深入理解计算机系统——程序编码、访问信息、算数逻辑操作、控制

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-08-31 15:26 18阅读 0赞

## 程序编码 ##

1：程序编码大概四个步骤

*  预处理阶段，将c语言所用的包、函数，进行插入到文件
 *  编译阶段，将c代码编译为汇编代码
 *  汇编阶段，将汇编代码转化为机器语言
 *  链接阶段，将目标代码与实现库的函数进行整合

2：机器级编程两种重要的抽象

*  指令集体系结构或指令集架构，定义机器级程序的行为和格式，定义处理器的状态，指令格式，以及每条指令对状态的影响。
 *  机器使用的地址是虚拟地址，通过映射，将虚拟地址映射到物理地址。

3：Intel用术语“字”表示16位数据类型。

## 访问信息 ##

1：如果将一个值复制到寄存器中

*  如果复制的数据小于4字节，（1字节，二字节），只会将寄存器的低位数值进行编码存储，寄存器中高位的位，不会改变。
 *  如果复制的数据等于4字节，会将寄存器中的高位数值进行清零，在低位寄存器中存储数据。

2：操作数的指示符，操作数的来源可以被分为三种类型

*  立即数（常数）
 *  寄存器，通过读取寄存器的数值作为操作数。
 *  内存引用，通过访问内存位置来进行加载操作数。

3：在指令的分类过程中，我们可以将指令按照操作数的大小来进行分类。  
4：压入和弹出数据，程序的栈存放在内存中的某个区域，栈是向下增长的，根据惯例，我们画栈的时候是倒过来画的。

*  压入数据，首先将指针减去8（8字节数据），指针指向空地址，然后进行存储数据
 *  弹出数据，首先按照指针指向的位置，将数据取出，然后再将指针加8。

## 算数和逻辑操作 ##

1：指令leap，加载有效地址，但是该指令并没有从指定的位置读取数据，而是将有效地址作为目的操作数，写入目的操作数。  
2：一元操作和二元操作：一元操作，一个操作数，二元操作，两个操作数

*  一元操作：既是源操作数还是目的操作数，一元操作数，只能是寄存器或者内存位置，不能为立即数。
 *  二元操作：一个源操作数，一个目的操作数，源操作数可以是一个立即数，寄存器，内存位置。

3：移位操作：先给出移位操作，再给出要移位的数。（与GO语法刚好相反）

## 控制流程 ##

1：条件码：cpu中还有一个条件码寄存器，描述了最近的算数或逻辑操作的属性。  
2：条件码常使用的方法有三种：

*  可以根据条件码的状态，设置某个字节为0或1。
 *  可以条件跳转到程序某个其他部分。
 *  可以有条件的传送数据。

3：跳转指令jmp，是无条件跳转。

*  直接跳转：跳转的目标作为指令的部分进行编码的。
 *  间接跳转：跳转的目标，是由寄存器或者内存位置中读取的。

4：跳转指令两种不同的编码：

*  相对地址：将传入的参数的数加上下一条命令的地址，即为跳转到目的地址的指令编码地址。
 *  绝对地址：传入的参数是跳转到的指令的地址编码。

5：实现条件操作的传统方法是通过使用控制条件转移，通过判断条件，确定执行哪一部分指令，但是有些低效。后来出现了预测，对判断的预测，没有等判断完成，就会执行其中一部分代码，这样有时会提高代码的运行效率，但是有时也会降低代码的运行效率，因为如果预判错误，就会导致，预测的那一部分执行的代码，都会作废。  
6：条件传送指令：提前将两种条件下的代码都执行，在最后判断是否符合条件，再进行数据的转移。相比之下，此方法没有预测，也就没有预测错误的处罚，但是，如果两个条件下的指令比较多，因为都要执行，所以时间也会长。  
7：循环，可以使用条件判断加跳转组合，进行循环。两种跳转方法

*  跳转到中间：将程序跳转到循环执行的指令后面，进行判断，如果符合，则跳转到前面的循环的指令，如果不符合，直接执行下一条命令。
 *  guarded-do：如果符合条件，再进行跳转，如果不符合条件，则不进行跳转，顺序执行。

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，18人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关深入理解算数运算符

1 问题算数运算符是我们编写程序最基本需要掌握的技术，本文通过实践，总结出了一些特殊点以及查找了一些经典面试题来展示。 2 方法 1. 特殊点特殊点1：

谁借莪１个温暖的怀抱￠/ 2024年03月29日 14:31/ 0 赞/ 74 阅读

相关深入理解计算机系统

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ub

淩亂°似流年/ 2023年06月08日 06:39/ 0 赞/ 41 阅读

相关《深入理解计算机系统》

我在b站搬运了相关的视频，感兴趣的小伙伴可以看看 [卡内基梅隆大学 Introduction to Computer Systems CMU 15-213 Fall][

待我称王封你为后i/ 2022年12月27日 12:44/ 0 赞/ 218 阅读

相关深入理解计算机系统——程序编码、访问信息、算数逻辑操作、控制

程序编码 1：程序编码大概四个步骤预处理阶段，将c语言所用的包、函数，进行插入到文件编译阶段，将c代码编译为汇编代码汇编阶段，将汇编代码转化为机

ゞ浴缸里的玫瑰/ 2022年08月31日 15:26/ 0 赞/ 19 阅读

相关深入理解计算机操作系统（2.3.1）

无符号数加法两个w位数相加，需要w+1位才能表示，如果支持无限精度的运算，那么就不能对字长做限制。反之，则需要截掉高位的数。无符号数加法原理： ![这里写图片描

秒速五厘米/ 2022年06月10日 08:44/ 0 赞/ 250 阅读

相关深入理解计算机操作系统（2.2.7）

截断数字无符号数截断当一个w位的数截断位一个k位的数时，我们会丢掉w-k位。简单说就是截断几位就从最高位开始去掉几位。原理： ![这里写图片描述][S

爱被打了一巴掌/ 2022年06月10日 07:51/ 0 赞/ 266 阅读

相关深入理解计算机操作系统（2.2.7）

扩展一个数字的位表示把一个无符号数转为一个更大的数据类型时，在前面加添加0。因为在无符号数前面添加0并不会改变无符号数的值。把一个补码数转为一个更大的数据类型时，在

╰半橙微兮°/ 2022年06月10日 07:07/ 0 赞/ 212 阅读

相关深入理解计算机操作系统（2.2.4）

有符号数和无符号数之间的转换在C语言中，对于有符号数和无符号数之间的转换是从位级的角度来考虑的而不是从数级的角度来考虑的。简单说就是，对于有符号数和无符号数之间的转换，

你的名字/ 2022年06月10日 04:19/ 0 赞/ 219 阅读

相关深入理解计算机操作系统（2.4.2）

IEEE浮点表示 IEEE浮点标准用V=（-1）^s \ M \ 2^E来表示一个数。符号s：s是符号位，1表示负数，0表示正数。尾数M：M是一个二进制小数，

落日映苍穹つ/ 2022年06月09日 06:17/ 0 赞/ 237 阅读

相关深入理解计算机系统

信息是位+上下文 C语言与Unix系统关系密切、小而简单，是系统编程的首选；但它缺少对非常有用的抽象的显式支持。只由ASCII码构成的文件称为文本文件，其他的称为二进制...

红太狼/ 2021年03月28日 12:59/ 0 赞/ 810 阅读