Linux操作系统_Lab1

[TwistZZ]

实验内容：

        将一个简单的C程序汇编成LoongArch或RISC汇编代码，并逐步分析程序的执行过程，深入理解存储程序计算机和函数调用堆栈框架在执行过程中所起的作用。

1. 编写C程序代码test.c

 

int fun1(int x,int y){
    return x*y;
}
int fun2(int x){
    return fun1(x,x);
}
int main() {
    int x=2;
    return fun2(x)+1;
}

2，生成的汇编代码及其注释

	.file	"test.c"
	.option pic
	.text
	.align	1
	.globl	fun1
	.type	fun1, @function
fun1:
	addi	sp,sp,-32       //sp=sp-32 sp为栈顶指针预留出4个存储空间
	sd	s0,24(sp)           //store指令，s0为栈底指针，将s0的值存放到sp+24指向的位置中
	addi	s0,sp,32        //s0=sp+32，构造fun1函数的栈空间
	mv	a5,a0               //a5=a0，a0存放的是第一个函数参数2
	mv	a4,a1               //a4=a1，a1存放的是第二个函数参数2
	sw	a5,-20(s0)          //store指令，将a5的值即第一个参数存放到s0-20指向的位置中
	mv	a5,a4               //a5=a4，a4存放的是第二个函数参数2
	sw	a5,-24(s0)          //store指令，将a5的值即第二个参数存放到s0-24指向的位置中
	lw	a5,-20(s0)          //load指令，将s0-20位置中的值即第一个参数存放到a5中
	mv	a4,a5               //a4=a5，a5存放的是第一个函数参数2
	lw	a5,-24(s0)          //load指令，将s0-24位置中的值即第二个参数存放到a5中
	mulw	a5,a4,a5        //a4*a5 结果写入a5
	sext.w	a5,a5           //a5中的有符号整数进行符号扩展，扩展为64位有符号整数，结果存放在寄存器a5中
	mv	a0,a5               //a0=a5 把结果放在a0
	ld	s0,24(sp)           //s0=sp+24，将sp+24的值重新存储到s0栈底指针中，指向f函数的栈空间
	addi	sp,sp,32        //栈顶指针指向f函数栈空间的栈顶
	jr	ra                  //无条件跳转，进行函数返回
	.size	fun1, .-fun1
	.align	1
	.globl	fun2
	.type	fun2, @function
fun2:
	addi	sp,sp,-32       //sp=sp-32 sp为栈顶指针预留出4个存储空间
	sd	ra,24(sp)           //store指令，ra存放的是返回地址，将ra存放到sp+24指向的位置中
	sd	s0,16(sp)           //store指令，s0为栈底指针，将s0的值存放到sp+16指向的位置中
	addi	s0,sp,32        //s0=sp+32，构造f函数的栈空间
	mv	a5,a0               //a5=a0，a0存放的是函数参数2，此处保存一次参数的作用是用来给后面的g函数进行传递参数，此时a5中存放的是2
	sw	a5,-20(s0)          //store指令，将a5的值存放到s0-20指向的位置中
	lw	a4,-20(s0)          //load指令，将s0-20位置中的值存放到a4中
	lw	a5,-20(s0)          //load指令，将s0-20位置中的值存放到a5中
	mv	a1,a4               //a1=a4,此时a1保存的是第二个函数参数2，为调用fun1(x,y)做准备
	mv	a0,a5               //a0=a5,此时a0保存的是第一个函数参数2，为调用fun1(x,y)做准备
	call	fun1            //调用fun1
	mv	a5,a0               //a5=a0
	mv	a0,a5               //将fun1函数返回值保存在a0中
	ld	ra,24(sp)           //ra=sp+24，获取main函数的返回地址
	ld	s0,16(sp)           //s0=sp+16，将sp+16的值重新存储到s0栈底指针中，指向main函数的栈空间
	addi	sp,sp,32        //指向main函数栈空间栈顶
	jr	ra                  //返回到main函数
	.size	fun2, .-fun2
	.align	1
	.globl	main
	.type	main, @function
main:
	addi	sp,sp,-32       //sp=sp-16 RISC-V是64位指令集，这里预留出两个存储位置，分别存储上一个程序的堆栈的返回地址和栈底指针
	sd	ra,24(sp)           //store指令，ra存放的是返回地址，将ra存放到sp+24指向的位置中
	sd	s0,16(sp)           //store指令，s0为栈底指针，将s0的值存放到sp+16指向的位置中
	addi	s0,sp,32        //s0=sp+32，构造main函数的栈空间，形成main函数的逻辑空栈
	li	a5,2                //a5保存的是函数fun2调用参数，此处是保存2
	sw	a5,-20(s0)          //store指令，将a5的值存放到s0-20指向的位置中
	lw	a5,-20(s0)          //load指令，将s0-20位置中的值存放到a5中
	mv	a0,a5               //a0=a5,a5的值放入a0 作为fun2的参数
	call	fun2            //调用fun2
	mv	a5,a0               //把fun2返回值a0放入a5
	addiw	a5,a5,1         //a5+1
	sext.w	a5,a5           //a5中的有符号整数进行符号扩展，扩展为64位有符号整数，结果存放在寄存器a5中
	mv	a0,a5               //a5的最终结果作为main返回值放入a0
	ld	ra,24(sp)           //获取上一个程序的返回地址
	ld	s0,16(sp)           //栈底指针指向上一个程序的栈空间栈底
	addi	sp,sp,32        //栈顶指针指向上一个程序栈空间栈顶
	jr	ra                  //无条件跳转，函数返回
	.size	main, .-main
	.ident	"GCC: (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04) 11.3.0"
	.section	.note.GNU-stack,"",@progbits