Участник:SkudarnovYaroslav/Лекция по ассемблеру за 3 марта
Регистры
Регистры — память процессора.
Регистры общего назначения (в скобках — изначальное предназначение)
eax (accumulator) ebx (base) ecx (counter) edx (data) ebp (stack base pointer) esp (stack pointer) трогатьнежелательноаккуратно, стек ПЫЩЬ esi (source) edi (destination)
То, что вторые буквы — первые четыре буквы латинского алфавита — случайность. Это видно в том числе и по тому, что их естественный порядок виден при переносе на стек: eax, edx, ecx, ebx...
Ещё регистры:
eip (instruction pointer) eflags: куча битов, которые означают флаги. пример: zf — 1, если последняя операция вернула 0, 1 otherwise cf — знак переноса (если результат последней операции не влезает в нужное кол-во битов и один переносится) sf — знаковый бит. 0 — полож., 1 — отриц.
На вышеперечисленные флаги влияет результат выполнения ТОЛЬКО арифметических операций, в том числе comp и test.
df — направление выполнения строковых операций.
Регистры e** 32-битны. На 64-битных системах действует следующие наименования:
Собственно, этимология названий: буква e (extended) появилась в названиях регистров с 386 процессором и 32-битным режимом работы. h и l пошли от high и low соответственно (старший и младший байты)
Обзор команд
Команды загрузки
mov register|memory, register|memory|immediate ; записать значение второго операнда в первый, размер данных должен совпадать mov al, 5 ; загрузить в al 5 mov cx, di ; скопировать значение di в cx
movzx register, register|memory ; копирование значений меньшей разрядности в регистр большей разрядности, недостающие биты заполняются нулями movsx register, register|memory ; копирование значений меньшей разрядности в регистр большей разрядности, недостающие биты заполняются знаковым битом
cmov(cc) register, register|memory ; cc — условие, команда выполняется только если условие верно
xchg register|memory, register|memory ; обмен значений
bswap register ; меняет порядок байт в регистре на обратный
Уточнение про порядок байт:
//little-endian: //байты загружаются в память в порядке: //0...7...15...31 // //big-endian: //31...15...7...0 // //процессоры: x86 — little-endian, при обмене данными по сети — big-endian
Обращаться можно и к памяти:
mov eax, [ebx] ; загрузка в eax того, что находится по адресу ebx (в C выглядело бы как eax = *ebx)
[] - косвенная адресация. не более одних скобок за раз, ** недопустимы. Может использоваться как для левого, так и правого аргумента mov. В команде может быть не больше одного обращения к памяти.
mov [eax], [ebx]; так делать нельзя!
Оперативную память попортить нельзя, она разделена между процессами.
В квадратных скобках при использовании 16-битных регистров можно писать три опциональные части:
bx si
+ +/- offset (16-битное число)
bp di
В квадратных скобках при использовании 32-битных регистров позволено писать довольно много разных вещей:
eax
ebx eax
ecx ebx 1
edx ecx 2
+ edx * +/- offset (32-битное число)
ebp ebp 4
esp edi 8
edi esi
esi
Работа со стеком
push register|memory|immediate ; положить значение на стек
Сишный псевдокод:
esp -= sizeof(eax) // минус потому, что стек "растёт вниз", чем он больше, тем на меньшее число указывает esp (и наоборот) *esp = eax
Эквивалентный код на ассемблере:
sub esp, 4 mov [esp], eax
pop register|memory ; записать значение верхнего элемента стека в регистр/память
Как это выглядит на ассемблере:
mov eax, [esp] add esp, 4
Стек-пойнтеру (sp) в 16-битном режиме довольно желательно бы быть чётным, в 32-битном — кратным четырём: всё будет работать существенно быстрее. Стек — хорошее быстрое временное хранилище. Не слишком большое (1-2 мб). //malloc и free — системные функции, их можно свободно использовать в любом языке (и в Си, и здесь, и в дельфи)
pusha(d) ; сохранить в стек все 8 регистров общего назначения popa(d) ; вытащить их из стека
(push|pop)ad работают с 32-битными регистрами, (push|pop)a — c 16-битными. При восстановлении не меняется esp (логично, дабы с esp не произошло трешака). //"Вас никто не заставляет делать разумные вещи. Если вы хотите делать безумные вещи, вы можете это делать совершенно свободно!"
- Начало второй лекции. Начало пропущено:*
Арифметические команды
add eax, ebx ; eax += ebx adc eax, ebx ; eax += ebx + CF // CF - флаг переноса sub / sbb mul / div imul / idiv
mul OP — после этой команды в edx:eax 64 бита — результат умножения eax на OP
div OP — после этой команды в edx edx:eax / ebx
в eax же eds:eax % ebx
как при делении на ноль, так и переполнении при делении вылетает исключение и программу убивает система. последнее может лечиться обнулением edx'а. //в документации указана обработка всего этого в 8- и 16-битных случаях
imul и idiv — аналогично mul и div, НО: работают со знаковыми числами
кроме того, у imul есть такие формы записи:
imul ecx, ebx == ecx *= ebx (верхние биты обнуляются) imul ecx, ebx, 5 == ecx = ebx * 5
inc и dec. принимают один операнд, увеличивают (уменьшают) его на один; не трогают флаг переноса
Команда, которая неизвестно для чего изначально нужна.
lea (load effective adress):
lea eax, [ebx+ecx] ; фактически, трёхоперандное сложение. eax = abx + ecx
lea eax, [ebx+ebx*4] ; eax = ebx * 5 (yasm поддерживает запись вида lea eax, [ebx*5], но по стандарту так нельзя)
Как быстрее всего умножить число на 10?
lea eax, [ebx*5] add eax, eax
Команды логики
and, or, xor, not. Все, кроме not имеют два аргумента.
xor eax, eax — быстрое обнуление регистра
команда mov anything, 0 имеет смысл, но редко. когда: 1) когда нужно сохранить флаги. логика их меняет 2) когда нужно обнулять память. ксорить память нельзя (её можно указать лишь один раз)
Команды cmp/test аналогичны командам (sub/and). результаты не пишут никуда (!!!), но ставят флаги.
test eax,eax — самый короткий способ проверить, 0 ли регистр
Команды сдвига
Во всех сдвигах последний сдвигаемый бит идёт в cf
shr/shl — сишные сдвиги (>>, <<). второй аргумент команды — либо константа, либо cl. деление на степени двойки — самое быстрые, ибо сдвиги, которые гораздо более быстрее, нежели "реальное" деление. sar — сдвиг справо со знаком. Сишное >> компилируется в зависимости от "знаковости" переменной в shr/sar. shl, очевидно, == sal.
shrd/shld принимают три аргумента. shrd eax,ebx,3: ebx,eax двигаются на 3 вправо (О_О). первые k (где k — третий аргумент) битов того, что указано в первом аргументе == последние k того, что указано во втором.
Команды вращения (о_О)
rol, ror: тупое вращение по кругу, ничего ниоткуда не берётся, не теряется и не придумывается. rcl, rcr:
rcl:
cf <- 31...<первый аргумент>...0-^ | | v-------------------------------->
Аналогично rol/ror'у, но флаг cf — часть того, что сдвигается (т.о., сдвигаются 33 бита)
Команды передачи управления
jmp метка (jmp eax)
фактически — mov eip, smth
Так же есть условия, зависящие от флагов:
j(cc) ex.: jz — условный переход, если флаг нуля установлен. jnz — переход, если флаг нуля не установлен. jc, jnc — аналогично для флага переноса, и так далее... тысячи их!
ja, jb, jae, jbe, jl, jg, jle, jge (к каждой можно устроить отрицание( ja — above (если больше, без знака) jb — below (если меньше, без знака) jae — above/equal (больше или равно без знака) jbe — below/equal (меньше или равно без знака) jg \ jl |} — аналогично вышеуказанным, jge |} — но с учётом знаков. jle /
к каждым командам существуют отрицания. j(n)cc логично, что, например, jb == jnae
те же самые условия используеются в командах условной загрузки (mov(cc))
call — аналогично jmp, НО.
call x ~=
| push eip
| mov eip, x
ret ~=
| pop eip
У ret есть опциональный параметр — число.
ret x ~=
pop eip
add esp, x ; выкинуть со стека x байт
//пара команд, которые все любят
nop — Команда, Которая Ничего Не Делает ud2 — Команда, Которой Не Существует. Если она выполняется, программа падает с ошибкой. И БУДЕТ ПАДАТЬ. ВСЕГДА. И НЫНЕ. И ПРИСНО. ВО ВЕКИ. ВЕКОВ
