程序编码

机器级代码

程序内存包括：
程序的可执行机器代码，操作系统必要信息，管理过程调用的运行时栈，用户分配的内存块
程序内存用虚拟地址来寻址，在任意给定时刻，只有有限一部分虚拟地址被认为是合法的。

指令

寄存器作用

  • 程序计数器：PC ，%rip，下一条指令的内存中的地址。

通用目的寄存器：

  1. rax：返回值
  2. rbx：被调用者保存
  3. rcx：第四个参数
  4. rdx：第三个参数
  5. rsi：第二个参数
  6. rdi：第一个参数
  7. rbp：被调用者保存
  8. rsp：栈指针，指明栈的结束位置
  9. r8：第五个参数
  10. r9：第六个参数
  11. r10：调用者保存
  12. r11：调用者保存
  13. r12：被调用者保存
  14. r13：被调用者保存
  15. r14：被调用者保存
  16. r15：被调用者保存

§CS（代码段）指明代码段的起始地址
§SS（堆栈段）指明堆栈段的起始地址
§DS（数据段）指明数据段的起始地址
§ES（附加段）指明附加段的起始地址

¢SP为堆栈指针寄存器，指示栈顶的偏移地址
¢SP不能再用于其他目的，具有专用目的
¢BP为基址指针寄存器，表示数据在堆栈段中的基地址

¢它与代码段寄存器CS联用，确定下一条指令的物理地址
¢计算机通过CS : IP寄存器来控制指令序列的执行流程
¢IP寄存器是一个专用寄存器**
生成小于8字节结果的指令：生成1字节和2字节的指令会保持剩下的字节不变；生成4字节的指令会把高位4个字节置为0。

操作数

Imm(r,r,s) : 代表的取M[Imm + R[rb]+R[ri]*s ]

  • Imm立即数
  • rb基址寄存器
  • ri变址寄存器
  • s比例因子

基本指令

传送类指令

  1. mov src,dest
    1. movb 字节
    2. movw 字
    3. movl 双字，以寄存器作为dest时候会把高四字节也置为0
    4. movq 四字
    5. movabsq 绝对四字
    6. dest要么是寄存器要么是内存地址
    7. src,dest不能都是内存地址
    8. movz：剩余字节填充0
      1. 例如movzbl：零扩展将字节扩展为双字
    9. movs：剩余字节填充符号位

栈操作

栈向下增长（地址减小），栈顶元素是所有元素地址最低的元素。
rsp 保存栈顶地址

  • pushq：入栈
    • 例如pushq %rbp 等价于
      • subq $8,%rsp
      • movq %rbp,(%rsp)
      • 先减小在入栈
  • popq：出栈
    • 例如popq %rax
      • movq (%rsp),%rax 先出栈
      • addq $8,%rsp 再指针增加

算数操作

leadq S,D：D=&S 加载有效地址

  • leaq 7(%rdx,%rdx,4),%rax : 将%rax值设置为：5*rdx + 7

ADD S，D：D=S+D
SAL k,D: D = D<SAR k,D:D = D>>k 算数右移
SHR k,D: 逻辑右移

条件码

CF：进位标志。最高位产生进位
ZF：零标志
SF：符号标志
OF：溢出标志，补码正溢出或者负溢出

比较指令

CMP s1,s2：S2-S1
Test s1,s2：s1&s2

跳转

jmp
je ：ZF=0跳转
jne：

js：SF=1跳转
jns

jg：大与跳转
jge：

PC执行相对寻址的时候，程序计数器的值是跳转指令后面的那条指令的地址，而不是跳转指令本身的地址。

结构

数组

对齐

任何K字节的基本对象的地址必须是K的倍数。