使用一个小程序介绍计算机如何工作

 大部分现代计算机基本模型都是以宏诺依曼计算机体系架构（“共享数据和串行执行”的计算机模型）作为基础，此类计算机由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成，各部件间通过总线（数据总线、地址总线）进行信息交流。其都是以指令存储的工作方式进行工作。
    

注意：此课程（孟宁老师  Linux内核分析课程    ）中未作特别说明的情况下我们都将以X86架构32位机器作为目标平台。

     
    首先，介绍一下32位X86计算机中的寄存器：

通用寄存器：

AH  AL  AX  EAX   累加器

BH  BL  BX  EBX   基地址寄存器

CH  CL  CX  ECX   计数寄存器

DH  DL  DX  EDX   数据寄存器

BP   EBP            堆栈基指针

SI  ESI   DI  EDI    变址寄存器

SP  ESP              堆栈顶寄存器

段寄存器：

CS          代码段寄存器

DS          数据段寄存器

ES          附加段寄存器

SS          堆栈段寄存器

FS          附加段寄存器

GS          附加段寄存器

CPU在实际取指令时根据CS :EIP来准确定位一个指令

每个进程都有自己的堆栈

标志寄存器（EFLAGS register） :标识当前状态

指令指针寄存器（EIP）

接下来，介绍一下汇编指令及几种内存寻址方式：

指令	实际效果	寻址方式
movl  %eax, %edx	edx = eax	寄存器寻址
movl  $0x123, %edx	edx = 0x123	立即数寻址
movl  0x123, %edx	edx=*(int32_t*)0x123	直接寻址
movl  (%ebx), %edx	edx=*(int32_t*)ebx	间接寻址
movl  4(%ebx), %edx	edx=*(int32_t*)(ebx+4)	变址寻址
pushl  %eax	subl  $4,%esp   movl %eax,(%esp)
popl   %eax	movl  (%esp),%eax   addl $4,%esp
call   0x12345	pushl %eip(*)    movl  $0x12345, %eip(*)
ret	popl %eip(*)

      最后，任务运行所需要的堆栈做一下介绍：

下面，将以一个具体的例程来介绍32位x86架构机器中程序的执行过程
    C程序代码：

int g(int x)
{
    return x+3;
}

int f(int x)
{
    return g(x);
}

int main(void)
{
    return f(2013)+1;
}

    其对应的汇编代码如下：


程序将从main标号开始执行
郭昌明  + 《Linux内核分析》+  MOOC课程