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memcpy汇编实现

由于这篇博客是从我的各种笔记上搬的

我不知道自己为什么看了mmcpy汇编实现，也许单纯就是因为好玩

在arch/x86/boot/Copy.S中，由Linus在1992年写的一段代码

GLOBAL(memcpy)pushw   %sipushw   %dimovw    %ax, %dimovw    %dx, %sipushw   %cxshrw    $2, %cxrep; movslpopw    %cxandw    $3, %cxrep; movsbpopw    %dipopw    %siretl
ENDPROC(memcpy)

必要的基础概念

要弄懂上面这一段代码，必须弄清楚一下内容

1.寄存器命名

rax eax ax 说的都是一个寄存器，只是使用的位不同。

2.函数调用约定

在CPU中，计算机*没有办法知道一个函数调用需要多少个、什么样的参数，也没有硬件可以保存这些参数*。也就是说，计算机不知道怎么给这个函数传递参数，传递参数的工作必须由函数调用者和函数本身来协调。为此，计算机提供了一种被称为栈的数据结构来支持参数传递。

在参数传递中，有两个很重要的问题必须得到明确说明：

• 当参数个数多于一个时，按照什么顺序把参数压入堆栈
• 函数调用后，由谁来把堆栈恢复原装

在高级语言中，通过函数调用约定来说明这两个问题。

常见调用约定：

stdcall cdecl fastcall thiscall naked call

• stdcall: 函数参数由右向左入栈, 函数调用结束后由被调用函数清除栈内数据;
• cdecl: 函数参数由右向左入栈, 函数调用结束后由函数调用者清除栈内数据;
• fastcall: 从左开始不大于4字节的参数放入CPU的EAX,ECX,EDX寄存器，其余参数从右向左入栈, 函数调用结束后由被调用函数清除栈内数据; 这种方式最大的不同是用寄存器来存参数，所有它fast。

这里用的是fastcall，但是一二三个参数分别在%ax %dx %cx

原因一：

代码在linux源码中是被标识成了.code16, 所有这里都只用到这两个寄存器的低16位

原因二：

[逆向工程入门-函数调用-fastcall-GCC reparam](https://wizardforcel.gitbooks.io/re-for-beginners/content/Part-VI/Chapter-64.html#64.3.1 GCC regparm)

3.串操作

CPU的众多通用寄存器有**%esi和%edi**, 它们一个是源址寄存器，一个是目的寄存器，常被用来作串操作

4.几条汇编指令

—mov %ax , %dx 将 %ax放入%dx

—rep; movsl， rep重复执行movsl这个操作 rep执行次数由%ecx控制，%ecx非空则一直执行（%cx）

—movsl 这就是所谓串操作 movsl 是 传送双字（注意，因为只用到了寄存器低16位，所以一个字是16bit，注意要区分跟字节的关系，所以双字是32bit，四个字节），movsl操作的是%si 和 %di 从si拷贝到di在传送完成之后，SI和DI(或者ESI和EDI)会增加或者减小。详解看这里

—andw $3, %cx 按位与运算 就是对%cx取余，结果仍放在%cx（所以需要提前压栈，保存cx之前的值—pushw %cx）位运算奇技淫巧看这里

–shrw $2, %cx 就是逻辑右移运算，相当于%cx / (2^N) N=2,结果仍然放在了%cx

现在我们就可以正式来分析这段代码了

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

其中 dest 被放在了%ax寄存器，src被放在了%dx, n被放在了%cx;，其中**%cx存放的是 字节数**

    pushw   %sipushw   %dimovw    %ax, %dimovw    %dx, %si

我们要用到%si（source）和%di（destination）寄存器进行串操作，所以先保存原来的值，然后将*dest地址给到di，src给到si

    //pushw   %si//pushw   %di//movw    %ax, %di//movw    %dx, %sipushw   %cxshrw    $2, %cxrep; movsl

然后我们想要传输的效率高一点，一个一个字节拷贝太慢了，所以我们决定四个字节四个字节的拷贝（movsl）

通过shrw逻辑右移运算。也就是给cx（别忘了，cx存放的是memcpy的字节数）除以4（2^N N=2）并保存到%cx，也就是说，四个四个字节拷贝，我能拷多少次，然后通过rep；movsl进行拷贝（次数由%cx控制）

   // pushw   %si// pushw   %di// movw    %ax, %di// movw    %dx, %si// pushw   %cx//shrw    $2, %cx//rep; movslpopw    %cxandw    $3, %cxrep; movsbpopw    %dipopw    %siretl

四个四个字节拷贝结束后，考虑一下，这个size不一定永远能被4整除，所以我们要取余，把最后的碎片拷贝过去。先pop出来原来的size大小%cx，然后取余（按位与3，即0011），将结果保存在了%cx然后一个字节一个字节的拷贝。

ok，整个过程结束了，把压栈的di，si，pop出来，一切恢复原样，此栈帧结束了。