本文的立意僅僅是討論基本的x86匯編語法，。所以我要重申這里的匯編教程并不是深入研究匯編,本人也沒有那么大的能耐。學習基礎的匯編主要達到以下的程度即可。
- 讀懂常用的運算符指令
- 讀懂存儲和加載指令
- 了解x86和x86_64常用的寄存器的用途。
- 了解基本的尋址模型。
了解基本的匯編以后，有什么用？
- 加深你對C/C++的編譯器行為和大部分內部操作大有益處
- 讓你了解到用C/C++實現(xiàn)的高層算法在匯編層面實現(xiàn)細節(jié)。
- 讓你更深入地了解函數(shù)棧調用的細節(jié)，能夠寫出高效的代碼。
其實我這里可以提一個問題？你知道 以下簡單的語句它們在計算機底層做了寫什么操作嗎？
int *a=123; 或
double b=456;
double *pp=b;
如果你心中沒有明確的答案，請不要蠻目自信地欺騙自己C/C++的功底是如何如何地扎實.....，我自己都沒自信心敢這么說？如果你打算專職用C/C++寫算法實現(xiàn)的，那么基本的匯編功底是必須的。
之前我也寫過一篇關于x64的匯編教程提交到寄存器和系統(tǒng)調用的基本關系《匯編語言基礎:寄存器和系統(tǒng)調用》
上面的圖例是一個比較完整的示意圖，通常在IA32或x86_64中主要集中討論CPU中的寄存器與主內存的數(shù)據(jù)交換，而其他的外部寄存器不在本文的討論范圍之內。
加載與存儲
在匯編中mov指令主要用于在主內存(RAM)和寄存器之間傳輸數(shù)據(jù)，按照傳遞的方向可以分為兩類
- 加載(Load)指令:從主內存(RAM)到寄存器傳輸數(shù)據(jù)，以一個給定的內存地址作為參數(shù)，他從內存中獲取該地址位置存儲的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)放入寄存器
- 存儲(Store)指令：即從寄存器中緩存的內存地址中所指向的目標位置，并將另外一個寄存器中緩存的數(shù)據(jù)保存到該目標位置，我們可以把內存看作已經(jīng)編了號的數(shù)組，而通過索引就是內存地址，通過指定的內存地址可以在特定位置中的修改內存中的數(shù)據(jù)。
IA32中的寄存器
在IA32架構中有八個寄存器，其中有6個是通用的寄存器，另外兩個是esp和ebp有特殊的用途，如你對棧有所了解的話，就知道esp是始終指向棧頂?shù)?，ebp始終指向棧底。對于EAX，EBX，ECX和EDX寄存器，也會通常使用小字節(jié)的數(shù)據(jù)類型。 例如，EAX的最低有效2字節(jié)可被視為稱為AX的16位寄存器。 AX的最低有效字節(jié)可以用作單個8位寄存器，稱為AL，而AX的最高有效字節(jié)可以用作單個8位寄存器，稱為AH。 這些名稱指的是相同的物理寄存器。 當將兩個字節(jié)的數(shù)量放入DX中時，更新將影響DH，DL和EDX的值。 這些子寄存器主要是較舊的16位版本指令集的保留。 但是，在處理小于32位（例如1字節(jié)ASCII字符）的數(shù)據(jù)時，它們有時很方便。
mov指令的長度分類
根據(jù)操作數(shù)的字長可以分為三個版本的mov指令
- movl Source Dest : L表示可以移動4個字節(jié)
- movw Source Dest: W表示可以移動2個字節(jié)
- movb Source Dest: B表示可以移動1個字節(jié)
mov指令的操作數(shù)
并且在移動指令中會用到兩個操作數(shù)，Source表示移動的數(shù)據(jù)源，Dest表示移動的數(shù)據(jù)最后到達的位置。
通常在x86用的比較頻繁的mov指令版本是32位的movl，這里就以 movl Source Dest為例子
mov指令的操作數(shù)通常分為三類
-
立即數(shù)(Immediate) 可以將其視為常數(shù)，和C語言的常量類似，但是以“$”為前綴，例如
-500
- 寄存器(Register)可以是以上8個整數(shù)寄存器中的其中一個，例如:“%eax”,“%edx”,當我們執(zhí)行類似“movl %eax %edx”這種情況下，eax寄存器就成為源參數(shù)，而edx寄存器就成為目標參數(shù)，其含義是獲取eax中的內容并存儲在edx中。
- 內存(Memory):而內存作為操作數(shù)通常是由寄存器緩存給定的內存地址來間接去操作的，該地址占用4個字節(jié)，例如(%eax)，當寄存器在一個括號中，我們就說eax持有一個指向RAM中的某個位置的地址，你可以類比為類似C/C++中的指針變量，的那么 movl (%eax) %ebx 表示的是什么意思呢？你可以考慮一下表示什么意思？
mov的操作數(shù)組合
movl指令通過不同類型的操作數(shù)組合，能夠表達出不同類型的指令類型的。
- 例如源參數(shù)是立即數(shù)，而目標參數(shù)是的寄存器，即“movl $123,%eax ”表示將常量保存在寄存器eax中，等價于C/C++聲明并初始化一個變量例如
其實在C編譯器對每個聲明的基本數(shù)據(jù)類型的變量會映射到一個寄存器中，例如一個int類型4字節(jié)，會選擇一個32位的寄存器類裝載int整數(shù)等待CPU中的運算單元(AU)處理。int a=123; - 源參數(shù)是立即數(shù)，而目標參數(shù)是一個主內存中的地址，即“movl $123,%(eax) ”表示將常量保存到eax寄存器中的存儲的內存位置所指向的內存位置，同理等價的C/C++語句如下：
int *a=123; - 源參數(shù)是寄存器，而目標參數(shù)也是寄存器，例如“movl %edx,%eax”其實就是在寄存器之間拷貝數(shù)據(jù)。
- 源參數(shù)是寄存器，而目標參數(shù)是內存。其實就是一種存儲類型，例如“movl %eax,(%edx)”,表示當前寄存器eax中的數(shù)據(jù)寫回主內存中的某個位置，而這個位置是由寄存器edx保存的地址所指向的。
- 源參數(shù)是內存，而目標參數(shù)是寄存器,例如“movl (%edx),%eax”這是從內存中加載數(shù)據(jù)到eax寄存器當中。因此表示加載指令的其中一種。
可能你會想到最后一種，有從“內存”到“內存”傳遞的指令類型嗎？單一的一條指令是不可能的。只能通過兩步實現(xiàn)
- 首先“內存”到“寄存器”例如:“movl (%edx),%eax”
- 然后“寄存器”到“內存” 例如:“movl %eax,(%ecx)”
基本的內存尋址模型
間接訪問
就是“(R)”這種格式，R表示一個寄存器名稱。寄存器中保存著一個內存地址，我們用mov指令操作主內存時，只能通過使用該寄存器中的內容去實現(xiàn)對該地址指向的RAM中位置進行讀/寫操作。對于操作系統(tǒng)來說，內存其實就是一個連續(xù)的字節(jié)數(shù)組,每個字節(jié)都有對應的編號，而這個編號就是內存地址，也可以理解為該字節(jié)數(shù)組的索引。
我們用“RAM”表示主內存,那么 (R) 其實等價于 RAM[Reg[R]],
那么“movl (%edx),%eax”類似這樣的指令的含義到這里應該不用多說了吧！
移位尋址
英文名稱叫“Displacement”,這個其實就是在間接尋址表達式的基礎是加上一個有符號的整數(shù)N。在匯編中抽象的移位尋址表達式“N(R)”
我們用“RAM”表示主內存,那么 N(R) 其實等價于 RAM[Reg[R]+N],
那么具體的例子就是
- 例如 “-4(%ebp)”:表示ebp寄存器中緩存的內存地址向低地址方向移動了4個字節(jié)
- 例如“8(%ebp)”:表示ebp寄存器中緩存的內存地址向高地址方向移動8個字節(jié)。
- 那么像這種“movl 4(%esp),%ecx”其實就是寄存器esp的指針向高地址方向偏移4個字節(jié)后的個新的地址，從該新地址指向的內存位置獲取數(shù)據(jù)并保存到寄存器ecx。
