汇编 - 算术指令

INC 指令

INC 指令用于将操作数加1。它作用于单个操作数，该操作数可以位于寄存器或内存中。

语法

INC 指令具有以下语法：

INC destination

操作数destination可以是8位、16位或32位操作数。

示例

INC EBX	     ; Increments 32-bit register
INC DL       ; Increments 8-bit register
INC [count]  ; Increments the count variable

DEC 指令

DEC 指令用于将操作数减1。它作用于单个操作数，该操作数可以位于寄存器或内存中。

语法

DEC 指令具有以下语法：

DEC destination

操作数destination可以是8位、16位或32位操作数。

示例

segment .data
   count dw  0
   value db  15
	
segment .text
   inc [count]
   dec [value]
	
   mov ebx, count
   inc word [ebx]
	
   mov esi, value
   dec byte [esi]

ADD 和 SUB 指令

ADD 和 SUB 指令用于执行字节、字和双字大小的二进制数据的简单加/减运算，即分别对8位、16位或32位操作数进行加或减运算。

语法

ADD 和 SUB 指令具有以下语法：

ADD/SUB	destination, source

ADD/SUB 指令可以在以下之间进行：

寄存器到寄存器
内存到寄存器
寄存器到内存
寄存器到常量数据
内存到常量数据

但是，与其他指令一样，ADD/SUB 指令无法进行内存到内存的操作。ADD 或 SUB 操作设置或清除溢出和进位标志。

示例

下面的示例将向用户请求两个数字，分别将数字存储在 EAX 和 EBX 寄存器中，将值相加，并将结果存储在内存位置“res”中，最后显示结果。

SYS_EXIT  equ 1
SYS_READ  equ 3
SYS_WRITE equ 4
STDIN     equ 0
STDOUT    equ 1

segment .data 

   msg1 db "Enter a digit ", 0xA,0xD 
   len1 equ $- msg1 

   msg2 db "Please enter a second digit", 0xA,0xD 
   len2 equ $- msg2 

   msg3 db "The sum is: "
   len3 equ $- msg3

segment .bss

   num1 resb 2 
   num2 resb 2 
   res resb 1    

section	.text
   global _start    ;must be declared for using gcc
	
_start:             ;tell linker entry point
   mov eax, SYS_WRITE         
   mov ebx, STDOUT         
   mov ecx, msg1         
   mov edx, len1 
   int 0x80                

   mov eax, SYS_READ 
   mov ebx, STDIN  
   mov ecx, num1 
   mov edx, 2
   int 0x80            

   mov eax, SYS_WRITE        
   mov ebx, STDOUT         
   mov ecx, msg2          
   mov edx, len2         
   int 0x80

   mov eax, SYS_READ  
   mov ebx, STDIN  
   mov ecx, num2 
   mov edx, 2
   int 0x80        

   mov eax, SYS_WRITE         
   mov ebx, STDOUT         
   mov ecx, msg3          
   mov edx, len3         
   int 0x80

   ; moving the first number to eax register and second number to ebx
   ; and subtracting ascii '0' to convert it into a decimal number
	
   mov eax, [num1]
   sub eax, '0'
	
   mov ebx, [num2]
   sub ebx, '0'

   ; add eax and ebx
   add eax, ebx
   ; add '0' to to convert the sum from decimal to ASCII
   add eax, '0'

   ; storing the sum in memory location res
   mov [res], eax

   ; print the sum 
   mov eax, SYS_WRITE        
   mov ebx, STDOUT
   mov ecx, res         
   mov edx, 1        
   int 0x80

exit:    
   
   mov eax, SYS_EXIT   
   xor ebx, ebx 
   int 0x80

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

Enter a digit:
3
Please enter a second digit:
4
The sum is:
7

使用硬编码变量的程序：

在线演示

section	.text
   global _start    ;must be declared for using gcc
	
_start:             ;tell linker entry point
   mov	eax,'3'
   sub     eax, '0'
	
   mov 	ebx, '4'
   sub     ebx, '0'
   add 	eax, ebx
   add	eax, '0'
	
   mov 	[sum], eax
   mov	ecx,msg	
   mov	edx, len
   mov	ebx,1	;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4	;system call number (sys_write)
   int	0x80	;call kernel
	
   mov	ecx,sum
   mov	edx, 1
   mov	ebx,1	;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4	;system call number (sys_write)
   int	0x80	;call kernel
	
   mov	eax,1	;system call number (sys_exit)
   int	0x80	;call kernel
	
section .data
   msg db "The sum is:", 0xA,0xD 
   len equ $ - msg   
   segment .bss
   sum resb 1

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

The sum is:
7

MUL/IMUL 指令

有两条指令用于乘法二进制数据。MUL（乘法）指令处理无符号数据，而 IMUL（整数乘法）指令处理有符号数据。这两条指令都会影响进位和溢出标志。

语法

MUL/IMUL 指令的语法如下：

MUL/IMUL multiplier

在这两种情况下，被乘数都在累加器中，取决于被乘数和乘数的大小，生成的乘积也存储在两个寄存器中，取决于操作数的大小。以下部分解释了三种不同情况下的 MUL 指令：

序号	场景
1	当两个字节相乘时：被乘数在 AL 寄存器中，乘数是内存或另一个寄存器中的一个字节。乘积在 AX 中。乘积的高位8位存储在 AH 中，低位8位存储在 AL 中。
2	当两个字值相乘时：被乘数应在 AX 寄存器中，乘数是内存或另一个寄存器中的一个字。例如，对于像 MUL DX 这样的指令，必须将乘数存储在 DX 中，将被乘数存储在 AX 中。结果乘积是一个双字，需要两个寄存器。高位（最左边）部分存储在 DX 中，低位（最右边）部分存储在 AX 中。
3	当两个双字值相乘时：当两个双字值相乘时，被乘数应在 EAX 中，乘数是存储在内存或另一个寄存器中的一个双字值。生成的乘积存储在 EDX:EAX 寄存器中，即高位 32 位存储在 EDX 寄存器中，低位 32 位存储在 EAX 寄存器中。

序号

场景

当两个字节相乘时：

被乘数在 AL 寄存器中，乘数是内存或另一个寄存器中的一个字节。乘积在 AX 中。乘积的高位8位存储在 AH 中，低位8位存储在 AL 中。

Arithmetic1

当两个字值相乘时：

被乘数应在 AX 寄存器中，乘数是内存或另一个寄存器中的一个字。例如，对于像 MUL DX 这样的指令，必须将乘数存储在 DX 中，将被乘数存储在 AX 中。

结果乘积是一个双字，需要两个寄存器。高位（最左边）部分存储在 DX 中，低位（最右边）部分存储在 AX 中。

Arithmetic2

当两个双字值相乘时：

当两个双字值相乘时，被乘数应在 EAX 中，乘数是存储在内存或另一个寄存器中的一个双字值。生成的乘积存储在 EDX:EAX 寄存器中，即高位 32 位存储在 EDX 寄存器中，低位 32 位存储在 EAX 寄存器中。

Arithmetic3

示例

MOV AL, 10
MOV DL, 25
MUL DL
...
MOV DL, 0FFH	; DL= -1
MOV AL, 0BEH	; AL = -66
IMUL DL

示例

以下示例将 3 乘以 2，并显示结果：

在线演示

section	.text
   global _start    ;must be declared for using gcc
	
_start:             ;tell linker entry point

   mov	al,'3'
   sub     al, '0'
	
   mov 	bl, '2'
   sub     bl, '0'
   mul 	bl
   add	al, '0'
	
   mov 	[res], al
   mov	ecx,msg	
   mov	edx, len
   mov	ebx,1	;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4	;system call number (sys_write)
   int	0x80	;call kernel
	
   mov	ecx,res
   mov	edx, 1
   mov	ebx,1	;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4	;system call number (sys_write)
   int	0x80	;call kernel
	
   mov	eax,1	;system call number (sys_exit)
   int	0x80	;call kernel

section .data
msg db "The result is:", 0xA,0xD 
len equ $- msg   
segment .bss
res resb 1

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

The result is:
6

DIV/IDIV 指令

除法运算生成两个元素 - **商** 和 **余数**。在乘法的情况下，不会发生溢出，因为使用双长度寄存器来保存乘积。但是，在除法的情况下，可能会发生溢出。如果发生溢出，处理器将生成中断。

DIV（除法）指令用于无符号数据，而 IDIV（整数除法）指令用于有符号数据。

语法

DIV/IDIV 指令的格式：

DIV/IDIV	divisor

被除数在累加器中。这两个指令都可以处理 8 位、16 位或 32 位操作数。该操作影响所有六个状态标志。以下部分解释了不同操作数大小的三种除法情况：

序号	场景
1	当除数为 1 字节时：假设被除数在 AX 寄存器（16 位）中。除法后，商进入 AL 寄存器，余数进入 AH 寄存器。
2	当除数为 1 字时：假设被除数为 32 位长，位于 DX:AX 寄存器中。高位 16 位在 DX 中，低位 16 位在 AX 中。除法后，16 位商进入 AX 寄存器，16 位余数进入 DX 寄存器。
3	当除数为双字时：假设被除数为 64 位长，位于 EDX:EAX 寄存器中。高位 32 位在 EDX 中，低位 32 位在 EAX 中。除法后，32 位商进入 EAX 寄存器，32 位余数进入 EDX 寄存器。

序号

场景

当除数为 1 字节时：

假设被除数在 AX 寄存器（16 位）中。除法后，商进入 AL 寄存器，余数进入 AH 寄存器。

Arithmetic4

当除数为 1 字时：

假设被除数为 32 位长，位于 DX:AX 寄存器中。高位 16 位在 DX 中，低位 16 位在 AX 中。除法后，16 位商进入 AX 寄存器，16 位余数进入 DX 寄存器。

Arithmetic5

当除数为双字时：

假设被除数为 64 位长，位于 EDX:EAX 寄存器中。高位 32 位在 EDX 中，低位 32 位在 EAX 中。除法后，32 位商进入 EAX 寄存器，32 位余数进入 EDX 寄存器。

Arithmetic6

示例

以下示例将 8 除以 2。**被除数 8** 存储在 **16 位 AX 寄存器** 中，**除数 2** 存储在 **8 位 BL 寄存器** 中。

在线演示

section	.text
   global _start    ;must be declared for using gcc
	
_start:             ;tell linker entry point
   mov	ax,'8'
   sub     ax, '0'
	
   mov 	bl, '2'
   sub     bl, '0'
   div 	bl
   add	ax, '0'
	
   mov 	[res], ax
   mov	ecx,msg	
   mov	edx, len
   mov	ebx,1	;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4	;system call number (sys_write)
   int	0x80	;call kernel
	
   mov	ecx,res
   mov	edx, 1
   mov	ebx,1	;file descriptor (stdout)
   mov	eax,4	;system call number (sys_write)
   int	0x80	;call kernel
	
   mov	eax,1	;system call number (sys_exit)
   int	0x80	;call kernel
	
section .data
msg db "The result is:", 0xA,0xD 
len equ $- msg   
segment .bss
res resb 1

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

The result is:
4

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