参考

计算机速成课 | Crash Course 字幕组 (全40集 2018-5-1 精校完成)
csapp重点解读
深入理解计算机系統 csapp

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第1章：计算机系统漫游

在这里插入图片描述
Amdahl定律: 当我们对系统的某个部分加速时，其对系统整体性能的影响取决于该部分的重要性和加速程度, 某一个部分占的时间百分比为 $\alpha$ ，然后，把这一部分的性能提升 k 倍,系统性能提速的倍数为:
$S=\frac{1}{(1-\alpha)+\alpha/k}$

第 2 章：信息的表示和处理

#include <stdio.h>
typedef unsigned char *pointer;void show_bytes(pointer start, size_t len){size_t i;for (i = 0; i < len; i++)printf("%p\t0x%.2x\n",start+i, start[i]);printf("\n");
}int main(){int a = 0x01234567;show_bytes((pointer) &a, sizeof(int));
}

输出：

gcc -g -O0 -o main main.c
./main
"小端表示："
0x7fff82d76b84  0x67
0x7fff82d76b85  0x45
0x7fff82d76b86  0x23
0x7fff82d76b87  0x01

Data Lab

Data Lab: Manipulating Bits

wget http://csapp.cs.cmu.edu/3e/datalab-handout.tar
tar -xf datalab-handout.tar# 直接安装gcc-multilib 可能会报
/usr/bin/ld: skipping incompatible /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/libgcc.a when searching for -lgcc
/usr/bin/ld: cannot find -lgcc: No such file or directory
# 安装对应版本的
sudo apt install -y gcc-9-multilib # 编译与测试
make
./btest -f bitXor

参考

/* 德摩根定律
（1） x^y = (~x&y)|(~y&x) = ~(~((~x&y)) & (~((~y&x)))
（2）x ^ y = (x | y) & ~(x & y)* bitXor - x^y using only ~ and & */
int bitXor(int x, int y) {// return (~(x & y)) & (~(~x & ~y));int a = ~(~x & y); //int b = ~((~y)&x);return ~(a&b);
}
// https://stackoverflow.com/questions/7300650/how-to-find-tmax-without-using-shifts
int isTmax(int x) {int a = ~((x + 1) ^ x); // 当是最大值是为0int b = !(x + 1); return !(a + b);
}
/* * allOddBits - return 1 if all odd-numbered bits in word set to 1*/
int allOddBits(int x) {int a1 = 0xAA;int a2 = (a1<<8) | a1;int a3 = (a2<<16) | a2;return !(a3^(x&a3));
}
/* * negate - return -x *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>*/
int negate(int x) {return (~x)+1;
}
//3
/* * isAsciiDigit - return 1 if 0x30 <= x <= 0x39 (ASCII codes for characters '0' to '9')*   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>*/
int isAsciiDigit(int x) {int a = !((x >> 3) ^ 0x06); // 判断 x>>3 是否为 110return a | (!(x ^ 0x38)) | (!(x ^ 0x39)); // 0x38 0x39 单独判断
}
/* * conditional - same as x ? y : z *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >> */
int conditional(int x, int y, int z) {int mask = ((!!x) << 31) >> 31; // x 为真是 0xffffffffreturn ((mask & y) | (~mask & z)) ; 
}
/* * isLessOrEqual - if x <= y  then return 1, else return 0 *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>*/
int isLessOrEqual(int x, int y) {int sx = (x >> 31) & 0x1; // 获取最高符号位int sy = (y >> 31) & 0x1;int c1 = (~sy & sx);  //y正x负，直接可以判定y>xint c2 = (~sx & sy); //y负x正，直接可以判定y<xint y_x = y + (~x + 1); // y-xint sign = y_x >> 31; // 判断 y-x是否溢出return c1 | (!c2 & !sign); 
}
/* * logicalNeg - implement the ! operator*   Legal ops: ~ & ^ | + << >>*/
int logicalNeg(int x) {// 特殊情况 0x80000000 相反数是一样的int s1 = (x >> 31) & 1;int s2 = ((~x+1) >> 31) & 1;return (~(s1|s2))+2; // 所以不能使用 ^
}

第03章：程序的机器级表示

Bomb Lab

CSAPP | Lab2-Bomb Lab 深入解析
CSAPP实验之Bomb Lab详解
x86-64 下函数调用及栈帧原理
【arm】常见函数调用约定(x86、x64、arm、arm64)

X64只有一种 fastcall 函数调用约定。
参数1、参数2、参数3、参数4分别保存在 RCX、RDX、R8D、R9D ，剩下的参数从右往左一次入栈，被调用者实现栈平衡，返回值存放在 RAX 中。

objdump -d ./bomb > bomb.asm
main 部分：400e32:	e8 67 06 00 00       	call   40149e <read_line>400e37:	48 89 c7             	mov    %rax,%rdi400e3a:	e8 a1 00 00 00       	call   400ee0 <phase_1>400e3f:	e8 80 07 00 00       	call   4015c4 <phase_defused>0000000000401338 <strings_not_equal>:401338:	41 54                	push   %r1240133a:	55                   	push   %rbp40133b:	53                   	push   %rbx40133c:	48 89 fb             	mov    %rdi,%rbx40133f:	48 89 f5             	mov    %rsi,%rbp401342:	e8 d4 ff ff ff       	call   40131b <string_length>401347:	41 89 c4             	mov    %eax,%r12d40134a:	48 89 ef             	mov    %rbp,%rdi40134d:	e8 c9 ff ff ff       	call   40131b <string_length>

调试

gdb ./bomb
(gdb) disassemble phase_1
Dump of assembler code for function phase_1:0x0000000000400ee0 <+0>:     sub    $0x8,%rsp0x0000000000400ee4 <+4>:     mov    $0x402400,%esi0x0000000000400ee9 <+9>:     call   0x401338 <strings_not_equal>0x0000000000400eee <+14>:    test   %eax,%eax0x0000000000400ef0 <+16>:    je     0x400ef7 <phase_1+23>0x0000000000400ef2 <+18>:    call   0x40143a <explode_bomb>0x0000000000400ef7 <+23>:    add    $0x8,%rsp0x0000000000400efb <+27>:    ret    
End of assembler dump.是将读入的%rdi 和 %rsi 进行对比x [Address expression]
x /[Format] [Address expression]
x /[Length][Format] [Address expression]
x
(gdb) x/s 0x402400
0x402400:       "Border relations with Canada have never been better."