機(jī)器級(jí)編程的重要抽象

對(duì)于機(jī)器級(jí)編程來(lái)說(shuō)，兩種抽象尤為重要：

• ISA，全稱(chēng)為指令集體系結(jié)構(gòu)或指令集架構(gòu)，它定義了處理器狀態(tài)、指令的格式以及每條指令對(duì)狀態(tài)的影響，用于屏蔽了硬件處理指令的復(fù)雜行為，將程序的每條行為描述為順序執(zhí)行
• 內(nèi)存虛擬化，它將多個(gè)硬件存儲(chǔ)器和操作系統(tǒng)軟件結(jié)合起來(lái)，將對(duì)外提供的內(nèi)存模型抽象為一個(gè)很大的字節(jié)數(shù)組

重要的處理器狀態(tài)

• 程序計(jì)數(shù)器：給出將要執(zhí)行的下一條指令在內(nèi)存中的地址
• 整數(shù)寄存器文件，包含16個(gè)命名的位置，分別存儲(chǔ)64位的值，這些寄存器可以存儲(chǔ)地址或整數(shù)數(shù)據(jù)
• 條件寄存器，保存著最近執(zhí)行的算術(shù)或邏輯指令的狀態(tài)信息
• 一組向量寄存器，可以存放一個(gè)或多個(gè)整數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)的值

機(jī)器級(jí)代碼的特點(diǎn)

我們可以通過(guò)C語(yǔ)言在內(nèi)存中聲明和分配各種數(shù)據(jù)類(lèi)型的對(duì)象，但是機(jī)器代碼只是很簡(jiǎn)單的將內(nèi)存看做是一個(gè)很大的、按照字節(jié)尋址的數(shù)組。匯編代碼不區(qū)分有符號(hào)或無(wú)符號(hào)整數(shù)，不區(qū)分各種類(lèi)型的指針，甚至不區(qū)分指針和整數(shù)

程序內(nèi)存

程序的內(nèi)存包括：

• 程序的可執(zhí)行機(jī)器代碼
• 操作系統(tǒng)需要的一些信息
• 用來(lái)管理過(guò)程調(diào)用和返回的運(yùn)行時(shí)棧
• 用戶(hù)分配的內(nèi)存塊

數(shù)據(jù)格式

Intel用術(shù)語(yǔ)字表示16位的數(shù)據(jù)類(lèi)型，因此也將32位數(shù)稱(chēng)為雙字，64位數(shù)稱(chēng)為四字

對(duì)于x86-64系統(tǒng)而言，C語(yǔ)言的各種數(shù)據(jù)類(lèi)型的信息如下：

注意：大多數(shù)GCC生成的匯編代碼指令都有一個(gè)字符的后綴，表明操作數(shù)的大小，例如：

• movb: 傳送字節(jié)
• mobw: 傳送字
• movl: 傳送雙字
• movq: 傳送四字