Linux内核学习 第一周 汇编代码分析

1.从C到汇编的转变。
    先编写一个简单的C程序，main.c, 源码内容如下：

#include <stdio.h>

int g(int a)
{
    return a + 3;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    return g(4);
}

2.通过命令：gcc main.c -S -o main.s ，将源文件编译成 .S 文件。打开后内容如下：（以 . 开头的指令行为注释行，不参与实际的运行，为查看方便，已经去掉此内容）

g:
    pushl    %ebp
    movl    %esp, %ebp
    movl    8(%ebp), %eax
    addl    $3, %eax
    popl    %ebp
    ret
main:
    pushl    %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $4, %esp
    movl    $4, (%esp)
    call    g
    leave
    ret

3.指令执行分析：
a.在此先将列出几个特殊指令的形态：（栈空间由高地址向低地址增长）
    pushl %eax :  subl $4, %esp   ;    movl %eax, %(%esp);    #将eax寄存器的数进行压栈 ，esp下移4个字节，然后将eax的值赋给esp。
    popl %eax : movl (%esp), %eax    ;  subl %esp;    #将esp内的值赋给eax寄存器，同时将esp的指针上移四个字节。
    call 0x1234 : pushl %eip(*) ; movl 0x1234 , %eip(*); #将当前eip的值压栈，然后将新的入口地址0x1234放入eip寄存器中。
    ret  :  popl %eip(*);        #将下一行要处理的指令行号送入eip寄存器中。
    enter     :   pushl %ebp; movl %esp, %ebp ;   #将栈基指针压栈，然后将栈顶指针赋给栈基指针。
    leave    :    movl %ebp,%esp ;  popl %ebp ;    #这个跟enter正好相反。
b.程序的入口函数是main，在汇编代码中行号为 8. 第9/10行就是上面写的enter指令，这时重新构造了空栈，esp == ebp。

subl    $4, %esp
movl    $4, (%esp)

    这两句先将esp 向下增长4个字节，然后将立即数4 赋给当前的esp。

call    g

      调用call时，eip指向的是下一条指令，行号为14. call指令会将eip进行压栈，然后将g 的行号放到eip中。此后程序会进入到g 函数中继续执行。
       第2/3 行进行构造栈。

      下一步中第4/5/6行进行对eax赋值。

movl    8(%ebp), %eax            #将ebp 地址加8 ，也就是movl	$4, (%esp) 指令的 4 取出，放入eax中
addl    $3, %eax                # 将3 加到eax中，此时eax值为7。
popl    %ebp                    #将当前栈指针内容赋给ebp。

   
下一步第7行：

ret        #将下一行要处理的指令行号送入eip寄存器中。

下一步进入第14行，执行leave以及ret指令。清空当前栈。此时整个程序的返回值保存在eax中，结果为7。整个程序运行结束。


由上面的分析可以看出，整个汇编指令都是以流水线方式逐条进行处理，这也说明了cpu主频其实跟计算机的处理速度是有很大关联的。
作者程大鹏， 转载请注明出处    http://blog.chinaunix.net/blog/post.html
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