我可以練習閱讀手臂代碼的地方嗎？

Question

我目前正在爲我的計算機組織課程中期學習，並在其上有一個部分，您需要閱讀並理解代碼才能找到某個寄存器的值。我只是想知道是否有什麼好的建議，我可以練習那個特定的部分。自己google搜索後，我似乎無法找到任何類似的東西，因此我想我會在這裏問。

另外我很抱歉，如果這是一個重複的問題，我環顧網站，並沒有發現這樣的事情，但如果有的話，它的鏈接將不勝感激。

謝謝您提前！

Answer 1

也許你可以自己練習在ARM程序中做一些練習，以瞭解事情是如何工作的。例如，計算一個整數數組的總和，然後求平均值，找出最大的數等...

之後，您需要熟悉調用約定。因此，我建議你閱讀操作系統的一些代碼，比如樹莓派的DIY裸機操作系統。

最後，您可以練習ARM中的某些逆向工程/裂縫，而且您將做好準備！

Answer 2

我在獲取工具，只是嘗試陣營。

unsigned int fun (unsigned int a, unsigned int b) 
{ 
    return(a+b+1); 
} 

至於提到的問題是優化，如果你不優化你得到的東西是這樣的：

arm-none-eabi-gcc -c fun.c -o fun.o 
arm-none-eabi-objdump -D fun.o 

00000000 <fun>: 
    0: e52db004 push {r11}  ; (str r11, [sp, #-4]!) 
    4: e28db000 add r11, sp, #0 
    8: e24dd00c sub sp, sp, #12 
    c: e50b0008 str r0, [r11, #-8] 
    10: e50b100c str r1, [r11, #-12] 
    14: e51b2008 ldr r2, [r11, #-8] 
    18: e51b300c ldr r3, [r11, #-12] 
    1c: e0823003 add r3, r2, r3 
    20: e2833001 add r3, r3, #1 
    24: e1a00003 mov r0, r3 
    28: e24bd000 sub sp, r11, #0 
    2c: e49db004 pop {r11}  ; (ldr r11, [sp], #4) 
    30: e12fff1e bx lr 

它實際上是相當可讀，但需要更多的工作比優化：

arm-none-eabi-gcc -O2 -c fun.c -o fun.o 
arm-none-eabi-objdump -D fun.o 

00000000 <fun>: 
    0: e2811001 add r1, r1, #1 
    4: e0810000 add r0, r1, r0 
    8: e12fff1e bx lr 

你會開始感覺如何編寫簡單的代碼，不會被優化，這是另一個好的教訓海事組織。未優化的，至少在GCC的時候，會強烈地希望設置一個堆棧幀，然後它將把操作數傳遞並保存到堆棧中。它認爲它需要的任何本地或中間變量也會獲得堆棧空間。 C代碼的每一行都按照堆棧的順序分開處理，所以操作數將從堆棧中取出，並且結果會保存回來，即使它們直接返回到同一個變量中。因此，術語優化可以通過將東西保存在寄存器中來輕鬆刪除大量代碼。

您可以在沒有堆棧框架的情況下進行編譯，爲讀者提供一個練習，一個非常簡單的谷歌搜索。

如果你可以克服優化器（或者如果不優化，可以容忍所有堆棧的東西），你也可以開始看到調用約定的行動。

unsigned int more_fun (unsigned int, unsigned int); 
    unsigned int fun (unsigned int a, unsigned int b) 
    { 
     return(more_fun(a+1,b+2)+3); 
    } 

    0: e92d4010 push {r4, lr} 
    4: e2811002 add r1, r1, #2 
    8: e2800001 add r0, r0, #1 
    c: ebfffffe bl 0 <more_fun> 
    10: e8bd4010 pop {r4, lr} 
    14: e2800003 add r0, r0, #3 
    18: e12fff1e bx lr 

即時1被添加到r0，因此必須是我們的第一個參數。 2與r1一起，第二個參數。三個被添加到r0從被調用的函數返回，所以r0必須在這樣的簡單函數返回的地方（64位返回值和結構和東西是讀者的練習，您還可以閱讀推薦的調用約定手臂，但1）編譯器可以做任何他們想做的事2）有時候編譯一個函數和反彙編更容易）。

這裏的另一個謎是爲什麼r4被推？或者，也許你的編譯器將r3或其他寄存器與lr一起推入，或者它可能不會。另一個SO問題多次問及沒有找到答案（因爲很難搜索）。 ARM建議保持堆棧64位對齊，在這種情況下，r4只是任意的寄存器，可能是其中任何一個只需要按兩個並彈出兩個。那麼爲什麼在之前的那個上他們沒有用r11推另一個寄存器呢？很明顯，gnu沒有看到在中斷期間需要擔心堆棧對齊，並且兩個堆棧調整在構建堆棧幀時進行補償以使其與64位對齊，您只需在幾條指令中進行中斷曝光。我不知道ARM對此提出的建議。

你可以將任何大小的任何項目的所有現有代碼都讀取出來，並嘗試讀取反彙編，這取決於你如何構建最終的堆棧內容，比如未優化的代碼。你可能會得到很多很好的優化，將立即載入到寄存器中，這些寄存器不能在一條指令中完成，但不想刻錄pc的相對負載。也許這正是你所追求的，真實世界的代碼是什麼樣子，你可以閱讀它。你會希望它的未優化結尾有更多的代碼，但是從C到機器代碼是有點線性的。優化代碼，重新排序操作，徹底清除代碼，與立即數和其他數學相關的技巧，以及尾部優化等等。然後，如果你冒險進入混合ARM /拇指更多的樂趣發生。您添加浮點更有趣。

沒有理由期待任何兩個不同的品牌編譯器（gnu，llvm等）從相同的輸入中產生相同的輸出，也沒有理由期望同一品牌的任何兩個版本（因爲缺乏更好的使用相同的命令行選項從相同的源生成相同的結果。所以再次增加樂趣。

底線工具一直存在，只是使用它們的問題。