Go彙編學習 1.進程記憶體位址與寄存器

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前言

本文是我學習Go彙編的一些心得，網上關於Go的彙編資料實在是太少了，本人電腦不是科班，所以可能會有錯誤。

進程記憶體位址空間

作業系統執行程式時，會把程式的二進位部分載入進記憶體，同時分配一定的記憶體空間。如所示

TEXT/Code segment

TEXT segment，或者叫Code segment，儲存了程式的指令。

• 只能執行
• 固定長度

Data segment

Data segment 保留著進程初始化的全域和靜態變數。這個資料區段可以變為初始化唯讀地區（initialized read-only area）和初始化讀寫地區（initialized read-write area）。

Gvar Section

一個全域變數初始化和儲存在data segment。這個地區可讀/寫，但是不能在進程之間共用資料。

BSS Section

這個section儲存著未初始化的資料。 這個section的又叫做零初始化資料section（zero-initialized data section）

Heap Section

heap是進程的線性增長地址空間，當程式使用malloc()擷取的動態記憶體，這份記憶體就是在heap之中。heap地區是在BSS segement之後，並會“增長”到更高的地址空間。heap地區是所有共用庫、動態模組都可見的。

• 可讀寫
• 變數大小
• 請求之後動態分配，需要自己釋放

Stack Segment

這個Segement儲存所有局部變數。當調用函數時，這個函數的局部變數就全部分布在stask上（這個函數就形成了stack frame）。當函數退出時，所有該函數相關的局部變數會自動從stask上退出。其他資訊，包括返回地址和局部參數，也是儲存在stack的stack frame之上。stack是LIFO（last in first out 先進後出）結構，一般是分配在記憶體的高地址上，因此是向低位增長，還有每個寄存器，中間值或者stack frame。

• 可讀寫
• 變數大小
• 動態增長\縮小

跟Go asm有什麼關係？

Go有幾個虛擬寄存器

• FP (stack frame pointer) stack幀低位指標，指向參數和局部變數,offset為正數
• SP（virtual stack pointer）stack幀高位指標(棧頂),offset應為負數
• PC (program counter) 程式計數器，負責跳轉和分支
• SB (static base pointer) 靜態全域符號(symbol)

其中FP和SP的區別如所示:

      High  +-----------------+            |                 |            | Stack frame 0   |            |                 |            +-----------------+            |                 | <---+ SP            | Stack frame 1   |            |                 | <---+ FP      Low   +-----------------+

這裡有個疑問的地方，啥是符號(symbol)，根據Symbol裡的解釋是：

符號(symbol)是協助人們標記特定記憶體位址的東西

也就是說例如

TEXT DEMO(SB)

就代表指向code segment中代表DEMO函數的記憶體位址。

寄存器

每種CPU都有不同的寄存器，AMD64平台裡常用的有以下幾個：

• [A-D]X //通用的64位寄存器
• R8-15 // 之前的其實是A-Dx、SI、DI等寄存器佔用了
• SI // 源（source register）
• DI // 目的地 （destination register）
• X0-15 // sse用
• Y0-15 // avx2 用

瞭解完記憶體結構和寄存器後，下一篇將學習各種符號的意義：）