第三章 機器的程式級表示(中)

2022-09-14 07:36:10 字數 1913 閱讀 4237

資料傳送指令:

mov指令:將資料從源位置複製到目的位置,不做任何變化;mov指令由四條指令組成:movb、movw、movl、movq;它們的區別在於它們操作的資料大小不同,分別為1、2、4、8位元組;

壓入和彈出棧資料:

遵循「後進先出」原則,通過push操作將資料壓入棧中,通過pop操作刪除資料;彈出的值,永遠是最近被壓入而且仍然在棧中的值。其中,棧頂元素的位址是所有棧中元素位址最低的。將乙個四字值壓入到棧中,首先要將棧指標減8,然後將值寫入到新的棧頂指標。因此,指令pushq %rbp的行為等價於:

sub $8,%rsp

movq %rbp,(%rsp)

彈出乙個四字的操作包括從棧頂位置讀出資料,然後將棧指標加8。因此,指令popq %rax等價於下面兩條指令:

movq (%rap),%rax

addq &8,%rsp

算術和邏輯運算:

載入有效位址leaq實際上是對movq指令的變形。它的指令形式是從記憶體讀資料到暫存器,但實際上它根本就沒有引用記憶體。

一元操作:只有乙個運算元,既是源,又是目的。如,incq(%rsp)會使棧頂的8位元組元素加1。

二元操作:第二個運算元既是源,又是目的。如 subq %rax,%rdx,它表示暫存器%rdx的值減去%rax中的值。

控制:jump指令可以改變一組機器**指令的執行順序;

條件碼:

cf:進製標誌;

zf:零標誌;

sf:符號標誌;

of:溢位標誌;

實現條件操作的傳統方法是,通過使用控制的條件轉移。當條件滿足時,程式沿著一條執行路徑執行,而當條件不滿足時,就走另乙個條路徑。這種機制簡單通用,但是在處理器上它可能低效;

一種替代的策略實使用資料的條件轉移。這種方法計算乙個條件操作的兩種結果,然後再根據條件是否滿足從中選取乙個。

迴圈:彙編中是沒有相應的迴圈指令,但是可以用條件指令和跳轉組合起來實現迴圈的效果;

如:

對應:

switch語句:執行switch語句的關鍵步驟是通過跳轉表來訪問**位置;

圖3-23則是編譯switch_eg時產生的彙編**:

過程:過程是軟體中一種很重要的抽象,過程的形式多樣:函式、方法、子例程、處理函式等等;

要提供對過程的機器級支援,必須要處理許多不同的屬性。假設過程p呼叫過程q,q執行後返回到p。這些動作包括下面乙個或多個機制:

傳遞控制、傳遞資料、分配和釋放記憶體;

執行時棧:先進後出的記憶體管理原則。

以上,過程p在呼叫過程q。當q在執行時,p以及所有在向上追溯到p的呼叫鏈中的過程,都是暫時被掛起的。當q執行時,它只需要為區域性變數分配新的儲存空間,或者設定到另乙個過程的呼叫。另一方面,當q返回時,任何它所分配的區域性儲存空間都可以被釋放。因此,程式可以用棧來管理它的過程所需要的儲存空間,棧和程式暫存器存放著傳遞控制的資料、分配記憶體所需要的資訊。當p呼叫q時,控制和資料資訊新增到棧尾。

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