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x86汇编语言基础

基本规则

  • 寄存器：

  • ax bx cx dx（计算常用）

  • ds cs(指令和数据段地址)，ss(堆栈地址)，es（段寄存器) 段寄存器不可以直接赋值常数或计算，只能用寄存器或变量赋值
  • si di bx bp sp (偏移地址寄存器，即可以放进[ ]中) （其中ss:sp指向栈顶，bp也常用于栈中元素）
  • ip （指令指针，指令的偏移地址）
  • FL （16位记录运算状态）
  • 双目运算位宽相等且可确定，并且不能同时为内存地址 变量强制规定位宽：byte/word/dword ptr

定义的变量某种程度上也属于可确定宽度的，所以可以直接 mov a,0 - assume 本质上为省略段地址的替换

(同一个段与多个段寄存器有关联时:ds > ss > es > cs)

例如assume ds:data即将data:自动替换为ds: 所以一般程序开头有

mov ax,data
mov ds,ax

数据存储

  • 内存中小端规则，低位在前，高位在后

如 1234H ---> 34 12

可用下面两段C语言代码验证

   unsigned short int a = 0x1234;
   unsigned char *p;
   p = (unsigned char *)&a;
   printf("%X %X", p[0], p[1]);


   unsigned char a[2]={0x12, 0x34};
   unsigned short int *p;
   p = (unsigned short int *)a;
   printf("%X", *p);
  • 符号不区分
a db 0FFh

到底代表255还是-1,在定义时并不确定

但是在引用变量a时可以用指令来区分它是非符号还是有符号

例如 imul a指令表示乘以 -1 ，而 mul a指令则表示乘以 255

  • 段地址：偏移地址（逻辑地址寻址） 以5位16进制的形式 XXXX:0000~~XXXX:FFFF 64KB 逻辑地址XXXX0+YYYY 需要注意一个物理地址可以表示成多个逻辑地址

12398h=1234:0058=1235:0048=1236:0038=1230:0098

  • 寻址方式

  • 直接寻址（偏移地址为常数，段地址必须为段寄存器） 1000H:[2000H]❌

  • 间接寻址（偏移地址为寄存器+变量/数组）

  • 取地址运算

  • lea & offset

    设abc的偏移地址=1000h
lea dx, abc         ; lea dx, [1000h]
mov dx, offset abc  ; mov dx, 1000h

mov dx, offset ds:[bx+si+3]   ; 语法错误
lea dx, ds:[bx+si+3]          ; dx=bx+si+3
mov dx, bx+si+3               ; 错误

lea eax, [eax+eax*4]          ; EAX=EAX*5 用lea做乘法
    - lds & les

    取远指针，并分别把段地址赋给ds/es，偏移地址赋给相应目标 - 远近指针

  • near ptr(偏移地址)

  • far ptr (段地址:偏移地址)

    假定把一个远指针1234h:5678h存放到地址1000:0000中，则内存布局如下： &p=1000:0000 1000:0000 78h 1000:0001 56h 1000:0002 34h 1000:0003 12h

算术运算

  • inc / dec x单目运算（自加自减，不影响CF）
  • add / sub a,b 双目运算
  • mul x 单目运算 根据x宽度确定乘法宽度

mul [1]     ah:al   = al * x
mul [2]     dx:ax   = ax * x
mul [4]     edx:eax = eax *x
- div x 单目运算

基本可视为乘法的逆运算，其中dx存余数，ax存商

（注意dx的清空，否则易出现divide overflow报错）

32位十进制输出

   mov di, 0; 数组s的下标
   mov eax, abc
   mov cx, 0; 统计push的次数
again:
   mov edx, 0; 被除数为EDX:EAX
   mov ebx, 10
   div ebx; EAX=商, EDX=余数
   add dl, '0'
   push dx
   inc cx; 相当于add cx, 1
   cmp eax, 0
   jne again
pop_again:
   pop dx
   mov s[di], dl
   inc di
   dec cx; 相当于sub cx, 1
   jnz pop_again
- & | ^ ~ << >> and or xor not shl shr

简单位运算

（移位运算最后移出的一位存到CF中） - ``` rol ror 

循环移位

```c
C语言
rol()  return x<<n | x>>(sizeof(x)*8-n)
ror()  return x>>n | x<<(sizeof(x)*8-n)

用这些指令来完成十六进制输出：

again:
   rol ax, 4  ;取出最高4位到低位
   push ax
   and ax, 000Fh
   cmp ax, 10
   jb is_digit
is_alpha:
   sub al, 10
   add al, 'A'
   jmp finish_4bits
is_digit:
   add al, '0'
finish_4bits:
   mov s[di], al
   pop ax
   pop cx
   add di, 1
   sub cx, 1
   jnz again
- sal: shift arithmetic left 算术左移 sar: shift arithmetic right 算术右移 sal及sar是针对符号数的移位运算, 对负数右移的时候要在左边补1, 对正数右移的时候左边补0, 无论对正数还是负数左移右边都补0

堆栈

  • push x

16位或32位，sp=sp-sizeof(x) - pop x

16位或32位，sp=sp+sizeof(x) - pushf & popf 保护FL状态寄存器 - 手动定义堆栈空间

stk segment stack
db 200h dup(0)    ;或写成dw 100h dup(0)
stk ends

FL状态寄存器

CF ZF SF OF AF PF(状态) DF TF IF（控制）

mov指令不影响任何标志位

  • CF（Carry Flag） 加法进位，减法借位

jc  jnc  (jump if (not)carry flag)
adc      (add+CF)
sbb      (sub+CF)
clc CF=0
stc CF=1
- ZF(Zero Flag) - SF (Sign Flag 1 --> - ) - OF (Overflow Flag) - PF（Parity Flag）

奇偶标志，可做校验，低八位中的1的个数，1 --> 有偶数个1 - AF(Auxiliary Flag)

辅助进位标志，1 --> 第四位与高四位进位或借位时 - DF(Direction Flag) 字符串复制方向

cld DF=0 正方向
std DF=1 反方向
- IF(Interrupt Flag) 1 --> 允许中断

cli   (置0)
免打扰程序段
sti  （置1）
- TF(Trap Flag) 1 --> 进入单步模式，每条指令后隐含int 1H（callback） 用于debug，反调试 被动防御：校验代码防止更改 主动防御：抢夺资源，自己获得int 1H主动权

字符串操作

  • xlat(查表)

al=ds:[bx+al] - movsb movsw movsd(宽度不同)

①ds:si 源字符串(si就是source index) ②es:di 目标字符串(di就是destination index) ③cx 移动次数 ④DF=0 即方向标志设成正方向(用指令cld) - stosb stosw stosd(宽度不同)

mov es:[di], al/ax/eax

关于循环

loop label    ;while(--CX) jmp label
loopz label   ;while(ZF && --CX) jmp label
loopnz label  ;while(!ZF && --CX) jmp label

常用中断

等效操作
pushf, push cs, push ip
tf = 0, if = 0
ip = word ptr 0:[n*4], cs = word ptr 0:[n*4+2]

mov ah,01H
int 21H           ;al=getchar()

mov ah,02H
int 21H           ;putchar(dl)

mov ah,09H
int 21H           ;cout << ds:[dx]-->'$'

mov ah,0AH  
int 21H           ;getline( ds:[dx+2] )
          ;其中ds:[dx]为最大读入量（记得置一个大数）
          ;ds:[dx+1] 为实际读到的字符数 

mov ah,4CH
int 21H           ;exit

mov ah,00H
int 16H           ;AH = BIOS scan code
                  ;AL = ASCII character

mov ah,3DH
int 21H           ;openfile

;AL = access and sharing modes
;DS:DX -> ASCIZ filename
;CL = attribute mask of files to look for

;Return:
;CF clear if successful
;AX = file handle
;CF set on error
;AX = error code (01h,02h,03h,04h,05h,0Ch,56h)

关于BCD码

一种用十六进制表示十进制数的方法，比如端口中时钟

15H <----> 15D

  • 压缩BCD 4位表示一个十进制位

  • daa 加法调整 具体地

if((AL & 0FH) >= 0AH) AL += 6H     //低位
if((AL & 0F0H) >= 0AH) AL += 60H   //高位
- das 减法调整类似 - 非压缩BCD 8位表示一个十进制位

8个二进制位的高四位没用

0306H <----> 3366H <----> 36D

  • aaa 加法调整
  • 具体地

if((AL & 0FH) >= 0AH) AL += 6 , AH++
- aas 减法调整类似 - aam 乘法调整

```cpp
AH /= 10
AL %= 10
```

  • aad 除法 前 预先调整

    AL = (AH * 10 + AL) & 0FFH
AH = 0