fat2.3

实验内容

熟悉 Linux 下 x86 汇编语言编程环境
验证实验 Blum’s Book: Sample programs in Chapter 04, 05 (Moving Data)

实验准备

考虑用图形界面好看的Ubuntu，上官网下载Ubuntu20.04LIS，下载VMware15.0，并安装虚拟机。

安装gcc与make，顺便安装g++

$ sudo apt install gcc -y
$ sudo apt install make -y
$ sudo apt install g++ -y

第一次安装失败。更新apt

$ sudo apt-get update

后网速太慢，更改虚拟机内存，Ubuntu换源后均没有改善

安装GNU Binutils，上官网下载binutils-2.32.tar.gz，解压

$ tar zxvf  binutils-2.32.tar.gz 

配置binutils，编译与安装

$ cd binutils-2.32
$ ./configure
$  cd binutils-2.32 
$ make && make install

安装32位库

$ sudo apt-get update
$ sudo apt install lib32z1 lib32ncurses5 g++-multilib libc6-dev-i386

解压 Blum-chap04-05.tgz，得到汇编代码

技术准备

.s 为汇编文件，.o为二进制文件，可执行文件没有后缀。
ls（list files）命令用于显示指定工作目录下之内容
as 命令用于将汇编代码编译为二进制代码，如as test.s -o test.o
ld命令用来将多个目标代码连接成一个可执行文件如 ld -o cpuid cpuid.o
运行可执行文件命令：./cpuid
调试前可带上gstabs，可在目标代码中加符号表$ as --gstabs -o xxxx.o xxxx.s
gdb xxxx 进入gdb调试

break *_start:在程序开始处设置断点
break * label+offset 设置断点，offset为相对位置
break 行号
break *end:在程序结束处设置断点
run:运行程序至断点
step/s/next/n:单步调试程序
cont:继续运行至断点
info registers:显示全部寄存器的值
print:显示某一寄存器或变量的值
print/d:显示十进制的值
print/t:显示二进制的值
print/x:显示十六进制的值
x/nyz:显示特定内存位置的值,n是要显示的字段数,y是输出格式,z是要显示字段的长度

实验过程

程序一：cpuid.s

as -o cpuid.o cpuid.s
ld -o cpuid cpuid.o
./cpuid

用gdb调试

as -gstabs -o cpuid.o cpuid.s
ld -o cpuid cpuid.o
gdb cpuid

能成功调试。
程序二：cpuid2.s
用32位系统动态链接

as --32 -o cpuid2.o cpuid2.s
  ld -m elf_i386 -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -o cpuid2 -lc cpuid2.o
./cpuid2

报了warning，原因未知

程序三：sizetest1.s

as -o sizetest1.o sizetest1.s
ld -o sizetest1 sizetest1.o 
ls -al sizetest1

能成功运行

程序四：sizetest2.s

as -o sizetest1.o sizetest1.s
ld -o sizetest1 sizetest1.o 
ls -al sizetest1

可成功运行

程序五：sizetest3.s

as -o sizetest3.o sizetest3.s 
ld -o sizetest3 sizetest3.o 
ls -al sizetest3

可成功运行

程序六：movetest1.s

as -gstabs -o movtest1.o movtest1.s 
ld -o movtest1 movtest1.o 
gdb -q movtest1

调试结果符合预期

程序七：movetest2.s

as -gstabs -o movtest2.o movtest2.s 
ld -o movtest2 movtest2.o 
gdb -q movtest2

可见数值发生了交换

程序八：movetest3.s

as --32 -gstabs -o movtest3.o movtest3.s 
ld -m elf_i386 -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o movtest3 movtest3.o 
./movtest3

能成功运行
程序九：movetest4.s

as -gstabs -o movtest4.o movtest4.s 
ld -o movtest4 movtest4.o 
gdb -q movtest4

程序十：cmovetest.s

  as --32 -gstabs -o cmovtest.o cmovtest.s
ld -m elf_i386 -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o cmovtest cmovtest.o
  ./cmovtest

程序十一：swaptest.s

as --gstabs -o swaptest.o swaptest.s
ld -o swaptest swaptest.o
gdb -q swaptest

可见swap后二进制位发生了交换。

程序十二：bubble.s

as -gstabs -o bubble.o bubble.s
  ld -o bubble bubble.o
  gdb -q bubble

程序十三：pushpop.s

as --32 -gstabs -o pushpop.o pushpop.s
ld -m elf_i386 -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o pushpop pushpop.o
gdb -q pushpop