深入理解计算机系统——课程作业7

简介

正准备做buflab突然发现了新的课程作业，先做简单的。

题一

题目描述

现有两段代码（分别是两个.c文件），如下：

//main.c
#include <stdio.h>
int d = 100;
int x;
void p();

int main() {
	x = 100;
	p();
	printf("d=%d\n", d);
	printf("x=%d\n", x);
	return 0;
}

//pl.c
double x = 0.0;

void p() {
	x = 1.0;
}

请问通过分离编译、链接后，屏幕打印输出是什么（请贴图为证）？

结合链接一章所学相关知识，请分析解释为什么会有这个结果，可结合 objdump, readelf, nm 等工具辅助分析（请呈现你的分析过程）。

题解

输出结果如下

我们想知道到底输出了什么，使用objdump查看反汇编代码，查看p和main函数的指令

发现最后输出0x804a020地址的内容，于是我们使用gdb调试下断点在*main+24，就是输出之前的位置，然后运行调试

我们发现0x804a020地址的内容，在运行之前是0x00000000 0x00000000，运行到断点处是0x00000000 0x3ff00000

所以最后输出的是0x00000000也就是0

分析原因：double类型是8字节的，按照%d输出四个字节的话，不会输出0x3ff0000000000000（double 1.0）而是它的后四个字节0x00000000（int 0）

题二

题目描述

现有两段代码（分别是两个.c文件），如下：

//main.c
#include <stdio.h>
int d = 100;
int x = 200;
void p();

int main() {
	p( );
	printf("d = % d, x = % d\n", d, x);
	return 0;
}

//p.c
double d;

void p( ) {
	d = 1.0;
}

请问通过分离编译、链接后，屏幕打印输出是什么（请贴图为证）？

结合链接一章所学相关知识，请分析解释为什么会有这个结果，可结合 objdump, readelf, nm 等工具辅助分析（请呈现你的分析过程）。

题解

输出结果如下

分析原因：从汇编代码中我们可以知道，函数p还是赋给d一个0x3ff0000000000000（double 1.0），调试验证确实是double 1.0，然后先输出0x804a014地址的值0x00000000（int 0），然后输出0x804a018地址的值0x3ff00000（int 1072693248）

题三：P476 家庭作业7.12

图7-10中的行号	地址	值
15（bufp0）	0x080483cb	0x0804945c
16（buf[1]）	0x080483d0	0x08049458
18（bufp1）	0x080483d8	0x08049548
18（buf[1]）	0x080483dc	0x08049458
23（bufp1）	0x080483e7	0x08049548

题四：P478 家庭作业7.14

A、.text节重定位修改的指令

.text存放的是已编译程序的机器代码

第7,10,12,13,15行的指令，因为不是32位的地址，不需要重定位。

节偏移	重定位类型	符号名字
0x11	R_386_32	.rodata

B、.rodata节修改的数据

.rodata在这里存放的是switch语句的跳转表。

节偏移	重定位类型	符号名字
0x0	R_386_32	relo3
0x4	R_386_32	relo3
0x8	R_386_32	relo3
0xc	R_386_32	relo3
0x10	R_386_32	relo3
0x14	R_386_32	relo3

题五：P479 家庭作业7.15

A、libc.a和libm.a的版本中包含多少目标文件？

在Ubuntu12.04.5系统下进行

先使用locate命令寻找.a文件

然后查看文件，发现：

B、gcc -O2产生的可执行代码和gcc -O2 -g产生的不同？

-g选项生成的可执行目标文件多两个节

.debug：一个调试符号表。包括局部变量、全局变量以及原始的C源文件。

.line：原始C源程序中的行号和.text节中机器指令之间的映射。

C、GCC驱动程序使用的是什么共享库？

libc.so共享库