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# 4.4 程序的机器级代码

## 4.4.1 x86汇编指令

### 一、指令格式

> 指令 目的操作数 源操作数

mov <mark style="color:blue;">eax</mark>, <mark style="color:blue;">ebx</mark>

将<mark style="color:blue;">寄存器ebx</mark>的值复制到<mark style="color:blue;">寄存器eax</mark>

mov <mark style="color:blue;">eax</mark>, <mark style="color:purple;">5</mark>

将<mark style="color:purple;">立即数5</mark>的值复制到<mark style="color:blue;">寄存器eax</mark>

mov <mark style="color:blue;">eax</mark>, <mark style="color:red;">dword ptr</mark> <mark style="color:green;">\[af996h]</mark>

将<mark style="color:green;">内存地址\[af996h]</mark>所指的<mark style="color:red;">32bit</mark>值复制到<mark style="color:blue;">寄存器eax</mark>

mov <mark style="color:red;">byte ptr</mark> <mark style="color:green;">\[af996h]</mark>, <mark style="color:purple;">5</mark>

将<mark style="color:purple;">立即数5</mark>的值复制到<mark style="color:green;">内存地址\[af996h]</mark>所指的<mark style="color:red;">一字节</mark>中

{% hint style="success" %}
指明内存读写的长度

* **dword ptr**：双字，32bit
* **word ptr**：单字，16bit
* **byte ptr**：字节，8bit

主存没有指令长度<mark style="color:orange;">**默认32bit**</mark>
{% endhint %}

### 二、常用寄存器

E：(Extended)，32bit

* **通用寄存器**（X：未知）
  * EAX：作为累加器
  * EBX：作为基地址寄存器
  * ECX：作为循环计数器
  * EDX：作为数据寄存器

{% hint style="info" %}
通用寄存器可以继续细分为16bit和8bit的

<img src="/files/aP8zz8Fh7qFn5VeQ5D2Z" alt="" data-size="original">
{% endhint %}

* **变址寄存器**（I：Index）
  * ESI：（Source）源操作数
  * EDI：（Destination）目的操作数
* **堆栈寄存器**
  * EBP：（Base Pointer）堆栈基指针
  * ESP：（Stack Pointer）堆栈顶指针

### 三、AT\&T格式

* 源操作数和目的操作数顺序与Intel格式相反
* (……)：主存地址，可以存在加减法
* %：寄存器前缀
* $：立即数前缀
* 读写长度
  * MOVB $5, (af996h)：MOV byte ptr \[af996h], 5
  * MOVW $5, (af996h)：MOV word ptr \[af996h], 5
  * MOVL $5, (af996h)：MOV dword ptr \[af996h], 5
* MOV 8(%EDX, %EAX, 2)：MOV \[EDX+EAX\*2+8]
  * 偏移量为8
  * 基址寄存器EDX
  * 变址寄存器EAX
  * 比例因子2

## 4.4.2 常用指令

### 一、算术运算

```
ADD d,s		#(d)+(s)→(d)
SUB d,s 	#(d)-(s)→(d)

MUL d,s 	#无符号数乘法
IMUL d,s	#有符号数乘法

DIV s		#无符号数除法，被除数隐式存放在EDX:EAX中(位扩展到64位)
IDIV s		#有符号数除法，(接上)商存入EAX，余数存入EDX

NEG d		#取负数

INC d		#自增++
DEC d		#自减--
```

### 二、逻辑运算指令

```
AND d,s		#与
OR d,s		#或
NOT d		#非
XOR d,s		#异或

SHL d,s		#左移
SHR d,s		#右移
```

### 三、控制流指令

```
JUMP <addr>		#无条件转移指令
CMP a,b			#比较a和b两个数

#在比较之后，可以使用以下指令
JE <addr>		#a==b 则跳转
JE <addr>		#a!=b 则跳转
JE <addr>		#a>b 则跳转
JE <addr>		#a>=b 则跳转
JE <addr>		#a<b 则跳转
JE <addr>		#a<=b 则跳转

LOOP <tag>		##自动ecx--,ecx!=0,则跳转到tag
```

## 4.4.3 具体实现

### 一、条件跳转

源代码

```java
int a = 7;
int b=6;

if (a>b){
    c=a;
} else {
    c=b;
}
```

利用转移指令实现：

```
mov eax,7
mov abx,6
cmp eax,ebx
jg NEXT
mov ecx,ebx
jmp END
NEXT:
mov ecx,eax
END:
```

### 二、循环语句

源代码

```java
int result = 0;
for (int i=1; i<=100; i++){
    result+=1;
}
```

使用转移指令实现

```
#循环初始化
mov eax,0
mov edx,1
#检测是否直接跳出循环
cmp edx,100
jg L2
#循环主体
L1:
add eax,edx
inc edx
#是否继续循环
cmp edx,100
jle L1
#跳出循环
L2:
```

使用loop指令实现

```
mov eax,0
mov edx,1
mov ecx,100		#循环100次
Looptop:
add eax,edx
inc edx
loop Looptop
```