x86組合語言指令集

● 摘要:

x86是組合語言的其中一種，在組合語言裡所有的運算都必須透過暫存器來計算，在這邊整理了組合語言的指令範例方便大家學習使用。

● 框架

在組合語言裡分為兩個部分，分別為資料與運行得程式碼。在資料(.data)裡就如同宣告一個變數一樣，在程式碼(.code)內就是你所要執行的內容。

INCLUDE Irvine32.inc 	;函式庫
.data
    ;資料
.code
main PROC
    ;運行的程式碼
exit
main ENDP

● 資料大小與暫存器

◆ 指令與資料大小

在宣告變數時你還需要指定這個變數的大小，因此你必須了結每個指令所對應的位元數。

指令	位元
BYTE	8-bit無號整數
SBYTE	8-bit有號整數
WORD	16-bit無號整數
SWORD	16-bit有號整數
DWORD	32-bit無號整數
SDWORD	32-bit有號整數
FWORD	48-bit整數
QWORD	64-bit整數
TBYTE	80-bit整數
REAL4	32-bit (4 byte) IEEE短實數
REAL8	64-bit (8 byte) IEEE長實數
REAL10	80-bit (10 byte) IEEE延伸實數

◆ 暫存器

在組合語言裡所有的運算都必須透過暫存器運算完後在放回變數內。

指令	暫存器
BYTE	8位元通用暫存器: AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL
WORD	16位元通用暫存器: AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP
DWORD	32位元通用暫存器: EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、ESP、EBP

● 資料宣告

.data
Msg BYTE "hello ASM world!", 0
array DWORD 100 DUP(0)                  ;空陣列
ID BYTE 100 DUP (0)                     ;空字串
asec DWORD 0                            ;變數

● 移動資料

mov eax, 10	                            ;eax = 10
mov ebx, eax                            ;ebx = eax
movzx al, eax                           ;較小值移至到較大值

● 運算範例

◆ 根號

mid為要被開根號的值。

mov ebx, 2
W1:
    mov eax, ebx
    imul ebx
    cmp mid, eax
    JB W2
    inc ebx	
    jmp W1
W2:
dec ebx
mov eax, ebx
call WriteDec	;eax = 開完根號的值

◆ 乘法

5 * 5 = 25

mov ebx, 5
mov eax, 5
imul ebx 	 	;有號
mul ebx 		;無號
call WriteDec 	;eax = 25	

◆ 除法

10 / 5 = 2 相除完後的餘數會放在edx這個暫存器內，所以如果你列印edx他會顯示0。

mov edx, 0		;餘數
mov eax, 10		;商
mov ebx, 5		;除數
idiv ebx 		;有號
div ebx 		;無號
call WriteDec	;ans = 2

◆ 減法

10 - 5 = 5 兩數相減。

mov eax, 10
mov ebx, 5
sub eax, ebx 	;小數
sbb eax, ebx 	;大數
call WriteDec	;ans = 5

◆ 加法

10 + 5 = 15 兩數相加。

mov eax, 10
mov ebx, 5
add eax, ebx 	;小數
adc eax, ebx 	;大數
call WriteDec	;ans = 15

◆ 加一

你可以使inc來對暫存器直接加一，又或者用sub這個指令來作加一的動作。

mov eax, 1
add eax, 1
inc eax
call WriteDec 	;ans = 2

◆ 減一

你可以使用dec來對暫存器直接減一，又或者用sub這個指令來作減一的動作。

mov eax, 2
sub eax, 1 
dec eax
call WriteDec 	;ans = 1

● 輸入與輸出

◆ 換行

call Crlf

◆ 輸入字串

多個字串輸入

lea EDX, ID[ESI]
mov ECX, ( SIZEOF ID ) - 1 
call ReadString
add esi, 10			;移動10格

單一字串輸入

mov edx, OFFSET ID
mov ecx, (SIZEOF ID) - 1
call ReadString	
call WriteDec		;字串長度會暫存EAX

◆ 輸出字串

在這邊記得要依照陣列宣告的大小做對應的移動，例如字串就是BYTE所以每一個字都是移動一格。

多個字串輸出

lea EDX, ID[esi]
call WriteString
add esi, 12			;移動12格

資料字串輸出

MOV EDX, OFFSET Msg1
call WriteString

◆ 輸入數字

單一數字輸入

	call ReadDec		;暫存EAX
	call RedaInt		;帶正負號

陣列數字輸入

	call ReadDec
	mov array2[esi*4], eax
	inc esi

◆ 輸出數字

單一數字輸出

mov eax, 10
call WriteDec		;Output = 10
call WriteInt		;Output = +10

陣列數字輸出

mov  eax, array2 [esi*4]
call WriteDec
inc esi

● 比較

L1:
    mov eax, 10
    mov ebx, 5
    cmp eax, ebx
    JA L1		;if(eax > ebx)則跳到L1

◆ 特殊的 flag 值

指令	運算	指標
JZ	若為零則跳	ZF=1
JNZ	若為不零則跳	ZF=0
JC	若進位則跳	CF=1
JNC	若不進位則跳	CF=0
JO	若溢位則跳	OF=1
JNO	若不溢位則跳	OF=0
JS	若負號則跳	SF=1
JNS	若非負號則跳	SF=0
JP	同位(偶)則跳	PF=1
JNP	非同位(奇)則跳	PF=0

◆ 兩運算元是否相等或(E)AX的值

指令	運算	範例
JZ	相等則跳	if(left == right)
JNZ	不相等則跳	if(left != right)
JC	若 CX = 0 則跳
JNC	若 ECX = 0 則跳

◆ 無號運算元的比較

指令	運算
JA	較大則跳
JNBE	不是較小或相等則跳(=JA)
JAE	較大或相等則跳
JNB	不是較小則跳(=JAE)
JB	較小則跳
JNAE	不是較大或相等則跳(=JB)
JBE	較小或相等則跳
JNA	不是較大則跳(=JBE)

◆ 帶正負號運算元間的比較

指令	運算
JG	較大則跳
JNLE	非較小或相等則跳(=JG)
JGE	較大或相等則跳
JNL	不是較小則跳(=JGE)
JL	較小則跳
JNGE	非較大或相等則跳(=JL)
JLE	較小或相等則跳
JNG	不是較大則跳(=JLE)

● 迴圈

◆ 32以內的迴圈

mov ecx, 5	;次數
L1:
    ;內容
loop L1

◆ 無限制迴圈

MOV EBX, 5	;次數
L1:
    ;內容
DEC EBX
JNE L1

◆ 無條件跳躍

L1:
    ;內容
JMP L1

◆ 巢狀迴圈

.data
    count DWORD 0
.code
mov ecx, 5
;外迴圈
L1:
    mov count, ecx 	;儲存上一個外迴值
    mov ecx, 10 	;內迴值
    ;內迴圈
    L2:
        ;內容
    loop L2
    mov ecx, count 	;放回外迴值
loop L1

● 函式

由於組合語言並非一半高階語言一樣方便，因此重複的代碼會非常多，所以你可以宣告一些函式來簡化你的程式。

Prime0 PROTO ,
Wa:DWORD, StrA:PTR BYTE
    mov edx, StrA
    call WriteString

    mov eax, Wa
    call WriteDec
ret
Prime0 ENDP
END main

Prime PROC USES ESI EAX ECX EBX 	;不改變主函式暫存器內存的值
    ;副函式
ret
Prime ENDP
END main