(作业1)将一个简单的C程序编译成汇编代码,讨论计算机是如何工作的进行

作业题目:

根据本周所学知识分析汇编代码的工作过程,撰写一篇署名博客,并在博客文章中注明“真实姓名(与最后申请证书的姓名务必一致) + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 ”,博客内容的具体要求如下:

  • 题目自拟,内容围绕计算机是如何工作的进行;
  • 博客中需要使用实验截图
  • 博客内容中需要仔细分析汇编代码的工作过程中堆栈的变化
  • 总结部分需要阐明自己对“计算机是如何工作的”理解。

作答区:

1. C语言代码如下:

int g(int x)
{
  return x + 31;
}

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

int main(void)
{
  return f(17) + 12;
}

2. 按下键盘的ESC按钮,并输入:wq,保存并退出。

3. 输入如下代码进行编译:

gcc –S –o main.s main.c -m32

4. 输入vim main.s,查看汇编之后的代码,代码的一部分截图如下:

5. 将所有带.的代码删除,留下纯正的汇编代码:

 1 g:
 2     pushl    %ebp          ; 12. 把ebp(4)放入位置6, esp指向下一个标号(7)
 3     movl    %esp, %ebp     ; 13. ebp也指向位置7
 4     movl    8(%ebp), %eax  ; 14. ebp+8指向标号5(位置4), eax = 17
 5     addl    $31, %eax      ; 15. eax = eax + 3 = 17 + 31 = 48
 6     popl    %ebp           ; 16. ebp = 4, esp指向上一个标号(6)
 7     ret                    ; 17. eip = 15, esp指向上一个编号(5)
 8 f:
 9     pushl    %ebp          ; 6. ebp(1)放入位置3, esp指向下一个标号(4)
10     movl    %esp, %ebp     ; 7. ebp也指向标号4
11     subl    $4, %esp       ; 8. esp指向下一个标号(5)
12     movl    8(%ebp), %eax  ; 9. ebp+8指向标号2(位置1), eax = 17
13     movl    %eax, (%esp)   ; 10. 把17放入位置5
14     call    g              ; 11. 把eip(15)放入位置5, esp指向下一个标号(6)
15     leave                  ; 18. esp = ebp = 4; ebp = 1, esp = 3(esp = esp - 1)
16     ret                    ; 19. esp指向上一个位置(2), 同时eip = 23
17 main:
18     pushl    %ebp       ; 1. 把ebp的值放入堆栈,位于位置0,同时esp的值被修改(标号1)
19     movl    %esp, %ebp  ; 2. ebp也指向esp的位置(标号1)
20     subl    $4, %esp    ; 3. esp减4,指向下一个标号(2)
21     movl    $17, (%esp) ; 4. 把17放入位置1
22     call    f           ; 5. 把eip(23)放入位置2, 同时esp指向下一个标号(3)
23     addl    $12, %eax   ; 20. eax = 48 + 12 = 60
24     leave               ; 21. esp = ebp = 1, ebp = 0, esp = 0(esp = esp - 1)
25     ret                 ; 22. 回到main函数之前的堆栈

6. 代码分析及堆栈的变化参见注释,从编号1. 一直到编号22. 。参考下图所示的栈结构阅读注释,会更加明确:

7. 计算机是如何工作的?

自己的理解是这样的:eip存储下一条指令的地址,ebp存储栈底指针,esp存储栈顶指针。通过栈来保存现场、传递数据。

作者:李春霖

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《Linux内核分析》MOOC课程地址:http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 

原文地址:https://www.cnblogs.com/clevercong/p/4321901.html