Linux内核分析第一周学习总结：计算机是如何工作的？

linux内核分析作业：以一简单C程序为例，分析汇编代码理解计算机如何工作

标签（空格分隔）： 20135321余佳源

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一、实验

使用gcc –S –o main.s main.c -m32

命令编译成汇编代码，如下代码中的数字请自行修改以防与他人雷同

 int g(int x)
 {
   return x + 3;
 }
 int f(int x)
 {
   return g(x);
 }
 int main(void)
 {
   return f(8) + 1;
 }

修改过后源代码：

对应的经过编译的对应汇编代码：

经过简化的汇编代码：

g:
	pushl	%ebp
	movl	%esp, %ebp
	movl	8(%ebp), %eax
	addl	$53, %eax
    popl    %ebp
    ret
f:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    subl    $4, %esp
	movl	8(%ebp), %eax
	movl	%eax, (%esp)
	call    g
	leave
	ret
main:
	pushl	%ebp
	movl	%esp, %ebp
	subl    $4, %esp
    movl    $2, (%esp)
	call    f
	addl    $1, %eax
	leave
	ret

堆栈变化图：

对应的寄存器指针内容变化状态图：

余佳源 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》 MOOC课程 http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

对计算机的理解

    计算机能实现许多看起来很复杂的功能，计算和处理大量的数据，但是，它实现这些复杂功能是不断地重复大量既定的简单的操作。目前大多数拥有计算和存储功能的设备（智能手机、平板、计算机等）其核心构造均为冯诺依曼体系结构，它最核心的思想是存储程序计算机，要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。

    在过往的学习中我了解到，汇编语言是一种机器语言，通过对堆栈，对存储器，对寄存器，等等的操作，来实现一系列的指令。我们日常所使用的诸如c语言这种高级语言，落到具体操作的时候，在计算机的层面，还是依靠汇编语言来执行的。

    通过以上一个小例子，清楚地展示了计算机是如何在堆栈中进行数据流的变化的。我的理解是，当开始运行一段程序，都是在往堆栈压入数据，这个例子中main函数代码运行过程就是这样，这一段代码中还嵌套了g、f函数，当这两个函数运行完成后，执行ret指令，堆栈中的值就开始出栈，当main函数也执行到ret，leave之后，一切都归回原位。小程序是这样的过程，大程序也如此。

    学习汇编语言真正用的时候并不多，但它是我们分析处理问题的一种角度。能够看懂汇编语句，在分析程序真正执行的流程、单步调试程序的方面都是有帮助的。