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《一个操作系统的实现》笔记(1)--NASM汇编语法和环境搭建

Bochs虚拟机调试方法 也可以输入b 0x7c00之后继续执行,这样当引导扇区执行到这里,我们就可以单步调试了,使用dump_cpu可以查看CPU寄存器,x /64xb [addr]查看某个内存地址处的内容...寄存器 8086 16位寄存器 通用寄存器(AX、BX、CX、DX,可以分成H和L两个8位的寄存器使用):多数使用数据移动和算术指令中。...指针寄存器:SI和DI,也可以像通用寄存器一样使用,但不能分割使用。 BP和SP寄存器用来指向机器语言堆栈里的数据,被各自成为基址寄存器和堆栈指针寄存器。...它们指出程序不同部分所使用的内存。分别表示代码段、数据段、堆栈段和附加段。 指令指针段寄存器(IP)与CS寄存器一起使用来跟踪CPU下一条执行指令的地址。...这种格式强制连入CPU而且不可能更改。 我们需要在下面这种情况下, 考虑这两种格式的区别: 1. 当二进制数据不同的电脑上传输(不管来自文件还是网络)。 2.

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iOS逆向之ARM64汇编基础

所以当使用iOS模拟器的时候会遇到i386|x86_64,因为iOS模拟器没有ARM指令集。 不同的处理器架构使用不同的指令集。或者说,每一个处理器架构都有其特定的指令集。...其次因为汇编语言是对指令集的描述,汇编语言包括一条条指令,所以当指令集改变,就得修改相应汇编语言,导致其可移植性很差。不能跨平台使用,比如ARM的汇编语言与Intel X86的就格格不入。...2 6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位,只使用了其中的一部分。 另一个角度,寄存器通常可分为通用寄存器、浮点寄存器、状态寄存器。...所以很多人认为PC用于存储CPU当前执行指令的地址,记录CPU当前执行的是哪一条指令,实际上这种理解是错误的。...而对于函数参数是浮点数的情况,传参则不再使用X0~X7寄存器,而是使用D0~D7寄存器。超出8个的参数仍然使用栈来传递。 操作栈的时候,通常包括栈空间的开辟和回收。

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arm汇编指令详解带实例_汇编buf指令

)中断产生进入这种模式 SVC(管理模式):当复位或软中断指令执行时进入 Abt(数据访问终止模式):当存取异常进入 und(未定义指令终止模式):当执行未定义指令进入 sys(系统模式):使用和User...ARM汇编指令指令与伪指令汇编指令指令CPU机器指令的助记符,经过编译后会得到一串10组成的机器码,可以由CPU读取执行。...ARM汇编特点 LDR/STR架构 ARM采用RISC架构,CPU本身不能直接读取内存,而需要先将内存中内容加载入CPU通用寄存器中才能被CPU处理。...当一个协处理器硬件不能执行属于它的协处理器指令,将产生一个未定义指令异常中断,该异常中断处理程序中,可以通过软件模拟该硬件操作。...;而取出需要先移动一格才能取出 满栈:栈指针指向栈中最后一格数据,每次存入时需要先移动栈指针一格再存入;取出可以直接取出,然后再移动栈指针 增栈:栈指针移动向地址增加的方向移动的栈 减栈:栈指针移动向地址减小的方向移动的栈

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【论文解读】Faster sorting algorithm

三、方法介绍将算法表示为低级CPU指令当从C++等高级语言编译算法到机器代码(例如,1a中的排序函数),首先将算法编译成汇编语言(1b)。然后,汇编语言将汇编程序转换为可执行的机器代码。...一个示例指令是mov,它被定义为将一个值从源(A)移动到目标(B).进一步的指令定义,如比较(cmp)、条件移动(cmovX)和跳转(jX),可以扩展数据表1中找到...本工作中,论文交替使用术语汇编程序和汇编算法。这是因为AlphaDev从一开始的无序指令集,从头构建一个汇编程序,定义一个新的和有效的算法。...每个汇编指令的操作码和相应的操作符被转换为一个热编码,并连接起来形成原始的输入序列。这是通过一个多层transformer编码器提供的,该编码器将其映射到相应的嵌入向量(插图见扩展数据1b)。...固定排序设置中,论文发现AlphaDev发现了两个有趣的指令序列,当应用于排序网络算法,每次将算法减少一个汇编指令

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arm(2)| 汇编指令和伪指令

今天我们来说一下arm的汇编指令和伪指令。 一、指令和伪指令 我们首先来了解一下什么叫做指令和伪指令指令CPU机器指令的助记符,经过编译后会得到一串10组成的机器码,可以由CPU读取执行。...ARM采用RISC架构,CPU本身不能直接读取内存,而需要先将内存中内容加载入CPU通用寄存器中才能被CPU处理。ldr(load register)指令将内存内容加载入通用寄存器。...满栈:栈指针指向栈中最后一格数据,每次存入时需要先移动栈指针一格再存入;取出可以直接取出,然后再移动栈指针。 增栈:栈指针移动向地址增加的方向移动的栈。...减栈:栈指针移动向地址减小的方向移动的栈。 这些不同的栈对应着要使用不同的指令后缀。...而使用LDMFD,就会直接从SP指向的地址把数据加载进寄存器当中,而不需要先移动一格,因为它里面本来就有内容,当然不需要移动了。其他的也是类似的操作,入栈和出栈采用相同的后缀就不会出错。

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MIPS架构深入理解2-MIPS架构体系

指令mfhi和mflo分别将结果拷贝到2个特定的通用寄存器中。 因为乘法操作执行比较慢,所以乘法单元硬件实现乘法结果寄存器互锁。后续指令如果过早读取结果的话,CPU会停止执行,直到乘法操作完成。...2.5 存储器与寄存器的数据类型 MIPS架构CPU单条指令可以可以存取1-8个字节。 2.5.1 整数数据类型 字节(byte)和半字(halfword)load,分为两种情况。...默认,C编译器会正确对齐所有数据,但是也有例外情况(比如,从文件中导入数据或者与其它CPU共享数据),这时候可能要求能够有效地处理非对齐的整数。...64位CPU模拟32位指令,寄存器的低32位保存实际的地址值,高32位根据bit31位作为符号位进行扩展,这样32位的程序实际访问的是64位程序空间的最低2GB和最高2GB程序空间。...MIPS架构提供了两种屏障(barrier)指令规避这些情况的发生:一种是用于执行遇险;另外的是加强的分支指令,可以保障发生指令遇险的安全。 第二版之前,没有提供相关的屏障指令

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我这个人不懂什么CPU,于是我用代码模拟出了一个

我曾看到一个 13 岁的孩子 Minecraft 中做这项工作,所以等你用电报继电器制作出一个真正的 CPU 再来质问我吧!...该计算机拥有 4 个通用寄存器,能够执行 17 个机器指令。一些人搭建了一个很酷的视觉模拟器(visual simulator),无法想象需要花费多长时间才能跟踪全部的接线状态! ?...我不建议大家 Kindle 上阅读,因为书中的一些有时很难屏幕上放大和辨认,这是 Kindle 的一大弊端。...用如此有限的指令集编写程序集真的很糟糕。使用我编写的粗糙的汇编程序编写程序集更糟糕,因为你怪不得别人。 最大的问题在于同时处理这 4 个寄存器并跟踪它们,将它们作为临时存储存储到内存中。...虽然我做的这个 CPU 很简单,距离电脑里的 CPU 还很远,但通过这个项目我学到了很多,如: 位元如何在使用总线的所有组件之间移动 一个简单的 ALU 是如何工作的 一个简单的 Fetch-Decode-Execute

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【译】超硬核|自制的 CPU 上运行 Rust

大多数计算机使用x86_64,几乎所有的移动设备和最近的 Mac 都使用某种基于ARM64的ISA(指令集架构)。...很多人构建了他们自制的CPU,要么实际的面包板上,要么软件中,用于模拟器或电路合成 。...CPU的语言是汇编指令。这些指令有一个固定的、定义好的编码,ARM Thumb指令集上,它们总是(也就是几乎总是)有相同的大小:16位。...ARM特殊寄存器可以作为通用寄存器使用的一个很酷的方面是,你不必使用分支指令来跳转到某个地方:你可以直接写到PC中去。...由于不是所有的指令都被支持(有些指令是由我自制的汇编模拟的),我不能只是建立ARM二进制文件并加载它们。

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微机原理与接口技术 重点详解与章节总结——微处理器架构详解

此外,为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式CPU工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面相对通用CPU都做了各种增强。 注:其中2,3统称嵌入式CPU。...2)数据指令存储单一的读写存储器中!!! 3)存储器的内容通过位置寻址,而不考虑它容纳的数据是什么; 4)以顺序的形式从一条指令到下一条指令执行(跳转指令除外)。...当系统程序或用户程序需要使用I/O设备,就调用I/O驱动程序来对设备发出命令,完成CPU和I/O设备之间的信息传送。...汇编语言是一种符号语言,它和机器语言几乎一一对应,但在书写使用由字符串组成的助记符。**例如,加法汇编语言中一般用助记符ADD表示的,而机器语言则用二进制代码来表示。...这一级由汇编程序支持和执行。如果应用程序采用汇编语言编写,则机器必须要有这一级的功能;如果应用程序不采用汇编语言编写,则这一级可以不要。

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大学课程 | 《微机原理与接口技术》笔记

数据寄存器,间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址;32位乘除法运算,存放高16位数。...BX与BP应用上的区别 作为通用寄存器,二者均可用于存放数据; 作为基址寄存器,用BX表示所寻找的数据数据段;用BP 则表示数据堆栈段。...TF=1,使CPU处于单步执行指令的工作方式。 IF:中断允许标志位。IF=1CPU可以响应中断请求。 DF:方向标志位。在数据串操作确定操作的方向。...,SI,DI 若使用BX,SI,DI,则操作数在数据段DS中 物理地址=DS×16+{BX/SI/DI} 若使用BP,则操作数堆栈段SS中 物理地址=SS×16+BP 间接寻址的一般格式:[ 间址寄存器...应用:常用于测试某些位的状态 第十九讲 移位操作指令 移位操作指令 控制二进制位向左或向右移动指令 非循环移位指令 循环移位指令 移动移动1位指令直接给出;移动两位及以上,移位次数必须由CL指定

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Delft提出可执行量子计算指令集eQASM

针对现有量子汇编语言信息密度低、无法量子硬件上直接执行、难以支持量子程序流控制(如反馈控制)等问题,近日,该团队又开创性地提出了一种可执行的量子计算机指令集架构 eQASM,旨在为量子软件提供一个通用灵活的硬件抽象...set architecture, QISA,对应+1 黄色部分),从而无法像经典计算机中的 x86 等指令集一样,成为量子计算机软硬件之间的通用接口。...混合编译基础架构会使用 GCC 等传统编译器将主程序编译成传统指令集代码,之后再由主 CPU 执行。 OpenQL 等量子编译器则会以两个步骤编译量子核。...这种量子代码既包含量子指令,也包含用于支持包括反馈在内的量子程序流控制的辅助性经典指令CPU 将量子代码加载进量子处理器之后,量子代码就可直接执行了。...文章表示,使用 eQASM 控制量子实验显著提高了量子实验的效率,拓宽了量子汇编的应用范围。 文章首先利用 3 中的代码执行了一个两比特 AllXY 实验,实验结果如图 11。

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汇编语言知识总结

进行反编译逆向 装X 常见的cpu架构 x86 架构 : PC 端主流 高性能高功耗 ARM 架构: 移动端主流 体积小低功耗 MIPS 架构: 龙芯3号 国产cpu 不同架构使用指令集也不一样,...X86使用了CISC复杂指令集 ARM采用了RISC精简指令集 RISC可以说是从CISC中取其精华去其糟粕,简化指令功能,让指令的平均执行周期减少,达到提升计算机工作主频的目的,同时引入大量通用寄存器减少不必要的读写过程...,提高子程序执行速度,这样一来程序运行时间缩短并且减少了寻址,提高了编译效率,最终达到高性能目的 不同cpu架构所对应的汇编语法大致相同, 只是指令集不同 寄存器 顾名思义, 寄存器可以理解为是寄生在...执行速度太快, 而内存读写数据远远跟不上, 这时需要借助缓存进行数据缓冲,相当于是寄存器和内存之间的中间桥梁, 这样cpu执行指令的时候能够有源源不断的数据供给 了解:寄存器–>一级缓存–>二级缓存–..., 那么cpu进行数据交换明显一个寄存器是不够的, 8086cpu中,通用寄存器有好几个,比如ax,bx,cx,dx 这些名称是固定的, 根据cpu的不同名称也各不相同, 咱们只需知道每种cpu都有相应的通用寄存器

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AI重写排序算法,速度快70%:DeepMind AlphaDev革新计算基础,每天调用万亿次的库更新了

汇编指令可用于创建计算机执行的二进制代码。开发人员使用诸如 C++ 之类的高级语言编写代码,但必须将其转换为计算机能够理解的「低级」汇编指令。...然后,编译器将其转换为低级 CPU 指令,称为汇编指令汇编器将汇编指令转换为可执行的机器码,以便计算机可以运行。...每个回合中,AlphaDev 观察它所产生的算法和 CPU 中包含的信息,然后通过选择一条指令添加到算法中来下一步棋。...玩家 AlphaDev 接收系统 st 的状态作为输入,并通过选择一条汇编指令添加到目前已生成的算法中来下棋。 B:奖励计算。...左图:一个更大的排序算法中使用 max(B,min(A,C,D))的原始实现,用于排序八个元素;右:AlphaDev 发现,使用其复制动作,只需要 max(B,min(A,C))。

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深入iOS系统底层之XCODE对汇编的支持介绍

模拟器下的指令代码 ? 真机下的指令代码 通过上面三张你会发现其中的源代码和汇编代码之间有很大的差异,以及不同指令集下的汇编代码之间也有很大的差异!...汇编代码的差异其实就是不同CPU上运行的指令的差异。还记得前一篇文章所说的指令集吗?前者是模拟器上运行的所以展示的是x64的指令,而后者是真机上运行的因此展示的是arm64指令。...每条指令前面的地址表示的是这条指令在运行时所处在的内存地址。也许你会问指令不是CPU上吗?没有错,指令虽然是CPU执行,但是存储还是要在内存或者磁盘上。...汇编模式下的注释都是由;号开头的。大家通过汇编语言研究内部实现时建议看模拟器下的AT&T汇编,原因其实就是模拟器下运行的汇编注释要比真机模式下的汇编指令要详细一些。...具体bc的使用你可以终端下执行 man bc 查看bc的使用手册。

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高级静态分析技能基础:掌握80x86汇编语言1

信息计算最显著的特点就是抽象,特别是针对编程语言,最顶层是高级语言例如java,python等,它们会被编译器先编译成汇编语言,然后再由汇编编译器将其编译成CPU执行的字节码,如下图所示: ?...不管是PC平台还是手机等移动平台,其对应的汇编语言会有所不同但指令的作用都差不多,要不就是mov,将数据从一个地方挪到一个地方,要不就是jump,将程序控制流从一个地方转移到另一个地方,因此掌握一种汇编语言...这条指令会编译成数字指令以便CPU执行,对应数字指令为B9 10 00 00 00,当CPU执行单元被输入数值B9,它就知道要把给定数值放置到寄存器ecx中。...例如在写汇编,你必须关心数据如何传递给CPU,通常有三种方式,一种是数据直接跟着操作指令后面,一种是数据必须提前放置到指定寄存器中,一种是数据放置指定的内存地址,然后将内存地址存放在某个寄存器中。...寄存器分为四种,一种是通用寄存器,他们通常用来存储各种数据;第二种是段寄存器,他们用来帮助CPU访问特定内存,第三种是状态寄存器,其中的数值会影响CPU的运行流程,第四种叫指令寄存器,它专门用来指向CPU

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Operating System 14 - 分支预测分析

分支预测 流水线能够同一个时钟周期处理多个步骤的充分条件是: 每个步骤相互独立, 不存在依赖关系. 指令流水, 处理器遇到分支指令, 不能在开始阶段就判断出分支结果, 即控制冒险(分支冒险)....分支指令后插入流水线冒泡, 直到分支指令的流水执行完毕. ? 2. 使用分支预测(分支指令执行结束之前猜测哪一路分支将会被运行), 然后投机执行....(汇编指令集与CPU指令集基本对应)....使用CMOVG汇编指令, 根据RFLAGS标志条件执行, 规避因跳转而可能引起的分支预测陷阱, 使其分支预测成功率接近100%. ?...提高分支预测准确率的优化方法: 增强逻辑局部性, 增大数据倾斜程度. 使用-O3编译优化等级或开启-ftree-vectorize编译优化选项, 生成条件移动汇编指令.

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深入iOS系统底层之CPU寄存器介绍

可以看出无论是硬件层面上还是软件层面上,当两个组件之间因为速度问题不能进行同步交互,就可以借助缓存技术来弥补这种不平衡的状况 指令中的寄存器 CPU执行的每条指令都由操作码和操作数组成,简单理解就是要对谁...高级语言中我们可以根据自身的需要定义出很多有特殊意义的变量,但是低级语言中因为寄存器就那么几个,它必须要被复用和重复使用,因此汇编语言中就会出现大量的将寄存器的内容保存到内存中的指令代码以及从内存中读取到寄存器中的指令代码...定义这些寄存器的作用主要是用于CPU指令中保存操作数,CPU中当做一些常规变量来使用。...XCODE中可以很方便的代码执行到断点查看当前线程中的所有寄存器中内容(请选择最左下角处的all表示显示所有变量)。我们可以通过下面两张来查看所有的寄存的信息。 ? 模拟器下的寄存器信息 ?...但是如果是机器指令则不一样了,因为运算总是要将内存数据移动到寄存器中去,但是寄存器只有一份。

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1.1 熟悉x64dbg调试器

TF 陷阱标志 该标志位用于单步调试,当TF=1CPU会在每个指令执行后暂停并等待调试器的命令。 IF 中断标志 该标志位用于控制CPU是否响应中断请求。...,断点通常可被总结为如下; (1)软件断点 程序执行到特定指令暂停程序执行。...以下是每种类型的解释: 硬件执行断点 - 当程序执行到指定地址,触发硬件执行断点。这种断点类型适用于特定指令处调试程序,例如函数调用或跳转指令。...x64dbg中,硬件执行断点可以通过指令前面的地址上设置“e”来实现。 硬件读取断点 - 当程序尝试从指定内存地址读取数据,触发硬件读取断点。...而一次性断点则是程序执行到特定指令只触发一次。这种断点类型通常用于调试复杂代码中的问题,而不是每次执行指令都触发断点。

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1.1 熟悉x64dbg调试器

TF 陷阱标志该标志位用于单步调试,当TF=1CPU会在每个指令执行后暂停并等待调试器的命令。IF 中断标志该标志位用于控制CPU是否响应中断请求。...(4)十六进制窗口x64dbg最左侧底部则是十六进制窗口,该窗口的主要作用适用于浏览内存,或在特定区域读入或写出数据使用某些时候还可以用来特定内存区域下断点,以下是一些关于它的主要作用:浏览内存...以下是每种类型的解释:硬件执行断点 - 当程序执行到指定地址,触发硬件执行断点。这种断点类型适用于特定指令处调试程序,例如函数调用或跳转指令。...x64dbg中,硬件执行断点可以通过指令前面的地址上设置“e”来实现。硬件读取断点 - 当程序尝试从指定内存地址读取数据,触发硬件读取断点。...而一次性断点则是程序执行到特定指令只触发一次。这种断点类型通常用于调试复杂代码中的问题,而不是每次执行指令都触发断点。

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1.1 熟悉x64dbg调试器

TF 陷阱标志该标志位用于单步调试,当TF=1CPU会在每个指令执行后暂停并等待调试器的命令。IF 中断标志该标志位用于控制CPU是否响应中断请求。...(4)十六进制窗口x64dbg最左侧底部则是十六进制窗口,该窗口的主要作用适用于浏览内存,或在特定区域读入或写出数据使用某些时候还可以用来特定内存区域下断点,以下是一些关于它的主要作用:浏览内存...以下是每种类型的解释:硬件执行断点 - 当程序执行到指定地址,触发硬件执行断点。这种断点类型适用于特定指令处调试程序,例如函数调用或跳转指令。...x64dbg中,硬件执行断点可以通过指令前面的地址上设置“e”来实现。硬件读取断点 - 当程序尝试从指定内存地址读取数据,触发硬件读取断点。...而一次性断点则是程序执行到特定指令只触发一次。这种断点类型通常用于调试复杂代码中的问题,而不是每次执行指令都触发断点。

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