研究一个简单的代码反汇编输出和内存映射答案

【问题标题】：Studying a simplistic code disassembly output and memory map研究一个简单的代码反汇编输出和内存映射
【发布时间】：2014-10-04 15:39:52
【问题描述】：

有人可以向我解释一下下面发生了什么吗？问题：

为什么变量 i 不留在寄存器中？
为什么寄存器 rbp 包含内存缓存行的地址而不是 i 的地址（即 4 个字节）？
这是什么意思？ movl $0x5,-0x4(%rbp); % 和 negative 0x4 是什么意思？

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = 5;  // line 25
    i ++;       // line 26
}
-----------------------------------------------------

Disassembly:
25                  int i = 5;
00000000004014f4:   movl $0x5,-0x4(%rbp)
26                  i ++;
00000000004014fb:   addl $0x1,-0x4(%rbp)
-----------------------------------------------------

Register Values:
rbp: 0x23fe60
-----------------------------------------------------

Memory map at line 25:
Address  |   0-3  |   4-7  |   8-B  |   C-F  |
0x23fe60 |00000000|00000000|00000000|05000000|

Memory map at line 26:
Address  |   0-3  |   4-7  |   8-B  |   C-F  |
0x23fe60 |00000000|00000000|00000000|06000000|

注意：以上是 Eclipse 生成的，我是在 64 位机器上使用 mingw 编译的。

【问题讨论】：

现金是什么意思？缓存？
缓存不能单独寻址。所以我不确定你关于缓存的问题是什么意思。
我的意思是，我给 i 分配了 5。 5不应该在缓存中而不是映射到内存吗？
我认为您需要了解缓存的工作原理：en.wikipedia.org/wiki/CPU_cache
啊对不起yyyy我会更新我的问题，我的意思是注册！！！

标签： c++ memory assembly

【解决方案1】：

为什么变量 i 不留在寄存器中？

因为你的编译器不喜欢它。它决定将变量i 放在堆栈上。

为什么寄存器 rbp 包含内存缓存行的地址而不是 i 的地址（即 4 个字节）？

rbp 不包含内存缓存的地址。 rbp 是Base Pointer，指向栈底。 -0x4(%rbp) 是变量i 在内存中（在堆栈上）的位置。这意味着 rbp 的值 MINUS 4。为什么是4？因为i 占用 4 个字节。所以它是i的地址。

见http://en.wikibooks.org/wiki/X86_Disassembly/The_Stack

这是什么意思？ movl $0x5,-0x4(%rbp); % 和 negative 0x4 是什么意思？

有两种常见的汇编语法

AT&T，一团糟
“常规”英特尔语法

很遗憾，您的代码在 AT&T 中。 % 是在 AT&T 语法中引用变量的方式。 -0x4 是数字 -4 的十六进制表示（参见上面的答案）。

见http://en.wikipedia.org/wiki/X86_assembly_language#Syntax

【讨论】：

【解决方案2】：

您的意思是“不在注册表中”吗？因为你的程序不是用高优化设置编译的（但是如果你用高优化值编译你的整个过程将是空的，因为它不“做任何事情”（没有副作用）。包含你的变量的地址肯定是当 CPU 执行这些指令时被带入内存缓存
- register rbp 包含函数堆栈框架的基址，它是分配本地自动变量的地方，这是由您的语言的调用约定指定的。
- 在这种情况下，mov 指令是将立即值移动到内存位置。 % 以寄存器名称开头。由于堆栈通常向下增长，因此局部自动变量的偏移量是相对于框架/堆栈底部的负偏移量。

【讨论】：

【解决方案3】：

没有“缓存地址”之类的东西 - 缓存是从程序中抽象出来的，只有 CPU 和操作系统知道缓存以及如何将内存地址转换为“缓存地址”
变量 i 在堆栈上分配。 rbp 是帧的“基指针”，它指向正在堆栈上执行的当前函数的帧。所以-0x4(%rbp) 表示在寄存器 rbp 的偏移量 4（向后 - 稍后返回该点）中，变量 i 位于。在此处阅读有关堆栈如何工作及其框架外观的更多信息：http://www.cs.umd.edu/class/sum2003/cmsc311/Notes/Mips/stack.html
movl $0x5,-0x4(%rbp) 是有效的，你是对的，来自英特尔语法世界似乎很奇怪。但实际上这是 AT&T 语法代码的一个示例。阅读此处了解更多说明：http://en.wikipedia.org/wiki/X86_assembly_language#Syntax

我真的认为你会从阅读本文中受益：http://lwn.net/Articles/250967, 在思考关于记忆的“大局”时，它真的帮助了我很多。

【讨论】：

【解决方案4】：

为什么变量 i 不留在寄存器中？

这是编译器的决定。在过去，人们会使用关键字register 来提示编译器该变量被频繁使用，以便编译器可以使用寄存器来存储该字段而不是堆栈条目。但现在不建议这样做，因为现在编译器非常聪明，并且通常会比我们优化得更好。

为什么寄存器 rbp 包含内存高速缓存行的地址和不是 i 的地址（即 4 个字节）？

进入函数时，局部变量将被压入堆栈。在此之后 rbp 将被设置为堆栈指针 rsp 的值。由于 rsp 指向下一个空闲空间，rbp 也是如此，所以你需要 -4 来获取最后一个压入堆栈的变量的地址，在本例中为 i。

这是什么意思？ movl $0x5,-0x4(%rbp); % 和 the 负 0x4 是什么意思？

将值 0x5 放入地址 rbp-4。

【讨论】：