Linux内核第一节

存储程序计算机工作模型

存储程序计算机——冯诺依曼体系结构

• IP:寄存器，总是指向内存的代码段。IP(16位) 32位(EIP) 64位(RIP)。

• 内存：保存数据和指令。

• CPU：CPU从IP指向的内存地址取指令执行，执行之后IP自加一，然后继续执行

  for(;;){
      next instruction
  }

• API：应用程序编程接口。程序员与计算机的接口界面。

• ABI：程序与CPU接口界面（二进制编码）。

X86寄存器

通用寄存器

段寄存器

CS：代码段寄存器，存储指令。CPU取指令时根据CS+eip来确定指令的地址。

DS：数据段寄存器，存储数据段的段值。

SS：堆栈段寄存器，存储堆栈段的段值。

FS、GS、ES：附加段寄存器，存储附加数据段的内容。

常用汇编指令

movl

pushl %eax：将eax寄存器放进堆栈的栈底。

subl $4,%esp movl %eax,(%esp)

popl %eax：将栈顶的数值放入eax里面。

movl （%esp），%eax addl $4,%esp

call 0x12345：函数调用，调用0x12345这个地址。

pushl %eip(*) movl $0x12345,%eip(*)

ret:将函数调用时候保存的eip出栈，执行函数调用之后的下一条指令。

popl %eip(*)

enter:将栈置为空

pushl %ebp movl %esp,%ebp

leave:撤销函数堆栈，释放内存空间

movl %ebp,%esp popl %ebp

常用寻址方式

• 寄存器寻址：%+寄存器名称,与内存无关。

  movl %eax，%edx      edx=eax;

• 立即寻址：$+16进制的数字，将数值直接放进寄存器当中，与内存无关。

  movl $0X123,%edx    edx=123;

• 直接寻址：一个16进制数字表示一个地址。

  movl 0x123,%edx     edx=*(int32_t*)0x123;

• 间接寻址：寄存器的值表示一个内存地址，将这个内存地址中的值放进寄存器中。

  movl (%ebx),%edx    edx=*(int32_t*)ebx;

• 变址寻址：括号外面的数字表示寄存器地址加一个立即数。

  movl 4(%ebx),%edx   edx=*(int32_t*)(ebx+4);

注意：AT&T汇编格式与Intel汇编格式略有不同，linux内核使用的是AT&T汇编格式。

汇编一个简单的C程序分析其汇编指令执行过程

由于理论知识在上学期的博客中详细写过，所以这里直接用课后作业来说明

C语言代码