CSAPP第三章之算術指令

算術操作

一些指令類

每一個指令類都有各種不同大小操作數的變種（除

leaq

外）

指令	效果	描述
leaq S, D	D<-&S	加載有效位址
INC D	D<-D+1	加一
DEC D	D<-D-1	減一
NEG D	D<- -D	取負
NOT D	D<-~D	取反
ADD S, D	D<-D+S	相加
SUB S, D	D<-D-S	相減
IMUL S, D	D<-D×S	相乘
XOR S, D	D<-D^S	異或
OR S, D	D<-D|S	或
AND S, D	D<-D&S	與
SAL k, D	D<-D<<k	左移
SHL k, D	D<-D<<k	左移，等同于SAL
SAR k, D	D<-D>>Ak	算術右移
SHR k, D	D<-D>>LK	邏輯右移（logic）

• ATT格式的代碼，操作數的順序與一般的直覺相反

加載有效位址

leaq

其實是

movq

指令的變形

它根本沒有引用記憶體，而是直接将有效位址寫入目的操作數

目的操作數必須是寄存器

它還可以簡潔地描述普通的算術操作。

例如，當

%rdx

值為x時，

leaq 7(%rdx,%rdx, 4), %rax

是設定寄存器

%rax

的值為5x+7（不了解）

一進制操作與二進制操作

一進制操作：隻有一個操作數，既是源也是目的

二進制操作：第二個操作數既是源也是目的

移位操作

移位量可以是一個立即數，或者放在單位元組寄存器

%cl

中——移位指令隻允許使用該寄存器作為操作數

移位量由

%cl

的低位決定

左移指令有兩個名字：

SAL

與

SHL

，兩者相同

右移指令：

SAR

（算術移位）與

SHR

（邏輯移位）

移位操作的目的操作數可以是一個寄存器或者是一個記憶體位置

上述的大多數指令既可以用于有符号運算，也可以用于無符号運算

隻有右移才有區分

通常，一個寄存器會存放多個值，還會在寄存器之間傳送程式值

特殊的算術操作

兩個64位的整數相乘需要128位來表示結果

乘除法分為有符号與無符号，例如

imul

與

idiv

一個特殊的指令：

cqto

：轉換為8字（16位元組）

imul

的兩種形式：

1. 64位乘64位->64位，同時實作無符号乘法與補碼乘法
2. 計算兩個64位值的全128位乘積：

   mulq

   與

   imulq

   。要求必須有一個參數在

   %rax

   種，另一個作為源操作數給出，結果放在

   %rdx

   （高64位）與

   %rax

   （低64位）中

   彙編器能通過計算操作數的數目判斷你運作的是哪一條指令

使用

inttype.h

——GCC提供的128位整數支援定義128位數字

除法與取模操作用單操作數除法指令提供。

idivl

将寄存器

%rdx

與

%rax

中的128數作為被除數，将指令的操作數作為除數給出

商存儲在

%rax

中，餘數存儲在

%rdx

中

有符号除法：

%rax

全為符号位

無符号除法：

%rax

全為0