程序编码（机器级代码+汇编代码+C代码+反汇编）

【-1】相关声明

本文总结于csapp； 了解详情，或有兴趣，建议看原版书籍；


【0】程序编码

GCC调用了一系列程序，将源代码转化成可执行代码的流程如下：

• （1）C预处理器扩展源代码，插入所有用#include命令指定的文件，并扩展声明的宏；
• （2）编译器产生两个源代码的汇编代码：*.s；
• （3）汇编器将汇编代码转化为二进制目标代码 ：*.o ; （目标代码是机器代码的一种形式，它包含所有指令的二进制表示，但没有填入地址的全局值）
• （4）链接器将目标代码与实现库函数的代码合并，最终产生可执行代码文件；

【1】机器级代码

对于机器级编程来说，两种抽象很重要：

• （1）机器级程序的格式和行为，定义为指令集体系结构；
• （2）机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址；

（Attention：os负责管理虚拟地址空间， 将虚拟地址翻译成实际处理器存储器中的物理地址！）

【2】要知道处理器的状态是可见的：

• （1）程序计数器：pc，指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址；
• （2）整数寄存器文件：包含8个命名的位置；
• （3）条件码寄存器：保存着算术或者逻辑指令的状态信息；
• （4）一组浮点寄存器存放浮点数据；

【3】代码示例（联系开头的程序编码首文）

3.1）gcc编译器产生汇编代码

gcc -O1 -S code.c generates code.s
gcc -O1 -S p107.c generates p107.s


3.2）gcc编译并汇编该代码

gcc -O1 -c p107.c 产生目标代码p107.o， 它是二进制格式，所以无法直接查看。


3.3）反汇编器-disassmbler， 根据目标代码产生类似于汇编代码的格式

objdump -d p107.o >> p107-dis.s


3.4）生成可执行文件 prog

gcc -O1 -o prog p107.o p107-main.c


3.5）反汇编prog文件

objdump -d prog >> prog-dis.s


int accum = 0;
int sum(int x, int y)
{
int t = x + y;
accum += t;
return t;
}


（Attention）

• A0）这段代码（L121~L128）和 p107-dis.s 的代码几乎完全一样。
• A1）其中一个主要的区别：是左边列出的地址不同——链接器将代码的地址移到一段不同的地址范围中。
• A2）第二个不同之处：在于链接器确定了存储全局变量accum的地址。
• A3）在p107-dis.s的12行，很明显accum=0， 而在prog的反汇编指令中（L126），accum的地址就设置为0x8049634了。

【4】ATT与intel 汇编代码格式

ATT是GCC、OBJDUMP和其它一些我们使用的工具的默认汇编格式；

其它一些编程工具， 包括Microsoft工具，以及来自intel的文档，其汇编代码是intel格式的；