x86架构解析-优快云博客

x86是基于Intel8086处理器的小端（little-endian)体系结构(就是先存储低位的字节）。处理器通常可以运行在两种模式下：实模式和保护模式。实模式是指处理器刚通电后只支持16位指令集的状态。保护模式是指处理器支持虚拟内存，分页以及其他的功能状态，也是运行当代操作系统的状态。
寄存器
寄存器是cpu内部的高速存储单元，访问速度比内存快得多，用来存取程序运行中的各种信息。常用的寄存器分为4类，分别是8个通用寄存器，6个段寄存器，1个标志寄存器和1个指令指针寄存器。
（1）通用寄存器主要用于各种运算和数据的传送，每个寄存器都可以作为一个32位，16位，或8位来使用。分别是数据存取器EAX,EBX,ECX,EDX和指针，变址寄存器EBP,ESP,ESI,EDI.EAX是32位，AX是16位，AL/AH是8位。但是实际上只有数据存储寄存器这么使用。指针变址寄存器可以按照32位或16位进行使用。例ESI寄存器可以存储32位的指针，其低16位SI，存储16位的指针，但无法像AX拆成AL(低8位)和AH(高8位)。
部分通用寄存器的特殊用途：
1，EAX在乘法和除法指令中被自动调用；
2，CPU自动使用ECX作为循环计数器；
3，ESP寻址堆栈上的数据，ESP一般不参加数值运算，通常称为栈指针寄存器；
4，ESI（source 源地址）和EDI（destination 目的地）通常用于内存数据的高速传送，被称为源指针寄存器和目的指针寄存器；
5，EBP由高级语言用来引用参数和局部变量，称为栈桢基址指针寄存器。
（2）指令指针寄存器
指令指针寄存器EIP是一个32位的寄存器。在16位环境中为IP.EIP通常保存着下一条要执行指令的地址。下一条指令的地址为当前指令的地址加当前指令的长度。EIP的值只能通过流程控制指令，比如JMP,JE,RET等来改变。EIP寄存器的读取不能直接用 MOV EAX,EIP。
（3）段寄存器
段寄存器用于存放段的基址，段是一块预分配的内存区域。在16位CPU中有4个段寄存器是CS（代码段），DS（数据段），SS（堆栈段），ES（附加段）。32位下扩展了2个附加的段寄存器FS和GS。
（4）标志寄存器
在16位CPU中，标志寄存器称为FLAGS.在32位CPU中，标志寄存器也扩展为32位，EFLAGS.标志寄存器中每一个标志位只占1位，并且16位的标志寄存器并没有全部使用。16位的标志寄存器分为两部分，条件标志和控制标志。
条件标志位的说明如下：
1，OF（Overflow Flag）：溢出标志位，溢出时为1，否则为0；
2，SF（Sign Flag）：符号标志，运算结果为负时，为1，否则为0；
3，ZF（Zero Flag）:零标志，运算结果为0 时，为1，否则为0。
4，（Auxiliary carry Flag）:辅助进位标志，记录运算时第3位（半字节）产生的进位，有进位时为1，否则为0。
5，（Parity Flag）:奇偶标志，结果操作数中1的个数为偶数时，为1，否则为0。
6，CF（Carry Flag）:进位标志，产生进位时为1，否则为0。
控制标志位说明：
1，DF（Direction Flag）:方向标志，在串处理指令中用于方向控制。
2，IF（Iterrupt Flag）:中断标志。
3，TF（Trap Flag）:陷阱标志。

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指令 pushfq 对rsp及堆栈内容影响
pushfq 执行前各寄存器内容如下图：
在这里插入图片描述
pushfq 执行后，各寄存器内容如下图：

经对比可以发现：
pushfq 指令会先将rsp 的值减去8，然后将efl 的值压入栈。

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call $+5指令对各寄存器及堆栈内容影响
call $+5执行之前，各寄存器如下图：
在这里插入图片描述
call $+5 执行之后，各寄存器如下图：

对比可以发现：call $+5 执行之后，会先将rsp 值减去8；然后将call $+5指令的下一条指令的地址压入堆栈并将该地址赋给rip。