最近在看CSAPP的第四章，因为要记的东西比较多，所以整理一些东西帮助理解
Y86-64指令集体系结构
对于程序员可见的状态
Y86程序的每条指令都会对我们的处理器进行一些改变，我们把这个过程称之为状态的改变。这里我们需要能够知道对应的行为，使我们的状态发生了哪些变化。这些需要被观测的状态就是“对于程序员可见的状态”
程序计寄存器（RF）
Y86有15个程序寄存器，每个寄存器存储着一个64位的字，分别是：
%rax %rcx %rdx %rbx %rsp %rbp %rsi %rdi %r8~%r14
不同的程序寄存器做不同的用处，之后再细说
程序寄存器（PC）
程序寄存器用于存放当前正在执行的指令的地址，通过修改PC值，可以控制处理器执行指令
条件码（CC）
由三个1位的条件码组成：ZF SF OF，它们保存着最近的算数或逻辑指令造成影响的有关信息
程序状态（Stat）
它表明程序执行的总体状态，用于指示程序是在正常运行还是出现了某种异常状态
内存（DMEM）
内存实际上可以理解为一个很大的字节数组，保存着程序和数据。这里我们的Y86程序只考虑用虚拟地址来引用内存位置。我们只认为虚拟内存系统想Y86提供了一个单一的字节数组映像
Y86-64指令
这里的汇编代码格式采用ATT
指令细节：
- x86的movq在这里被拆分成了：
rrmovq irmovq rmmovq mrmovq,显式的指明了指令的源和目的。其中对应立即数(i)，内存(m)，寄存器(r)。指令的第一个字母指定了源，第二个字母指定了目的 - OPq对应着四个整数指令：
addq andq subq xorq，它们只对寄存器进行操作。这些操作会设置三个条件码ZF(零)，SF(符号)，OF(溢出) - jXX对应着七个跳转指令：jmp(无条件跳转)，jle(小于等于跳转)，jl(小于跳转)，je(等于跳转)，jne(不等于跳转)，jge(大于等于跳转)，jg(大于跳转)。跳转指令会根据条件码进行分支判断跳转
- cmovXX对应了六个条件传送指令：cmovle(小于等于传送)，cmovl(小于传送)，cmove(等于传送)，cmovne(不等于传送)，cmovge(大于等于传送)，cmovg(大于传送)。条件传送只能用于满足条件时的传送，且源和目的只能是寄存器。
- call将返回地址入栈，然后跳转到目标地址。ret从这样的调用中返回
- pushq和popq实现入栈与出栈
- halt指令用于停止指令的执行，并将状态码设置成HLT状态
指令编码
现在讨论一下程序的指令编码，我们可以在上面的图看到大致的，每个指令的编码结构略有不同但还是由以下部分组成：
指令类型 | 源 | 目的
指令类型
指令类型通常在第一个字节给出，第一个字节分为高四位和第四位。其中：
- 高四位是代码(code)部分，用来决定操作类型
- 第四位是功能(function)部分，用决定操作所使用的功能。不过功能值只有在i相关指令共用一个操作的时候才有用
我们可以看到Y86带功能值的具体操作
源和目的
源和目的可能是寄存器或者内存地址，我们分开讨论：
- 寄存器：15个程序寄存器每个都有一个相对应的寄存器标识符(register ID)，这些程序寄存器存在CPU的一个寄存器文件中，这样我们可以把寄存器文件视作一个小的，以寄存器ID为地址的随机访问存储器。如果ID值为
0xF意味着不访问任何寄存器。ID值如下：
- 内存地址：这里需要分情况讨论，可能存在三种用法：其一是将内存地址作为一个目的地址；其二是将内存地址作为rmmovq和mrmovq的地址指示符的偏移地址；其三是将其作为irmovq的立即数。内存地址在指令中是一个8字节的长数字，使用小端序编码。
现在我们可以把源和目的划分为三个部分：
| 寄存器字段 | 附加地址字段 |
| rA | rB | Dest |
寄存器字段占一个字节，附加地址字段占用八个字节
指令编码
通过将这几部分拼接组成就可以得到一条指令的编码，其中最重要的是每个字节编码一定要是唯一的解释。任意一个字节序列要么就是一个唯一的指令序列的编码，要么就不是一个合法的字节序列。
Y86-64异常
对于Y86，状态码包括以下情况，它描述程序执行的总体状态：
对于Y86，当遇到这些异常的时候我们就让处理器停止执行指令。不过更完整的设计中，处理器会调用一个异常处理程序，这个过程用来处理在遇到的某种类型的异常。
Y86-64程序
我们尝试将这个递归求和的程序翻译成Y86的汇编形式：
int rsun(int *start,int count){
if(count <= 0)
return 0;
return *start + rsum(start+1,count-1);
}
Y86:
# int rsun(int *start,int count)
# start in %rdi count in %rsi
rsum:
xorq %rax %rax # sum = 0
andq %rsi %rsi # set CC -> if %rsi != 0 , ZF = 0
je return # if count == 0 , return 0 -> if ZF == 1 , jmp
pushq %rbx
mrmovq (%rdi) %rbx
irmovq $-1 %r10
addq %r10 %rsi
irmovq $8 %r10
addq %r10 %rdi
call rsum
addq %rbx %rax
popq %rbx
return:
ret
Y86-64指令详情
大多数的Y86指令是容易理解且稳定的，不过我们需要注意两个特别的指令的组合。
pushq
pushq将栈指针rsp-8，并且将一个寄存器的值写入内存中。因此，当执行pushq %rsp时，指令的结果是不确定的，我们可能遇到两种情况：
- 压入%rsp的原始值
- 压入减去8的%rsp的值
实际上这里会压入%rsp的原始值，具体的原因，我们会在后面进行解释。
popq
同样的popq %rsp也是这么一个问题，可能会出现两种结果：
- %rsp置为先前压入的值
- %rsp置为+8后的%rsp的值
是将这里是将%rsp置为先前压入的值，也就是等价于mrmovq (%rsp) %rsp 。具体的原因会在之后进行解释