程序的机器级表示

• x86-64 汇编（AT&T 语法）
  • 数据类型
    • 整数按照长度分类：
      • 1 字节：b
      • 2 字节：字，w
      • 4 字节：双字，l
      • 8 字节：四字，q
    • 浮点数按照长度分类：
      • 4 字节：单精度
      • 8 字节：双精度
      • 10 字节
  • 通用寄存器
    • 命名规则：
      • 用前缀来区分寄存器的不同长度：
        • 无前缀：16 位
        • e：32 位
        • r：64 位
      • 用后缀来区分寄存器中的不同部分：
        • l：低 8 位（仅 a、b、c、d 16 位寄存器）
        • h：高 8 位（仅 a、b、c、d 16 位寄存器）
        • d：低 32 位（仅 %r8~%r15）
        • 其他: 所有部分
    • 通用寄存器名称及作用：
      • %rax：累加结果
      • %rbx：基址
      • %rcx：计数器
      • %rdx：数据
      • %rsi：源索引
      • %rdi：目标索引
      • %rsp：栈指针
      • %rbp：基址指针
      • %r8~%r15：64 位通用寄存器，没有特殊意义
  • 指令
    • 操作数与寻址
      • 多种形式（适用于所有指令）：
        • 立即数：相当于常量，硬编码在指令中，以 $ 开头。
        • 寄存器
        • 内存：用 () 表示一个内存单元，括号中间是内存地址。
      • 内存寻址方式：
        • 通用地址计算形式：<C>(<Rb>, <Ri>, <S>)，表示地址 <C> + <Rb> + <S> * <Ri>
        • 简单寻址：(<Rb>)
        • 变址：<C>(<Rb>)
    • 移动
      • mov?
        • 语法 mov? <S>, <D>，其中 ? 可以是 b、w、l、q，表示把 <S> 的值赋值给 <D>。
        • 操作数规则：
          • <S>、<D> 是操作数，可以是立即数、寄存器、内存。
          • 立即数只表示 32 位有符号整数。
          • <S>、<D> 不可以同时是内存位置。
        • <D> 为寄存器时的赋值规则：
          • 如果 ? 是 b 或 w，则只修改 <D> 的指定的位置和长度。
          • 如果 ? 是 l，则用 <S> 修改 D 的低 32 位，同时用 0 清空高 32 位。
          • 如果 ? 是 q，则使用全部寄存器空间，没有特殊情况。
      • movabsq
        • 语法 movabsq <S>, <D>，表示移动立即数。
        • <S> 是一个 64 位立即数，其他功能与 mov? 类似。
      • movz??
        • 语法 movz?? <S>, <D>，其中 ? 都可以是 b、w、l、q，表示赋值的时候清零高位（零扩展）。
        • 两个 ? 需要满足 <D> 的比 <S> 更长。?? 不能是 lq，因为这个是 movl 的默认行为。
      • movs??
        • 语法 movz?? <S>, <D>，表示赋值的时候使用符号扩展。
        • 其他与 movz?? 类似，但是存在 movslq。
      • c?t?
        • 语法 c?t?，表示对 %ax 类寄存器符号扩展再赋值给自身。
        • cltq 表示符号扩展 %eax，赋值给 %rax。
        • cqto 表示符号扩展 %rax，赋值给 %rdx:%rax，即结果的高位在 %rdx。
    • 算术/逻辑运算
      • leaq
        • 语法 leaq <C>(<Rb>, <Ri>, <S>), <D>，表示计算地址并赋值给 <D>。
        • 寻址计算可以用于表示乘和加，比分开的乘和加更高效。
      • 双目算术/逻辑指令
        • add? <S>, <D>，表示 <D> += <S>。
        • sub? <S>, <D>，表示 <D> -= <S>。
        • 乘法系列：
          • imul? <S>, <D>，表示补码 <D> *= <S>。
          • imulq <S>，表示补码 %rdx:%rax = <S> * %rax。
          • mul? <S>, <D>，表示无符号 <D> *= <S>。
          • mulq <S>，表示无符号 %rdx:%rax = <S> * %rax。
        • 除法系列：
          • idivq <S>，表示补码 %rax = %rdx:%rax / <S>，%rdx = %rdx:%rax % <S>。
          • divq <S>，表示无符号 %rax = %rdx:%rax / <S>，%rdx = %rdx:%rax % <S>。
        • and? <S>, <D>，表示 <D> &= <S>。
        • or? <S>, <D>，表示 <D> |= <S>。
        • xor? <S>, <D>，表示 <D> ^= <S>。
        • sal? <S>, <D>，表示 <D> <<= <S>。
        • sar? <S>, <D>，表示 <D> >>= <S>，即算术右移。
        • shr? <S>, <D>，表示 <D> >>>= <S>，即逻辑右移。
      • 单目算术/逻辑指令
        • neg? <D>，表示 <D> = -<D>。
        • not? <D>，表示 <D> = ~<D>。
        • inc? <D>，表示 <D> += 1。
        • dec? <D>，表示 <D> -= 1。