A readers Guid to x86 Assembly

x86架构是在个人计算机领域应用最广泛的指令集架构（Instruction Set Architecture，简称ISA），尽管它设计得并不完美，但因其广泛的兼容性和成熟的技术支持，x86架构成为了实际工业标准。在学习x86汇编语言时，我们首先需要了解其基础概念、寄存器结构、语法规范以及指令集细节等。本文档《A readers Guid to x86 Assembly》作为一份简明的x86汇编指导说明，其内容涵盖了这些基础知识。 该指南提供了足够的背景知识，让读者能够阅读并理解大部分由gcc编译器生成的64位x86汇编代码。x86指令集虽然设计得不尽如人意，存在诸多问题，但它的普及度极高，几乎所有的现代个人电脑CPU都是基于x86指令集进行设计的。指南指出，x86指令集打破了良好的ISA设计规则，但这并不意味着其广泛使用的特性就等同于优秀的质量。 x86架构中的寄存器分为不同的类别，包括通用寄存器、指令指针寄存器和标志位寄存器。通用寄存器又可以分为16位、32位和64位三种大小，分别对应于不同的架构发展阶段。x86架构的寄存器有其特有的命名方式，例如AX、EAX和RAX实际上指的是同一个寄存器的不同部分。16位寄存器AX可以被扩展到32位成为EAX，再扩展到64位成为RAX。 在汇编语法方面，文档提到存在两种主要的x86汇编语法：GNU汇编器（GAS）语法和Intel语法。本指南采用的是GAS语法，也就是常说的AT&T语法，它与Intel语法存在一定的差异。在GAS语法中，指令、源操作数和目标操作数的书写顺序一般为“<指令><源1><源2><目的>”。 汇编语言中的指令后缀用来指示操作数的大小，这些后缀包括但不限于byte（b）、short（s）、word（w）、long（l）和quad（q），分别对应于不同的数据宽度。在编写汇编代码时，我们可以使用特定的字符来区分寄存器和内存中的数据，例如“%reg”代表寄存器，“$nnn”代表立即数，“label”代表标签。 “MOV”指令用于在寄存器和内存之间以及寄存器之间移动数据，是汇编语言中非常基础且重要的指令之一。在执行MOV指令时，需要指定操作数的类型和源与目的地址。例如“movb $0x05, %al”将立即数0x05移动到AL寄存器中，而“movl %eax, -4(%ebp)”则将EAX寄存器的值存储到由EBP寄存器偏移4字节的内存地址处。 x86架构的算术指令用于执行基本的数学运算，例如加法、减法等。这些指令会改变CPU中的标志位寄存器（FLAGS），例如进位标志（carry）、奇偶校验标志（parity）、零标志（zero）、符号标志（sign）等，这些标志位常用于控制条件分支。 条件分支指令依赖于条件码标志的状态来决定程序的执行路径。算术操作后会设置这些标志位，然后分支指令会读取这些标志位来决定是否跳转到新的地址。x86架构的分支操作对于理解程序的控制流非常重要。 在了解了上述知识点后，我们可以开始深入学习x86汇编语言的具体指令和编程方法。《A readers Guid to x86 Assembly》是一个很好的入门教材，它不仅简明扼要地介绍了x86汇编的基本知识点，还提供了一些实例来加深理解。对于那些需要快速掌握x86汇编知识的读者而言，本指南可以作为一把打开汇编语言世界大门的钥匙。