接下来我们看第二部分
第二部分讲的是什么呢
讲的是说当我们的uCore操作系统得到控制权之后
它还要进一步执行
它需要了解函数调用关系
那为什么要了解函数调用关系 这其实很重要
特别是我们想象一下
如果程序在某一点崩了
那我们知道函数调用关系的话
我们就可以知道从哪个地方调用
到最后出现了问题
你可以知道整个一个函数的执行调动的过程
那可以很便于我们去分析理解错误在什么地方
这个是一个很直接的用处 我们后面也会用到
第二个你也知道 我们的编译器
我们的GCC和我们的操作系统在执行程序的时候
大致之间怎么一个协调
GCC怎么产生这个代码
使得它可以把函数的参数给压入到栈里面
具体被调的函数能够取这些参数去执行
最后还能够正确的返回
这个执行过程应该说是很Detail的
应该说在我们的编译 计算机原理和操作系统都相关
这里面希望大家对它有进一步的了解
能够更好的去分析理解这个程序的执行过程
特别是操作系统的执行过程
好 那我们这个分析又不太一样
它不是在C这一级分析的
是在我们机器码这一级来分析的
我们这边可以看出来 这有一个栈
这是一个Stack 这个Stack里面
这是高地址 这是低地址 正好相反
这是一段代码
这段代码虽然是汇编代码
但是我们前面也介绍了 这是基本的寄存器
完成了一个Push操作
把寄存器内容压栈
调用call 调用一个函数
这个foo可以代表一个地址
调用完这个函数之后
这个函数返回之后会执行一些pop操作
来把刚才压栈的信息给弹出来
后面又可以继续执行了
这实际上是一个调用过程
会有压栈 出栈 中间是call的过程
那么这个函数在这 foo
它会完成进一步的处理
那这个处理到底什么意思 我们可以看看
用这个图 可视化来展示一下
当执行到这个地方的时候
基本上是EBP指向caller's caller's EBP
这好像看起来不知道什么意思
但是没关系 我们走一下
看接下来会出现什么情况
特别是执行push1 &ebp的时候
我们看到一些不一样的地方
push ebp还有movl这两条指令
当执行push al的时候
实际上它把caller
就是调用foo这个函数的函数 就是caller
它会把相应的寄存器压栈
再接下来呢 会把相应的参数压栈
相当于是我调这个函数
我需要有一个参数
这些参数也压栈 这是实参
然后再接下来 它调这个函数
在执行这个函数的时候
它会把它的返回地址压栈
返回地址在哪呢 返回地址在这个地方
call下面条语句 是它的返回地址
Return address
压栈之后就跳转到这个地方执行
当执行这两条的时候 需要注意
EBP到这来 同时这是做了一个push之后
这里面的内容是这样的
同时让ESP的内容付给了EBP
所以说EBP从指向这跳到这
指向这个地方
虽然跳到这么一个地方
但其实隐含着建立一个链接关系
这里面的内容其实指向了这个地址
那么这个呢 就形成了所谓的调用栈的链
我们根据这个信息
就可以把更深层次的调用关系给表述出来
这也是我们在Lab 1中需要去理解和实现的一块练习
执行到这的时候其实可以看到
它也做了很多后续的一些压栈工作
把它的局部变量给放到栈里面去
然后做相应的处理
假设执行完毕之后
最后会做一个pop操作
使得EBP又回来了
最后在执行return的时候
因为你这时候ESP已经指向了Return address
所以说做Return 最后一步的时候
它会根据这个Return address跳回来执行
同时把它清掉
所以你看它会执行到这来
在执行这条之后
又把刚才压的实参这个弹出来了
又回复到这么一个状态
接下来继续往下走相应的指令
这是整个C函数的调用过程
你看可以涉及到有caller
有压栈 压栈完成对于实参的一个传递
然后对调用函数的返回地址的压栈
然后再调用函数
调用函数有相应的对EBP和ESP的处理
形成一个调用栈
调用栈的一个链接关系
然后完成相应处理之后
还要把所有的参数和释放掉
使得接下来的形参还有局部变量
都能够回复到一个正常的位置去继续去执行
那么这就是C的函数调用的一个大致的实现
这里面需要注意
我们这里面用了很多push操作
push操作其实是说把这些参数是用内存放在栈里面
栈是内存的一块 所以是放在栈里面运行的
其实为了效率更高
把参数 或者函数的返回值
也可以通过寄存器来传递
同时效率更高一些
取决于我们的编译器生成的调用的一个规则是怎么来做的
另外不是需要去保存恢复所有的寄存器
因为在执行的过程当中
你可能用不到所有的寄存器
你可能只是破坏了一部分寄存器
所以我们前面说 最开始做保存寄存器
后面做恢复寄存器的时候
寄存器并不一定是所有的
这主要是为了简单而做一个表述
这里面如果提高效率的话就不需要这样
好 如果大家对这个栈的执行过程有一个更深入的了解的话
我们可以去返回下面一个网址
更进一步去看看相关的一些信息
这是关于C的函数调用这一块
给大家介绍到这