CSAPP:第三章程序的机器级表示1
CSAPP:程序的机器级表示1
关键点:数据格式、操作数指示符。
数据格式
术语字(word)表示16位数据类型,32位数为双字(double words),64位数为四字(quad words)。图3-1给出了c语言的数据类型在x86-64中的大小。在64位机器中标准int为双字,指针为8字。
不通数据类型产生的汇编代码后缀如图所示。movb(传送字节)、movw(传送字)、movl(传送双字)、movq(传送四字)
访问信息
一个x86-64的中央处理单元(CPU)包含一组16个存储64位值的通用目的寄存器,这些寄存器用来存储整数数据和指针,图3-2显示了这16个寄存器。
- 8位:%al、%bl… (movb)
- 16位:%ax、%bx…(movw)
- 32位:%eax、%ebx…(movl)
- 64位:%rax、rbx…(movq)
操作数指示符
大多数指令有一个或者多个操作数,指出执行一个操作中要使用的源数据值,以及放置结果的目的位置。各种不通的操作数可以被分为三种类型:
- 立即数:用来表示常数值。书写方式为(
$
0x123)。 - 寄存器:表示某个寄存器的内容,16个寄存器的低位1字节、2字节、4字节或者8字节中的一个作为操作数这些字节分别对应于8位、16位、32位和64位。在图3-3中用
表示任意寄存器a,用引用
来表示它的值。
- 内存引用:根据计算出来的地址(通常称为有效地址)访问某个内存值。我们用符号
表示存储在内存中从地址Addr开始的b个字节引用。
如图3-3所示,有不通的寻址方式,允许不通形式的内存引用。表示最常用的形式。这样的引用包括四个部分,一个立即数偏移
、一个基址寄存器
,一个变址寄存器
和一个比例因子
,这里的
必须是1、2、4或者8。基址和变址寄存器必须是64位寄存器。有效地址计算为:
。
举例说明
操作数 | 类型格式 | 操作数值 | 寻址方式 |
---|---|---|---|
%rax | 寄存器:Ra | R[Ra]:0x100 | 寄存器寻址 |
0x104 | 存储器:Imm | M[Imm]:0xAB | 绝对寻址 |
$ 108 |
立即数:$ Imm |
Imm:108 | 立即数寻址 |
(%rax) | 存储器:(Ra) | M[R[Ra]]:0xff | 间接寻址 |
4(%rax) | 存储器:Imm(Rb) | M[Imm+R[Rb]]:0xAB | 基址+变址寻址 |
9(%rax,%rdx) | 存储器:Imm(Rb,Ri) | M[Imm+R[Rb]+R[Ri]]:0x11 | 变址寻址 |
0xFC(,%rcx,4) | 存储器:Imm(,Ri,s) | M[Imm+R[Ri]*s]:0xff | 比例变址寻址 |
(%rax,%rdx,4) | 存储器:(Rb,Ri,s) | M[R[Rb]+R[Ri]*s]:0x11 | 比例变址寻址 |
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