Linux學習之路一電腦是如何工作的

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初次接觸MOOC課堂，裡面有個很牛X的老師教Linux，恰好自己有興趣學，顧有了此系列學習博文。

第一講   電腦是如何工作的

學習Linux，涉及到了C語言和彙編以及作業系統的知識，顧第一講要講講彙編的知識，C和作業系統知識自行複習。以下知識都是AT&T彙編的知識，可能與Intel彙編有些不同。

知識一：

    Example instruction        What it does                          

知識二：

有這些知識差不多就能看懂彙編了。現在給一個簡單的C程式，main.c，然後讓它編譯成組譯工具，得到main.s。

實驗運行環境：實驗樓64位Linux虛擬機器

 //main.c
 1 int g(int x) 2 { 3   return x + 333; 4 } 5  6 int f(int x) 7 { 8   return g(x); 9 }10 11 int main(void)12 {13   return f(888) + 111;14 }

編譯命令為：gcc –S –o main.s main.c -m32 （其中-m32是將代碼編譯為32位的意思，因為該命令是在實驗樓64位Linux虛擬機器環境下使用的，32位Linux環境可能會稍有不同）。

以下是main.s代碼，共25行。需要說明的是，編譯後會出現很多以“.”開頭的語句，這些都是起串連作用的，實際上是不執行的語句，顧可以把它們刪除，得到純淨的彙編代碼，如下：

接下來就是分析了。

從main函數開始。

18行，將%ebp壓棧（其中%esp的值會自動減4，因為pushl操作等價於2行代碼，可參考知識二）；

19行，將%esp的值給%ebp，形成棧中棧的結構。（其中18,19行代碼就是enter操作）

20行，21行，就相當於將888入棧。

22行，調用f（）函數，首先將%eip入棧，然後將f（）的地址賦值給%eip（說明：%eip所指的值為下一條代碼執行的地址，所以將f（）函數的地址給%eip，那下一次就會執行f（）函數）。

18行--22行中的棧的內容的變化如

後續代碼的棧變化類似，入棧、出棧、入棧、出棧……在此就不多加累贅了。

總結：

對於電腦是如何工作的，首先是將進階語言轉換成組合語言，接著將組合語言理解成入棧、出棧操作。整個電腦的工作就是由不斷的入棧，不斷的出棧，外加一些簡單的加減等操作所構成的。

註明：

部落格署名：鄭俊

原創作品轉載請註明出處

參考資料：

《Linux核心分析》MOOC課程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 ”

 

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