Win32汇编常用算数指令

汇编语言(assembly language)是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言,亦称为符号语言.在汇编语言中,用助记符(Mnemonics)代替机器指令的操作码,用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替指令或操作数的地址.在不同的设备中,汇编语言对应着不同的机器语言指令集,通过汇编过程转换成机器指令,普遍地说,特定的汇编语言和特定的机器语言指令集是相互对应的,不同平台之间不可直接移植.

移位相关指令

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/SHR 逻辑移位◆

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

◆SAL/SAR 算数移位◆

SAL指令与SHL指令等价,SAR指令对目标操作数执行算数右移操作,SAR/SHR指令与SHL/SHR指令格式相同,移位动作可以根据第二个操作数中的计数进行重复.

◆ROL/ROR 循环移位◆

RCL/RCR

SHALD/SHRD

乘法/除法指令

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                                  |

扩展加法/减法

参考文献：《Intel 汇编语言程序设计》,《琢石成器-Win32汇编语言程序设计》，《汇编语言-王爽》