汇编笔记
寄存器register
学习汇编语言，首先必须了解两个知识点：寄存器和内存模型。
先来看寄存器。CPU 本身只负责运算，不负责储存数据。数据一般都储存在内存之中，CPU 要用的时候就去内存读写数据。但是，CPU 的运算速度远高于内存的读写速度，为了避免被拖慢，CPU 都自带一级缓存和二级缓存。基本上，CPU 缓存可以看作是读写速度较快的内存。
但是，CPU 缓存还是不够快，另外数据在缓存里面的地址是不固定的，CPU 每次读写都要寻址也会拖慢速度。因此，除了缓存之外，CPU 还自带了寄存器（register），用来储存最常用的数据。也就是说，那些最频繁读写的数据（比如循环变量），都会放在寄存器里面，CPU 优先读写寄存器，再由寄存器跟内存交换数据。
内存模型:Heap
-
程序运行过程中，对于动态的内存占用请求（比如新建对象，或者使用
malloc命令），系统就会从预先分配好的那段内存之中，划出一部分给用户，具体规则是从起始地址开始划分（实际上，起始地址会有一段静态数据，这里忽略）。举例来说，用户要求得到10个字节内存，那么从起始地址0x1000开始给他分配，一直分配到地址0x100A，如果再要求得到22个字节，那么就分配到0x1020。 -
这种因为用户主动请求而划分出来的内存区域，叫做
Heap（堆）。它由起始地址开始，从低位（地址）向高位（地址）增长。\(Heap\) 的一个重要特点就是不会自动消失，必须手动释放，或者由垃圾回收机制来回收
内存模型: Stack
-
除了
Heap以外，其他的内存占用叫做Stack（栈）。简单说，Stack是由于函数运行而临时占用的内存区域。 -
系统开始执行
main函数时，会为它在内存里面建立一个帧（frame），所有main的内部变量（比如a和b）都保存在这个帧里面。main函数执行结束后，该帧就会被回收，释放所有的内部变量，不再占用空间。 -
在函数内部在调用一个函数
process()的时候,系统也会为该函数再新建一个帧,一般来说调用栈有多少层,就有多少帧. -
当函数运行结束之后,它的帧会被回收,系统回到函数中断执行的地方继续执行上一个帧的流程.通过这个机制,可实现函数的层层调用,且每一层函数都可以使用自己的本地变量
-
Stack是由内存区域的结束地址开始分配，从高位到地位分配
CPU指令
使用 g++ file.cpp -S out.s或者gcc file.cpp -S out.s,可用C/C++生成相应的汇编代码
#include<stdio.h>
void hello()
{
int a=1,b=2;
a=a+b;
printf("hello world\n");
}
int main()
{
int a=1,b=2;
a=a+b;
hello() ;
return 0;
}
.LC0:
.string "hello world"
hello():
push rbp
mov rbp, rsp
sub rsp, 16
mov DWORD PTR [rbp-4], 1
mov DWORD PTR [rbp-8], 2
mov eax, DWORD PTR [rbp-8]
add DWORD PTR [rbp-4], eax
mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
call puts
nop
leave
ret
main:
push rbp
mov rbp, rsp
sub rsp, 16
mov DWORD PTR [rbp-4], 1
mov DWORD PTR [rbp-8], 2
mov eax, DWORD PTR [rbp-8]
add DWORD PTR [rbp-4], eax
call hello()
mov eax, 0
leave
ret
push 指令
push rbp
push是CPU指令,rbp是该指令的算子.一个CPU指令可以有0到多个算子
寄存器
IA-32体系结构中有10个32位和6个16位处理器寄存器.寄存器分三类:
-
通用寄存器
-
数据寄存器
-
指针寄存器
-
索引寄存器
-
-
控制寄存器
-
段寄存器
指令系统
80x86寻址方式
-
寻址:寻找操作数的地址.
-
寻址方式:寻找操作数的方式
80x86指令格式
- 指令助记符 +操作数1,+操作数2,+操作数3
- 指令的操作数个数可以是0,1,2,3个
如何确定偏移地址的值
- 与数据有关的十种方式,
- 立即寻址
- 寄存器寻址
- 直接寻址
- 寄存器间接寻址
- 寄存器相对寻址
- 基址变址寻址
- 相对基址变址寻址
- 比例变址寻址
- 基址比例变址寻址
- 相对基址比例变址寻址
- 与转移地址有关的4种寻址方式
- 段内直接寻址
- 段内间接寻址
- 段间直接寻址
- 段间间接寻址
寻址方式
立即寻址方式
MOV AX, 5
MOV AX, 05H
把十六进制数05H 移动到通用寄存器AX上
寄存器寻址方式(无EA)
- 指令所要的操作数已存储在寄存器中或者把目标数存入寄存器
MOV AX , BX
- 指令中可以引用的寄存器及其符号名称:
| 8位寄存器 | AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL |
| 8位寄存器 | AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP和段寄存器等 |
| 8位寄存器 | EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP。 |
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DST 和SRC的字长一致
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CS不能用MOV指令改变
直接寻址方式
-
指令所要的操作数存放在内存中,在指令中直接给出该操作数的有效地址
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物理地址=\((DS)\times16d+EA\)
-
MOV AX , [2000H] -
MOV AX, VALUE -
MOV AX , [VALUE]
-
-
物理地址=\((ES)\times16d+EA\)
-
MOV AX , ES:[2000H] -
MOV AX, ES:VALUE -
MOV AX , ES:[VALUE] -
在通常情况下,操作数存放在数据段中,所以,其物理地址将有数据段寄存器DS和指令中的有效地址直接形成但如果使用段超越前缀,那么操作数可存放在其他段中.如:
MOV ES:[1000H], AX -
立即寻址:1234H
-
直接寻址;[1234H]
-
寄存器间接寻址方式→EA基址/变址
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MOV AX，[BX]或MOV AX，ES:[BX]
寄存器相对寻址方式→EA=基址/变址+位移量
-
MOV AX，COUNT[SI]或MOV AX，3000H[SI] -
MOV AX，[COUNT+SI]或MOV AX，[3000H+SI] -
MOV AX，ES:COUNT[SI]或MOV AX，ES:[COUNT+SI] -
操作数在存储器中，其有效地址是一个基址寄存器(
BX、BP)或变址寄存器(SI、DI的内容和指令中的8位/16位偏移量之和。
基址变址寻址方式→EA=基址+变址
-
操作数在存储器中，其有效地址是一个基址寄存器(BX、BP)和一个变址寄存器(
SI、DI)的内容之和。-
MOV AX，[BX][SI]或MOV AX，[BX+SI] -
MOV AX，ES:[BX][SI]或MOV AX，ES:[BX+SI]
-
相对基址变址寻址方式→EA=基址+变址+位移量
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MOV AX，COUNT[BX][SI]或MOV AX,-46H[BX][SI] -
MOV AX，COUNT[BX+SI]或MOV AX,0246H[BX+SI] -
MOV AX，[COUNT+BX+SI]或MOV AX,[-56H+BX+SI] -
MOV AX，ES:COUNT[BX][SI]或MOV AX,ES:[0246H+BX+SI]
相对比例变址寻址→EA=变址×比例因子+位移量
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MOV EBX，[EAX][EDX*8]或MOV EBX， -
[EAX+EDX\*8]或MOV EBX，[ESP][EAX*2] -
MOV EAX，TABLE[EBP][EDI*4]或MOV EAX，[TABLE+EBP+EDI\*4]
8位/16位/32位的位移量
注意1：比例因子只能与32位变址寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX、EBP、ESI、
EDI联用；且比例因子只能为1、2、4或8；
注意2： 8)、9)、10)只能是32位寻址，没有16位寻址；