重要的前言

在学习这一章节的内容之前，可以通过这些linux命令来实现c code与assembly code的转换，看起来更直观。

可以使用如下终端命令编译生成machine code文件。

gcc -Og  sum.c -o sum

可以通过如下命令进行反汇编，从machine code反汇编得到assembly code

objdump -d sum > sum.d

或者是利用gdb

gdb sum

在gdb界面输入你要分析的函数名称（例如自定义的sum.c文件里面的void sumstore()）

disassemble sumstore

这一点比起微机课程垃圾软件好看、好操作多了

1.回顾汇编旧知识

imm：立即数
reg：寄存器
mem：内存

movq：

（1）src为imm时，dst只能是reg或mem
（2）src为reg时，dst只能是reg或mem
（3）src为mem时，dst只能是reg
重点1：
dst是reg时：

movq $0x4,$rax

对应c语言：

temp =0x4;

而dst是mem时：

movq $0x4,($rax)

对应c语言：

*p =0x4;

（寄存器名称）意味着使用该寄存器的地址来引用一些内存位置
如果括号之前有数字，说明要在该地址偏移对应的数字，才是真正的操作地址

重点2：
函数的参数总是只会用某几个寄存器来实现。
第一个参数寄存器：%rdi
第二个参数寄存器：%rsi

leaq + salq：

重点3：
leaq指令经常和salq指令配合，用于计算乘法
例如：

leaq (%rsi,%rsi,2),%rdx
salq $4,%rdx

相当于先将寄存器%rsi的值乘以3存到%rdx，再将%rdx的值左移4位（也就是乘以16）

cmpq，jmp，cmovle：

重点4：避免条件移动
对于C语言中的比较语句，可能你会想到使用汇编的jmp，但这不是一个好主意。
因为编译器会有个特性：执行当前语句的时候，实际上会提前执行之后的很多条语句。
如果遇到了条件语句，例如见到if，gcc会很想使用条件移动conditional move，但是这一类（例如jmp）的条件移动语句是很不好的。
条件移动实际上会使得程序把两个方向都做一遍，然后在判断的时候猜哪个方向是正确的。虽然大部分时间会猜对，但一旦猜错，会浪费很多很多时钟周期（最坏情况是40个时钟周期）去纠正。
更坏的情况是，其中一个方向做的操作是释放为空指针，如果做了这个方向，会认为是解除了引用，从而产生了。
你要做的就是尽量避免让gcc去做条件移动，也就是避免让gcc去“猜”。

可以放心去做条件移动的情况：两个方向都只是简单的算术运算，相对安全没有副作用

因此最好的解决方法就是，提前将then语句要做的处理和else语句要做的处理提到前面，在if判断时，修改成：如果if条件为真，则采用then语句得到的结果，否则采用else语句得到的结果。
这个思想用在assembly code上非常重要，可以将jmp+goto的语句组合转化为只有cmp+cmovle一类的语句。关键：先做完两种情况的处理，在最后一时刻再来做选择

loop：

while(x)循环可以转化为do-while(x)循环前面再多加一次条件(x)测试
也就是修改成：

//while(x)
//rewrite in Goto Version
if(!x) goto done;
loop:
	//statements
	if(x) goto loop;
done:
	//out of loop

对于for循环，只需要将每一部分拆解开来变成while循环即可

for(init;test;update){
	body;
}

//for
//retrite in while version
init;
while(test){
	body;
	update;
}

//rewrite in goto version
init；
if(!test) goto done;
loop:
	body；
	update；
	if(test) goto loop;
done:
	//out of loop

实际上，-O1级别优化编译的情况下，上面的情况会修改成：将初始的条件判断test语句放到update和跳回loop的语句中间，也就是这样：

//-O1
init；
//if(!test) goto done;
loop:
	body；
	update；
	if(test) goto loop;
done:
	//out of loop

原因是大部分时间不需要这个初次test

switch

switch不好的地方在于，一是你可能漏掉了可能的情况case，二是你可能漏掉了应该有的break，这两点都使得switch容易出bug。
因此用的时候，最好在你故意没有添加break的地方注释“这里我是真的不需要用break，因为我要实现某个功能”。还要记得写default:

assembly code中对switch的实现方式是：

switch(x){
	//...
}

switch_eg:
	movq 	%rdx,%rcx
	cmpq 	$6,%rdi			#x:6
	ja		.L8				#use default
	jmp		*.L4(,%rdi,8)	#goto *JTab[x]

这段代码已经有不少的技巧。
技巧1：ja。使用无符号数比较，实现default。x大于6或者小于0都会跳到default
技巧2：jmp。跳转至实际的跳转表。break将转换为ret。

.section		.rodata
	.align 8
.L4:
	.quad		.L8	#x=0
	.quad		.L3	#x=1
	.quad		.L5	#x=2
	.quad		.L9	#x=3
	.quad		.L8	#x=4
	.quad		.L7	#x=5
	.quad		.L7	#x=6
	.quad		.L8	#x=0

.align的作用是

注：
1.如果第一个case的数字是负数或者是很大的数，编译器会帮你添加一个偏置，使得编译出来的第一个case值仍然是0
2.如果case用到的值很大而且分布比较稀疏、不是邻近的值，编译器不会傻傻的列出很多很多项.quad的表，而是会自动理解成if-else代码，并据此生成一个if-else tree，从而将时间复杂度从O(n)减少至O(log₂(n))
3.switch在编译时会生成一个表，这一点实际上是会提升性能的，上面说的任何一种情况下使用switch总是优于if-else。当然前提是你要弄彻底明白switch在assembly code中的实现机理。

总结

C中的控制语句有：
if-then-else
do-while
while,for
switch

汇编中的控制有：
条件跳转
条件移动
使用跳转表（参考switch）
编译器生成一系列代码序列以实现更复杂的C控制语句

基本技巧：
loop转换为do-while或者是jump-to-middle的形式
switch使用跳转表
稀疏case的switch可能使用if-elseif-elseif-else的决策树形式实现

最后

以上就是大意金鱼为你收集整理的csapp第三章重要的前言1.回顾汇编旧知识的全部内容，希望文章能够帮你解决csapp第三章重要的前言1.回顾汇编旧知识所遇到的程序开发问题。

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