CSAPP第三章之算术指令

算术操作

一些指令类

每一个指令类都有各种不同大小操作数的变种（除

leaq

外）

指令	效果	描述
leaq S, D	D<-&S	加载有效地址
INC D	D<-D+1	加一
DEC D	D<-D-1	减一
NEG D	D<- -D	取负
NOT D	D<-~D	取反
ADD S, D	D<-D+S	相加
SUB S, D	D<-D-S	相减
IMUL S, D	D<-D×S	相乘
XOR S, D	D<-D^S	异或
OR S, D	D<-D|S	或
AND S, D	D<-D&S	与
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	算术右移
SHR k, D	D<-D>>LK	逻辑右移（logic）

• ATT格式的代码，操作数的顺序与一般的直觉相反

加载有效地址

leaq

其实是

movq

指令的变形

它根本没有引用内存，而是直接将有效地址写入目的操作数

目的操作数必须是寄存器

它还可以简洁地描述普通的算术操作。

例如，当

%rdx

值为x时，

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

是设置寄存器

%rax

的值为5x+7（不理解）

一元操作与二元操作

一元操作：只有一个操作数，既是源也是目的

二元操作：第二个操作数既是源也是目的

移位操作

移位量可以是一个立即数，或者放在单字节寄存器

%cl

中——移位指令只允许使用该寄存器作为操作数

移位量由

%cl

的低位决定

左移指令有两个名字：

SAL

与

SHL

，两者相同

右移指令：

SAR

（算术移位）与

SHR

（逻辑移位）

移位操作的目的操作数可以是一个寄存器或者是一个内存位置

上述的大多数指令既可以用于有符号运算，也可以用于无符号运算

只有右移才有区分

通常，一个寄存器会存放多个值，还会在寄存器之间传送程序值

特殊的算术操作

两个64位的整数相乘需要128位来表示结果

乘除法分为有符号与无符号，例如

imul

与

idiv

一个特殊的指令：

cqto

：转换为8字（16字节）

imul

的两种形式：

1. 64位乘64位->64位，同时实现无符号乘法与补码乘法
2. 计算两个64位值的全128位乘积：

   mulq

   与

   imulq

   。要求必须有一个参数在

   %rax

   种，另一个作为源操作数给出，结果放在

   %rdx

   （高64位）与

   %rax

   （低64位）中

   汇编器能通过计算操作数的数目判断你运行的是哪一条指令

使用

inttype.h

——GCC提供的128位整数支持定义128位数字

除法与取模操作用单操作数除法指令提供。

idivl

将寄存器

%rdx

与

%rax

中的128数作为被除数，将指令的操作数作为除数给出

商存储在

%rax

中，余数存储在

%rdx

中

有符号除法：

%rax

全为符号位

无符号除法：

%rax

全为0