汇编总结:无符号除法,有符号除法,取余,无符号乘法,有符号乘法指令

原创
2015/10/07 21:04
阅读数 4.9K

本文分为3个模块。

  1. 示例---该指令的示例

  2. 解释---为指令不好理解的地方

  3. 练习---为了更熟悉该指令


1.1 有符号除法指令及取余example:

    在c语言里要完成 8 / 2的汇编指令如下:

    在c语言里要完成 8 % 2的汇编指令如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movl $8, %eax   #被除数是%edx:%eax 是这两个寄存器拼起来的%eax存放低位%edx存储高位
    movl %eax, %edx
    shrl $31, %edx  #根据符号位填充%edx寄存器
    movl $2, %ecx
    idivl %ecx      #%eax保存商 %edx保存余数

    上面的也是4个字节除法及取余运算示列,跟据所使用的类型不同(c语言有同类概念)还有如下变种:

  1个字节的除法及取余运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movw $8, %ax #被除数是%ax寄存器
    movb $2, %cl 
    idivb %cl    #除数可以是通用寄存器,这里的demo是%cl。%al存放商。%ah存放余数

  2个字节的除法及取余运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movw $8, %ax   #被除数是%dx:%ax 是这两个寄存器拼起来的%ax存放低位%dx存储高位
    movw %ax, %dx
    shrw $15, %dx
    movw $2, %cx
    idivw %cx      #%ax保存商 %dx保存余数

  8个字节的除法及取余运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movq $8, %rax  #被除数是%rdx:%rax 是这两个寄存器拼起来的%rax存放低位%rdx存储高位
    movq %rax, %rdx
    shrq $63, %rdx
    movq $5, %rcx
    idivq %rcx     #%rax保存商 %rdx保存余数


1.2 下面的除数指令里为什么用右移指令操作%edx寄存器?

.section .text
.global _start
_start:
    movl $8, %eax   #1
    movl %eax, %edx #2
    shrl $31, %edx  #3
    movl $2, %ecx   #4
    idivl %ecx      #5

上面的例子第2+3行其实根据被除数%eax里的符号将%edx设置为全零或者全一。这样一来,两个寄存器就拼成了64位的寄存器(%edx:%eax--被除数)


1.3 无符号除法指令用法

    无符号除法指令和有符号除法指令差不多,只要把idiv换成div就行。


2.1 有符号乘法指令example:

    在c语言里要完成 4 * 3的汇编指令如下:

    根据imul的操作数的个数不同可分为两种,一种是两个操作数。这时执行imull指令,结果存在第二个操作数里。另一种是一个操作数。这时候的结果保存到%edx:%eax两个寄存器。

    2.1.1 双操作数imul指令example:

            c语言要完成a = 3; a *= 4;可用如下指令完成同等效果

.section .text
.global _start
_start:
    movw $3, %cx
    imulw $4, %cx

    movl  $3, %ecx
    imull $4, %ecx

    movq  $3, %rcx
    imulq $4, %rcx

  注意:双操作数imul指令没有imulb版本的

    2.1.2 单操作数imul示例如下:

    1个字节的乘法运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movb $0x7f, %al #被乘数需放至%al寄存器中
    movb $4, %cl    #乘数可为通用寄存器或者内存地址
    imulb %cl       #ah存储高位 al存储低位,可用ax引用结果

    2个字节的乘法运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movw $0x7fff, %ax #被乘数需放至%ax寄存器中
    movw $4, %cx      #乘数可为通用寄存器或者内存地址
    imulw %cx         #dx存储高位 ax存储低位。结果保存在dx:ax两个寄存器中

    4个字节的乘法运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movl $0x7fffffff, %eax #被乘数需放至%eax寄存器中
    movl $4, %ecx          #乘数可为通用寄存器或者内存地址
    imull %ecx             #edx存储高位 eax存储低位 结果保存在edx:eax两个寄存器中

    8个字节的乘法运算示例如下:

.section .text
.global _start
_start:
    movq $0x7fffffffffffffff, %rax #被乘数需放至%rax寄存器中
    movq $4, %rcx                  #乘数可为通用寄存器或者内存地址
    imulq %rcx                     #rdx存储高位 rax存储低位 结果保存在rdx:rax两个寄存器中

2.2 无符号乘法指令用法

    无符号乘法和有符号乘法指令差不多,只要把imul换成mul就行。

3.1 编写函数,实现字符串转数字。函数原型如下:

int str2int(const char *str, int base);

   base范围为2-36,可把str里的数组解释为2-36进制的数

   需要提供一定的进制猜测能力。当base为0时打开进制猜测能力。str以0b或0B开头,默认为2进制。以0开头默认为8进制。以0x或0X开头,默认为16进制,其余默认为10进制。

   str以'-'开头。base 为10时,认为是10进制的负数。其余进制?

   汇编code:

.equ SIGN_SIZE, 4
.equ SIGN, -4

#str2int(const char *str, int base)
.section .text
.global str2int
.type str2int, @function
str2int:
    pushq %rbp
    movq %rsp, %rbp

    subq $SIGN_SIZE, %rsp
    movl $1, SIGN(%rbp)

    #初始化返回值
    movl $0, %eax
    #判断base的值
    cmpl $0, %esi
    je str2int_init_base
    cmpl $2, %esi
    jl str2int_exit
    cmpl $36, %esi
    jg str2int_exit
    jmp str2int_skip_space

str2int_init_base:
    movl $10, %r9d

str2int_skip_space:

    movb (%rdi), %r8b
    cmpb $0, %r8b
    je str2int_exit

    cmpb $' ', %r8b
    je str2int_skip_space_next
    cmpb $'\r', %r8b
    je str2int_skip_space_next
    cmpb $'\n', %r8b
    je str2int_skip_space_next
    cmpb $'\t', %r8b
    je str2int_skip_space_next

    jmp str2int_sign
str2int_skip_space_next:
    incq %rdi
    jmp str2int_skip_space

str2int_sign:
    cmpb $'-', %r8b
    jne str2int_guess_hex
    incq %rdi
    movl $-1, SIGN(%rbp)

str2int_guess_hex:
    cmpb $'0', %r8b
    jne str2int_check_base
    movl $8, %r9d
    incq %rdi
    movb (%rdi), %r8b
    cmpb $0, %r8b
    je str2int_exit

    cmpb $'b', %r8b
    je str2int_guess_hex_2
    cmpb $'B', %r8b
    je str2int_guess_hex_2
    cmpb $'x', %r8b
    je str2int_guess_hex_16
    cmpb $'X', %r8b
    je str2int_guess_hex_16
    jmp str2int_check_base

str2int_guess_hex_2:
    movl $2, %r9d
    incq %rdi
    jmp str2int_check_base

str2int_guess_hex_16:
    movl $16, %r9d
    incq %rdi

str2int_check_base:
    cmpl $0, %esi
    jne str2int_cal
    movl %r9d, %esi


str2int_cal:
    xorl %r9d, %r9d
    movb (%rdi), %r9b
    cmpb $0, %r9b
    je str2int_exit

    orb $0x20, %r9b

    #if (c >= 'a' && c <= 'z')
    cmpb $'a', %r9b
    jl str2int_cal_10
    cmpb $'z', %r9b
    jg str2int_exit
    subb $'a', %r9b
    addb $10, %r9b
    jmp str2int_cal_next

str2int_cal_10:
    #if (c >= '0' && c <= '9')
    cmpb $'0', %r9b
    jl str2int_exit
    cmpb $'9', %r9b
    jg str2int_exit
    subb $'0', %r9b

str2int_cal_next:
    imull %esi, %eax
    addl %r9d, %eax
    incq %rdi
    jmp str2int_cal

str2int_exit:
    imull SIGN(%rbp), %eax
    movq %rbp, %rsp
    popq %rbp
    ret

3.2  编写函数,实现数字转字符串,函数原型如下:

char *int2str(int val, char *str, int base);

  base范围为2-36,可把val里的数字解释为2-36进制的字符串,并存入str中。

  val是输入。str是输出。

  汇编code:


   

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