2017-2018-1 20179205《Linux内核原理与设计》第二周作业

《Linux内核原理与分析》第二周作业

本周视频学习情况：

通过孟老师的视频教程，大致对风诺依曼体系结构有了一个初步的认识，视频从硬件角度和程序员角度对CPU和Main Memory(内存)的关系进行的解释，其中内存保存指令和数据，CPU解释指令。

一些基本的汇编指令：

通用寄存器：
EAX:累加器
EBX:基地址寄存器
ECX：计数寄存器
EDX：数据寄存器
ESI:源变址寄存器
EDI:目的变址寄存器
EIP:指令指针寄存器

其中EIP寄存器不能被直接修改，只能通过特殊指令间接修改。

mov指令及几种内存寻址方式：

b、w、l、q分别代表8位，16位，32位及64位

操作方法：

register mode(寄存器寻址)：movl %eax,%edx  edx=eax

immediate（立即寻址）:movl $0x123,%edx  edx=0x123

即把16进制数放到edx中

direct(直接寻址)：movl 0x123,%edx  edx=*(int32_t*)0x123

这里的（*）表示程序员不能直接使用

不加括号，表示把16进制数的地址放到edx中

indirect(间接寻址)：movl (%ebx),%edx  edx=*(int32_t*)ebx

加括号，表示把内存地址存储数据放到edx中

displaced(变址寻址)：movl 4(%ebx),%edx edx=*(int32_t*)(ebx+4)

在间接寻址时改变寄存器的数值

实验操作

反汇编一个简单的C程序，为方便代码下载下来，在code下写代码，并通过vim打开main.c:

问题与分析：

通过vim打开main.c文件后，如何返回之间的界面？

通过查找答案，得知Esc键退出插入模式，输入：wq返回界面。

下面是简单的c程序：

问题与分析：

在反编译汇编代码时，不明白反汇编代码

gcc -S -o main.s main.c -m32
``` 中-S -o怎么来的？

通过查找答案，知道了在gcc命令中 -S是将源代码翻译成汇编指令，-o是指将生成的汇编代码保存到main.s中，了解了代码含义更有利于记忆。

再次退出插入模式，通过双击d键将含有小数点的代码行删除：
![](http://images2017.cnblogs.com/blog/1249685/201710/1249685-20171008152330215-667869273.png)

汇编并整理后的代码如图：

![](http://images2017.cnblogs.com/blog/1249685/201710/1249685-20171008153640824-325779027.png)

###下面开始代码的操作叙述：
![](http://images2017.cnblogs.com/blog/1249685/201710/1249685-20171008162731153-217978842.png)

首先将ebp压栈，并将ebp新的内存地址指向esp，然后将ebp增加8即向上移动两个单位格的内容存入eax寄存器，将eax存储的数增加10个立即数，popl指令进行出栈，ret指令相当于popl eip，就是把esp里所指向的栈顶的内容取出来放到eip中，从而改变程序执行流程。

其中enter指令等价于以下两条指令：  

push %ebp

movl %esp,%ebp

leave指令等价于以下两条指令：

movl %ebp,%esp

popl %ebp

所以enter和leave指令其实都包含着两个步骤，分别是：

1、将ebp压入栈底；
2、将ebp指向esp的位置

1、将esp指向ebp的位置；
2、将当前ebp所指向的内存单元里的内容弹出，并存入eip及存取

##总结：
由于本科阶段没有学习过数据结构（自学过一些），所以开始看孟老师的视频理解的比较慢，反复多看了几遍，现在对栈以及栈针的变化有了一定的认识，对冯诺依曼体系结构中CPU和内存的关系明白了很多。有时间会多看看实验，多操作，以及别人的问题及解答，变为自己的知识，继续努力！