Linux Source Code Tree Overview跟System Boot up我就跳過了…
x32 Calling Conventions
這邊要介紹的是，當C呼叫一個function時參數的傳遞。關於stack frame我在網路攻防這邊有提到一些基礎知識，重複的在這邊就不再贅述。
假設今天G function要呼叫H function，則我們稱呼叫者G為caller，被呼叫的H function我們稱callee。為了方便講解老師投影片的圖，看一下下面這段code：
1 | #include <stdlib.h> |
可以看到main function呼叫了G function，G function再去呼叫H function。現在把焦點放在G function裡面呼叫的H(3)，當G呼叫H之前，它會先把之後要給H的參數push到stack上，之後再去call H function，下圖為上面這支程式的執行檔經過objdump產生的內容：
上圖可以看到G在call H之前將3這個值push到stack，那callee要如何使用這參數呢？看一下下面這張stack frame：
當G call了H function後，它裡面會有一個動作是將return address push上去，之後到H的stack frame時會先push ebp，因此可以利用ebp的相對位置找到參數，如下圖：
由於我程式裡面做的事情是i = b - 3，可以看到compiler將ebp+8的位置載入eax，接著再將它減去3。看完caller如何傳參數給callee後，接下來我們看callee如何將參數return給caller，其實很簡單，caller只要把要return的值塞進去eax暫存器就好了：
看一下剛剛G function，我直接將傳進來的參數a return回去，所以assembler就直接將ebp + 8位置的值丟進eax了。
x64 Calling Conventions
x64與x32不一樣的是，如果傳遞的參數在六個以下時，它是利用暫存器去傳送的，看一下下面程式：
1 | int G(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h) |
我把上面的程式碼丟到64 bit ubuntu編譯後，objdump如下圖：
可以看到紅色框的部分6個參數都移到了暫存器當中，而當到第七個參數時，compiler是把它放到了rsp的位置，從stack底端往上放。
而callee要拿參數時，前六個當然是從暫存器拿，第七個開始就從rbp + 16開始：
由於我是return g，它是第七個參數，所以將rbp + 10(hex)移到eax。
Callee-Save Register vs. Caller-Save Register
這可能會被文字混淆…
caller saved register意思是當caller要呼叫callee時，caller會預先把某幾個暫存器的值存在stack上，然後呼叫了callee後callee可以使用者些暫存器。所以caller saved register是給callee用的。
而callee saved register是當caller呼叫了callee時，為了確保不會更動到register的值，callee會先把暫存器的值存起來，等到做完所有動作要return回caller之前再把剛存起來的值還給暫存器，所以callee saved register是callee幫caller存的。
IA32 Process Address Space Layout
Address space意思是一堆address的集合，在32bit的linux環境中每個process都會有4G byte的address space，前3G byte為user address space，從0x00000000 ~ 0xBFFFFFFF；最後1G byte則是kernel address space，從0xC0000000 ~ 0xFFFFFFFF，所以學linux kernel的人要知道0xC0000000，這非常重要!!!!(老師說的XDD)。下圖就是IA32 linux的address space：
x64 Process Address Space Layout
x64的address space比較特別，由於他有$2^{64}$bit的address，相當於16EB，如果要將這麼大的virtual address都implement到實際的記憶體上的話，會造成page table複雜度提升，況且正常作業系統也用不到這麼龐大的記憶體空間，於是AMD決定只用前48bit的address，使用空間大概是256TB，創造了一個叫做canonical form的規則。
這規則其實還蠻人性化的(? 看一下目前48bit的設計，整個address space分為兩大區塊，一邊從底部長另一邊從頂部長，先說明一下canonical form的規則，它除了規定只能用前48個bit之外還外加了一個規定，就是沒用到的bit，從第49個bit開始往後都要跟第48個bit一樣，也就是說如果第48個bit為0之後就全部都要是0，如果第48個bit為1之後就都要是1，有了這個規則後，如果你的記憶體是單向長的話，當你長到00008000 00000000的時候，你的第48個bit為1，但第49bit後卻全都是0，這樣就違反了canonical form。
而user space跟kernel space剛好一人一半(從kernel 2.6.11版本後)，高位址的部分是kernel address，另一半低位址則是user space。下面的位址分部是參考這邊。
1 | 0000000000000000 - 00007fffffffffff (=47 bits) user space, different per mm |