【CSAPP】练习题3.4

辅助学习的方法，提升效率的3步走。

1. 记笔记
2. 画内存图
3. 逐条注释指令

解题过程

• 首先，读题干并理解目的，目的是将指针dp所指令的内存数据，用sp所指向的内存数据进行替换，并进行格式转换（所谓格式转换，就是告诉计算机此指针指向的数据类型，它约束了内存单元的数量，比如同样指向了地址A，它只 是第1个内存单元的地址，向后包括多少个单元，是由类型决定的）
• 示例中的指令分析
  • movq (%rdi),%rax 指令解析，将%rdi中存储的内存地址对应的内存中的数据，给到寄存器%rax，大小是一个qword的long类型，取值范围在本书中指4个byte大小
  • movq %rax, (%rsi)，将寄存器%rax中的值，存储到内存区域（地址为%rsi中的值）
  • 整个过程中，读取和写入都是long类型，不涉及类型转换
• 第2问，char到int
  • 将1byte写入到2byte的内存中，涉及到高位置0，因本题是涉及符号（即有正负之分），所以要使用sign extended movs，而不能使用zero extended的movz
  • 第1句 movsbl (%rdi), %eax，这里其实是向%eax的低位字节写入了1个byte，并以有符号形式扩展高位字节。注意，这里使用的是%eax，而非8字节（4字）的%rax
  • 第2句，movl %eax, (%rsi)，与上一例中一样，将4个字的数据写入到dp即%rdi所指向或者说所存储的内存地址中
• 第3问，char到unsigned
  • 将1字节写入无符号的4字节
  • movzbl (%rdi),%eax，既然说明了是unsigned，转换时使用零扩展方式即可，低字节写入1字节的数据，高字节用0填充
  • movl %eax,(%rsi),将写入后并填充后的数据，复制到目标位置，这里注意一下写入数据的字节数量，使用movl而非movq
• 第4问, unsigned char到long
  • movzbq (%rdi),%rax
  • movq %rax,(%rsi)
• 第5问，int to char
  • movb (%rdi),%al，针对多字节类型向少字节类型写入时，只需要动用小型寄存器
  • movb %al,(%rsi)
• 第6问，unsinged to unsigned char
  • movb (%rdi),%al
  • movb %al,(%rsi)
• 第7问，char to short
  • 由单字节到单字（双字节）
  • movsbw (%rdi),%ax
  • movw %ax,(%rsi)

需注意几点

• 将少字节类型向多字节类型写入，涉及高位填充，而填充又分为零扩展和符号扩展
• 将多字节类型向少字节类型写入，需要动用小规模寄存器，如%al
• 目标内存处的数据类型所占字节大小，决定了中转寄存器应该选择%rax,%eax,%al中的哪个
  • %al，1byte
  • %ax，1word=2bytes
  • %eax，2words = 4bytes
  • %rax，4words = 8bytes

解题思路总结

1. 先确定待写入目标数据（要写入到目标内存中的数据）占几个字节，据此决定选择多大的寄存器，如%rax,%eax,%ax,%al等
2. 确定源数据与目标数据之间的大小关于
   • 如果是小数据类型向大数据类型写入，则涉及高位填充（zero extended or sign extended）
   • 如果是大数据类型向小数据类型写入，则直接使用对应大小的寄存器从源数据中取出对应低位部分的数据