Win32汇编：算术与伪指令

每种汇编语言都有进行操作数移位的指令,移位和循环移位指令在控制硬件设备,加密数据,以及实现高速图形运算时特别有用,移位指令也是汇编语言中最具特征的指令集,移位(Shifting)的含义是在操作数内向左或向右移动数据位,Intel处理器提供了多种移位指令,具体如下表所示:

指令集	含义	指令集	含义
SHL	逻辑左移(无符号数)	SHR	逻辑右移(无符号数)
SAL	算数左移(有符号数)	SAR	算数右移(有符号数)
ROL	循环左移(无符号数)	ROR	循环右移(无符号数)
RCL	循环左移(带进位的)	RCR	循环右移(带进位的)
SHLD	双精度左移(无符号)	SHRD	双精度右移(无符号)

SHL指令: 对目标操作数执行逻辑左移(针对无符号数)操作,其左移后最低位以0填充,而移动出去的最高位则会送入CF(进位标志)中,原来的进位标志位中的值将被覆盖.

Intel处理器中定义,执行移位的源操作数的范围必须在0-255之间,在任何处理器上都可以使用CL寄存器存放移位位数,例如在下面的指令中,AL寄存器被左移一位,最高位被复制到了进位标志中,最低位被清零:

01251006 | B3 8F                | mov al,10001111b                            | AL = 10001111b
01251008 | D0E3                 | shl al,1                                    | CF = 1,AL = 00011110b

01251006 | B0 01                | mov al,10000000b                            | AL = 10000000b
01251008 | C0E0 02              | shl al,2                                    | CF = 0,AL = 00000000b

01251006 | B0 01                | mov al,10000000b                            | AL = 10000000b
01251008 | C0E0 01              | shl al,1                                    | CF = 1,AL = 00000000b

01251006 | B0 01                | mov al,10100000b                            | AL = 10100000b
01251008 | C0E0 03              | shl al,2                                    | CF = 0,AL = 10000000b

另外使用SHL指令还可以进行2的次幂的高速乘法运算,任何操作数左移动N位,就相当于乘以2的N次方,如下例子:

01311002 | B0 05                | mov al,5                                    | AL 左移动1位
01311004 | D0E0                 | shl al,1                                    | al*2=10

01311007 | B0 05                | mov al,5                                    | AL左移2位
01311009 | C0E0 02              | shl al,2                                    | al*4=20

01311007 | B0 05                | mov al,5                                    | AL左移3位
01311009 | C0E0 03              | shl al,3                                    | al*8=40

SHR指令: 对目标操作数执行逻辑右移(针对无符号数)操作,移出的数据位用0代替,最低位被复制到CF进位标志中,原来的进位标志位丢失.

0131100D | B0 01                | mov al,10001111b                            | AL = 10001111b
0131100F | D0E8                 | shr al,1                                    | CF = 1,AL = 01000111b

0131100D | B0 01                | mov al,10001111b                            | AL = 10001111b
0131100F | D0E8                 | shr al,2                                    | CF = 1,AL = 00100011b

另外任何无符号操作数逻辑右移N位,就相当于该操作数除以2的N次方,如下例子:

01311012 | B2 20                | mov dl,20                                   | DL 右移1位 
01311014 | D0EA                 | shr dl,1                                    | dl/2 = 10

01311012 | B2 20                | mov dl,20                                   | DL 右移2位 
01311014 | D0EA                 | shr dl,2                                    | dl/4 = 5

MUL和IMUL指令分别进行有符号整数和无符号整数的乘法操作,MUL(无符号乘法)指令有三种格式.

8位乘法: 计算AL寄存器和BL寄存器相乘,积数默认放在AX寄存器中,进位标志CF清零,因为AH高位等于零.

00111002  | B0 05                    | mov al,5                                 | al = 5
00111004  | B3 10                    | mov bl,10                                | bl = 10
00111006  | F6E3                     | mul bl                                   | AX=50,CF=0

16位乘法: 将16操作数2000h和100h相乘,乘积高位在DX中,低位在AX中.CF=1因为乘机高半部分DX=0

0008100F  | 66:B8 0020               | mov ax,2000                              | ax=2000
00081013  | 66:BB 0001               | mov bx,100                               | bx=100
00081017  | 66:F7E3                  | mul bx                                   | ax*bx

32位乘法: 将32操作数12345h和1000h相乘,得到64位乘积,其高位在EDX中,低位在EAX中.

0008101B  | B8 45230100              | mov eax,12345                            |
00081020  | BB 00100000              | mov ebx,1000                             |
00081025  | F7E3                     | mul ebx                                  |

IF-ENDIF 伪指令: 32位汇编中支持决策伪指令,通过使用该伪指令可以节约判断跳转的时间,提高开发效率.

.code
	main PROC
		mov eax,100
		mov ebx,200
		.IF (eax == ebx) && (ebx == ebx)
			xor eax,eax
			xor ebx,ebx
		.ELSEIF (eax >= 100) || (ebx == ebx)
			add eax,100
			add ebx,100
		.ENDIF
	main ENDP
END main

WHILE-ENDW(伪指令):

.data
	Count DWORD 10
	SumNum DWORD 0

.code
	main PROC
		xor eax,eax
		.WHILE (eax < Count)
			add SumNum,1
			inc eax
		.ENDW
	main ENDP
END main

REPEAT-UNTIL(伪指令): 以下代码利用循环伪指令,完成了1-10相加.

.data
	Count DWORD 10
	SumNum DWORD 0
.code
	main PROC
		xor eax,eax
		.REPEAT
			inc eax
			add SumNum,1
		.UNTIL (eax >= Count)
	main ENDP
END main

BREAK(伪指令): 以下是个死循环,当eax寄存器的值等于5时,则执行.break结束程序的运行.

.code
	main PROC
		mov eax,10
		.while (1)
			dec eax
			.break .if(eax == 5)
		.endw
		ret
	main ENDP
END main

CONTINUE(伪指令): 当EAX的值小于等于5时执行continue,否则执行inc ebx,总循环数为10.

.code
	main PROC
		mov eax,0
		mov ebx,0
		.repeat
			inc eax
			.continue .if(eax <= 5)
				inc ebx
		.until (eax >= 10)
		ret
	main ENDP
END main

FOR 字符替换(伪指令): 该伪指令并不是循环,而是分别将指定的指令批量的替换到程序中.

.code
	main PROC
		for num,<1,2,3>
			xor eax,eax
			add eax,DWORD PTR [num]
		endm
		ret
	main ENDP
END main

FORC字串替换(伪指令): 该伪指令并不是循环,而是分别将指定的字串批量的替换到程序中.

.code
	main PROC
		forc code,<@#$%^&*()<>>
			BYTE "&code"
		endm
		ret
	main ENDP
END main