第三周學習筆記

2018-10-24

• C代碼中嵌入匯編代碼語法

asm("statements": output_regs:input_regs:clobbered_regs);

      匯編語句模板      輸出          輸入          破壞描述部分

eg:

今日問題：

• eax的值到底存數據還是地址 居然百度都沒搜到答案。。。反思自己連百度都不會用
• 破壞描述部分是什麽？
  有時在進行某些操作時，除了要用到進行數據輸入和輸出的寄存器外，還要使用多個寄存器來保存中間計算結果，這樣就難免會破壞原有寄存器的內容。如果希望GCC在編譯時能夠將這一點考慮進去。那麽你就可以在“破壞描述部分”聲明這些寄存器或內存。
  這種情況一般發生在一個寄存器出現在“匯編語句模板”，但卻不是由輸入或輸出操作表達式所指定的，也不是在一些輸入或輸出操作表達式使用"r"、"g"約束時由GCC為其選擇的，同時此寄存器被“匯編語句模板”中的指令修改，而這個寄存器只是供當前內嵌匯編臨時使用的情況。比如：
  asm
  ("movl %0, %%ebx" : : "a"(foo) : "%ebx");
  寄存器%ebx出現在“匯編語句模板”中，並且被movl指令修改，但卻未被任何輸入或輸出操作表達式指定，所以你需要在“破壞描述部分”指定"%ebx"，以讓GCC知道這一點。
  因為你在輸入或輸出操作表達式所指定的寄存器，或當你為一些輸入或輸出操作表達式使用"r"、"g"約束，讓GCC為你選擇一個寄存器時，GCC對這些寄存器是非常清楚的——它知道這些寄存器是被修改的，你根本不需要在“破壞描述部分”再聲明它們。但除此之外，GCC對剩下的寄存器中哪些會被當前的內嵌匯編修改一無所知。所以如果你真的在當前內嵌匯編語句中修改了它們，那麽就最好“破壞描述部分”中聲明它們，讓GCC針對這些寄存器做相應的處理。否則有可能會造成寄存器的不一致，從而造成程序執行錯誤。
  在“破壞描述部分”中指定這些寄存器的方法很簡單，你只需要將寄存器的名字使用雙引號引起來。如果有多個寄存器需要聲明，你需要在任意兩個聲明之間用逗號隔開。比如：

__asm__("movl %0, %%ebx; popl %%ecx" : : "a"(foo) : "%ebx", "%ecx" );

eg:

• 註意：
  asm("mov %%eax, %%ebx" :)和__asm__("mov %eax, %ebx") 正確
  asm("mov %eax, %ebx" :)和__asm__("mov %%eax, %%ebx")不正確
  gcc編譯的代碼Windows可能運行有問題

  mykernel實驗和三個法寶

• 存儲程序計算機：
  馮諾依曼體系
• 中斷：
  多道程序設計，CPU將當前eip\esp\ebp壓到內核堆棧的另外一個堆棧裏面去，把eip指向中斷處理程序入口，保存現場，執行流的切換。CPU和內核代碼共同實現了保存現場和恢復現場，周期性時鐘中斷

• 堆棧：
  c語言程序運行必須的記錄路徑參數的空間，可以函數調用框架、傳遞參數、提供局部變量空間、保存返回地址等等

  函數調用堆棧

  
• 建立函數調用框架

push %ebp
movl %esp,%ebp#調用者建立被調用者函數的堆棧框架

//函數體//

movl %ebp,%esp
popl %ebp
ret#拆除被調用者函數的堆棧框架

實驗樓mykernel實驗指導（操作系統是如何工作的）

cd LinuxKernel/linux-3.9.4
rm -rf mykernel
patch -p1 < ../mykernel_for_linux3.9.4sc.patch
make allnoconfig
make＃當出現shiyanlou:~/ $才算編譯完成
qemu -kernel arch/x86/boot/bzImage

執行代碼效果圖：

2018-10-25

• 立即尋址修改了寄存器的值為什麽說沒有和內存打交道？
  和同學討論後認為寄存器在CPU裏所以寄存器的值可能不在內存中。因此直接給寄存器賦值不和內存打交道。

  2018-10-26

• 這個問題是四天前的問題，寄存器裏存的到底是數值還是地址？
  今天看《庖丁解牛》發現EBX存的值是一個內存地址，也是一個數值。也就是說寄存器存的數值可以等於地址，寄存器存數值。
  但是這樣一來，我覺得寄存器尋址和間接尋址一樣了。按說應該有區別，區別是什麽呢？。。。
• esp指向的位置是不是就是esp存儲的值作為地址指向的位置？
  看書發現是的。寄存器存儲的數值減4=寄存器向下移一個單元
• 銷毀棧有時是popl %ebp,有時是popl %eip什麽時候用哪個？
  ret 語句對應popl %eip,leave 語句對應popl %ebp
  movl %esp是什麽意思？
• 進程結構體是什麽？
  進程是處於執行期的程序以及它所管理的資源（如打開的文件、掛起的信號、進程狀態、地址空間等等）的總稱。註意，程序並不是進程，實際上兩個或多個進程不僅有可能執行同一程序，而且還有可能共享地址空間等資源。

• asm volatile("movl %1,%%esp\n\t")最後的\n\t是什麽意思？
  明天學下怎麽用百度
  

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