Win32汇编语言-指令系统

2020/3/271IA-32指令系统宋军计算机学院信息安全系[e-mail]22020/3/27主要内容IA-32通用指令集数据传送类指令算术运算类指令位操作类指令串操作类指令控制转移类指令处理机控制类指令其他类32020/3/27IA-32指令系统计算机的指令系统是指计算机能够执行的全部指令的集合。IA-32CPU指令系统包括：①通用指令②浮点运算指令③SIMD指令④MMX指令（多媒体扩展指令集）⑤SSE/SSE2/SSE3指令（单指令多数据流扩展）⑥系统指令⑦64位模式的指令42020/3/27通用指令集合①数据传送类指令②算术运算类指令③位操作类指令④串操作类指令⑤控制转移类指令⑥处理机控制类指令⑦其他类52020/3/27汇编指令格式target:movcount,ebx;EBX送变量到count标号：指令在主存中的逻辑地址指令助记符：指令的名称操作数：表示参与指令操作的对象个数可以是0/1/2/3，多个操作数之间以逗号(,)隔开。存放操作结果的操作数叫做目的操作数，一般是指令中的第一个操作数参与操作的其他操作数叫做源操作注释：增加可读性。标号:指令助记符操作数列表；注释62020/3/27操作数操作数类型imm立即操作数reg寄存器操作数mem内存操作数操作数的寻址方式立即数寻址寄存器寻址存储器寻址72020/3/27数据传送指令数据传送是计算机中最基本、最重要的一种操作传送指令也是最常使用的一类指令传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置除标志寄存器传送指令外，均不影响标志位重点掌握MOVXCHGPUSHPOPLEA82020/3/27MOV指令MOV指令是一个数据传送指令，其格式为：MOV指令的功能是从源操作数src向目的操作数dst拷贝数据。在汇编指令中．普遍的方式：左边的操作数都是目的操作数，右边的操作数都是源操作数。MOVdst,src;dst=src92020/3/27MOV指令规则MOV指令对操作数的使用是非常灵活的两个操作数的尺寸必须一致两个操作数不能同时为内存操作数目的操作数不能是CS、EIP和IP立即数不能直接送至段寄存器不允许在两个段寄存器之间直接传送数据MOVreg,regMOVmem,regMOVreg,memMOVmem,immMOVreg,imm102020/3/27内存间的移动单条MOV指令不能用于将数据从一个内存位置直接移动到另外一个内存位置作为一种替代方法，在送至目的操作数之前，可以先将源操作数移入一个寄存器中.datavar1WORD?var2WORD?.codeMOVax,var1MOVvar2,ax112020/3/27MOVZX/MOVSX将源操作数的内容拷贝到目的操作数中MOVZX（movewithzero-extend）将该值零扩展至16位或32位MOVSX（movewithsigh-extend）将该值符号扩展至16位或32位目的操作数必须是寄存器例：MOVSXEAX,CLMOVSXEDX,[EDI]MOVZXDX,ALMOVZXEAX,DATA122020/3/27XCHG指令交换两个操作数的内容操作数规则同MOV指令若要交换两个内存操作数，需要使用寄存器作为临时存储，将MOV与XCHG指令结合使用xchgreg,regxchgreg,memxchgmem,regxchgax,bxxchgah,alxchgvar1,bxxchgeax,ebxmovax,var1xchgax,var2movvar1,ax132020/3/27直接内存操作数变量名：数据段内偏移地址的引用方括号[].datavar1BYTE10h.codeMOVal,var1.datavar1BYTE10h,20h,30h.codeMOVal,[var1+2];moval,var1+2152020/3/27地址传送指令地址传送指令将存储器单元的逻辑地址送至指定的寄存器有效地址传送指令LEA指针传送指令LDS和LES（LFS/LGS/LSS）注意:不是获取存储器单元的内容162020/3/27有效地址传送指令LEA将存储器操作数的有效地址传送至指定的寄存器中。在实模式下，使用16位寄存器在保护模式下使用32位寄存器该指令通常用来对指针或变址寄存器EBX、EDI或ESI等置初值之用。LEAReg,Mem172020/3/27LEA与OFFSETleaCPU指令标号/变量、表达式bufferdb100dup(0);把字节变量buffer的EA传送给EBXleaebx,buffermovebx,offsetbufferbufferdb100dup(0)leaebx,[buffer+50]movebx,offset[buffer+50]；Xoffset伪指令标号、变量一般来说，movreg,offsetxxx比leareg，xxx的指令长度少一个字节，且快一个时钟，但lea更灵活。182020/3/27192020/3/27综合实例.386.modelflat,stdcall.dataval1WORD1000hval2WORD2000harrayBBYTE10h,20h,30h,40h,50harrayWWORD100h,200h,300harrayDDWORD10000h,20000h202020/3/27.codestart:;内存与内存之间的数据交换movax,val1;AX=1000hxchgax,val2;AX=2000h,val2=1000hmovval1,ax;val1=2000h212020/3/27;字节数组访问moval,arrayB;AL=10hmoval,[arrayB+1];AL=20hmoval,[arrayB+2];AL=30h;字数组访问movax,arrayW;AX=100hmovax,[arrayW+2];AX=200h222020/3/27;双字数组访问moveax,arrayD;EAX=10000hmoveax,[arrayD+4];EAX=20000hmoveax,[arrayD+TYPEarrayD];EAX=20000hleaebx,[arrayD+4]moveax,[ebx]ENDstart232020/3/27算术运算指令算术运算是IA-32指令系统中另外一种基本的操作，可以用来执行字节，字或双字的二进制加减乘除算术运算。这类指令根据计算结果设置相应标志位。ADD、ADC、INCSUB、SBB、DECMUL、IMULDIV、IDIV242020/3/27242020/3/27加法和减法两种最基本的操作，指令：INC，DEC，ADD，SUB，NEG（求反）INC、DECINCreg/memDECreg/memADD/SUB格式：ADD/SUBdest,src操作数规则同MOV指令.dataW1WORD1000hW2WORD2000h.codeincW1;1001hmovbx,W1decbx;1000hmoveax,w2addeax,bxsubeax,W1252020/3/27加法指令执行双字，字或字节的加法运算。指令将目的操作数加上源操作数，结果送到目的操作数ADD：无符号算术运算ADC：带进位算术运算INC：加１ADDreg,imm/reg/mem；reg←reg＋imm/reg/memADDmem,imm/reg；mem←mem＋imm/reg272020/3/27增量指令INC（increment）INC指令对操作数加1（增量）INC指令不影响进位CF标志，按定义设置其他状态标志INCreg/mem；reg/mem←reg/mem＋1incebxincbyteptr[ebx]282020/3/27减法指令SUB指令将目的操作数减去源操作数，结果送到目的操作数SUB指令按照定义相应设置状态标志SUBreg,imm/reg/mem；reg←reg－imm/reg/memSUBmem,imm/reg；mem←mem－imm/reg292020/3/27减量指令DEC（decrement）DEC指令对操作数减1（减量）DEC指令不影响进位CF标志，按定义设置其他状态标志DECreg/mem；reg/mem←reg/mem－1dececxdecwordptr[esi]INC指令和DEC指令都是单操作数指令主要用于对计数器和地址指针的调整302020/3/27求补指令NEG（negative）NEG指令对操作数执行求补运算：用零减去操作数，然后结果返回操作数求补运算也可以表达成：将操作数按位取反后加1NEG指令对标志的影响与用零作减法的SUB指令一样NEGreg/mem；reg/mem←0－reg/mem312020/3/27比较指令CMP（compare）CMP指令将目的操作数减去源操作数，按照定义相应设置状态标志CMP指令执行的功能与SUB指令相似，但结果不回送目的操作数CMPreg,imm/reg/mem；reg－imm/reg/memCMPmem,imm/reg；mem－imm/reg322020/3/27算术运算影响的标志零标志和符号标志目标操作数被赋以零值时，零标志ZF置１算术运算结果为负时，符号标志SF置１进位标志（无符号算术运算）无符号算术运算结果对目的操作数而言无法容纳时，进位标专CF置１溢出标志（有符号算术运算）当算术运算产生的有符号的结果无法容纳于目的操作数时，溢出标志OF置１332020/3/27进位与溢出标志加法：和的最高有效位有向高位的进位，CF=1；其他，CF=0；两个操作数符号相同，而结果符号与之相反，OF=1；其他，OF=0；减法：被减数的最高有效位有向高位的借位，CF=1；其他，CF=0；两个操作数符号相反，而结果的符号与减数相同，OF=1；其他，OF=0；342020/3/27例：双精度数的加法(DX)=0002H(AX)=0F365H(BX)=0005H(CX)=8100H指令序列ADDAX,CX;(1)ADCDX,BX;(2)(1)执行后，(AX)=7465HCF=1OF=1SF=0ZF=0(2)执行后，(DX)=0008HCF=0OF=0SF=0ZF=0352020/3/27例：双精度数的减法(DX)=1234H(AX)=4AE0H(BX)=9090H指令序列SUBDX,AX;(1)SBBBX,AX;(2)(1)执行后，(DX)=C754HSF=1ZF=0CF=1OF=0(2)执行后，(BX)=45AFHSF=0ZF=0CF=0OF=1362020/3/27例：x、y、z均为双精度数，分别存放在地址为X,X+2；Y,Y+2；Z,Z+2的存储单元中，用指令序列实现wx+y+24-z，并用W,W+2单元存放w16位寄存器：MOVAX,XMOVDX,X+2ADDAX,YADCDX,Y+2;x+yADDAX,24ADCDX,0;x+y+24SUBAX,ZSBBDX,Z+2;x+y+24-zMOVW,AXMOVW+2,DX;结果存入W,W+2单元372020/3/2732位寄存器：MOVEAX,XADDEAX,Y;x+yADDEAX,24;x+y+24SUBEAX,Z;x+y+24-zMOVW,EAX;结果存入W,W+2单元382020/3/27乘法指令计算机的乘法指令分为无符号乘法指令和有符号乘法指令，它们的唯一区别就在于：数据的最高位是作为“数值”参与运算，还是作为“符号位”参与运算。无符号数乘法指令MUL有符号数乘法指令IMUL指令的功能是把显式操作数和隐含操作数相乘，并把乘积存入相应的寄存器中。392020/3/27MUL/IMUL指令的格式：MUL/IMULReg/Mem影响的标志位：CF和OFMUL指令——若乘积的高半部分（AH或DX或EDX）为0，则OF