读书笔记——《深入理解计算机系统》第三章

前言：已经大四，没有去找工作，选择了保研，之所以这样选择，有三个原因，一、刚进校时，听说保研都是牛人才能行的事，所以一心努力保研；二、2008年开始，经济危机比较严重，工作不好找，虽然软件专业要找一份工作还是比较容易，但好工作的机会少了很多，再多学习几年，规避下风险；三、三年多的本科学习下来，虽然简历看起来还像回事，但内心很虚，感觉真才实学没多少，都是略懂皮毛，做了太多表面工作，没有特长，选择读研，希望在某一方面能够深入学习，不再流于肤浅，真正地学有所长。

保研成功后，过了近一个月猪一样的生活，实在过得空虚，看到考研同学每天辛苦地备考，在暗自庆幸的同时，也意识到，保研给我节约了很大一笔时间，不应该把这段时间荒废了。于是找了谭师兄和梁老师，让他们给我指点一二。梁老师的建议很中肯，他说如果他现在是HR，他会只招本科生，而不是研究生，因为现在研究生的质量比本科生高不到哪里去，而且一把年纪了，本科生出来工作三年后经验什么的都要比研究生强多了，说不定很多本科生还会当研究生的思想导师。这个说法当然比较绝对，但是我认为还是很有道理，因此，他说，你如果去读研，就不要再像本科一样把自己定位为一个coder，而应该至少是去做一个提出解决方案的，具体的实现让下面的人去做。你可以发现很多好东西好的解决方案都是老外提出来的，为什么中国人只能锦上添花，那里因为我的的基础知识不够扎实，知识体系不够健全，连自己手中的计算机是怎么工作的都不知道，怎么能提出很好的解决方案呢。所以，对于大四这一年，他给我推荐了两本书，一本《深入理解计算机系统》，这本书很基础，但是覆盖面很全，可以帮助加深对计算机的理解，知道它底层是怎么工作的，健全计算机体系的知识，而不是只学一些编程技术之类的表相的东西，这样永远只会被别人牵着走；另外一本书是《Unix环境高级编程》，他说你以后是去做网络方面的东西，而网络是绝对离不开Unix，你把这本书的程序当模板背下来以后，第一、编程就不成问题，第二、可以对Unix有全面的了解。

好记性不如烂笔头，看了书不能过了了事，遂做此读书笔记，仅为学习温习之用，高手勿笑：）

前言啰嗦完毕，回归正文：

3.3数据格式（记住）

由于是从16位体系结构扩展成32位，intel用术语字（word）表示16位数据类型，因此32位为双字（double words），64位数为4字（quad words）。
以下是比较容易模糊的数据类型大小：

32位机上：float 4 long int 4 double 8 longlong 8 char* 4 unsigned long 4

64位机上：float 4 long int 8 double 8 longlong 8 char* 8 unsigned long 8

另外，GCC 用long double表示扩展精度(10字节)，出于存储器性能考虑，会被存储为12字节

3.4访问信息

一个IA32 CPU包含一组8个存储32位值的寄存器，用以存整数数据和指针：eax,ecx,edx,ebx,esi,edi esp,ebp。大多数情况下前六个都用作通用寄存器，eax,ecx,edx的存储和恢复惯例不同于ebx,edi,esi（前三者为被调用者保存，后三者为调用者保存，详见3.7.3）；最后两个用于存储指针，由于在过处理中非常重要，分别指向栈帧的顶部和底部，必须保持。

3.4.1操作数指示符（记住）

大多数指令有一到多个操作数，操作数有三种：

立即数：即常数值

寄存器：表示某个寄存器内容

存储器引用：根据计算出来的地址（通常称有效地址）访问某个存储器位置

因此寻址方式也有多种，如：立即数寻址、寄存器寻址、绝对寻址、间接寻址、变址寻址、伸缩化的变址寻址……

3.4.2数据传送指令（记住）

几个重要数据传送指令：mov族（之所以称这为族是因为mov指令还有很多兄弟指令如movb、movw、movsb、movzb，这是我个人对它们的称呼，便于记忆mov其他几个比较低调的兄弟）、pop、push。

另，对于mov族，movb、movw自不必做过多解释，movsb、movzb分别为符号扩展、零扩

展，它们只拷贝一个字节，源操作数均为单字节，并设置目的操作数中其余的位，效果如下：

初始假设：%dh=8D %eax=98765432

1 movb %dh,%al ;%eax=9876548D

2 movsbl %dh,%eax ;%eax=FFFFFF8D（目的操作数高24位设为源字节最高位，在这里为很显然为1，所以前24位为全F）

3 movzbl %dh,%eax ;%eax=0000008D（目的操作数高24位被设为0）

对于pushl指令等价于：

subl $4,%esp

movl %ebp,(%esp) //注意这里的括号引起的差别

popl指令等价于：

movl (%esp),%eax

addl $4,%esp

3.4.3数据传输实例（理解）

/*******C代码**********/ int exchange(int *xp, int y){ int x = *xp; *xp = y; return x; } //*********汇编代码******/ //1 movl 8(%ebp),%eax Get xp //2 movl 12(%ebp),%edx Get y //3 movl (%eax),%ecx Get x at *xp //4 movl %edx,(%eax) Store y at *xp //5 movl %ecx,%eax Set x as return value

通过汇编代码可以得到两点收获：

1、指针其实是地址，间接引用指针就是将该指针放在一个寄存器中，然后在间接存储器引

用中引用这个寄存器

2、局部变量通常保存在寄存器中，而不是存储器（个人猜测应该是局部变量属于动态

分配，局部变量因此被动态置入寄存器，而非存储器）

3.5算术和逻辑操作（看看便可，不必深究）

这类操作符大致分为四个小类：

1、加载有交地址（leal），通常用来执行简单算术操作，目前还不太懂这个与mov的区别

2、一元或二元操作：incl decl negl notl addl subl imull xorl orl andl

3、移位操作：sall==shll（填0） sarl(算术右移，填符号位) shrl（逻辑右移，填0）

4、特殊算术操作：imull(有符号64位乘法) mull(无符号64位乘法) cltd(转换为四字)

idivl(有符号除法) divl(无符号除法)

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