- x86-64寄存器起名:8位,%al;16位,%ax;32位,�x;64位,%rax
- x86-64寄存器作用:
- %rax: 返回值
- %rbx: 被调用者保存
- %rcx: 第4个参数
- %rdx: 第3个参数
- %rsi: 第2个参数
- %rdi: 第1个参数
- %rbp: 被调用者保存
- %rsp: 栈指针
- %r8: 第5个参数
- %r9: 第6个参数
- %r10: 调用者保存
- %r11: 调用者保存
- %r12: 被调用者保存
- %r13: 被调用者保存
- %r14: 被调用者保存
- %r15: 被调用者保存
- 操作数分三种:立即数,寄存器,内存引用
- 汇编立即数表示:以$开头,跟着标准C表示法,如$-577,$0x1F。不同的指令允许的立即数范围不同
- 寻址方式:立即数寻址,立即数作为值;寄存器寻址,寄存器值作为值;绝对寻址,立即数对应内存地址的内存值;间接寻址,寄存器值对应内存地址的内存值;变址寻址,运算表达式对应内存地址的内存值
- 表达式:(s取值1,2,4,8)
- $Imm: Imm,立即数寻址
- ra: R[ra],寄存器寻址
- Imm: M[Imm],绝对寻址
- (ra): M[R[ra]],间接寻址
- Imm(rb): M[Imm R[rb]],(基址 偏移量)寻址
- (rb, ri): M[R[rb] R[ri]],变址寻址
- Imm(rb, ri): M[Imm R[rb] R[ri]],变址寻址
- (,ri, s): M[R[ri] * s],比例变址寻址
- Imm(,ri, s): M[Imm R[ri] * s],比例变址寻址
- (rb,ri, s): M[R[rb] R[ri] * s],比例变址寻址
- Imm(rb,ri, s): M[Imm R[rb] R[ri] * s],比例变址寻址
—- 2018.11.11 —-
- movb, movw, movl, movq 分别表示把1,2,4,8字节的数据从源位置复制到目标位置。x86-64 限制源位置和目标位置不能两个都是内存。大部分指令都会有这4种变种,但如pushq,popq,leaq等指令没有
- movz,movs是0扩展和符号扩展指令,将较小的数从寄存器或内存转移到寄存器中。
- x86-64中,栈中低地址是栈顶,高地址是栈底。pushq时%rsp减小,popq时%rsp增大。
- leaq S,D: 将S所表示的地址值赋值给D,经常用来做一些简单的算法。比如z = x 4*y可能表示为leaq (%rdi, %rsi, 4), %rax
- 一元操作中,操作数既是源也是目的。操作数可以是内存地址。
- 二元操作中,源操作是第一个,目标操作是第二个。如subq %rax, %rdx等价与%rdx = %rdx – %rax。如果第二个操作数是内存地址,则必须读出,执行,再写入。注:此时应该会生成多条机器指令,则该操作不是原子操作。否则i 可以写成addq $1, (%rax)岂不是原子操作?所以推断该操作不是原子操作。
- sarq,shrq表示算术右移和逻辑右移。salq, shlq表示算术左移和逻辑左移,但由于补码的特性,他们的操作结果是一样的。
*x86-64还为128位操作提供有限支持,当imulq和mulq为双操作数时,是64位乘法;当为单操作数时,另一个乘数将视为%rax,而结果将存放在%rdx(高64位),%rax(低64位)中。
—- 2018.11.18 —-
- 条件码用于控制。最常用的四个是,CF: 进位标志,ZF:零标志,SF:符号标志,OF:溢出标志
- 通过SET指令访问条件码,入sete/setz %al就是将ZF设置到�x的最低byte上(0或1)
- jmp表示跳转指令,一般汇编用一个标号来指定,如jmp .L1。也可以利用寄存器,如jmp *%rax表示跳转到%rax的值的地址,jmp *(%rax)表示跳转到%rax值对应的内存值的内存地址去。和SET一样,也有je,js,jle等指令
- GCC当switch的情况较多,且跨度较小的时候,会使用地址跳转表来翻译switch
- 当x86-64过程需要的存储空间超出寄存器能够存放的大小时,就回在栈上分配空间,这个部分称为过程的栈帧
- call指令用于函数调用,此时将会把将紧跟着当前地址后面的那条指令的地址压入栈,并吧要跳转的函数地址设置到PC。退出时用ret。
- 局部数据存到需要内存中的几种情况:
- 寄存器不够用
- 对局部变量使用了地址运算符&
- 某些局部变量是数组或结构体(如果优化了则不一定)
- 数据对齐可提高软件性能,减少读的次数和额外的处理。无论数据是否对齐,x86-64都可以正确工作。汇编中在文件头部声明.align 8来保证后面的数据的起始地址都是8的倍数。
- 对于结构体,字段之间也可能会存在间隙,以保证每个结构元素都满足它的对齐需求。
- 对齐原则是任何K字节的基本对象的地址必须是K的倍数。
- Linux上最新版的GCC已经会讲栈地址随机化,使得栈溢出攻击变得更加困难