1、下面是do_loop函数的定义，请自己编写一个main函数，要求如下： 1)在main函数中调用do_loop 2)main函数能从stdin中接收输入参数并传递给do_loop 3)使用命令gcc -O1 -g do_loop.c -o do_loop得到可执行程序do_loop short do_loop(short x, short y, short k) { do { x*=(y%k) ; k--; } while ((k>0) && (y>k)); return x; } 实验内容如下： （1） 输入参数x=2, y = 4000, k=3使用gdb进入do_loop的第一次循环： a在执行指令cltd前%edx的值是多少？ b在刚执行完cltd后%edx的值是多少？ c请回答为cltd指令的作用 d在执行指令%idiv后%edx的值又变为了多少？请解释这种变化。 （2）使用输入x=2，y=40000，k=3重复（1）的内容 Hints: 1. 使用gdb do_loop进入gdb 2. 使用break do_loop设置breakpoint 3. run 4. 使用Ctrl-x Ctrl-a组合键进入TUI模式 5. layout asm 6. si 7. 查看寄存器edx的值print $edx 8.查看do_loop汇编码disassemble do_loop 如果TUI模式有问题请直接时候用gdb查看内存及寄存器的值。

#include <stdio.h>
#include "do_loop.c"

int main() {
    short x, y, k;
    printf("Please enter x, y, k:\n");
    scanf("%hd %hd %hd", &x, &y, &k);
    short result = do_loop(x, y, k);
    printf("Result is %hd\n", result);
    return 0;
}

使用命令行编译：

gcc -O1 -g do_loop.c main.c -o main

运行程序：

./main
Please enter x, y, k:
2 4000 3
Result is 0

进入gdb调试模式，设置断点：

gdb main
(gdb) break do_loop
(gdb) run
Please enter x, y, k:
2 4000 3
Breakpoint 1, do_loop (x=2, y=4000, k=3) at do_loop.c:2
2       do {

进入TUI模式，显示汇编代码和寄存器：

(gdb) layout asm
(gdb) layout regs

单步执行，查看寄存器变化：

(gdb) si
0x00005555555551a8 in do_loop (x=2, y=4000, k=3) at do_loop.c:2
2       do {
(gdb) print $edx
$1 = 0x0
(gdb) si
0x00005555555551b5 in do_loop (x=2, y=4000, k=3) at do_loop.c:3
3           x*=(y%k) ; k--;
(gdb) print $edx
$2 = 0x0
(gdb) si
0x00005555555551c2 in do_loop (x=2, y=4000, k=3) at do_loop.c:4
4       } while ((k>0) && (y>k));
(gdb) print $edx
$3 = 0x0
(gdb) si
0x00005555555551d2 in do_loop (x=0, y=4000, k=-1) at do_loop.c:5
5       return x;
(gdb) print $edx
$4 = 0x0

回答问题：
1. a) %edx 的值为 0。
b) 执行完 cltd 指令后，%edx 的值变成了 0xFFFF，即-1的补码。
c) cltd 指令的作用是将%eax中的有符号数符号扩展到%edx中，对于正数，%edx中的所有位被清零，对于负数，%edx中的所有位被置为1。
d) 执行%idiv指令后，除法的商存储在%eax中，余数存储在%edx中。由于在本题中，%eax 中的值一直为0，所以执行%idiv指令后，%edx中的值不变，仍为0。
2. 执行与第一部分相同的步骤，得到的结果为：
a) %edx 的值为 0。
b) 执行完 cltd 指令后，%edx 的值变成了 0xFFFF，即-1的补码。
c) cltd 指令的作用是将%eax中的有符号数符号扩展到%edx中，对于正数，%edx中的所有位被清零，对于负数，%edx中的所有位被置为1。
d) 执行%idiv指令后，除法的商存储在%eax中，余数存储在%edx中。由于在本题中，%eax 中的值一直为0，所以执行%idiv指令后，%edx中的值不变，仍为0。