【原创】IA-32架构的基本执行环境—几个知识点的验证学习
本帖最后由 兰陵月 于 2017-11-14 00:44 编辑IA-32架构的基本执行环境—几个知识点的验证学习
By 鱼C论坛ID:兰陵月 2017.11.13
学习书本来自：
《X86汇编语言-从实模式到保护模式》，P169-P170。
第10章32位X86处理器编程架构
10.1IA-32架构的基本执行环境
编译器如下图：
调试器：
操作验证方法：构建一个实模式下运行的主引导程序，编写相关指令，运行后在调试器中测试验证。
一、实模式下32位寄存器的使用
（一）源操作数和目的操作数长度不一致验证
书中P170页内容：
编程序验证如下：
上图中，上面红框中“mov eax,cx”和“mov eax,ch”为非法语句，在编译的时候出现“error:invalid combination of opcode and operands”错误，编译不能通过。
如上图，将错误语句注释后，再次进行编译，显示编译完成。
（二）实模式下32位寄存器的使用
mov eax,0xf0000005
mov eax,0xf5
mov ecx,eax
add edx,ecx
jmp near $
times 510-($-$) db 0
db 0x55,0xaa
将编译后的bin文件在Bochs中执行，并将前4条语句反编译成汇编语言，如下图红框内内容：
本程序运行在实模式下，可以看到源程序第4行中的立即数“0xf5”在编译后变成了32位的“0x000000f5”。验证了下图内容：
下面是执行前3条语句的调试情况。
执行“mov eax,0xf0000005”后，查看寄存器EAX内容：
执行“mov eax,0xf5”后，寄存器EAX内容内容：
执行“mov ecx,eax”后，寄存器内容：
执行“add edx,ecx”后，寄存器内容：
上述三条指令均在16位模式下（实模式）运行，均可以正常使用。
（三）验证16位和32位模式下的栈指针寄存器使用
如上图，“mov ax,”是不允许的。编译时，出现了“invalid effective address”错误。
如上图，“move ax,”是允许的，程序编译通过。
（四）验证指令前缀“0x66”。
源程序如下图：
在Bochs中运行后，反编译前面4条语句，如下图：
mov ecx,eax 机器码：66 89 c1
mov cx,ax 机器码：89 c1
add edx,ecx机器码：66 01 ca
add dx,cx 机器码：01 ca
本程序运行在16位实模式下，因此原本就是16位的语句如“mov cx,ax”和“add dx,cx”的前面没有前缀“66”。而本为32位的语句如“mov ecx,eax”和“add edx,ecx”前面则加了前缀“66”。
同时，通过软件查看编译后的二进制文件，可以看到，如下图：
上图中红线部分，分别是前面4条语句。也可以在相应位置看到前缀“66”。
反过来，我们可以想到，假如去掉了“66”这个字节，在16位模式的编译下，前面两条语句将变得一样，后面两条语句也将变得一样。
同样也证明了，同样的机器指令，在16位和32位模式下解释是不同的。
即证明了下面的内容：
（五）验证指令前缀“0x66”的反转作用
源程序图如下：
在Bochs中运行编译好的文件，再在Bochs中反编译这几条语句，如下图：
仔细观察源程序中的4条语句和Bochs中反编译后的4条语句，发现：
1、在bits 16部分，反编译的结果和源程序的内容一致。这是因为本程序本来就运行在16位的实模式下，所以编译结果与源程序一致。
2、在bits 32部分，反编译的结果和源程序的内容不一致，发生了变化。
源程序为：
mov cx,dx
mov eax,ebx
在Bochs中反编译后为：
mov ecx,edx
mov ax,bx
证明了“0x66”前缀的反转作用。
{:10_257:} 邪恶的伞 发表于 2017-11-13 22:00
{:10_247:}
还在编写中。。。。。。。。。。
页:
[1]