Мне нравятся примеры, поэтому я написал немного самомодифицирующегося кода в c...
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h> // linux
int main(void) {
unsigned char *c = mmap(NULL, 7, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|
MAP_ANONYMOUS, -1, 0); // get executable memory
c[0] = 0b11000111; // mov (x86_64), immediate mode, full-sized (32 bits)
c[1] = 0b11000000; // to register rax (000) which holds the return value
// according to linux x86_64 calling convention
c[6] = 0b11000011; // return
for (c[2] = 0; c[2] < 30; c[2]++) { // incr immediate data after every run
// rest of immediate data (c[3:6]) are already set to 0 by MAP_ANONYMOUS
printf("%d ", ((int (*)(void)) c)()); // cast c to func ptr, call ptr
}
putchar('\n');
return 0;
}
... который работает, по-видимому:
>>> gcc -Wall -Wextra -std=c11 -D_GNU_SOURCE -o test test.c; ./test
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Но, честно говоря, я не ожидал, что он вообще сработает. Я ожидал, что инструкция, содержащая c[2] = 0, будет кэшироваться при первом вызове c, после чего все последовательные вызовы c будут игнорировать повторяющиеся изменения, сделанные в c (если я каким-то образом не исказил кеш). К счастью, мой процессор, кажется, более умный.
Я полагаю, что процессор сравнивает ОЗУ (предполагая, что c даже находится в ОЗУ) с кешем инструкций всякий раз, когда указатель инструкции совершает большой-й-й прыжок (как при вызове в mmapped-память выше) и делает недействительным кеш, когда он не соответствует (все это?), но я надеюсь получить более точную информацию об этом. В частности, я хотел бы знать, можно ли считать это поведение предсказуемым (не допуская каких-либо различий в оборудовании и os) и полагаться?
(Я, вероятно, должен обратиться к руководству Intel, но эта вещь - тысячи страниц, и я, как правило, теряюсь в ней...)