汇编语言
一、操作数格式
操作数被分为三种类型
- 立即数（immediate）： 用来表示常数值，在ATT格式的汇编代码中，立即数的书写方式是‘$’后面跟一个C标准整数，如$-577或$0x1F
- 寄存器（register）： 标志某个寄存器的内容，16个寄存器的低位1字节、2字节、4字节、8字节中的一个作为操作数
- 内存引用：根据计算出来的地址访问某个内存位置
下表为操作数格式
对于下表中出现的符号，有以下定义：
- ra : 表示任意寄存器a
- R[ra] : 引用ra的值
- Mb[Addr]： 表示对储存在内存中从地址Addr开始的b个字节的引用
- Imm(rb, ri, s): 内存引用，有效地址被计算为 Imm + R[rb] + R[ri] s*
| 类型 | 格式 | 操作数值 | 名称 |
|---|---|---|---|
| 立即数 | $Imm | Imm | 立即数寻址 |
| 寄存器 | ra | R[ra] | 寄存器寻址 |
| 储存器 | Imm | M[Imm] | 绝对寻址 |
| 储存器 | (ra) | M[R[ra]] | 间接寻址 |
| 储存器 | Imm(rb) | M[Imm + R[ri]] | （基址+偏移量）寻址 |
| 储存器 | (rb, ri) | M[R[rb] + R[ri]] | 变址寻址 |
| 储存器 | Imm(rb, ri) | M[Imm + R[rb] + R[ri]] | 变址寻址 |
| 储存器 | (,ri, s) | M[R[ri] s*] | 比例变址寻址 |
| 储存器 | Imm(,ri, s) | M[Imm + R[ri] s*] | 比例变址寻址 |
| 储存器 | (rb, ri, s) | M[R[rb] + R[ri] s*] | 比例变址寻址 |
| 储存器 | Imm(rb, ri, s) | M[Imm + R[rb] + R[ri] s*] | 比例变址寻址 |
二、数据传送指令
1. MOV 类
| 指令 | 效果 | 描述 |
|---|---|---|
| MOV S, D | D ← S | 传送 |
| movb | 传送字节 | |
| movw | 传送字 | |
| movl | 传送双字 | |
| movq | 传送四字 | |
| movabsq I, R | R ← I | 传送绝对四字 |
| 指令 | 效果 | 描述 |
|---|---|---|
| MOVZ S, R | R ← S（零扩展） | 以零扩展进行传输 |
| movzbw | 将做了零扩展的字节传送到字 | |
| movzbl | 将做了零扩展的字节传送到双字 | |
| movzwl | 将做了零扩展的字传送到双字 | |
| movzbq | 将做了零扩展的字节传送到四字 | |
| movzwq | 将做了零扩展的字传送到四字 |
| 指令 | 效果 | 描述 |
|---|---|---|
| MOVS S, R | R ← S（符号扩展） | 传送符号扩展的字节 |
| movsbw | 将做了符号扩展的字节传送到字 | |
| movsbl | 将做了符号扩展的字节传送到双字 | |
| movswl | 将做了符号扩展的字传送到双字 | |
| movsbq | 将做了符号扩展的字节传送到四字 | |
| movslq | 将做了符号扩展的双字传送到四字 | |
| ctlq | %rax ← %eax（符号扩展） | 把%eax符号扩展到%rax |
2. 压入与弹出栈数据
| 指令 | 效果 | 描述 |
|---|---|---|
| pushq S | R[%rsp] ← R[%rsp] - 8; M[R[%rsp]] ← S |
将四字压入栈 |
| popq D | D ← M[R[%rsp]]; R[%rsp] ← R[%rsp] + 8 |
将四字弹出栈 |
三、x86_64的寄存器
一个x86-64 的中央处理单元（CPU）包含一组16个存储64位值的通用目的寄存器。这些寄存器用来存储整数数据和指针。下图显示了这16个寄存器。它们的名字都以%r开头，不过后面还跟着一些不同命名规则的名字，这是由于指令集历史演化造成的。最初的8086中有8个16位的寄存器，即%ax到%sp。每个寄存器都有特殊用途。扩展到IA32架构时，这些寄存器也扩展成32位寄存器，标号从%eax到%ebp。扩展到x86-64后，原来的8个寄存器扩展成64位，标号从%rax到%rsp。除此之外，还增加了8个新的寄存器，它们的标号是按照新的命名规则制定的：从%r8到%r15。
四、算数与逻辑操作
1. 整数算数操作
图4-1列出了x86-64的一些整数和逻辑操作。大多数操作都分成了指令类，这些指令类有各种带不同大小操作的变种（只有leaq没有其他大小的变种）。例如，指令类ADD由四条加法指令组成：addb、addw、addl、addq。
事实上，给出的每个指令类都有对这四种不同大小数据的指令。这些指令操作被分为四种：加载有效地址、一元操作、二元操作和移位。
2. 特殊的算术操作
两个64位有符号或无符号整数相乘得到的乘积需要128位来表示。x86-64指令集对128位（16字节）数的操作提供有限的支持。图 4-2 描述的是支持产生两个64位数字的全128位乘积以及整数除法的指令。
imulq指令有两种不同的形式，一种是“双操作数”乘法指令，它从两个64位操作数产生一个64位乘积。此外，x86-64指令集还提供了两条不同的“单操作数”乘法指令，以计算两个64位值的全128位乘积——一个是无符号数乘法（mulq），另一个是补码乘法（imulq）。这两条指令都要求一个参数必须在寄存器%rax中，而另一个作为指令的源操作数给出。然后乘积存放在**寄存器%rdx（高64位）和%rax（低64位）中。汇编器能够通过计算操作数的数目，分辨出想用哪条指令。
