# 5.3 gdb和汇编代码执行 接下来我们来看一些真实的汇编代码。 ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0O7F87I4yrfDs2tnM%2Fimage.png?alt=media\&token=7b7d91bd-566d-4f03-9bbb-09ac5b3c7926) 图中的代码，上半部分的注释是对应的C代码，这是个简单的函数，它累加了从1到n的所有数字，并返回结果。下半部分是可以编译出的最简单的汇编代码。如果你在你自己的计算机编写同样的C代码并编译，你得到的极有可能是差别较大的汇编代码。这里有很多原因，有一些原因我们之后会讲，有一些原因是因为编译器。当将C代码编译成汇编代码时，现代的编译器会执行各种各样的优化，所以你们自己编译得到的汇编代码可能看起来是不一样的。例如，当你在gdb中做debug的时候，有时候你会看到gdb提示你说某些变量被优化掉了，这意味着编译器决定了自己不再需要那个变量，变量以及相关的信息会在某个时间点删掉。 上图中的代码都很直观，首先将寄存器a0中的值保存在寄存器t0中。之后将寄存器a0设置为0，之后在每个循环中将t0中的数据加到a0中，直到t0变成0。这就是代码的所有内容。 > 学生提问：这里面.secion，.global，.text分别是什么意思？ > > TA：global表示你可以在其他文件中调用这个函数。text表明这里的是代码，如果你还记得XV6中的图3.4， ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0X_s13Uk2By7Qk_gJ%2Fimage.png?alt=media\&token=330471b3-8a48-44d0-ab38-d582b526bca8) > 每个进程的page table中有一个区域是text，汇编代码中的text表明这部分是代码，并且位于page table的text区域中。text中保存的就是代码。 如果你对内核比较感兴趣，在编译完之后，你可以查看kernel.asm文件，你可以看到XV6完整内核的汇编版本。文件中每一行左边的数字表明的是这条指令会在内存中的哪个位置，这个信息非常有用。在汇编代码中还可以看到函数对应的label，以及它们是在哪里定义的。这些信息在我们调试代码的时候可能会非常非常有用，我稍后会展示这部分。 > 学生提问：.asm文件和.s文件有什么区别？ > > TA：我并不是百分百确定。这两类文件都是汇编代码，.asm文件中包含大量额外的标注，而.s文件中没有。所以通常来说当你编译你的C代码，你得到的是.s文件。如果你好奇我们是如何得到.asm文件，makefile里面包含了具体的步骤。 现在回到函数sum\_to，我们看一下如何在gdb中检查这个函数。首先是要启动QEMU， ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0dRLzKlv9Pgjb7i3C%2Fimage.png?alt=media\&token=0ec25721-286a-4a51-97ff-eba7492ab7ee) 在另一个窗口打开gdb， ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0dhzmT1sIf7EgwRx9%2Fimage.png?alt=media\&token=a30f235f-f415-460f-81a6-11f4511d8bfb) gdb中输入tui enable可以打开源代码展示窗口。 sum\_to的代码现在都位于内核中，我在sum\_to中设置一个断点。然后继续代码的执行，代码在断点处停住。 ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0iOV59oR1qy2YHyWQ%2Fimage.png?alt=media\&token=27f415bb-276f-4cdd-afe4-aef33d81b87e) gdb窗口的左上角是程序计数器，我们可以看到当前的值是0x800065e2。如果我们去kernel.asm中，查找这个地址，我们可以看到这个地址就是sum\_to函数的起始地址。 ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0ix3GIZvCLp3F64QT%2Fimage.png?alt=media\&token=f252c827-0c08-478f-9c7d-15275943c776) 如果代码出现了问题，在gdb中看到的地址，你可以直接在kernel.asm找到具体的行，分析问题的原因，然后再向相应的地址设置断点。 在gdb中输入layout asm，可以在tui窗口看到所有的汇编指令。再输入layout reg可以看到所有的寄存器信息。 ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0kg6lrwTwvEvi3DGW%2Fimage.png?alt=media\&token=94db1394-9fd7-4b5d-b1c3-6df16efe6051) 在寄存器窗口，可以看到t0，a0寄存器的值。在执行完一条汇编指令之后，t0寄存器拥有了a0寄存器的内容，也就是5。在寄存器窗口，更新了的寄存器会被高亮出来。 ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0ljIcOgoZ2JsdB3Sp%2Fimage.png?alt=media\&token=6e7654c9-82ea-4f6d-b1db-8ead504591b1) 之后持续的单步执行代码，直到函数返回。 如果你关心你设置了哪些断点，或着你跟踪代码的时候迷糊了，你可以在gdb中输入info breakpoints，你可以看到所有设置了的断点。你甚至可以看到这个断点已经被命中了几次。 ![](https://1977542228-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-MHZoT2b_bcLghjAOPsJ%2F-MM-XjiGboAFe-3YvZfT%2F-MM0oGlP-Go7kovjzc5e%2Fimage.png?alt=media\&token=5dcff5c7-80d0-443f-a4b3-42b841ae45d9) 类似的，你也可以通过输入info reg查看寄存器的信息。 > 学生提问：你是怎么打开多个terminal窗口的？ > > TA：我是通过tmux打开的。（30:27 - 31:45在介绍tmux，与课程无关故跳过） > > 学生提问：为什么这里展示的是汇编代码而不是C代码？ > > TA：从最初的代码可以看出，这里的程序完全是汇编代码实现的，所以自然也没有关联的C程序。如果我将断点设置在C代码中，在命中断点之后输入layout split或者layout source，就可以看到相应的C代码了。 > > layout split会同时展现C代码和汇编，而layout source只会展示C代码。 > > 学生提问：在C代码中，断点设置在某一行，如果这一行有多个语句的话，断点会设置在哪个语句？ > > TA：断点会设置在第一个语句。 gdb和tmux有上百个快捷指令，可以通过google去查找，对于gdb，也可以使用apropos指令查看帮助。