汇编
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https://blog.csdn.net/m0_37454852/article/details/78159136
https://blog.csdn.net/angus_monroe/article/details/78667711
汇编语法指令作用总结
ORG 汇编起始地址指令 //如果第一个ORG不是从0000H开始,则需要在ORG 0000H后放一条跳转语句,将其转向目标地址
END 汇编终止指令
DB 定义字节型数据命令 //相当于char
DW 定义字型数据命令 //相当于int数组
DS 定义存储区命令
EQU 赋值命令 //相当于宏定义
DATA 数据地址赋值命令 //与EQU有明显区别,稍后加
BIT 位地址符号定义命令
MOV 内部RAM数据传送指令 //相当于赋值
MOVX 外部RAM数据传送指令组
MOVC 程序存储器数据传送指令组
XCH 整字节交换指令
XCHD 半字节交换指令组
SWAP 累加器高低半字节交换指令
PUSH 堆栈操作指令(入栈) //SP=(SP)+1,(SP)=direct
POP 堆栈操作指令(出桟) //direct=((SP)),SP=(SP)-1、
ADD 加法指令
ADDC 带进位加法指令
INC 加一指令
DEC 减一指令
MUL 乘法指令
DIV 除法指令
DA 十进制调整指令//转换为BCD码
ANL 逻辑与
ORL 逻辑或
XRL 逻辑异或
CLR 累加器清零指令
CPL 累加器取反指令
RL 累加器循环左移
RR 累计器循环右移
RLC 累加器带进位循环左移
RRC 累加器带进位循环右移
LJMP 长转移指令
AJMP 绝对转移指令
SJMP 短转移指令
JMP 间接转移指令
JZ 累加器判零转移指令 //若A=0,则跳转
JNZ 累加器判零转移指令 //若A!=0,则跳转
CJNE 数值比较转移指令 //目的操作数>源操作数,则跳转,令CY=0; <则跳转,令CY=1; =则CY=0,顺序执行
DJNZ 循环转移指令 //减一后不为零则转移
LCALL 长调用指令
ACALL 绝对调用指令
RET 子程序返回指令
RETI 中断服务子程序返回指令
NOP 空操作
JC 以CY为内容为条件的转移指令 //若CY=1则转移
JNC 以CY为内容为条件的转移指令 //若CY=0则转移
以位地址内容为条件的转移指令
JB bit, rel //若bit=1,则转移;否则顺序执行
JNB bit,rel //若bit=0,则转移
JBC bit,rel //若bit=1,则bit=0,转移;否则顺序执行
32位汇编语法总结
1. 寄存器.
主要寄存器如下图所示:
X86处理器中有8个32位的通用寄存器。由于历史的原因,EAX通常用于计算,ECX通常用于循环变量计数。ESP和EBP有专门用途,ESP指示栈指针(用于指示栈顶位置),而EBP则是基址指针(用于指示子程序或函数调用的基址指针)。如图中所示,EAX、EBX、ECX和EDX的前两个高位字节和后两个低位字节可以独立使用,其中两位低字节又被独立分为H和L部分,这样做的原因主要是考虑兼容16位的程序,具体兼容匹配细节请查阅相关文献。
应用寄存器时,其名称大小写是不敏感的,如EAX和eax没有区别。
2. 内存和寻址模式
2.1声明静态数据区
可以在X86汇编语言中用汇编指令.DATA声明静态数据区(类似于全局变量),数据以单字节、双字节、或双字(4字节)的方式存放,分别用DB,DW, DD指令表示声明内存的长度。在汇编语言中,相邻定义的标签在内存中是连续存放的。
还可以声明连续的数据和数组,声明数组时使用DUP关键字
2.2 寻址模式
现代X86处理器具有232字节的寻址空间。在上面的例子中,我们用标签(label)表示内存区域,这些标签在实际汇编时,均被32位的实际地址代替。除了支持这种直接的内存区域描述,X86还提供了一种灵活的内存寻址方式,即利用最多两个32位的寄存器和一个32位的有符号常数相加计算一个内存地址,其中一个寄存器可以左移1、2或3位以表述更大的空间。下面例子是汇编程序中常见的方式
下面是违反规则的例子:
2.3 长度规定
在声明内存大小时,在汇编语言中,一般用DB,DW,DD均可声明的内存空间大小,这种现实声明能够很好地指导汇编器分配内存空间,但是,对于
mov [ebx], 2
如果没有特殊的标识,则不确定常数2是单字节、双字节,还是双字。对于这种情况,X86提供了三个指示规则标记,分别为
BYTE PTR, WORD PTR, and DWORD PTR
如上面例子写成:
mov BYTE PTR [ebx], 2, mov WORD PTR [ebx], 2, mov DWORD PTR [ebx], 2
则意思非常清晰。
3 汇编指令
汇编指令通常可以分为数据传送指令、逻辑计算指令和控制流指令。本节将讲述其中最重要的指令,以下标记分别表示寄存器、内存和常数。
3.1 数据传送指令
- mov — Move (Opcodes: 88, 89, 8A, 8B, 8C, 8E, …)
mov指令将第二个操作数(可以是寄存器的内容、内存中的内容或值)复制到第一个操作数(寄存器或内存)。mov不能用于直接从内存复制到内存,其语法如下所示:
mov <reg>,<reg>
mov <reg>,<mem>
mov <mem>,<reg>
mov <reg>,<const>
mov <mem>,<const>
#Examples
mov eax, ebx #将ebx的值拷贝到eax
mov byte ptr [var], 5 #将5保存找var指示内存中的一个字节中
- push— Push stack (Opcodes: FF, 89, 8A, 8B, 8C, 8E, …)
push指令将操作数压入内存的栈中,栈是程序设计中一种非常重要的数据结构,其主要用于函数调用过程中,其中ESP只是栈顶。在压栈前,首先将ESP值减4(X86栈增长方向与内存地址编号增长方向相反),然后将操作数内容压入ESP指示的位置。其语法如下所示:
push <reg32>
push <mem>
push <con32>
#Examples
push eax #将eax内容压栈
push [var] #将var指示的4直接内容压栈
- pop— Pop stack
pop指令与push指令相反,它执行的是出栈的工作。它首先将ESP指示的地址中的内容出栈,然后将ESP值加4. 其语法如下所示:
pop <reg32>
pop <mem>
#Examples
pop edi #pop the top element of the stack into EDI.
pop [ebx] #pop the top element of the stack into memory at the four bytes starting at location EBX.
- lea— Load effective address
lea实际上是一个载入有效地址指令,将第二个操作数表示的地址载入到第一个操作数(寄存器)中。其语法如下所示:
Syntax
lea <reg32>,<mem>
#Examples
lea eax, [var] #var指示的地址载入eax中.
lea edi, [ebx+4*esi] #ebx+4*esi表示的地址载入到edi中,这实际是上面所说的寻址模式的一种表示方式.
3.2 算术和逻辑指令
- add— Integer Addition
add指令将两个操作数相加,且将相加后的结果保存到第一个操作数中。其语法如下所示:
add <reg>,<reg>
add <reg>,<mem>
add <mem>,<reg>
add <reg>,<con>
add <mem>,<con>
#Examples
add eax, 10 #EAX ← EAX + 10
add BYTE PTR [var], 10 #10与var指示的内存中的一个byte的值相加,并将结果保存在var指示的内存中
- sub— Integer Subtraction
sub指令指示第一个操作数减去第二个操作数,并将相减后的值保存在第一个操作数,其语法如下所示:
sub <reg>,<reg>
sub <reg>,<mem>
sub <mem>,<reg>
sub <reg>,<con>
sub <mem>,<con>
#Examples
sub al, ah #AL ← AL - AH
sub eax, 216 #eax中的值减26,并将计算值保存在eax中
- inc, dec— Increment, Decrement
inc,dec分别表示将操作数自加1,自减1,其语法如下所示:
inc <reg>
inc <mem>
dec <reg>
dec <mem>
#Examples
dec eax #eax中的值自减1.
inc DWORD PTR [var] #var指示内存中的一个4-byte值自加1
- imul— Integer Multiplication
整数相乘指令,它有两种指令格式,一种为两个操作数,将两个操作数的值相乘,并将结果保存在第一个操作数中,第一个操作数必须为寄存器;第二种格式为三个操作数,其语义为:将第二个和第三个操作数相乘,并将结果保存在第一个操作数中,第一个操作数必须为寄存器。其语法如下所示:
imul <reg32>,<reg32>
imul <reg32>,<mem>
imul <reg32>,<reg32>,<con>
imul <reg32>,<mem>,<con>
#Examples
imul eax, [var] #eax→ eax * [var]
imul esi, edi, 25 #ESI → EDI * 25
- idiv— Integer Division
idiv指令完成整数除法操作,idiv只有一个操作数,此操作数为除数,而被除数则为EDX:EAX中的内容(一个64位的整数),操作的结果有两部分:商和余数,其中商放在eax寄存器中,而余数则放在edx寄存器中。其语法如下所示:
Syntax
idiv <reg32>
idiv <mem>
#Examples
idiv ebx
idiv DWORD PTR [var]
- and, or, xor— Bitwise logical and, or and exclusive or
逻辑与、逻辑或、逻辑异或操作指令,用于操作数的位操作,操作结果放在第一个操作数中。其语法如下所示:
and <reg>,<reg>
and <reg>,<mem>
and <mem>,<reg>
and <reg>,<con>
and <mem>,<con>
or <reg>,<reg>
or <reg>,<mem>
or <mem>,<reg>
or <reg>,<con>
or <mem>,<con>
xor <reg>,<reg>
xor <reg>,<mem>
xor <mem>,<reg>
xor <reg>,<con>
xor <mem>,<con>
#Examples
and eax, 0fH #将eax中的钱28位全部置为0,最后4位保持不变.
xor edx, edx #设置edx中的内容为0.
- not— Bitwise Logical Not
位翻转指令,将操作数中的每一位翻转,即0->1, 1->0。其语法如下所示:
not <reg>
not <mem>
#Example
not BYTE PTR [var] — 将var指示的一个字节中的所有位翻转.
- neg— Negate
取负指令。语法为:
neg <reg>
neg <mem>
#Example
neg eax #EAX → - EAX
- shl, shr— Shift Left, Shift Right
位移指令,有两个操作数,第一个操作数表示被操作数,第二个操作数指示位移的数量。其语法如下所示:
shl <reg>,<con8>
shl <mem>,<con8>
shl <reg>,<cl>
shl <mem>,<cl>
shr <reg>,<con8>
shr <mem>,<con8>
shr <reg>,<cl>
shr <mem>,<cl>
#Examples
shl eax, 1 #Multiply the value of EAX by 2 (if the most significant bit is 0),左移1位,相当于乘以2
shr ebx, cl #Store in EBX the floor of result of dividing the value of EBX by 2n where n is the value in CL.
3.3 控制转移指令
X86处理器维持着一个指示当前执行指令的指令指针(IP),当一条指令执行后,此指针自动指向下一条指令。IP寄存器不能直接操作,但是可以用控制流指令更新。
一般用标签(label)指示程序中的指令地址,在X86汇编代码中,可以在任何指令前加入标签。如:
mov esi, [ebp+8]
begin: xor ecx, ecx
mov eax, [esi]
如第二条指令用begin指示,这种标签的方法在某种程度上简化了汇编程序设计,控制流指令通过标签实现程序指令跳转。
- jmp — Jump
控制转移到label所指示的地址,(从label中取出执行执行),如下所示:
jmp <label>
#Example
jmp begin #Jump to the instruction labeled begin.
- jcondition -Conditional Jump
条件转移指令,条件转移指令依据机器状态字中的一些列条件状态转移。机器状态字中包括指示最后一个算数运算结果是否为0,运算结果是否为负数等。机器状态字具体解释请见微机原理、计算机组成等课程。语法如下所示:
je <label> (jump when equal) jne <label> (jump when not equal) jz <label> (jump when last result was zero) jg <label> (jump when greater than) jge <label> (jump when greater than or equal to) jl <label> (jump when less than) jle <label>(jump when less than or equal to)
#Example cmp eax, ebx jle done ,#如果eax中的值小于ebx中的值,跳转到done指示的区域执行,否则,执行下一条指令。
- cmp— Compare
cmp指令比较两个操作数的值,并根据比较结果设置机器状态字中的条件码。此指令与sub指令类似,但是cmp不用将计算结果保存在操作数中。其语法如下所示:
cmp <reg>,<reg> cmp <reg>,<mem> cmp <mem>,<reg> cmp <reg>,<con>
#Example cmp DWORD PTR [var], 10 jeq loop
比较var指示的4字节内容是否为10,如果不是,则继续执行下一条指令,否则,跳转到loop指示的指令开始执行
- call, ret— Subroutine call and return
这两条指令实现子程序(过程、函数等意思)的调用及返回。call指令首先将当前执行指令地址入栈,然后无条件转移到由标签指示的指令。与其它简单的跳转指令不同,call指令保存调用之前的地址信息(当call指令结束后,返回到调用之前的地址)。
ret指令实现子程序的返回机制,ret指令弹出栈中保存的指令地址,然后无条件转移到保存的指令地址执行。
call,ret是函数调用中最关键的两条指令。具体细节见下面一部分的讲解。语法为:
call <label>
ret
```
#4 调用规则
为了加强程序员之间的协作及简化程序开发进程,设定一个函数调用规则非常必要,函数调用规则规定函数调用及返回的规则,只要遵照这种规则写的程序均可以正确执行,从而程序员不必关心诸如参数如何传递等问题;另一方面,在汇编语言中可以调用符合这种规则的高级语言所写的函数,从而将汇编语言程序与高级语言程序有机结合在一起。
调用规则分为两个方面,及调用者规则和被调用者规则,如一个函数A调用一个函数B,则A被称为调用者(Caller),B被称为被调用者(Callee)。
下图显示一个调用过程中的内存中的栈布局:
![栈布局](https://img-blog.csdn.net/20171129171030944?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvYW5ndXNfbW9ucm9l/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
在X86中,栈增长方向与内存编号增长方向相反。
- Caller Rules
调用者规则包括一系列操作,描述如下:
1)在调用子程序之前,调用者应该保存一系列被设计为调用者保存的寄存器的值。调用者保存寄存器有eax,ecx,edx。由于被调用的子程序会修改这些寄存器,所以为了在调用子程序完成之后能正确执行,调用者必须在调用子程序之前将这些寄存器的值入栈。
2)在调用子程序之前,将参数入栈。参数入栈的顺序应该是从最后一个参数开始,如上图中parameter3先入栈。
3)利用call指令调用子程序。这条指令将返回地址放置在参数的上面,并进入子程序的指令执行。(子程序的执行将按照被调用者的规则执行)
当子程序返回时,调用者期望找到子程序保存在eax中的返回地址。为了恢复调用子程序执行之前的状态,调用者应该执行以下操作:
1)清除栈中的参数;
2)将栈中保存的eax值、ecx值以及edx值出栈,恢复eax、ecx、edx的值(当然,如果其它寄存器在调用之前需要保存,也需要完成类似入栈和出栈操作)
代码展示了一个调用子程序的调用者应该执行的操作。此汇编程序调用一个具有三个参数的函数_myFunc,其中第一个参数为eax,第二个参数为常数216,第三个参数为var指示的内存中的值。
push [var] ; Push last parameter first push 216 ; Push the second parameter push eax ; Push first parameter last call _myFunc ; Call the function (assume C naming) add esp, 12
在调用返回时,调用者必须清除栈中的相应内容,在上例中,参数占有12个字节,为了消除这些参数,只需将ESP加12即可。
_myFunc的值保存在eax中,ecx和edx中的值也许已经被改变,调用者还必须在调用之前保存在栈中,并在调用结束之后,出栈恢复ecx和edx的值。
- 被调用者规则
被调用者应该遵循如下规则:
1)将ebp入栈,并将esp中的值拷贝到ebp中,其汇编代码如下:
push ebp mov ebp, esp
上述代码的目的是保存调用子程序之前的基址指针,基址指针用于寻找栈上的参数和局部变量。当一个子程序开始执行时,基址指针保存栈指针指示子程序的执行。为了在子程序完成之后调用者能正确定位调用者的参数和局部变量,ebp的值需要返回。
2)在栈上为局部变量分配空间。
3)保存callee-saved寄存器的值,callee-saved寄存器包括ebx,edi和esi,将ebx,edi和esi压栈。
4)在上述三个步骤完成之后,子程序开始执行,当子程序返回时,必须完成如下工作:
4.1)将返回的执行结果保存在eax中
4.2)弹出栈中保存的callee-saved寄存器值,恢复callee-saved寄存器的值(ESI和EDI)
4.3)收回局部变量的内存空间。实际处理时,通过改变EBP的值即可:mov esp, ebp。
4.4)通过弹出栈中保存的ebp值恢复调用者的基址寄存器值。
4.5)执行ret指令返回到调用者程序。
After these three actions are performed, the body of the subroutine may proceed. When the subroutine is returns, it must follow these steps:
Leave the return value in EAX.
#Example .486 .MODEL FLAT .CODE PUBLIC _myFunc _myFunc PROC ; Subroutine Prologue push ebp ; Save the old base pointer value. mov ebp, esp ; Set the new base pointer value. sub esp, 4 ; Make room for one 4-byte local variable. push edi ; Save the values of registers that the function push esi ; will modify. This function uses EDI and ESI. ; (no need to save EBX, EBP, or ESP) ; Subroutine Body mov eax, [ebp+8] ; Move value of parameter 1 into EAX mov esi, [ebp+12] ; Move value of parameter 2 into ESI mov edi, [ebp+16] ; Move value of parameter 3 into EDI mov [ebp-4], edi ; Move EDI into the local variable add [ebp-4], esi ; Add ESI into the local variable add eax, [ebp-4] ; Add the contents of the local variable ; into EAX (final result) ; Subroutine Epilogue pop esi ; Recover register values pop edi mov esp, ebp ; Deallocate local variables pop ebp ; Restore the caller's base pointer value ret _myFunc ENDP END
子程序首先通过入栈的手段保存ebp,分配局部变量,保存寄存器的值。
在子程序体中,参数和局部变量均是通过ebp进行计算。由于参数传递在子程序被调用之前,所以参数总是在ebp指示的地址的下方(在栈中),因此,上例中的第一个参数的地址是ebp+8,第二个参数的地址是ebp+12,第三个参数的地址是ebp+16;而局部变量在ebp指示的地址的上方,所有第一个局部变量的地址是ebp-4,而第二个这是ebp-8.