被调用过程 2017-2018-1 学号20155209 《信息安全系统设计基础》第十三周学习总结

概述： 这一章主要是介绍高级语言，例如C语言编写的程序，经过编译后转换为汇编程序。不论我们是在用C语言还是用JAVA或是其他的语言编程时，我们会被屏蔽了程序的机器级的实现。机器语言不需要被编译，可以直接被CPU执行，其执行速度十分快。但是机器语言的读写性与移植性较高级语言低。高级语言被编译后便成为了汇编语言，汇编语言十分接近机器语言。之后汇编代码会转化为机器语言。虽然现代的编译器能帮助我们将高级语言转化为汇编语言，解决了不少问题，但是对于我们正在学习理解计算机系统的学生来说，需要做到能够阅读和理解汇编语言。

Intel处理器系列俗称x86，开始时是第一代单芯片、16位微处理器之一。

每个后继处理器的设计都是后向兼容的——较早版本上编译的代码可以在较新的处理器上运行。

X86 寻址方式经历三代：1、DOS时代的平坦模式，不区分用户空间和内核空间，很不安全。2、8086的分段模式。3、IA32的带保护模式的平坦模式。

ISA:指令集体系结构，机器级程序的指令和格式。它定义了处理状态，指令的格式，以及每条指令对状态的影响。

IA32 指令长度从1到15个字节不等。常用的指令以及操作数较少的指令所需的字节数少，而那些不太常用或者操作数较多的指令所需的字节数较多。

一个Ｃ语言程序需要经过四个阶段才能变成一个可执行的二进制代码。

预处理阶段：预处理器cpp根据编译文件以“#”开头的命令，读取系统头文件stdio.h（.h结尾的表示头文件，.c表示可执行文件）的内容，并把它插入到程序文本中，得到一个新的文件。

编译阶段：编译器ccl将预处理后的文件翻译成.s结尾的文本文件，里面包含一个汇编程序。（linux命令：gcc -Og -s hello.c）

汇编阶段：汇编器ss将汇编程序翻译成二进制的机器语言，并把结果保存在以.o结尾的二进制文件中。（linux命令：gcc -Og -c hello.c）

链接阶段：链接器ld将程序用到的C语言类库的函数汇编后的代码合并到hello.o，得到可执行的目标文件。（linux命令：gcc -o hello hello.c）

其中重点：对二进制文件进行反编译：objdump -d hello.o

我对本节内容的问题：gcc产生的汇编代码怎样去查看和阅读。

解答：

先写一个c程序。使用gcc －S编译.c文件，会产生.s文件，打开.s文件即可看到汇编代码。

使用gcc生成目标代码文件，gcc -c .c文件,在当前目录下会产生.o文件的二进制代码，如果要打开这个文件，可以使用反汇编器，objdump -d .o文件，即可查看。

GCC产生的汇编代码有点难读，它包含一些我们不关心的信息。所有以 "." 开头的行都是指导汇编器和链接器的命令，称为“汇编器命令”。

Inter使用术语“字（word）”表示16位数据类型，因此32位数为“双字”，64位数为“四字”。

大多数GCC生成的汇编代码指令都有一个字符的后缀，表明操作数的大小。例如数据传送指令有五个变种：movb=传送字节、movw=传送字、movl=传送双子、movq=传送四字、movbsq=传送绝对的四字。

最初的8086中有8个16位的寄存器，即上图的%ax到%bp。扩展到IA32架构时，这些寄存器也扩展到32为位寄存器，标号从%eax到%ebp。扩展到x86-64后，原来的8位寄存器扩展到64位，标号从%rax到%rbp。除此之外还增加了8个新的寄存器，命名为%r8到%r15。

在再常见的程序里不同的寄存器扮演着不同的角色。其中最重要的是栈指针%rsp，用来指明运行时栈的结束位置。

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