指令寄存器

x86 汇编器编程 基于x86 实现编译器首先得了解x86 平台的指令调度， 以下是一些我在实现编译器过程中用到的基础知识！ 大部分内容参考了 青木的自制编译器， 基于GNU汇编器 c语言使用gcc 编译， 而gcc 编译器将c代码转化为汇编之后， 也是用的GNU as 的汇编器将汇编语言 .s 转化为.o，然后再连接， 因此如果自制编译器， 也是做到汇编这一步， 所以又得学x86 汇编器的使用方法！ gcc 用的 GNU， 那我就直接使用gcc！ 基本使用 编译： as hello.s //默认生成 a.out 也可以指定名字： as - o hello . o hello . s 生成目标文件后还要连接才可以执行。 gcc hello.o -o hello 最后就是 . / hello 语法 指令 指令包括 助记符 和 操作数 组成，比如 movl %esp， %ebp , movl 助记符， 后面两个为操作数， 操作数可以为多个！逗号分隔。 这个是由cpu直接执行的指令 汇编伪操作 以点 “.” 开头的， 末尾没有冒号 “：” 的 行 都是汇编伪操作行。 由汇编器执行，记录元数据和设定指令的属性。 汇编的首行缩进是没有影响的 标签 以冒号“：” 结尾的 行 都是标签行 冒号是语法， 标签名为冒号前面的值。 一般命名加上 . ，避免和代码里面的名字重复。 助记符后缀 后缀 大小

0x1 地址、section、vstart 0x1.1 什么是地址 地址只是数字，描述各种符号在源程序中的位置，它是源代码文件中各符号偏移文件开头的距离。由于指令和变量所占内存大小不同，故他们相对于文件开头偏移量参差不齐。源码文件中各符号地址是由编译器来规划的。 编译器的工作就是给各符号编址。编译器根据所在硬件平台特性，将源代码中的每一个符号（指令和数据）都按照硬件平台的特性分配空间，在不考虑对齐情况下，这些符号都在空间上彼此相邻，连续分布，它们在程序中距第一个符号的距离便是他们载程序中的地址。（ps：跟文件文件偏移一个意思） 本质上，程序中各种数据结构的访问，就是通过“该数据结构的起始地址+该数据结构所占内存大小决定的”来实现的。这就解释了为什么要给出变量类型，因为变量类型规定了变量所占内存的大小，每种类型都有其对应的内存容量。 程序中定义的任何一个变量，在编译后的可执行文件中都会占据一席之地。此变量在文件中的位置是编译器来安排的。编译器无论怎么安排程序中的数据，必然有一个先后顺序，而占据第一位的数据，其地址便是整个程序的起始地址，在它后面的数据依次排开。 0x1.2 什么是section 编译器提供的关键字Section只是为了让程序员在逻辑上将程序划分成几个部分，因为它是伪指令，CPU不知道这是什么东西。一般section的应用场所是根据不同的属性人为地将程序划分几部分

当异常发生时，以下的情况会随之发生： 1 压栈，并且栈指针更新； 2 处理器取出异常向量并且将其写入PC 3 寄存器更新（LR、IPSR和NVIC寄存器） 压栈 当异常发生时， 八个寄存器 会被自动压栈 这些寄存器包括R0-R3，R12，R14（链接寄存器），返回地址（下一条指令的地址或程序计数器），程序状态寄存器（xPSR）。 将寄存器R0-R3，R12,PC,LR和xPSR保存到栈中的原因是，这些寄存器被称为“ 调用者保存寄存器 ” 使用进程栈PSP ——异常发生时处理器处于线程模式并且CONTROL【1】置一， 使用主栈MSP ——对于嵌套异常，压栈时总是使用主栈，因为处理器当前处于处理模式，这种情况下只能使用主栈 ——异常发生时，处理器处于线程模式，CONTROL【1】为0，使用主栈。 C函数不需要保存这些寄存器的值，为了使异常处理能够像普通C函数一样使用，这些寄存器需要由硬件进行保存和恢复，这样在回到线程模式时，中断前的程序能够正常运行。 栈帧 ——压栈时保存到栈里的数据。 当压栈结束后，栈指针会得到更新，并且主栈指针会被选择为当前栈指针，处理模式使用的总是主栈MSP，然后异常向量也会被取出。 寄存器的压栈顺序如图 xPSR是组合状态寄存器 其中的三个寄存器之一：IPSR中断程序状态寄存器，包含了当前的中断服务程序（ISR）编号，由此可以取出异常向量。

　　上一篇《闲逛计算机系统(一):从helloworld说起》中，我们说了一个helloworld程序从编写到执行的整个过程。这篇我们来说说计算机硬件组成，然后结合helloworld程序来说明helloworld是怎样利用计算机硬件资源运行的。 　　首先介绍计算机的硬件组成，下面是一个IntelPentium系列的结构图： 　　总线 　　　　总线是贯穿整个系统的一个电子管道，用来在各个部件间传递数据信息。总线传送的字节长度是固定的，称为字。一个字中的字节数根据系统的不同而不同，在常见的32位机器上字长就是4个字节，64位机器上就是8个字节。 　　2.　　I/O设备 　　　　I/O设备就是系统与外界世界的联系通道。一般系统包括4个I/O设备：鼠标，键盘，显示器以及磁盘设备。我们编写好的helloworld程序就放在磁盘上。 　　　　每个I/O设备都有一个控制器或者适配器与I/O总线相连。他们的功能就是在I/O设备和I/O总线之间传递信息。 　　3.　　主存 　　　　主存就是我们平常所说的内存，在处理器执行程序时，用来存放程序和程序处理的数据。从物理上来说，主存就是由一组动态随机存取存储器芯片组成的。从逻辑上来说，主存就是一个线性的字节数组，每个字节都有一个唯一的地址。 　　4.　　处理器 　　　　处理器是计算机的核心，是解释存储在主存中指令的引擎。处理器的核心是一个字长的存储设备

本文为翻译文章，原文参见： http://docs.cs.up.ac.za/programming/asm/derick_tut/ 1.NASM编译器 目前Linux下的汇编器主要有：as、as86和gas，但是本文使用的是NASM(The Netwide Assembler)。它使用Intel形式的汇编格式，和Intel形式相对的是AT&T形式的汇编格式。 2.Linux下汇编介绍 2.1DOS和Linux下汇编的主要不同 （1）DOS下的汇编，主要通过 int 21h 中断来实现各种DOS功能调用，而BIOS调用则是主要通过 int 10h 和 int 16h 中断来实现。但是在Linux中， 所有以上的功能调用都是通过内核来实现的。因此所有的功能都是通过“系统调用”来实现，而我们可以通过使用 int 80h 中断来实现系统调用。其中，Linux大约有190个左右的系统调用，比DOS下的要少。 （2）Linux是一个真正32位保护模式的操作系统，因此我们使用的是32为的汇编程序。32位汇编程序运行我们使用全部的内存（4G），这意味着我们不用在考虑段基址了，也不用在修改和操作段寄存器了，从某种程度上来说，变的更容易了。 （3）在32为汇编程序中，我们可以使用32位的寄存器 EAX、EBX、ECX等代替传统的16位寄存器 AX、BX、CX等寄存器。 2.2Linux下汇编的编写

Java 虚 拟 机 (JVM) 是可运行 Java 代 码 的假想 计 算机。只要根据 JVM 规 格描述将解 释 器移植到特定的 计 算机上，就能保 证经过编译 的任何 Java 代 码 能 够 在 该 系 统 上运行。本文首先 简 要介 绍 从 Java 文件的 编译 到最 终执 行的 过 程，随后 对 JVM 规 格描述作一 说 明。 　　 　　 一 .Java 源文件的 编译 、下 载 、解 释 和 执 行 　　 Java 应 用程序的 开发 周期包括 编译 、下 载 、解 释 和 执 行几个部分。 Java 编译 程序将 Java 源程序翻 译为 JVM 可 执 行 字 节码 。 这 一 编译过 程同 C/C++ 的 编译 有些不同。当 C 编译 器 编译 生成一个 对 象的代 码时 ， 该 代 码 是 为 在某一特定硬件平台运行而 产 生的。因此，在 编译过 程中， 编译 程序通 过查 表将所有 对 符号的引用 转换为 特定的内存偏移量，以保 证 程序运行。 Java 编译 器却不将 对变 量和方法的引用 编译为 数 值 引用，也不确定程序 执 行 过 程中的内存布局，而是将 这 些符号引用信息保留在字 节码 中，由解 释 器在运行 过 程中 创 立内存布局，然后再通 过查 表来确定一个方法所在的地址。 这样 就有效的保 证 了 Java 的可移植性和安全性。 　　

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。 　　一.Java源文件的编译、下载、解释和执行 　　Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码—字节码。这一编译过程同C/C++的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。 　　运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"（class loader）完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。 　　 　　一.Java源文件的编译、下载 、解释和执行 　　Java应用程序的开发周期包括编译、下载 、解释和执行几个部分。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行的字节码。这一编译过程同C/C++ 的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。 　　 　　运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"（class loader）完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时

对DSP程序中常出现的EINT、DINT、ERTM、DRTM、EALLOW、EDIS的理解 在看DSP 的初始化程序中经常会看到 void DisableDog ( void ) { EALLOW ; SysCtrlRegs . WDCR = 0x0068 ; EDIS ; } EALLOW与EDIS究竟有什么含义呢？ 在.h文件中会发现，这两条其实是汇编指令 # define EALLOW asm(" EALLOW") # define EDIS asm(" EDIS") 同样的还有： # define EINT asm(" clrc INTM") //INTM置0,开中断 # define DINT asm(" setc INTM") //INTM置1，关中断 # define ERTM asm(" clrc DBGM") //使能调试事件 # define DRTM asm(" setc DBGM") //禁止调试事件 解释： TI系列DSP为了提高安全性能，将很多关键寄存器作了保护处理。通过状态寄存器1（ST1）的位6设置与复位，来决定是否允许DSP指令对关键寄存器进行操作。这些关键寄存器包括：器件仿真寄存器、FLASH寄存器、CSM寄存器、PIE矢量表、系统控制寄存器、GPIOMux寄存器等等。 DSP由于在上电复位之后，状态寄存器基本上都是清零

寄存器（内存访问） 从访问内存的角度继续学习几个寄存器 首先理解几个要点： 1. 内存中字的存储 n 在 0 地址处开始存放 20000 ： n 0 号单元是低地址单元， 1 号单元是高地址单元。 备注：任何两个地址连续的内存单元， N 号单元和 N+1 号单元，可以将它们看成两个内存单元 ，也可以看成一个地址为 N 的字单元中的高位字节单元和低位字节单元。 2. DS 和 [address] n CPU 要读取一个内存单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址； n 在 8086PC 中，内存地址由段地址和偏移地址组成。 n 8086CPU 中有一个 DS 寄存器，通常用来存放要访问的数据的段地址。 n 例如：我们要读取 10000H 单元的内容可以用如下程序段进行： mov bx,1000H mov ds,bx mov al,[0] n 上面三条指令将 10000H （ 1000:0 ）中的数据读到 al 中。 mov 指令的格式： mov 寄存器名，内存单元地址 “[…]” 表示一个内存单元， “[…]” 中的 0 表示内存单元的偏移地址。 那么内存单元的段地址是多少呢？就是上面的 ds 备注： 8086CPU 不支持将数据直接送入段寄存器的操作， ds 是一个段寄存器。 （硬件设计的问题） mov ds,1000H 是非法的。 数据－一般的寄存器－段寄存器 明白了以上原理