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根据163MOOC学院中国科学技术大学孟宁孟老师课程所写得博客
作者：肖冲冲 原创作品请注明出处
《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
计算机的基本原理是存储程序和程序控制（冯﹒诺依曼体系），简单来说，我们需要先把需要进行操作的指令（程序）和数据先输入到计算机的存储设备中，然后计算机将严格执行需要执行的指令，包括从那个地址取数（或指令），进行什么操作（加减移位等），然后再送回到什么地址。
从硬件上来说，组成现代CPU的基础元件的有超大规模的逻辑门，定时器，以及高性能的cache和高精度时钟。逻辑门提供逻辑仲裁功能，运算器精于各种运算，cache提高数据交换效率。
从软件上来说，我认为我们的程序就是与计算机尤其是CPU上面的各种寄存器进行数据交互来使用计算机的硬件功能，比如网络通信，就是我们的程序使用网络接口进行数据交互。或者最经典的C语言打印“hello world”这个程序，简单说来就是我们的程序控制CPU相关的寄存器在显存里面写入了“hello world”这个字符串显示的相关指令和数据。在这个过程中，软件控制硬件目的就是，我们的显示器上面显示出了“hello world”，而这一过程本身可以抽象为软件和显示设备之间的数据交互。
总得来说，在计算机上，软件承担着主动向硬件进行数据交互的任务，而硬件是被动的接收和响应处理这些数据（当然你得按照正确的时序来操作还得保证输入正确的数据）。那么有没有硬件是可以主动去做一些事情呢，当然是有得，在ASIC里面，都是先通过软件（现在大部分是FGPA级实现）来进行模拟验证，然后再通过纯硬件实现相关功能。
而我们计算机的工作过程，我认为就是软件操作这些硬件的过程。
至于如何来操作这些东西，我们需要了解CPU的寄存器，基础的汇编指令等。
下面我跟着孟老师的课程，反汇编一段C语言代码来简单介绍下这个过程和涉及的相关知识。
至于如何到实验楼进行相关实验，在孟老师的视频讲得非常详细，这里略过不表。
我的过程截图如下：
实验楼里面的虚拟机，使用非常方便。
这个是我们的目标c代码，很简单的一段代码。
编译命令如下：
1 int g(int x){ 2 return x + 3; 3 } 4 int f(int x)｛ 5 return g(x); 6 } 7 int main(void){ 8 return f(8) + 1; 9 }
使用如下命令产生汇编代码：
注意：此处-m32参数是反编译成32位的汇编指令，因为实验楼所提供的虚拟机是64位的，所以加上该参数。我实验了下，如果不加入该参数，所得到的指令会掺杂64位的指令。比如movq和pushq等。
所生成的汇编代码如下（该代码已经将一些标志符等进行了删减以利于分析）：
1 .file "main.c" 2 g: 3 pushl %ebp 4 movl %esp, %ebp 5 movl 8(%ebp), %eax 6 addl $3, %eax 7 popl %ebp 8 ret 9 f: 10 pushl %ebp 11 movl %esp, %ebp 12 subl $4, %esp 13 movl 8(%ebp), %eax 14 movl %eax, (%esp) 15 call g 16 leave 17 ret 18 main: 19 pushl %ebp 20 movl %esp, %ebp 21 subl $4, %esp 22 movl $8, (%esp) 23 call f 24 addl $1, %eax 25 leave 26 ret
下面进入正题。
首先来说下几个基础点：
1，几个寄存器的名称和作用
2，函数调用的堆栈是由多个堆栈叠加起来得。我的理解如下图示，函数example()占用了如下的一段空间，而它是由函数内的多个栈叠加起来得（由于当初堆栈学得不太好，此处不知道理解得是否正确？）：
3，函数的返回值默认由EAX寄存器存储返回给上一级的函数。
4，pushl %ebp,将当前ebp压栈同时esp的值被修改。
5，在程序中，
enter = push %ebp
movl %esp,%ebp
leae = movl %ebp,%esp
popl %ebp
下面看具体分析：
1 .file "main.c" 2 g: ;函数g 3 pushl %ebp ;将ebp压栈，同时esp的值减去4个字节，栈向下增长一段 4 movl %esp, %ebp ;采用寄存器寻址的方式，将esp的值赋给ebp 5 movl 8(%ebp), %eax ;将ebp变址寻址加8，将该地址的栈空间存储的值赋给eax 6 addl $3, %eax ;将eax里面存储的数据加3，即实现 8 + 3的操作，然后将结果赋值给eax，此时eax=11 7 popl %ebp ;将ebp出栈，此时esp加上4个字节，指向了原先存储着leavel的栈位置 8 ret ;将eip出栈，回退到上一个跳转时的位置下一段指令，即f函数中的leave处 9 10 f: ;函数f 11 pushl %ebp ;将ebp压栈，同时esp的值减去4个字节，栈向下增长一段 12 movl %esp, %ebp ;采用寄存器寻址的方式，将esp的值赋给ebp 13 subl $4, %esp ;将esp的值减4个字节，即栈向下再增长一段 14 movl 8(%ebp), %eax ;将ebp变址寻址加8，将该地址的栈空间存储的值赋给eax 15 movl %eax, (%esp) ;将eax的值赋给esp所指向的地址的栈空间 16 call g ;跳转到函数g，执行之后EIP指向leave的值将会保存到栈中 17 leave ;leave指令此时将ebp的值赋值给esp，然后将ebp出栈,然后esp将指向存储着上一个函数跳转时的下一段指令，即函数main中的addl处 18 ret ;将eip出栈，回退到上一个跳转时的位置下一段指令，即main函数中的addl处 19 20 main: ;程序的入口点 21 pushl %ebp ;将ebp压栈，同时esp的值减去4个字节，栈开始向下增长 22 movl %esp, %ebp ;采用寄存器寻址的方式，将esp的值赋给ebp 23 subl $4, %esp ;将esp的值减4个字节，即栈向下增长一段 24 movl $8, (%esp) ;对esp所指向的栈空间赋值为8 25 call f ;跳转入函数f，转向f段代码，此时EIP指向函数f 26 addl $1, %eax ;将eax中的值加1并存入eax,此时eax = 12 27 leave ;此时将ebp的值赋值给esp,然后esp将指向栈尾0，然后将ebp出栈，同样ebp也将指向栈尾0 28 ret ;将eip出栈，因为没有下一条指令，程序至此执行完毕。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/Oldx/p/4322307.html
