memcpy Linux内核实现引发的思考：为什么嵌入式汇编中不用指定段寄存器
最近买了王爽的汇编语言和Linux内核完全注释，准备开始好好学习一下汇编语言，并看看早期的Linux(0.11版本)源代码实现。
之前舍友面试TX是被问过memcpy什么时候不能用，这种问题如何解决？
答：当dest，src都指向同一个数组且dest>src，那么当n大于abs（dest > src）,则这个时候最后m=（n - abs(dest > src)）个字节会被覆盖。可以用memmove来规避这种问题，因为memmove有对dest和src大小进行判断，根据不同的结果进行升序拷贝（dest < src）和逆序拷贝（dest >= src）。
memcpy Linux（0.11版本）源代码实现如下：
extern inline void * memcpy(void * dest, const void * src, int n)
{
__asm__ ("cld\n\t"
"rep\n\t"
"movsb"
::"c"(n),"S"(src),"D"(dest)
:"cx","si","di");
return dest;
}
我们可以发现memcpy是从源地址直接到目的地址的逐字节的升序拷贝。因为是逐字节的升序拷贝，所以但拷贝的指针是指向同一个数值时可能会出现问题。
让我们再来看一下memmove的Linux（0.11版本）源代码实现如下：
extern inline void * memmove(void * dest, const void * src, int n)
{
if (dest < src)
{
__asm__ ("cld\n\t"
"rep\n\t"
"movsb"
::"c"(n),"S"(src),"D"(dest)
:"cx","si","di");
}
else
{
__asm__ ("std\n\t"
"rep\n\t"
"movsb"
::"c"(n),"S"(src + n - 1),"D"(dest + n - 1)
:"cx","si","di");
}
return dest;
}
我们发现memmove并没有判断dest和src是否指向同一数组（实际上也无法判断），而是判断dest和src之间的大小关系，并根据大小比较结果采取不同的拷贝策略，当dest小于src采用升序拷贝，否则采用逆序拷贝。
到这里思考就结束了？其实并没有，我们可以看看一下这两个实现对应的汇编代码。这里我只看了memcpy的汇编代码，下面我截取了memcpy 对应的汇编代码的实现（gcc -S test.c来获取test.c对应的汇编代码）：
5 memcpy:
6 pushl %ebp
7 movl %esp, %ebp
8 pushl %edi
9 pushl %esi
10 pushl %ebx
11 movl 16(%ebp), %eax
12 movl 12(%ebp), %edx
13 movl 8(%ebp), %ebx
14 movl %eax, %ecx
15 movl %edx, %esi
16 movl %ebx, %edi
17 #APP
18 # 5 "t.c" 1
19 cld
20 rep movsb
21 # 0 "" 2
22 #NO_APP
23 movl 8(%ebp), %eax
24 popl %ebx
25 popl %esi
26 popl %edi
27 popl %ebp
28 ret
最为关键的几行汇编代码如下：
14 movl %eax, %ecx
15 movl %edx, %esi
16 movl %ebx, %edi
17 #APP
18 # 5 "t.c" 1
19 cld
20 rep movsb
17,18行为gcc嵌入的注释，可以无视，学过8086汇编的人都知道对内存地址的访问需要知道段地址和偏移地址，可是对应memcpy的汇编代码并没有显示地对es和ds这连个寄存器进行赋值，刚开始以为段地址是在调用memcpy前调用，为了证实这个猜想写了个demo程序，在main函数中调用memcpy函数，并用gcc把源代码转换成汇编代码，查看了源代码发现，在调用memcpy前并没有设置es和ds这两个段寄存器。后面我陷入了困惑，问题一直没有解开。
后面在看《深入理解计算机系统书》的第三章时，发现了这样的描述“最初的8086的存储器模型和它在80286中的扩展都已经过时了，作为替代，Linux使用了平面寻址方式（flat addressing），在这种寻址方式中，程序员将整个存储空间看做一个大的字节数组”，心想难道段寄存器不用设置了，也不用段寄存器了？
在好奇心的驱动下搜索了“平面寻址 不需要段地址?”看了第一篇文章（http://www.cnblogs.com/awpatp/archive/2009/11/03/1595380.html），最后的几行描述是“Windows操作系统为用户程序“安排好了一切”。具体表现在为用户程序的代码段、数据段和堆栈段全部预定义好了段描述符。这些段的起始地址为0，限长为ffffffff，所以用它们可以直接寻址全部的4 GB地址空间。程序开始执行的时候，CS，DS，ES和SS都已经指向了正确的描述符，在整个程序的生命周期内，程序员不必改动这些段寄存器，也不必关心它们的值究竟是多少（实际上，想改也改不了）。 ”
答案终于揭晓：“程序开始执行的时候，CS，DS，ES和SS都已经指向了正确的描述符，在整个程序的生命周期内，程序员不必改动这些段寄存器，也不必关心它们的值究竟是多少（实际上，想改也改不了）。”
总结：我学的8086是早期的汇编，gcc 转换而成的汇编是基于IA32（Intel Architecture 32-bit）的汇编，寻址方式已经发生了改变。要猜想，并去验证。