x64 ASM 常用汇编指令

语法习惯

• 立即数，$ 开头
• 寄存器，% 开头
• 取地址里面的值，偏移量(%寄存器）// 除了 lea 取地址指令)外，lea就是取地址 load effecive address
• 整形操作通用后缀，后缀 [b w l q 1 2 4 8] byte word l… quadruple， 表示多少字节
• 浮点指令还有三个 [s d t 4 8 16] single double extended (修饰精度: precision）
• S -> Scr, D -> Dst, I -> Immediate, R -> Register //表示源，目的操作数，立即数，寄存器

常用指令

数据传送

mov S, D D <- S
movabs I, R D <- S
// I 表示 immediate date，立即数 常数
// S 表示 Src，立即数，内存，寄存器 都可以
// D 表示 Dst，立即数，内存，寄存器 都可以
// R 表示 Register，寄存器，如下面表示指令的目的操作数只能是寄存器
movslq S, R // move sign-extend double world (eg, int 转 long 赋值）
movsbq S, R // move sign-extend byte
movzbq S, R // move zero-extend byte

栈帧指令

// 单操作数指令
// 这里可以这里理解 S D, Src 读操作，Dst 写操作
push S 常用来存 frame pointer 调用栈的一层函数栈帧

push S, 完成这些操作
%rsp = %rsp - 8, 压栈导致线程执行调用栈增长，栈向低地址增长，x64一个地址 8 个 Byte
%rsp = S, S 赋值给 %rsp 寄存器

pop D

pop D, 完成这些操作
D = %rsp, 当前存在%rsp寄存器的 stack pointer 赋值给 D
%rsp = %rsp + 8, 弹斩导致线程执行调用栈减小，栈向高地址回缩

leave
ret

操作地址

// x64 汇编，一个地址 8 字节， 所以后缀为 q （quad word） quadruple
// word 由于历史遗留表示 2 个 Byte，后缀 w
leaq S, D (src, dest) D <- &S

单目运算

incq D D <- D + 1 // 比如指针加加
decq D D <- D - 1
negq D D <- -D
notq D D <- ~D

双目运算

addq S, D D = D + S
subq S, D D = D - S
imulq S, D D = D * S
xorq S, D D = D ^ S
orq S, D D = D | S
andq S, D D = D & S

移位指令

salq k, D D = D << k (left shift)
shlq k, D D = D << k (== salq)
sarq k, D D = D >> k (right shift)
shrq k, D D = D >> k (logical right shift)

控制指令

// 下面是判断指令，配合置标志位和条件跳转实现流程控制
cmpq S2, S1 S1 - S2
testq S2, S1 S1 & S2 // 常用于测试操作数中某位是否为1，而且不会影响目的操作数

置标志位

CF：进位标志寄存器，它记录无符号操作的溢出，当溢出时会被设为1。
ZF：零标志寄存器，当计算结果为0时将会被设为1。
SF：符号标志寄存器，当计算结果为负数时会被设为1。
OF：溢出标志寄存器，当计算结果导致了补码溢出时，会被设为1。

条件赋值

// 双目指令 D S，配合上面满足条件的 D 赋值给 S , 对应条件运算符
cmove equal
cmovne
cmovs Negative
cmovns
cmovg greater (signed)
cmovge
cmovl less
cmovle
// g greater 这么判断 ~(SF^OF)&~ZF（有符号的大于）
// 还是判断 a - b 值，^ xor 异或 => 同0异1
// l less 有符号小于，判断 SF^OF，less 判断 负溢出为正
// 举例 less 负溢出举例

(lldb) p/d (int)-2147483648
(int) $6 = -2147483648
(lldb) p/d (int)-2147483648 - 2
(int) $7 = 2147483646

// 举例 below, CF是无符号溢出标志, a - b 结果溢出了，则代表 a 是小于 b
cmova (above) (a : unsigned)
cmovae
cmovb (below)
cmovbe

条件跳转

jmp Label
jmp *Operand
je == 0
jne
js Negative
jns
jg greter (signed)
jge
jl less
jle
ja above (unsigned)
jae
jb below
jbe

浮点操作

Floating instruction
具体看asm64-handout.pdf的介绍。

寄存器

c数据类型

调用栈

参考文献

asm64-handout.pdf
CSAPP
CSAPP read note