理解Y86

Question

我有下面的代码。有人能解释一下我在括号里的问题吗？

# Execution begins at address 0 (why?)
.pos 0
irmovq stack, %rsp  # Set up stack pointer  (how can i move the word "stack" in rsp)
call main   # Execute main program
halt    # Terminate program  

# Sample linked list   (what is the purpose of .align 8?)
.align 8
ele1:
.quad 0x00a
.quad ele2
ele2:
.quad 0x0b0
.quad ele3
ele3:
.quad 0xc00
.quad 0

main:
irmovq ele1,%rdi
call sum
ret


sum:


# Stack starts here and grows to lower addresses
.pos 0x100
stack:

Answer 1

.pos <adr>是用于为编译器更改当前虚拟地址的指令。因此，编译的下一条指令将被视为at address <adr>，如果将<label>置于其前面，则<label>将具有值<adr>，因此以后在以<label>的绝对地址操作的代码中的任何指令都将使用<adr>值进行编译。

此外，编译器在编译过程中跟踪当前的虚拟地址，因此如果您在编译过程中使用了一些<label2>少量指令，那么它将具有<adr + size_of_produced_machine_code_so_far>值。

然后，当您在实际内存中的那个位置加载机器代码时，代码中的所有绝对地址都将适合并正确工作(如果您将它加载到其他地方，它将不能正常工作，因为指令仍将引用编译它们的<adr> )。

在您的示例中，这意味着一旦将计算机代码加载到内存计算机中，第一个irmovq将被放置在address 0上。

为什么执行从地址0开始？谁知道呢，这就是目标平台的特点。如果目标平台将从0x300开始执行，则使用.pos 0x300指令将启动代码放在那里是有意义的。

irmovq stack, %rsp # Set up stack pointer (how can i move the word "stack" in rsp)

rsp被设置为包含stack符号的地址(实际上它是“堆栈”符号的值，在人类逻辑中可以看作是内存地址，但它只是数字，作为计算机中的一切)，它是0x100值(因为在stack:标签定义之前有.pos指令)。这样指令就可以实现rsp = 0x100。

.align 8的目的是什么？

对齐是指调整地址，可以用一定的数字除以而没有余数。在第一种情况下，标签ele1的地址可以被8整除。如果以前的机器代码以不可分地址结尾，编译器将添加一些字节(通常是nop-like指令)来填补空白，直到下一个可能满足align要求的地址为止。

对齐对于内存控制器的性能是很重要的，因为它们通常在内部处理字节组，就像能够从8对齐的地址获取作为8字节的四字。如果您要求它从非对齐地址获取四字，它将从(address & -8)和((address & -8)+8)中获取两个8字节集，并从获取的16字节中间读取最后的8字节结果。(在x86上)。在其他平台上，非对齐内存访问甚至可能是无效操作，导致CPU接收陷阱信号，在这种情况下运行崩溃处理程序)。

(为什么按位和带-8使地址8对齐？-8 = 0xF..F8 =0b11.11000 =>最后3位设置为零=>可被强制8除)

Answer 2

执行从0开始，因为这是.pos 0在下一行所做的。

单词“堆栈”不会移动：stack --它是代码中向下的一个标签，它将堆栈指针rsp设置为内存中的那个位置。

对齐到8字节边界的目的是因为处理器没有善意地桥接这样的边界。.quad指令生成8字节数据.

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