深入理解计算机系统——第三章—3.5算术和逻辑操作

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3.5 算术和逻辑操作

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3.5.1 加载有效地址

加载有效地址（load effective address）指令 leaq 实际上是 movq 指令的变形。它的指令形式是从内存读数据到寄存器，但实际上它根本就没有引用内存，而是将有效地址写入到目的操作数。
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3.5.2 一元和二元操作

e.g.:
一元操作：

incq (%rsp)

二元操作：

subq %rax, %rdx

3.5.3 移位操作

左移指令有两个名字： SAL 和 SHL（二者效果一样，都是将右边补上 0 ）。右移指令也有两个： SAR 执行算术右移（左边填上符号位），而 SHR执行逻辑移位（填上 0 )。

3.5.4 讨论

大多数指令既可以用于无符号运算，也可以用于补码运算。只有右移操作要求区分有符号和无符号数。
示例：这里写图片描述

tips:
xorq %rdx, %rdx

对 %rdx 求 0

任何更新低位4字节的指令都会把高位字节设置为0

xorl %edx, %edx （字节）
等价于 movl $0, %edx （5字节）

3.5.5 特殊的算术操作

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imulq 指令有两种不同形式。其中一种是一个“双操作数”乘法指令。它从两个64位操作数产生一个64位乘积，实现了2.3.4和2.3.5节中的操作 $*_{64}^u$ 和 $*_{64}^u$ （将乘积截取到64位时，无符号乘法和补码乘法的位级行为是一样的。）。
另一种“单操作数”乘法指令（包含无符号乘法（mulq）和补码乘法（imulq)。
这两条指令都要求一个参数必须在寄存器 %rax 中，而另一个作为指令的源操作数给出。乘积存放在寄存器 %rdx（高64位）和 %rax（低64位）中。
示例：
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除法和取模操作。有符号除法指令 idivl 将寄存器 %rdx（高64位）和%rax（低64位）中的 128 位数作为除数，而除数作为指令的操作数给猪。指令将商存储在寄存器 %rax 中，将余数存储在寄存器 %rdx 中（取模运算结果）。
特殊点：对于64 位除数来说，这个值通常存放在 %rax 中， %rdx 的位一个设置全为 0 （无符号运算）或者 %rax 的符号位（有符号运算）（可以用一个无操作数指令 cqto 来完成，该指令隐含读出 %rax 的符号位并将结果复制到 %rdx 的所有位）。
示例：
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