第三章程序的转换与机器级表示(更新).pdf

第三章程序的转换与机器级表示 程序转换概述 IA-32 /x86-64指令系统 C语言程序的机器级表示 复杂数据类型的分配和访问 越界访问和缓冲区溢出、x86-64架构 程序的转换与机器级表示 • 主要教学目标 – 了解高级语言与汇编语言、汇编语言与机器语言之间的关系 – 掌握有关指令格式、操作数类型、寻址方式、操作类型等内容 – 理解高级语言源程序中的语句与机器级代码之间的对应关系 – 理解复杂数据类型（数组、结构等）的机器级实现 • 主要教学内容 – 介绍C语言程序与IA-32机器级指令之间的对应关系。 – 主要包括：程序转换概述、IA-32指令系统、C语言中控制语 句和过程调用等机器级实现、复杂数据类型（数组、结构等） 的机器级实现等。 – 本章所用的机器级表示主要以汇编语言形式表示为主。 采用逆向工程方法！ 2 程序的机器级表示 • 分以下六个部分介绍 从高级语言程序出 – 第一讲：程序转换概述 发，用其对应的机 • 机器指令和汇编指令 器级代码以及内存 • 机器级程序员感觉到的属性和功能特性 （栈）中信息的变 • 高级语言程序转换为机器代码的过程 化来说明底层实现 – 第二讲：IA-32 /x86-64指令系统 – 第三讲： C语言程序的机器级表示 • 过程调用的机器级表示 • 选择语句的机器级表示 围绕C语言中的语 • 循环结构的机器级表示 句和复杂数据类型， – 第四讲：复杂数据类型的分配和访问 解释其在底层机器 • 数组的分配和访问 级的实现方法 • 结构体数据的分配和访问 • 联合体数据的分配和访问 • 数据的对齐 – 第五讲：越界访问和缓冲区溢出 – 第六讲：x86-64架构（自学） 3 “指令”的概念 • 计算机中的指令有微指令、机器指令和伪（宏）指令之分 • 微指令是微程序级命令，属于硬件范畴 • 伪指令是由若干机器指令组成的指令序列，属于软件范畴 • 机器指令介于二者之间，处于硬件和软件的交界面 – 本章中提及的指令都指机器指令 • 汇编指令是机器指令的汇编表示形式，即符号表示 • 机器指令和汇编指令一一对应，它们都与具体机器结构有关，都 属于机器级指令 SKIP 4 回顾：Hardware/Software Interfa