本实验代码库;
本文将通过一个简单的C语言程序（包含两层简单传值函数调用）分析其对应的汇编代码，从而初窥计算机在汇编指令层面上的执行过程。本文不涉及到编译器翻译C至汇编代码的过程，运行环境为64位linux系统;
一、von Neumann 结构
现代大多数计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成。
von Neumann结构应该是所有学习计算机的人都必定会接触到的结构，绝大多数现代计算机系统是建立在von Neumann体系结构上的。
von Neumann结构的中心思想在于存储程序。即将中央处理器与存储区分离，所有程序存储在存储器中。处理器根据寄存器值，依次取出指令并顺序执行。
二、课程实验分析
汇编一段简单的C语言代码，观察代码执行过程。未提及的概念若在分析过程中遇到将在分析过程中简略提及，详情请参见课程主页。
运行实验楼环境，创建main.c。如下为main.c：
可以看到main函数使用参数12，调用函数f，f调用函数g，g返回12+10给f，f返回22给main，main再加1993后返回。
使用 gcc -S -o main.s main.c -m32 将上述C语言文件编译为汇编代码main.s，如下所示。(注：该命令仅适用于64位linux系统，32位linux系统可能稍有不同）（注：截图不完整，请点击链接查看完整源代码）
其中以.开头的是一些标签，帮助程序将来能够更好的进行链接，在这里不对它进行讨论。将所有带.的标签删除后，得到withoutdotmain.s，如下所示：
运行过程分析：
1、程序从main入口进入，运行
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
l的意思为其后进行的操作为32位的操作。pushl的作用是使栈基指针%ebp压栈，即让栈顶指针%esp所指位置的值（注：所指位置的值与%esp本身的值不同，前者为（%esp)后者为%esp)变为栈基指针%ebp的值，并将栈顶指针%esp减去一个栈元素的单位（在32位中为4个bytes）（注：栈是向下增长的）。
而后movl %esp, %ebp将当前%esp的值赋给%ebp。每一个函数进入时都将进行这两步，下不赘述。
2、程序将esp减4subl $4, %esp即下移一个单位。并使当前栈顶指针所指的值变为12movl $12, (%esp)， 而后使用call f调用函数f 。这条指令同时也会将%eip压栈并将f的入口地址赋予%eip（%eip保存的是函数在不跳转或不调用情况下下一条应该执行的程序地址），故%esp会下移一个单位。此时12的位置在4（%esp）。
3、进入函数f，栈基指针入栈和栈顶指针下移更改。此时12的位置在%8（ebp）（又执行了一次入栈，%8（esp）也指向相同位置，因为两个指针现在指向同一个位置）将8(%ebp)值赋给通用寄存器%eax，即将12赋予%eaxmovl 8(%ebp), %eax，相当于函数传递形参。而后用%eax的值修改%esp当前所指的位置的值movl %eax, (%esp)。而后使用call g调用函数g，即将%eip压栈，将%esp减4，并将函数g的入口地址赋予%eip。
4、进入函数g，栈基指针入栈和栈顶指针下移更改。此时12的位置与3中f的情况类似，故movl 8(%ebp), %eax即将形参12赋予%eax，而后执行+10的操作addl $10, %eax，使之前压栈的栈基指针出栈popl %ebp(得到上一个函数栈基信息）, 而后使用ret指令返回。ret指令与call相反，即将%eip出栈，修改%esp，得到调用函数下一条指令的执行地址。
5、返回函数f，执行leave指令，相当于执行
movl %ebp, %esp
popl %ebp
其作用在于撤销进入函数时创建的堆栈。其后调用ret指令返回main函数。
6、main函数返回至addl $1993, %eax，对%eax执行加法操作，得到最终结果，而后使用leave，ret返回。注意%eax在函数调用过程中值不修改，因此可以用来保存最终的运行结果。
三、心得总结
这一章的内容还算比较简单，部分难点在于一些指令实际执行的内容不清楚，比如call，ret，leave（百度百科上对于leave指令的解释应该是错的）等，导致对程序运行的堆栈有些许疑惑。整体来说还算比较顺利。但博客编写花了比较多的时间，一方面是较少使用markdown，另一方面是在画图和语言组织上花费了一些功夫。