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@ -86,6 +86,10 @@ X86其实是是80X86的简称(后面三个字母),包括Intel 8086、80286
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很多汇编语言的教程都会强调汇编语言是不可移植的。严格来说很多汇编语言在不同的CPU类型、或不同的操作系统环境、或不同的汇编工具链下是不可移植的。而这种不可移植性正是汇编语言普及的一个极大的障碍。虽然CPU指令集的差异是导致不好移植的较大因素,但是汇编语言的相关工具链对此也有不可推卸的责任。而源自Plan9的Go汇编语言对此做了一定的改进:首先Go汇编语言在相同CPU架构上是完全一致的,也就是屏蔽了操作系统的差异;同时Go汇编语言将一些基础并且类似的指令抽象为相同名字的伪指令,从而减少不同CPU架构下汇编代码的差异(当然,寄存器名字和数量的差异是一直存在的)。本节的目的也是找出一个较小的精简指令集,以简化Go汇编语言学习的目的。
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下面是X86/AMD架构图:
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寄存器是CPU中最重要的资源,每个要处理的内存数据原则上需要先放到寄存器中才能由CPU处理,同时寄存器中处理完的结果需要再存入内存。X86中除了状态寄存器和指令指令两个特殊的寄存器外,还有AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP几个通用寄存器。在X86-64中又增加了八个以R8-R15方式命名的通用寄存器。因为历史的原因R0-R7并不是通用寄存器,它们只是X87开始引入的MMX指令专有的寄存器。在通用寄存器中BP和SP是两个比较特殊的寄存器:其中BP用于记录当前函数帧的开始位置,和函数调用相关的指令会隐式地影响SP的值;SP则对应当前栈指针的位置,和栈相关的指令会隐式地影响SP的值。
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X86是一个极其复杂的系统,有人统计x86-64中指令有将近一千个之多。不仅仅如此,X86中的很多单个指令的功能也非常强大,比如有论文证明了仅仅一个MOV指令就可以构成一个图灵完备的系统。以上这是两种极端情况,太多的指令和太少的指令都不利于汇编程序的编写。通用的基础机器指令大概可以分为数据传输指令、算术运算和逻辑运算指令、控制流指令等几类。因此我们将尝试精简出一个X86-64指令集,以便于Go汇编语言的学习。
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@ -126,3 +130,13 @@ X86是一个极其复杂的系统,有人统计x86-64中指令有将近一千
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为了简单我们省略了位运算指令,很多高级指令。完整的X86指令在 https://github.com/golang/arch/blob/master/x86/x86.csv 文件定义。同时Go汇编还正对一些指令定义了别名,具体可以参考这里 https://golang.org/src/cmd/internal/obj/x86/anames.go 。
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## Go汇编中的伪寄存器
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Go汇编为了简化汇编代码的编写,引入了PC、FP、SP、SB四个伪寄存器。四个伪寄存器和X86/AMD64的内存和寄存器的相互关系如下图:
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在AMD64环境,伪PC寄存器其实是IP指令计数器寄存器的别名。伪FP寄存器对应的是函数的帧指针,一般用来访问函数的参数和返回值。伪SP栈指针对应的是当前函数栈帧的底部(不保护参数和返回值部分),一般用于定位局部变量。伪SP是一个比较特殊的寄存器,因为还存在一个同名的SP真寄存器。真SP寄存器对应的是栈的顶部,一般用于定位调用其它函数的参数和返回值。
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当需要区分伪寄存器和真寄存器的时候只需要记住一点:伪寄存器一般需要一个标识符和偏移量为前缀,如果没有标识符前缀则是真寄存器。比如`(SP)`、`+8(SP)`没有标识符前缀为真SP寄存器,而`a(SP)`、`b+8(SP)`有标识符为前缀表示伪寄存器。
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