컴퓨터 시스템 : CSAPP 3장 정리 - 3.4 장 정보 접근하기 Part.2
3.4.1 "오퍼랜드 지정자(Operand Specifiers)"
🧠 오퍼랜드란?
오퍼랜드(Operand)는 명령어에서 사용되는 값
예를 들어, 계산기에서 3 + 5라면
- +는 연산자 (operator),
- 3과 5는 오퍼랜드
어셈블리에서도 똑같다
mov %rax, %rbx여기서 %rax와 %rbx는 오퍼랜드야.
→ “rax에 있는 값을 rbx로 복사해 줘!”
🔧 오퍼랜드의 종류
컴퓨터는 다양한 종류의 값을 계산에 쓸 수 있어! 대표적으로 3가지이다:
| 종류 | 예시 | 설명 |
|---|---|---|
| 즉시 값 (Immediate) | $10, $0x20 | 그냥 숫자 자체! |
| 레지스터 (Register) | %rax, %rbx | 빠른 기억상자 |
| 메모리 (Memory) | (%rax), 8(%rbx) | 주소를 따라가서 값을 가져와요 |
🧮 메모리 주소 지정 (주소 계산 방법들)
컴퓨터는 주소를 숫자로 계산할 수 있다.
다양한 주소 계산 공식(어드레싱 방식)이 있다.
📦 주소 방식 정리표
| 형식 | 의미 |
|---|---|
| Imm | 그냥 주소값 (예: 0x100) |
| (ra) | 레지스터 ra가 가리키는 주소 |
| Imm(rb) | rb 주소 + Imm 만큼 더한 위치 |
| (rb, ri) | rb + ri 위치 |
| Imm(rb, ri) | Imm + rb + ri |
| (, ri, s) | ri * s 위치 |
| Imm(, ri, s) | Imm + ri * s |
| (rb, ri, s) | rb + ri * s |
| Imm(rb, ri, s) | Imm + rb + ri * s |
📌 예: 8(%rax, %rdx, 4)
→ 주소 = 8 + %rax + 4 * %rdx
📦 “%rax는 서랍 주소, %rdx는 인덱스 번호, 4는 간격”이라고 생각하면 된다.
🧩 예제 1
movq 8(%rdi, %rcx, 4), %rax“%rdi + %rcx * 4 + 8” 위치에 있는 값을 꺼내서 %rax에 넣어달라
이건 배열에서 arr[rcx] 같은 걸 가져오는 방식과 비슷하다.
3.4.2 "데이터 이동 명령어(Data Movement Instructions)"
🎯 이 절의 핵심 주제는?
컴퓨터가 값을 옮기는 방법을 배운다
"여기 있는 값을 저기다가 복사해 줘!" 하는 명령들을 배운다.
📦 mov 명령어란?
mov는 어셈블리어에서 가장 많이 쓰이는 명령어
mov 소스, 목적지예를 들어:
mov %rax, %rbx→ %rax에 있던 값을 %rbx에 복사해줘!
마치 “A상자에 있는 블록을 B상자에 복사해 줘!” 하는 것과 같다.
📏 mov 명령어는 크기에 따라 종류가 다르다
| 명령어 | 크기 | 설명 |
|---|---|---|
| movb | 1바이트 | 작은 조각 옮기기 (문자 하나) |
| movw | 2바이트 | 두 조각 (짧은 숫자) |
| movl | 4바이트 | 보통 크기 (정수 하나) |
| movq | 8바이트 | 큰 크기 (긴 정수) |
🧩 mov 명령어 예시 5가지
- 즉시값 → 레지스터→ 0x4050이라는 숫자를 eax에 넣어줘
movl $0x4050, %eax- 레지스터 → 레지스터→ bp의 값을 sp에 복사해줘
movw %bp, %sp - 메모리 → 레지스터→ 주소 계산해서 거기 있는 값을 al로 복사
movb (%rdi,%rcx), %al - 즉시값 → 메모리→ 메모리에 바로 -17을 써넣기
movb $-17, (%esp) - 레지스터 → 메모리→ rax에 있는 값을 주소 rbp-12에 저장!
movq %rax, -12(%rbp)
❗주의할 점: 메모리 ↔ 메모리 복사 불가!
x86-64에서는 메모리에서 메모리로 직접 이동은 안 된다.
예를 들어,
movq (%rax), (%rbx) ; ❌ 안 됨!
이런 건 안 되고, 이렇게 두 단계로 나눠야 한다.
movq (%rax), %rcx
movq %rcx, (%rbx)중간에 rcx라는 레지스터를 거쳐야 한다.
🧠 movl의 특별한 성질
movl %eax, %ebx이건 단순히 4바이트만 복사하는 게 아니다.
- %ebx 전체 8바이트 중에서
- 앞쪽 4바이트는 0으로 채워진다.
→ rax에서 eax만 복사하면, 상위 4바이트는 지워진다.
이건 movl만의 특별한 동작이다.
3.4.2 추가 정보 "데이터 이동이 목적지 레지스터를 변경하는 방법 이해하기"
🎯 핵심 주제: 레지스터 값은 "부분만 바꿀 수도" 있고 "전체가 바뀔 수도" 있다.
컴퓨터에서 값을 저장하는 레지스터는 보통 8바이트(64비트) 크기이다. 하지만 어떤 명령어는 1바이트, 2바이트, 4바이트만 바꾸기도 한다. 이럴 때 나머지 바이트는 어떻게 될까?
📦 예시 상황: %rax라는 레지스터가 있다
우리가 %rax 안에 있는 값을 이렇게 여러 방법으로 바꿔본다고 해보겠다:
1 movabsq $0x0011223344556677, %rax ; 초기값 설정
2 movb $-1, %al
3 movw $-1, %ax
4 movl $-1, %eax
5 movq $-1, %rax1️⃣ movabsq $0x0011223344556677, %rax
64비트 전체에 0011223344556677이라는 값을 넣는다 .
%rax = 00 11 22 33 44 55 66 772️⃣ movb $-1, %al
1바이트(%al)만 FF로 바꾼다. 나머지는 그대로
%rax = 00 11 22 33 44 55 66 FF3️⃣ movw $-1, %ax
2바이트(%ax)를 FFFF로 바꾼다. 나머지는 그대로
%rax = 00 11 22 33 44 55 FF FF4️⃣ movl $-1, %eax
4바이트(%eax)를 FFFFFFFF로 바꾸는데, 놀랍게도 앞쪽 4바이트도 0으로 만들어버린다
%rax = 00 00 00 00 FF FF FF FF🔺 이게 특별한 규칙이다.
- 32비트 명령(movl)이 레지스터에 저장될 때, 나머지 위쪽 바이트는 0으로 지워진다.
5️⃣ movq $-1, %rax
전체 64비트를 FFFFFFFFFFFFFFFF로 바꾼다
%rax = FF FF FF FF FF FF FF FF