《Linux内核分析》第一周学习小结 计算机是如何工作的？

Posted 2020-06-17

                                          《Linux内核分析》第一周.计算机是如何工作的？

                                                                       20135204 郝智宇 

一、存储程序计算机工作模型

1.      冯诺依曼体系结构：

数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。

内存保存指令和数据，CPU负责解释和执行这些指令。

2.    API：

程序员与计算机的接口界面。

3.    EIP:

CALL  RET  IMP

二、X86汇编基础

1.      X86CPU的寄存器

E开头32位，R开头64位。

  堆栈是计算机中非常基础性的东西。

2.      代码段、堆栈段、数据段、附加段

3.      CPU在实际取指令时根据cs:eip来准确定位一个指令。

4.      32位和64位核心机制上差别不大。

5.      汇编指令：

Movl,pushl,popl,call,ret,leave…

AT&T汇编格式与Intel格式略有不同。Linux内核使用的是AT&T汇编格式。

Pushl：栈的位置在增长；Popl：栈的位置在收缩。

Esp栈顶；ebp栈底。

Eip不能直接被修改，只能call,ret.

三、汇编一个简单的C程序分析其汇编指令执行过程（实验楼环境下操作）

1.  新建一段代码，粘贴题目所给的代码段并进行修改之后，保存：

 





2.  以下为这段代码的汇编指令：

3.  删除掉以点（.）开头的指令之后，得到干净完整的汇编指令如下：

g:

pushl   %ebp

movl    %esp, %ebp

movl    8(%ebp), %eax

addl    $5, %eax

popl    %ebp

ret

f:

pushl   %ebp

movl    %esp, %ebp

subl    $4, %esp

movl    8(%ebp), %eax

movl    %eax, (%esp)

call    g

leave

ret

main:

pushl   %ebp

movl    %esp, %ebp

subl    $4, %esp

movl    $10, (%esp)

call    f

addl    $1, %eax

leave

ret

4.分析汇编代码的工作过程中堆栈的变化如下：


（接上）




四.对“计算机是如何工作的”的理解：

  计算机的执行指令都是机器语言，通过汇编语言和高级语言编出来的程序通过计算机内的编译程序，将程序编译成计算机可执行的文件来进行工作，交换数据。
计算机在实际工作工程中要涉及大量的跳转指针操作。计算机通常是顺序执行一条一条的指令，如果有必要就通过寄存器跳转到特定的地址，再执行，然后通过
一系列机制返回原有的地址，继续顺序执行。计算机里，内存保存指令和数据，CPU负责解释和执行这些指令。

郝智宇  无转载  《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000