Machine Level Programming

• machine code <-> assembly code

• code -> low level, how to generate by GCC

• intel 64(x86)

• instruction set(hardware designers provide to users)

• register

Turning C into object code

C program(.c)

-(Compiler)->

Assembly Program(.s)

-(Assembler)->

Object program(.o) (+Static libraries(.a))

-(Linker)->

Executable program

Compiling into Assembly

• 汇编内容

  • pushq : 压栈

  • movq : 复制，使用内存或寄存器地址

  • popq : 弹栈

  • call : 调用函数

  • ret : 从特定函数返回

  • .开头：给其他部分提供的信息

• 汇编中的数据类型

  • 整型和浮点

  • 本质都是字节序列

  • 没有数组一类的结构

• 反汇编器：从机器代码到汇编代码，还会包含某些原始汇编代码中没有的底层指令。

  • objdump

  • gdb也有这个功能

• 所有命名全部消失，转化为位置

x86-64 Integer Register

• %r for 64bit and %e for 32bit

• special : %rsp stack pointer

• operand types

  • Immediate: Constant integer data, prefixed with $

  • Register: %

  • Memory: address given by register, like (%rax)

• Immediate doesn't have real position, and memory to memory is forbidden.

• Memory Addressing

  • (R)：Mem[Reg[R]]

  • D(R)：Mem[Reg[R]+D] (Displacement)

  • 

• Argument registe:%rdi, %rsi

• lea: compute an address, and store it into the register.

  • load effective address

  • 实际类似于c语言的取地址运算&，即其并未根据计算出的地址去访问内存，而只是将计算出的地址存入目的操作数

  • 可以将数值输入地址计算的函数以实现简便运算？

• Move

  • b,w,l,q（length）

  • z,s（how to lengthen)

  • movabsq: (directly use bit pattern, regardless of two's complementary form of negative numbers)

• push & pop

•