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清华大学汇编程序设计

1 指令集体系

• CISC
  • X86
  • ARM

个人机、服务器、超级计算机等都基于X86体系结构

优缺点：

• 向上兼容

• ==变长指令==（1 ~ 15字节，多数为2 ~ 3字节）

• 多种寻址方式

• 通用寄存器个数固定（X86-32有8个通用寄存器，X86-64有16个通用寄存器）

• 最多能有一个操作数在内存中，另一个操作数为立即数 | 寄存器

• 功耗较高

• RISC（MIPS）

经典的RISC指令集，MIPS Ⅰ、MIPS Ⅱ、MIPS Ⅲ、MIPS Ⅳ、MIPS Ⅴ

==简化指令架构，充分利用处理器的流水线结构==

以寄存器堆为中心（32个）、只通过Load / Store指令访存

提供32个32b寄存器，32个浮点寄存器

1.1 x86通用寄存器

• rax：返回值
• rbx：被调用者保存
• rcx：第4个参数
• rdx：第3个参数
• rsi：第2个参数
• rdi：第1个参数
• rbp：被调用者保存
• rsp：栈指针

x86-64新增8个通用寄存器

• r8 ~ r15

RSIC - ARM指令集

结合MIPS与X86特点

• 使用Load / Store访存
• 具有16b压缩指令集（Thumb）
• ==大多数指令具有“条件执行”模式==

2 数值

2.1 字节序

• 大端序（低地址对高字节，Sun、PowerPC、Internet）
• 小端序（低地址对低字节，x86）

2.2 浮点数

见CSAPP浮点数

• 规格化值

规格化值在内存中如何存储？

小数点左移相当于 / 2

右移相当于 * 2

• 非规格化值
• 特殊值

3 C与汇编

int sum(int x, int y) {
  int r = x + y;
  return r;
}

# AT&T格式的汇编码
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
# (%ebp)取的是ebp寄存器中内存地址 + 12所表示的地址的数据，传送到eax寄存器
# 为什么 + 12呢，应该是函数调用时已经确定local variable大小，只需分配12字节的空间即可完成本次调用
movl 12(%ebp), %eax
movl 8(%ebp), %eax
movl %ebp,%esp
popl %ebp
ret

3.1 寻址模式

函数的汇编码分三个部分：

• Set Up：建立函数运行的栈帧

• Body：运行

• Finish：撤销栈帧

寄存器与数据对照图：

==ebp寄存器是栈帧的基址，往上加就可以访问父函数給的变量，往下减可以访问当前函数的局部变量==

执行运算