第三章

1，GCC C语言编译器以汇编代码的形式产生输出，汇编代码是机器代码的文本表示，给出程序中的每一条指令。然后GCC调用汇编器和链接器，从而根据汇编代码生成可执行的机器代码。

2，用高级语言编写的程序可以在很多不同的机器上编译和执行，而汇编代码则是与特定机器密切相关的。

3， 超线程：一个处理器上可以同时运行两个程序。多核：将多个处理器实现在一个芯片上。

4，C语言中所谓的“指针”其实就是地址。间接引用指针就是将该指针放在一个寄存器中，然后在存储器引用中使用这个寄存器。其次，局部变量通常是保存在寄存器中，而不是存储器中。寄存器的访问比存储器的访问要快得多。

5，移位操作：先给出移位量，然后第二项给出的是要移位的位数。它可以进行算数和逻辑右移。移位量用单个字节编码，只允许进行0到31位的移位。移位量可以是一个立即数，或者放在单字节寄存器元素%cl中。移位操作的目的操纵数可以是一个寄存器或是一个存储器位置。

6，左移指令有两个名字：SAL和SHL，两者的效果是一样的，都是将右边上0。右移指令不同，SAR执行算术移位，而SHR执行逻辑移位。

7，假如我们用一条ADD指令完成等价于C表达式t=a+b的功能，这里变量a,b和t都是整型的。然后，根据下面的C表达式来设置条件码：

    CF:    (unsigned)t<(unsigned)a;           无符号溢出

    ZF:    (t==0);                                           零

    SF:    (t<0)                                              负数

    OF:    (a<0==b<0)&&(t<0!=a<0);        有符号溢出

8，CMP指令根据他们的两个操作数之差来设置条件码，除了只设置条件码而不更新目标寄存器之外，CMP指令与SUB指令的行为是一样的。TEST指令的行为与AND指令一样，除了他们只设置条件码而改变目的寄存器的值。testl %eax,%eax 用来检查%eax是负数，零还是整数。

9，条件码通常不会直接读取，常用的使用方法有三种：a,可以根据条件码的某个组合，将一个字节设置为0，或者1；b,可以条件跳转到程序的某个其他的部分；c,可以有条件的传送数据。

10，一条SET指令的目的操作数是8个单字节寄存器元素之一，或是存储一个字节的存储器位置，将这个字节设置成0或者1.

11，jmp指令是无条件跳转，它可以是直接跳转，即跳转目标是作为指令的一部分编程的；也可以是间接跳转，即跳转目标是从寄存器或存储器位置中读出的。

12，当执行与PC相关的寻址时，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。

13，汇编语言中，直接跳转是给出一个标号作为跳转目标的；间接跳转的的写法是“*”后面跟一个操作数指示符。例如：指令 jmp *%eax用寄存器%eax中的值作为跳转目标，而指令 jmp *(%eax)以%eax中的值作为读地址，从存储器中读出跳转目标。

14，数据的条件转移：这种方法先计算一个条件操作的两种结果，然后再根据条件是否满足从而选取一个。

15，IA32程序用程序栈来支持过程调用。机器用栈来传递过程参数，存储返回信息，保存寄存器用于以后回复，以及本地存储。为单个过程分配的那部分栈成为栈帧。栈帧的最顶端以两个指针界定，寄存器%ebp为帧指针，而寄存器%esp为栈指针。

16，栈向低地址方向增长，而栈指针%esp指向栈顶元素。将栈指针的值减小适当的值可以分配没有指定初始值的数据的空间，类似的，可以通过增加栈指针来释放空间。

17，用leave指令可以使栈做好返回的准备，它等价于下面的代码序列：

        movl %ebp,%esp

        popl %ebp

18，IA32中将程序计数器放到整数寄存器中的唯一方法：

        call next

        next:

        popl %eax

19,GCC产生的代码有时候会使用leave指令来释放栈帧，而有时候会使用一个或者两个popl指令，两种方法都可行。

20，假设E是一个int型的数组，并且我们想计算E[i],在此，E的地址存放在寄存器%edx,而i存放在寄存器%ecx中，然后指令movl (%edx,%ecx,4)  %eax会执行地址计算Xe+4i,读这个存储器的位置的值，并将结果存放到寄存器%eax中。允许的缩放因子1，2，4，8覆盖了所有基本简单数据类型的大小。

21，表达式Expr与*&Expr是等价的。数组引用A[i]等同于表达式*（A+i），它计算第i个数组元素的地址，然后访问这个存储器位置。

22，结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度之和，每个成员分别占有其自己的内存单元。共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度。

23，一个联合的总的大小等于它最大字段的大小。

24，联合可以用来访问不同数据类型的位模式。例如：下面这段代码返回的是float作为unsigned的位表示：

unsigned float2bit(float f)

{

    union{

        float f;

        unsigned u;

    }temp;

    tmep.f=f;

    return temp.u;

}

在这段代码中我们以一种数据类型来存储联合中的参数，又以一种数据类型来访问他。

有趣的是，为此过程产生的代码与为下面这个过程产生的代码是一样的：

unsinged copy(unsigned u)

{

    return u;

}

这就证明了机器代码中缺乏类型信息。无论参数是一个float还是一个unsigned，它都在相对%ebp偏移量为8的地方，过程只是简单的将它的参数复制到返回值，不修改任何位。

25，数据对齐：Linux沿用的对齐策略是，2字节数据类型的地址必须是2的倍数，而较大的数据类型的地址（例如：int ,int*,float和double）的地址必须是4的倍数。注意，这个要求就意味着一个short类型对象的地址（二进制）最低位必须等于0；类似的，任何int类型的对象或指针的地址（二进制）的最低两位必须都是0。

26，Microsoft Windows对齐要求：任何K字节基本对象的地址都必须是K的倍数。

27，对于结构体的代码，编译器可能需要在字段的分配中插入间隙，以保证每个结构元素都满足它的对齐要求。另外，编译器结构的末尾可能需要一些填充，这样结构数组中的每个元素都会满足它的对齐要求。

28，数组引用和指针运算都需要用对象大小对偏移量进行伸缩。当我们写表达式p+i,指针p的值为p，得到的地址计算为p+L*i,这里L是与p相关联的数据类型的大小。

29，将指针从一种类型强制转换为另一种类型，只改变他的类型，而不改变它的值。强制类型转换的一个效果是改变指针运算的伸缩。

30，函数指针的值是该函数机器代码表示中的第一条指令的地址。