GCC生成的汇编代码

Posted 2021-02-11 siwnchs

假设我们写了一个C代码文件 code.c包含下面代码：

int accum = 0;

int sum(int x, int y)
{
    int t = x + y;
    accum += t;
    return t;
}

这是用echo命令输入源码的效果，简单的就是最好的：）

 

 

 

 

一、查看GCC生成的汇编代码

 

 

 

 

在命令行上用“-S”选项，就能看到C编译器产生的汇编代码：

 #gcc -S code.c 

 

注意：这里是大写的-S，如果用小写gcc会说找不到main函数

 

会在当前目录下生成code.s文件，直接打开即可

 

这段汇编代码没有经过优化：

 

.file "code.c"
.globl _accum
 .bss
 .align 4
_accum:
 .space 4
 .text
.globl _sum
 .def _sum; .scl 2; .type 32; .endef
_sum:
 pushl %ebp
 movl %esp, %ebp
 subl $4, %esp                  # 为局部变量t在栈帧上分配空间
 movl 12(%ebp), %eax    # %eax <- y
 addl 8(%ebp), %eax       # %eax <- x + y
 movl %eax, -4(%ebp)     # t <- x +y
 movl -4(%ebp), %eax     # %eax <- t
 addl %eax, _accum        # _accum <- t + _accum
 movl -4(%ebp), %eax     # %eax <- t
 leave                                 # 平衡堆栈： %esp <- %ebp ， popl %ebp
 ret                                      

 

 

下面是使用“-O2”选项开启二级优化的效果：

 

#gcc -O2 -S code.c

 

 .file "code.c"
.globl _accum
 .bss
 .align 4
_accum:
 .space 4
 .text
 .p2align 4,,15                    # 使下一条指令的地址从16的倍数处开始，
.globl _sum                        # 最多浪费15个字节
 .def _sum; .scl 2; .type 32; .endef
_sum:
 pushl %ebp                       # 保存原%ebp  
 movl %esp, %ebp       
 movl 12(%ebp), %eax     # %eax <- y
 movl 8(%ebp), %edx       # %edx <- x
 popl %ebp                        # 恢复原%ebp
 addl %edx, %eax             # %eax <- x + y
 addl %eax, _accum         # _accum <- _accum + x + y
 ret

 

 

GCC产生的汇编代码有点难读，它包含一些我们不关心的信息。所有以 "." 开头的行都是指导汇编器和链接器的命令，称为“汇编器命令”。

 

 

 

 

 

 

代码中已经除去了所有关于局部变量名或数据类型的信息，但我们还是看到了一个对全局变量_accum的引用，这是因为编译器还不能确定这个变量会放在存储中的哪个位置。

 

 

 

 

 

 

 

 

二、用GDB查看目标文件的字节表示

 

 

 

 

  首先，我们用反汇编器来确定函数sum的代码长度是19字节。然后我们在文件code.o上运行GNU调试工具GDB，输入命令：

 

 

 

 

(gdb) x/19xb sum

 

 

 

 

这条命令告诉GDB检查(简写为"x")19个以十六进制格式表示的字节。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、反汇编目标文件

 

 

 

 

  在Linux系统中，带 "-d" 命令行选项调用OBJDUMP可以完成这个任务：

 

 

 

 

#objdump -d code.o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

从这里可以看出函数sum的代码长度正好是19字节。

 

 

四、生成实际可执行的代码

 

  这需要对一组目标文件运行链接器，而这一组目标代码文件中必须包含有一个Main函数。在 main.c 中有这样的函数：

 

  int main()

  {

       return sum(1,2);

  }

 

然后，我们用如下方法生成可执行文件：

 

#gcc -O2 -o prog code.o main.c

 

再反汇编：

 

objdump -d prog

 

 

00401050 <_sum>:
  401050: 55                              push   %ebp
  401051: 89 e5                        mov    %esp,%ebp
  401053: 8b 45 0c                   mov    0xc(%ebp),%eax
  401056: 8b 55 08                   mov    0x8(%ebp),%edx
  401059: 5d                              pop    %ebp
  40105a: 01 d0                        add    %edx,%eax
  40105c: 01 05 10 20 40 00  add    %eax,0x402010
  401062: c3                              ret 

 

 

  这段代码与code.c反汇编产生的代码几乎完全一样。一个主要的区别是左边列出的地址不同。第二个不同之处在于链接器终于确定了存贮全局变量accum的地址。地址由原来的0x0变成了现在的0x402010

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