读《Professional Assembly Language》之EAX消失之迷

Professional Assembly Lanauge

今年是离开校园的第五年，这五年来我一直在从事应用软件的设计、开发工作，大部分时间是在与高级编程语言、设计模式、业务逻辑打交道。它们大多流于表面，久而久之，与技术底层疏远了，诸如计算机组成原理、汇编语言、编译原理、数据结构以及算法慢慢得生疏，时至今日，我已经弄不懂IA-32里有几类寄存器、间接寻址、词法分析是怎么一回事情了。五年是一个契机，趁着下一个五年开始之际，我计划用三个月至半年时想间，重新学习这些知识，以期达到巩固基础，厚积薄发的目的。

学习过程肯定会有问题，找不出问题的学生不是好学生。因此，我把遇到的问题和解决的方法记录下来，便形成了读书笔记。本篇博文便是我在阅读《Professional Assembly Language》一书时，所作的其中一篇读书笔记。《Professional Assembly Language》，中文译作《汇编语言程序设计》，是我学习汇编语言时选择的工具书，该书对于我这种已经有了高级语言的使用经验，又热衷Linux的人来说非常合适。

CPUID的例子出现第四章，A Sample Assembly Language Program，也是全书第一个完整的代码示例，结构简单，编译和链接均正常，执行结果也符合预期。

但是，在接下来的过程中出现了问题，DEBUG是日常工作的一部分，我把它视作是显微镜。使用GDB调试，每次查看通用寄存器都看不到想要的结果，而会被告知：Value can’t be converted to integer.。

同时，如果使用 info registers，则根本找不到任何eax等寄存器的踪影，取而代之的是rax等一类新面孔，如图所示。

GDB 64-bit

那么是什么原因引起了这个问题呢？这里要说明的是，《Professional Assembly Languge》出版时间在2006年前后，当时AMD / Intel 64刚刚推出不久，市场主流的PC架构还是IA32，这本书也是假定读者使用的是IA32。

但是，时过境迁，IA32已经淡出了市场。使用以下命令，来看看所使用的Linux是哪个架构的：
$ uname -a
Linux enaic 2.6.32-5-amd64 #1 SMP Tue Jun 14 09:42:28 UTC 2011 x86_64 GNU/Linux

显然，所使用的Linux是64-bit的，这和作者的假定环境是有出入的。那么这会有什么影响呢？如下所示：
$ file cpuid.o cpuid
cpuid.o: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), not stripped
cpuid: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped

哦，它们全成了64-bit。为了要配合书上的讲解，必须使得它们生成32-bit，为此，要进行如下操作：
$ as -gstabs --32 -o cpuid.o cpuid.s
$ ld -melf_i386 -o cpuid cpuid.o
$ file cpuid.o cpuid
cpuid.o: ELF 32-bit LSB relocatable, Intel 80386, version 1 (SYSV), not stripped
cpuid: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped

好吧，再次执行GDB，看看期待的结果有没有出现。

GDB 32-bit

从IA32到x86-64，算是计算机发展史上的一次重大进步。但可惜的是，关于x86-64汇编目前资料还不多，比如本书还停留在IA32，比较期待作者能够与时俱进，因为这是本非常不错的书。