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Go汇编学习 1.进程内存地址与寄存器

前言

本文是我学习Go汇编的一些心得,网上关于Go的汇编资料实在是太少了,本人计算机不是科班,所以__可能会有错误__。

进程内存地址空间

操作系统执行程序时,会把程序的二进制部分加载进内存,同时分配一定的内存空间。如下图所示

TEXT/Code segment

TEXT segment,或者叫Code segment,保存了程序的指令。

  • 只能执行
  • 固定长度

Data segment

Data segment 保留着进程初始化的全局和静态的变量。这个数据段可以变为初始化只读区域(initialized read-only area)和初始化读写区域(initialized read-write area)。

Gvar Section

一个全局变量初始化和存储在data segment。这个区域可读/写,但是不能在进程之间共享数据。

BSS Section

这个section保存着未初始化的数据。 这个section的又叫做零初始化数据section(zero-initialized data section)

Heap Section

heap是进程的线性增长地址空间,当程序使用malloc()获取的动态内存,这份内存就是在heap之中。heap区域是在BSS segement之后,并会“增长”到更高的地址空间。heap区域是所有共享库、动态模块都可见的。

  • 可读写
  • 变量大小
  • 请求之后动态分配,需要自己释放

Stack Segment

这个Segement保存所有局部变量。当调用函数时,这个函数的局部变量就全部分布在stask上(这个函数就形成了stack frame)。当函数退出时,所有该函数相关的局部变量会自动从stask上退出。其他信息,包括返回地址和局部参数,也是保存在stack的stack frame之上。stack是LIFO(last in first out 先进后出)结构,一般是分配在内存的高地址上,因此是向低位增长,还有每个寄存器,中间值或者stack frame。

  • 可读写
  • 变量大小
  • 动态增长\缩小

跟Go asm有什么关系?

Go有几个虚拟寄存器

  • FP (stack frame pointer) stack帧低位指针,指向参数和局部变量,offset为正数
  • SP(virtual stack pointer)stack帧高位指针(栈顶),offset应为负数
  • PC (program counter) 程序计数器,负责跳转和分支
  • SB (static base pointer) 静态全局符号(symbol)

其中FP和SP的区别如下图所示:


High +-----------------+
| |
| Stack frame 0 |
| |
+-----------------+
| | <---+ SP
| Stack frame 1 |
| | <---+ FP
Low +-----------------+

这里有个疑问的地方,啥是符号(symbol),根据Symbol里的解释是:

符号(symbol)是帮助人们标记特定内存地址的东西

也就是说例如

TEXT DEMO(SB)

就代表指向code segment中代表DEMO函数的内存地址。

寄存器

每种CPU都有不同的寄存器,AMD64平台里常用的有以下几个:

  • [A-D]X //通用的64位寄存器
  • R8-15 // 之前的其实是A-Dx、SI、DI等寄存器占用了
  • SI // 源(source register)
  • DI // 目的地 (destination register)
  • X0-15 // sse用
  • Y0-15 // avx2 用

了解完内存结构和寄存器后,下一篇将学习各种符号的意义:)

《思考的技术》读后感

最近读《思考的技术》,摘抄一些重点,梳理一下读后感。

总结:逻辑思考力可以解决问题,预见未来!

科学地思考

怎么做比做到了没有重要,而科学证明结论的顺序是:
收集数据 -> 假设 -> 结论

容易犯错的地方:

  1. 把假设视为结论(不证明)
  2. 仅仅把初步结论或现象视为根本原因或问题所在(缺乏进一步思考,问为什么?)
  3. 信息收集错误(一定要保证数据的正确性)
  4. 全方位的努力是错的。(自身时间、资源有限,要抓重点)
  5. 信息要全面的综合分析,不能仅仅分析数据,要注意其他影响因素。(MECE原则)

如何提建议

  1. 最好要判断题(一个建议就够了)
  2. 要有事实依据
  3. 说明时提出充分必要条件(必要=必须要这么做,充分=这么做会更好)
  4. 前期沟通(感性)、事后追踪效果(理性)。
  5. 从事前工作开始报告,然后简要地得出结论。
  6. 要按对方能理解的顺序讲

提案的构成

  1. 业界的动态 (大趋势)
  2. 其他竞争对手的动态 (对手趋势)
  3. 自身状态分析 (我方状态)
  4. 改善条件
  5. 解决方案
  6. 建议
  7. 计划步骤

思考问题的本质

  1. 5W1H (Who、When、Where、What、Why、How)
  2. 对事不对人
  3. 头脑风暴、否定自己
  4. 思考动机,加以验证

非线性思维

  • 要多问为什么
  • 不相信权威、不盲从
  • 储蓄智慧:与人接触获取知识(杂志、报纸、书、电视、广播、与人交流、互联网、自己思考)
  • 生活简单才能思考:应该思考、彻底思考;不该思考,别浪费精力。以能否规律化为依据。
  • 先分解功能再进行思考。(先将问题简单化条理化)

TCP BBR 测评与开启方法

速率提升490%!
这就是Google在Linux 4.9内核中提交的TCP BBR拥塞控制算法带来的提升.😲

源站点位于香港,我分别从东京, 美国 和深圳进行了下载测试.结果如下图
BBR vs Cubic benchmark

可见开启BBR后,东京的服务器下载速度达到了36MB/s,近乎内网的速度.
对于深圳的提速也十分明显,几乎是之前的4倍.

而BBR的方法也很简单.我以Debian8做例子
在/etc/apt-get/source.list中添加

deb http://http.hk.debian.org/debian sid main non-free contrib

升级和安装新内核

apt-get update && apt-get upgrade

下载新的内核后,在/etc/sysctl.d/local.conf中添加

net.core.default_qdisc=fq
net.ipv4.tcp_congestion_control=bbr

根据文件进行开启

sysctl -p /etc/sysctl.d/local.conf

验证

sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control

如果返回bbr,就说明成功了.

FPM 应用打包神器

pkg

背景

应用程序写好了以后,需要分发给其他人,这时就需要控制启动脚本啊、配置管理啊,这些事情其实还是需要操作系统提供的rpm、deb、pkg来完成,但是要写rpm-build, dpkg-config。之前写过rpm打包过程,要有自动构建等操作,还需要对文件attr进行控制,各种细节都要写。 累都累死了。
包对安装者很方便,对写包的人太蛋疼,而这就是我们今天的主角要解决的问题。

fpm @Github

真不是php-fpm模块

fpm官方号称支持以下类型打包

  • deb
  • rpm
  • solaris
  • freebsd
  • tar
  • directories
  • Mac OS X .pkg files (osxpkg)
  • pacman (ArchLinux) packages

太赞了!我的主机是Ubuntu(deb),那这次我们的目标就是Redhat的rpm好了!

安装fpm

首先安装fpm,这货依赖ruby的gem,所以

sudo apt-get install ruby ruby-dev rubygems gcc make
sudo gem install --no-ri --no-rdoc fpm

这些都安装好了以后,我们就可以开始打包了。

打包方式

推荐直接构建文件目录的方式,因为这样很简单。简单到你怎么安排文件目录结构,fpm就忠实地从根目录开始还原。例如下面这个结构

 $ mkdir test && cd test && mkdir -p usr/bin && mkdir -p var/log/dummy
$ cd .. && tree test
.
├── usr
│   └── bin
└── var
└── log
└── dummy

执行

fpm -s dir -C test

就是把test当成根目录/ , test/var 就会变成/var

简单吧!

目标包确定

我们这次选择的是rpm,所以-t (type)就指定rpm了。

fpm -s dir -C test -t rpm

接下来要确定包的名字,例如我们这次叫hi,所以-n (name) 就是 hi

$ fpm -s dir -C test -t rpm -n hi
Created package {:path=>"hi-1.0-1.x86_64.rpm"}

执行完了以后,就自动出了一个rpm包。
看看里面有什么

rpm -qlp hi-1.0-1.x86_64.rpm
/usr/bin
/var/log/dummy

Bingo!这样就做好rpm包了。

高级用法

脚本

某些包需要执行一些脚本, 可以通过--after-install --before-install等参数指定.需要注意的是, fpm会自动读取并放在包中.

配置文件

rpm和deb都有自动配置文件管理(自动diff等功能)所以最好一开始就加上所有的配置文件. --config--files 就可以指定了. 不过,deb会默认/etc下的所有文件都是配置.

一些小tips

  • git自动生成版本号 git describe --tags
  • rpm 查询包内容 rpm -qlp *.rpm
  • deb 查询包内容 dpkg -c *.deb
  • logrotate是个好功能 fpm -d logrotate会自动更新配置

2016年终总结

工作

😂这个表情真的代表了我今年的心情,本来以为可以在Glu再多干一年的,结果4月份公司就解散了。加上之前答应老婆去深圳,于是就搬来深圳了。
刚到的那几天就开始面试,结果各个公司都问,为啥不去鹅厂试试,没想到,一面试,就真的进了鹅厂清水衙门TEG😂

6月份入的职,当时就震惊啦,朗科这边不比腾大差啊,超级海景办公室,配合着六月的阳光,那是相当的漂亮。

鹅厂大牛是多,问题也多。不过得到了离职那天再来评论评论。

博客

这里也开始长草了,不过新版的bla已经日趋完善了,希望明年能和川普一样能猛刷博客。

读书

  • 《那些古怪又让人忧心的问题》
  • 《思考的技巧》
  • 《Wireshark网络分析》
  • 《数据科学入门》
  • 《机器学习 在线课程》

自己在AI领域没有优势,今年只是积累了些基础,明年一定要好好在实战中啃下来。
Go语言方面最好能学会用汇编编写,这也是提高性能,深入学习计算机的好办法。