Plan 9 汇编语言指令集相对较小，但覆盖了基本的操作。下面是 Plan 9 汇编中的一些常见指令以及它们的用法和解释。
数据传输指令
MOV 指令
- MOVB src, dst: 移动字节
- MOVW src, dst: 移动字
- MOVL src, dst: 移动双字
- MOVQ src, dst: 移动四字
MOVQ $10, AX // 将立即数 10 移动到 AX 寄存器
MOVQ AX, 0x1000 // 将 AX 寄存器的值移动到内存地址 0x1000
MOVQ 0x1000, BX // 将内存地址 0x1000 的值移动到 BX 寄存器
算术运算指令
ADD 指令
- ADDB src, dst: 字节加法
- ADDW src, dst: 字加法
- ADDL src, dst: 双字加法
- ADDQ src, dst: 四字加法
ADDQ AX, BX // 将 AX 和 BX 的值相加，结果存储在 BX
SUB 指令
- SUBB src, dst: 字节减法
- SUBW src, dst: 字减法
- SUBL src, dst: 双字减法
- SUBQ src, dst: 四字减法
SUBQ AX, BX // 将 BX 减去 AX 的值，结果存储在 BX
MUL 指令
- MULB src: 字节乘法
- MULW src: 字乘法
- MULL src: 双字乘法
- MULQ src: 四字乘法
MULQ AX // 将 AX 和 AX 相乘，结果存储在 AX
DIV 指令
- DIVB src: 字节除法
- DIVW src: 字除法
- DIVL src: 双字除法
- DIVQ src: 四字除法
DIVQ AX // 将 DX:AX 除以 src，结果存储在 AX（商）和 DX（余数）
逻辑运算指令
AND 指令
- ANDB src, dst: 字节与
- ANDW src, dst: 字与
- ANDL src, dst: 双字与
- ANDQ src, dst: 四字与
ANDQ AX, BX // 将 AX 和 BX 按位与，结果存储在 BX
OR 指令
- ORB src, dst: 字节或
- ORW src, dst: 字或
- ORL src, dst: 双字或
- ORQ src, dst: 四字或
ORQ AX, BX // 将 AX 和 BX 按位或，结果存储在 BX
XOR 指令
- XORB src, dst: 字节异或
- XORW src, dst: 字异或
- XORL src, dst: 双字异或
- XORQ src, dst: 四字异或
XORQ AX, BX // 将 AX 和 BX 按位异或，结果存储在 BX
NOT 指令
- NOTB dst: 字节取反
- NOTW dst: 字取反
- NOTL dst: 双字取反
- NOTQ dst: 四字取反
NOTQ AX // 将 AX 的每个位取反
数据比较指令
CMP 指令
- CMPB src, dst: 字节比较
- CMPW src, dst: 字比较
- CMPL src, dst: 双字比较
- CMPQ src, dst: 四字比较
CMPQ AX, BX // 比较 AX 和 BX，结果影响标志寄存器
控制流指令
JMP 指令
- JMP addr: 无条件跳转
JMP 0x1000 // 跳转到地址 0x1000
条件跳转指令
- JE addr: 如果相等则跳转
- JNE addr: 如果不相等则跳转
- JG addr: 如果大于则跳转
- JGE addr: 如果大于等于则跳转
- JL addr: 如果小于则跳转
- JLE addr: 如果小于等于则跳转
CMPQ AX, BX // 比较 AX 和 BX
JE 0x1000 // 如果 AX == BX，跳转到 0x1000
栈操作指令
PUSH 指令
- PUSHB src: 压入字节
- PUSHW src: 压入字
- PUSHL src: 压入双字
- PUSHQ src: 压入四字
PUSHQ AX // 将 AX 压入栈
POP 指令
- POPB dst: 弹出字节
- POPW dst: 弹出字
- POPL dst: 弹出双字
- POPQ dst: 弹出四字
POPQ AX // 从栈顶弹出一个四字到 AX
函数调用指令
CALL 指令
- CALL addr: 调用函数
CALL runtime·newproc(SB) // 调用 runtime 的 newproc 函数
RET 指令
- RET: 返回
RET // 从函数返回
特殊指令
NOP 指令
- NOP: 空操作
NOP // 空操作，通常用于对齐或延迟
HLT 指令
- HLT: 停止处理器
HLT // 停止处理器，通常用于调试
其他
LEA 指令
- LEAQ src, dst: 计算内存地址
LEAQ 8(SP), BP // 将 SP 加 8 的结果存储在 BP
PCDATA 和 FUNCDATA 指令
- PCDATA 和 FUNCDATA: 用于调试和栈跟踪
PCDATA $0, $-2 // 标记调试信息
FUNCDATA $1, info // 存储函数数据
这些指令构成了 Plan 9 汇编的基础。掌握这些指令可以帮助你更好地理解和编写 Go 语言的底层代码。
深入讲解 Go 的底层汇编：理解 Go 的内部机制
理解 Go 语言的底层汇编实现，可以帮助我们更深入地理解其内部机制、性能优化和错误处理。这篇文章将深入讲解 Go 语言的底层汇编，探索函数调用、栈帧、并发机制以及垃圾回收的实现。
函数调用与栈帧
在 Go 中，每个函数调用都会创建一个新的栈帧，用于保存函数的参数、局部变量和返回地址。栈帧的管理是由编译器和运行时系统自动处理的。
示例代码
package main
import "fmt"
func add(a, b int) int {
return a + b
}
func main() {
result := add(3, 4)
fmt.Println(result)
}
编译并反汇编以上代码，可以看到函数调用和栈帧的管理：
go tool compile -S main.go
生成的汇编代码（部分）如下：
TEXT main.add(SB) /main.go
0x0000 00000 (main.go:6) TEXT main.add(SB), ABIInternal, $0-24
0x0000 00000 (main.go:6) MOVQ (TLS), CX
0x0009 00009 (main.go:6) CMPQ SP, 16(CX)
0x000d 00013 (main.go:6) PCDATA $0, $-2
0x000d 00013 (main.go:6) JLS 55
0x000f 00015 (main.go:6) SUBQ $24, SP
0x0013 00019 (main.go:6) MOVQ BP, 16(SP)
0x0018 00024 (main.go:6) LEAQ 16(SP), BP
0x001d 00029 (main.go:7) MOVQ a+8(SP), AX
0x0022 00034 (main.go:7) MOVQ b+16(SP), CX
0x0027 00039 (main.go:7) ADDQ CX, AX
0x002a 00042 (main.go:7) MOVQ AX, "".~r2+24(SP)
0x002f 00047 (main.go:8) MOVQ 16(SP), BP
0x0034 00052 (main.go:8) ADDQ $24, SP
0x0038 00056 (main.go:8) RET
并发机制
Go 语言以其强大的并发模型著称，主要通过 goroutine 和 channel 实现。goroutine 是轻量级的线程，由 Go 运行时管理。
Goroutine 的创建
go func() {
fmt.Println("Hello from goroutine")
}()
编译并反汇编后，可以看到 goroutine 的创建过程：
TEXT runtime.newproc(SB) /runtime/proc.go
0x0000 00000 (proc.go:3651) TEXT runtime.newproc(SB), ABIInternal, $48-40
0x0000 00000 (proc.go:3651) MOVQ (TLS), CX
0x0009 00009 (proc.go:3651) CMPQ SP, 16(CX)
0x000d 00013 (proc.go:3651) PCDATA $0, $-2
0x000d 00013 (proc.go:3651) JLS 138
0x000f 00015 (proc.go:3651) PCDATA $0, $-1
0x000f 00015 (proc.go:3651) SUBQ $48, SP
0x0013 00019 (proc.go:3651) MOVQ BP, 40(SP)
0x0018 00024 (proc.go:3651) LEAQ 40(SP), BP
0x001d 00029 (proc.go:3651) MOVQ $runtime.mainPC(SB), AX
0x0024 00036 (proc.go:3651) MOVQ AX, 32(SP)
0x0029 00041 (proc.go:3651) MOVQ $0, 40(SP)
0x0032 00050 (proc.go:3651) MOVQ $0, 48(SP)
0x003b 00059 (proc.go:3651) MOVQ $0, 56(SP)
0x0044 00068 (proc.go:3651) CALL runtime.newproc1(SB)
0x0049 00073 (proc.go:3651) MOVQ 40(SP), BP
0x004e 00078 (proc.go:3651) ADDQ $48, SP
0x0052 00082 (proc.go:3651) RET
垃圾回收
Go 语言的垃圾回收机制是自动化的，采用的是非分代的标记-清除算法。垃圾回收器会在后台线程中运行，标记不再使用的对象，并释放它们占用的内存。
垃圾回收的触发
runtime.GC()
编译并反汇编后，可以看到垃圾回收的触发过程：
TEXT runtime.gcStart(SB) /runtime/mgc.go
0x0000 00000 (mgc.go:1001) TEXT runtime.gcStart(SB), NOSPLIT, $0-0
0x0000 00000 (mgc.go:1001) MOVQ (TLS), CX
0x0009 00009 (mgc.go:1001) MOVQ runtime.gcpercent(SB), AX
0x0010 00016 (mgc.go:1001) CMPQ AX, $-100
0x0014 00020 (mgc.go:1001) JLE 99
0x0016 00022 (mgc.go:1001) MOVQ $0, runtime.gogc(SB)
0x001e 00030 (mgc.go:1001) CALL runtime.gcMarkTermination(SB)
0x0023 00035 (mgc.go:1001) CALL runtime.gcSweep(SB)
0x0028 00040 (mgc.go:1001) MOVQ runtime.workbufSpine(SB), AX
0x002f 00047 (mgc.go:1001) TESTQ AX, AX
0x0032 00050 (mgc.go:1001) JZ 91
0x0034 00052 (mgc.go:1001) CALL runtime.gcResetMarkState(SB)
0x0039 00057 (mgc.go:1001) MOVQ $0, runtime.gcpercent(SB)
0x0041 00065 (mgc.go:1001) RET
总结
通过本文对 Go 语言底层汇编的深入讲解，我们可以看到函数调用、栈帧管理、并发机制和垃圾回收的实现细节。这些底层实现为 Go 语言提供了高效、可靠的运行时支持。理解这些底层机制不仅有助于写出更高效的代码，还能帮助我们更好地调试和优化程序。
掌握 Go 语言的汇编实现是一个持续学习和探索的过程，希望这篇文章能为你提供一些有价值的参考。