Lista 6 (15. kwietnia 2021), grupa pwit

# Lista 6 (15. kwietnia 2021), grupa pwit ###### tags: `ask21` `ćwiczenia` `pwit` ## Deklaracje Gotowość rozwiązania zadania należy wyrazić poprzez postawienie X w odpowiedniej kolumnie! Jeśli pożądasz zreferować dane zadanie (co najwyżej jedno!) w trakcie dyskusji oznacz je znakiem ==X== na żółtym tle. **UWAGA: Tabelkę wolno edytować tylko wtedy, gdy jest na zielonym tle!** Tabelka zawiera tylko osoby zapisane do grupy. Osoby oczekujące proszone są o wpisanie się do osobnej tabelki poniżej. :::danger | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | --------------------:| --- | --- | --- | --- |:---:|:---:| --- |:---:| |Wojciech Adamiec | | | | | | | | | |Kacper Bajkiewicz | X | X | | X | X | X | | | |Bartłomiej Hildebrandt| X | | | | X | X | | | |Dominik Komła | X | X | X | X | X | X | | | |Aleksandra Kosińska | X | X | | X | | X | | | |Oleś Kulczewicz | X | X | | X | | X | | | |Damian Lukas | X | X | | | | X | | | |Michał Mikołajczyk | X | X | X | X | | X | | | |Mateusz Opala | X | X | X | X | X | X | | | |Łukasz Orawiec | X | | X | X | | X | | | |Szymon Pielat | | | | | | | | | |Łukasz Pluta | X | X | X | X | X | X | | | |Kamil Puchacz | X | X | X | X | | X | | | |Magdalena Rzepka | X | X | |==X==| | X | | | |Cezary Stajszczyk | X | | | X | | X | | | |Jakub Szajner | X | X | | X | X | X | | | |Bartosz Troszka | X | X | X | X | | X | | | |Miłosz Urbanik | X | X | | X | X | X | | | ::: ## Zadanie 1 :::info Autor: Cezary Stajszczyk ::: **Rekord aktywacji** (ramka stosu, stack frame), to wszystkie dane odłożone na stos w wyniku wywołania procedury. Należy do nich na przykład adres powrotu (wepchnięty na stos przez `call`), rejestry **callee-saved** (o ile chcemy modyfikować ich zawartość), a także zmienne lokalne. W przypadku poniższego kodu na stosie zapisywana jest zawartość rejestrów `%rbp` oraz `%rbx`. Ich wartość jest przywracana na końcu procedury. ```c= puzzle: push %rbp // zapisuje na stosie %rbp xorl %eax, %eax // zeruje %rax mov %rsi, %rbp // przenosi drugi argument do %rbp push %rbx // zapisuje na stosie %rbx mov %rdi, %rbx // przenosi pierwszy argument do %rbx sub $24, %rsp // zwiększa stos o 24 test %rdi, %rdi // sprawdza pierwszy argument i ustawia flagi jle .L1 // skacze jeżeli pierwszy argument ≤ 0 lea 8(%rsp), %rsi // zapisuje adres stosu + 8 do %rsi lea (%rdi,%rdi), %rdi // %rdi := 2 * %rdi call puzzle // rekurencja add 8(%rsp), %rax // dodaje coś ze stosu do %rax add %rax, %rbx // dodaje %rax do %rbx .L1: mov %rbx, (%rbp) // przenosi %rbx pod adres (%rbp) add $24, %rsp // zmniejsza stos pop %rbx // przywraca %rbx pop %rbp // przywraca %rbp ret ``` Ramka stosu: 1. Adres powrotu 2. %rbp 3. %rbx 4. - 5. tmp 6. - ```c= long puzzle(long n, long *p){ long result = 0; //3 if(n > 0){ //8, 9 long tmp; //10 result = puzzle(2*n, &tmp); //11, 12 result += tmp; //13 n += result; //14 } *p = n; //15 return result; //19 } ``` ## Zadanie 2 :::info Autor: Jakub Szajner ::: ``` r11 = n r10 = 0 rax = 0 r8 = long_min r9 = long_max while r10 < r11 rcx = rsi[r10] if rcx < r9 r9 = rcx if rcx < r8 r8 = rcx rax += rcx r10++ rax/r11 rdi[0]=r9 rdi[1]=r8 rdi[2]=rax return ``` ```c= struct T puzzle8(long *a, long n) { long sum = 0; long min = LONG_MAX; long max = LONG_MIN; for( int i = 0; i < n; i++ ) { if( a[i] < min ) min = a[i]; if( a[i] > max ) max = a[i]; sum += a[i]; } T ans; ans.min=min; ans.max=max; ans.average=sum/n; return ans; } struct T{ long min; long max; long average; } ``` ``` void puzzle8(struct T* arg1, long *a, long n) ``` ## Zadanie 3 :::info Autor: Bartosz Troszka ::: skok pośredni - podajemy adres za pośrednictwem rejestru samomodyfikujący się kod to kod, który zmienia swoje instrukcje. call = pushq %rip -> jmp skok pośredni - podajemy adres za pośrednictwem rejestru samomodyfikujący się kod to kod, który zmienia swoje instrukcje. Jak zastąpić jmp? call 0x4006f8(,%rsi,8) w miejscu 0x4006f8+8*%rsi musimy użyć pop r9 ponieważ call wywołuje przed jmp pushq %rip jak zastąpić jump bez call: pushq 0x4006f8(,%rsi,8) -----popq %rip - źle ret ## Zadanie 4 :::info Autor: Miłosz Urbanik ::: - **Konwencja wołania prodedur** - ustandaryzowany zbiór zasad regulujących w jaki sposób należy przekazywać parametry do funkcji, zwracać wyniki funkcji, jak wywoływać funkcję, jak funkcja zapewnia utrzymywanie stosu i swojej ramki stosu. ABI V wymaga aby przed użyciem instrukcji `call`. Adres wierzchu stosu (rejestr rsp) był wyrównany do 16. Jeśli używamy typów `__m256`/`__m512` to adres wierzchu stosu ma być wyrównany do 32/64. Rejestry zachowywane przez funkcję wywoływaną: rbx, rsp, rbp, r12, r13, r14, r15 Argumenty funkcji: rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9 Jeśli wywoływana funkcja przyjmuje więcej argumentów, to funkcja wywołująca musi przygotować miejsce na dodatkowe argumenty w swojej ramce stosu. Kod z zadania zawierający błędy. ```= M: pushq %rdi test1 %rdi, %rdi je .L2 leaq -1(%rdi), %rdi call M movq %rax, %rdi call F movq (%rsp), %rdi # przed wyjściem z funkcji nie zwinięty stos subq %rax, %rdi .L2 movq %rdi, %rax ret F: testq %rdi, %rdi je .L3 movq %rdi, %r12 # callee saved register r12, naruszony leaq -1(%rdi), %rdi call F # stack pointer niewyrównany przed callem movq %rax, %rdi call M subq %rax, %r12 movq %r12, %rax ret .L3:movl $1, %eax ret ``` Próba poprawienia błędów konwencji wołania funkcji: ```= M: pushq %rdi test1 %rdi, %rdi je .L2 leaq -1(%rdi), %rdi call M movq %rax, %rdi call F movq (%rsp), %rdi # do rdi zapisna zawartość wierzchu stosu subq %rax, %rdi .L2 movq %rdi, %rax addq $8, %rsp # cofnięty adres wierzchu stosu ret F: testq %rdi, %rdi je .L3 push %r12 # zapisany r12, wskaźnik rsp przesunięty o 8 movq %rdi, %r12 leaq -1(%rdi), %rdi call F movq %rax, %rdi call M subq %rax, %r12 movq %r12, %rax pop %r12 ret .L3:movl $1, %eax ret ``` ## Zadanie 5 :::info Autor: Łukasz Pluta ::: ```= 00000000000005fa <aframe>: 5fa: 55 push %rbp 5fb: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 5fe: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 602: 4c 8d 0c fd 00 00 00 lea 0x0(,%rdi,8),%r9 609: 00 60a: 49 8d 41 1e lea 0x1e(%r9),%rax 60e: 48 83 e0 f0 and $0xfffffffffffffff0,%rax 612: 48 29 c4 sub %rax,%rsp 615: 4c 8d 44 24 0f lea 0xf(%rsp),%r8 61a: 49 83 e0 f0 and $0xfffffffffffffff0,%r8 61e: 4c 89 c1 mov %r8,%rcx 621: 48 8d 45 f8 lea -0x8(%rbp),%rax 625: 4b 89 44 08 f8 mov %rax,-0x8(%r8,%r9,1) 62a: 48 c7 45 f8 00 00 00 movq $0x0,-0x8(%rbp) 631: 00 632: eb 09 jmp 63d <aframe+0x43> 634: 48 89 14 c1 mov %rdx,(%rcx,%rax,8) 638: 48 83 45 f8 01 addq $0x1,-0x8(%rbp) 63d: 48 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%rax 641: 48 39 f8 cmp %rdi,%rax 644: 7c ee jl 634 <aframe+0x3a> 646: 49 8b 04 f0 mov (%r8,%rsi,8),%rax 64a: 48 8b 00 mov (%rax),%rax 64d: c9 leaveq 64e: c3 retq ``` Jednostką translacji nazywany jest plik źródłowy (w C lub C++) razem z plikami włączonymi w wyniku działania dyrektywy #include Funkcja alloca() alokuje przestrzeń w ramce stosu funkcji wołajacej. Miejsce to jest autmatycznie zwalniane przy wyjsciu z funkcji wywolujacej alloca(). Alokacja odbywa się w liniach 60a - 612, a dealokacja w 64d. Leave przesuwa rejestr %rsp do %rbp oraz przywraca wartość %rbp z funkcji wołającej zdejmując tę wartość ze stosu. ``` pwit@wielebny:~/Praca/zajecia/ASK21/Lista 6$ objdump -d alloca-ex.o alloca-ex.o: file format elf64-x86-64 Disassembly of section .text: 0000000000000000 <aframe>: 0: 55 push %rbp 1: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 4: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 8: 4c 8d 0c fd 00 00 00 lea 0x0(,%rdi,8),%r9 f: 00 10: 49 8d 41 17 lea 0x17(%r9),%rax 14: 48 83 e0 f0 and $0xfffffffffffffff0,%rax 18: 48 29 c4 sub %rax,%rsp 1b: 4c 8d 44 24 0f lea 0xf(%rsp),%r8 20: 49 83 e0 f0 and $0xfffffffffffffff0,%r8 24: 4c 89 c1 mov %r8,%rcx 27: 48 8d 45 f8 lea -0x8(%rbp),%rax 2b: 4b 89 44 08 f8 mov %rax,-0x8(%r8,%r9,1) 30: 48 c7 45 f8 00 00 00 movq $0x0,-0x8(%rbp) 37: 00 38: 48 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%rax 3c: 48 39 f8 cmp %rdi,%rax 3f: 7d 0b jge 4c <aframe+0x4c> 41: 48 89 14 c1 mov %rdx,(%rcx,%rax,8) 45: 48 83 45 f8 01 addq $0x1,-0x8(%rbp) 4a: eb ec jmp 38 <aframe+0x38> 4c: 49 8b 04 f0 mov (%r8,%rsi,8),%rax 50: 48 8b 00 mov (%rax),%rax 53: c9 leaveq 54: c3 retq ``` To zadanie wyedytuje PWit: ----- |adres powrotu | |-----| |rbp | | . | | . | wiersz 7-9: rax = (8n + 16 + 7) & -16 (-16) = 0b11111111110000 Dwa przypadki: n = 2k albo n = 2k +1 n = 2k: rax = (16k + 16 + 7) & -16 = 16k + 16 = 8n + 16 n = 2k+1: rax = 16k + 16 + 15) & -16 = 16k + 16 = 8n + 8 ----- |adres powrotu | |rbp | | i | <- to jest adres komórki liczony w wierszu 12 | | <- adres tej komórki jest podzielny przez 16, to jest pierwsza komórka za końcem tablicy | p[n-1] koniec | - | . | | . | 8n + 16 lub 8n + 8 | . | | . | | . | | początek| <- RSP - 11: rdx = (rsp + 15) & -16 n = 2k : (16k+16 + 15) & -16 = 16k + 16 = 8n + 16 n = 2k+1 : (16k + 8 + 15) & -16 = (16k + 16 + 7) & -16 = 16k + 16 = 8n + 8; ## Zadanie 6 :::info Autor: Dominik Komła ::: ```= puzzle5: subq $24, %rsp //przesuwamy koniec stosu o 24 bajty movq %rsp, %rdi //zapisujemy do rdi adres gory stosu call readlong //wywolujemy readlong z argumentem %rdi leaq 8(%rsp), %rdi //zapisujemy do rdi adres 2 z gory argumentu ze stosu call readlong //wywolujemy readlong z argumentem %rdi movq (%rsp), %rax //przenosimy wartosc tego co zwrocilo nam pierwsze wywolanie readlonga do raxa cqto idivq 8(%rsp) //dzielimy to co zwrocilo nam pierwsze wywolanie readlonga przez to co zwrocilo drugie xorl %eax, %eax //zerujemy raxa testq %rdx, %rdx //sprawdzamy czy x % y == 0 sete %al //i zapisujemy wynik do raxa addq $24, %rsp //zwalniamy zaalokowane miejsce ret ``` |Rekordy aktywacji funkcji |rozmiar| |---------------------------------|-------| |return address |8 | |puste |8 | |long (readlong z param. 8(%rsp)) |8 | |long (readlong z param. %rsp) |8 | ```c= void readlong(long *x); long puzzle5(void){ long x, y; readlong(&x); readlong(&y); return x%y == 0; } ``` ## Zadanie 7 :::info Autor: Piotr Witkowski ::: ## Zadanie 8 :::info Autor: Piotr Witkowski :::

Syntax	Example	Reference
# Header	Header	基本排版
- Unordered List	Unordered List
1. Ordered List	Ordered List
- [ ] Todo List	Todo List
> Blockquote	Blockquote
Bold font	Bold font
Italics font	Italics font
~~Strikethrough~~	~~Strikethrough~~
19^th^	19^th
H~2~O	H₂O
++Inserted text++	Inserted text
==Marked text==	Marked text
[link text](https:// "title")	Link
![image alt](https:// "title")	Image
`Code`	`Code`	在筆記中貼入程式碼
```javascript var i = 0; ```	`var i = 0;`
:smile:		Emoji list
{%youtube youtube_id %}	Externals
$L^aT_eX$	L^aT_eX
:::info This is a alert area. :::	This is a alert area.