常见寄存器
寄存器 | x86 | x86-64 | arm | arm64 |
---|---|---|---|---|
累加寄存器 | EAX | RAX | ||
基址寄存器 | EBX | RBX | ||
计数寄存器 | ECX | RCX | ||
数据寄存器 | EDX | RDX | ||
堆栈基指针 | EBP | RBP | ||
变址寄存器 | ESI | RSI | ||
堆栈顶指针 | ESP | RSP | ||
指令寄存器 | EIP | RIP |
ARM处理器用到的指令集分为 ARM 和 THUMB 两种。ARM指令长度固定为32bit,THUMB指令长度固定为16bit。所以 ARM64指令集的指令长度为32bit
#if __LP64__
#define __WORDSIZE 64
#else
#define __WORDSIZE 32
#endif
那么 LP64 是什么意思呢?
在64位机器上,如果int是32位,long是64位,pointer也是64位,那么该机器就是LP64的,其中的L表示Long,P表示Pointer,64表示Long和Pointer都是64位的。
Word 字长,还有半字(字的一半)、双字(字的2倍)的概念。
arm64总共有64个寄存器,31个通用寄存器,外加SP 、 PC、CPSR。其中31个由x0-x30表示,x29和x30有别名,x29又称为FP(Frame Pointer)栈底指针,x30又称LR(Link Register)连接寄存器,表示当前子程序执行完后,下一条要执行的程序地址。
mov指令
- 寄存器寻址
movl %eax, %edx
eax -> edx - 立即数寻址
movl $0x123, %edx
- 直接寻址
movl 0x123, %edx
直接访问内存地址数据,edx = *(int32_t *)0x123; - 间接寻址
movl (%ebx), %edx
%ebx 是个内存地址,(%ebx)指的是该地址中的数据,edx = *(int32_t*)ebx; - 变址寻址
movl 4(%ebx), %edx
edx = (int32_t)(ebx+4);
push & pull指令
- 程序调用
- 传递参数
- 保存返回地址
- 提供局部变量
- 相关寄存器:esp,ebp
- 相关操作
//建立被调用者函数的堆栈框架
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
//拆除框架
movl %ebp, %esp
popl %ebp
ret
push %eax
pop %eax
//相当于下面代码
subl $4, %esp
//栈顶指针减4
movl %eax, (%esp)
//%eax -> esp 地址
movl (%esp), %eax
addl %4, %esp
//栈顶指针加4
call指令
call 0x12345
相当于
pushl %eip
movl $0x12345, %eip
//当前地址压栈,存入新地址
ret指令
相当于
popl %eip
//栈 -> eip
enter指令
push %ebp
movl %esp, %ebp
//将堆栈置空(栈上重堆)
leave指令
movl %ebp, %esp
popl %ebp
//将堆栈置空(撤销堆栈)
ldur与ldr
ld:load,即读取的意思
ldr:取内存中的数据,放到另一个寄存器中。
ldr用于正数(偏移值是正数);
ldur用于负数(偏移值是负数)。
image.png
bl+mov pc,lr
和b指令类似的,另外还有一个bl指令,语法是:
BL{cond} label
其作用是,除了b指令跳转到label之外,在跳转之前,先把下一条指令地址存到lr寄存器中,以方便跳转到那边执行完毕后,将lr再赋值给pc,以实现函数返回,继续执行下面的指令的效果。
用下面这个start.S中的例子来说明:
bl cpu_init_crit
......
cpu_init_crit:
......
mov pc, lr
其中,就是先调用bl掉转到对应的标号cpu_init_crit,其实就是相当于一个函数了,
然后在cpu_init_crit部分,执行完毕后,最后调用 mov pc, lr,将lr中的值,赋给pc,即实现函数的返回原先 bl cpu_init_crit下面那条代码,继续执行函数。
上面的整个过程,用C语言表示的话,就相当于
......
cpu_init_crit();
......
void cpu_init_crit(void)
{
......
}
而关于C语言中,函数的跳转前后所要做的事情,都是C语言编译器帮我们实现好了,会将此C语言中的函数调用,转化为对应的汇编代码的。
其中,此处所说的,函数掉转前后所要做的事情,就是:
函数跳转前
要将当前指令的下一条指令的地址,保存到lr寄存器中
函数调用完毕后
将之前保存的lr的值给pc,实现函数跳转回来。继续执行下一条指令。
而如果你本身自己写汇编语言的话,那么这些函数跳转前后要做的事情,都是你程序员自己要关心,要实现的事情。
总结汇编中的:bl + mov pc,lr
汇编中bl + mov pc,lr = C语言中的子函数调用和返回
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