汇编语言指令详解

指令（instruction）是一种语句，它在程序汇编编译时变得可执行。汇编器将指令翻译为机器语言字节，并且在运行时由 CPU 加载和执行。

一条指令有四个组成部分：

• 标号（可选）
• 指令助记符（必需）
• 操作数（通常是必需的）
• 注释（可选）

不同部分的位置安排如下所示：

[label: ] mnemonic [operands] [;comment]

现在分别了解每个部分，先从标号字段开始。

1) 标号

标号（label）是一种标识符，是指令和数据的位置标记。标号位于指令的前端，表示指令的地址。同样，标号也位于变量的前端，表示变量的地址。标号有两种类型：数据标号和代码标号。

数据标号标识变量的位置，它提供了一种方便的手段在代码中引用该变量。比如，下面定义了一个名为 count 的变量：

count DWORD 100

汇编器为每个标号分配一个数字地址。可以在一个标号后面定义多个数据项。在下面的例子中，array 定义了第一个数字（1024）的位置，其他数字在内存中的位置紧随其后：

array DWORD 1024, 2048
      DWORD 4096, 8192

程序代码区（指令所在区段）的标号必须用冒号（:）结束。代码标号用作跳转和循环指令的目标。例如，下面的 JMP 指令创建一个循环，将程序控制传递给标号 target 标识的位置：

target:
        mov ax,bx
        ...
        jmp target

代码标号可以与指令在同一行上，也可以自己独立一行：

L1: mov ax, bx
L2 :

标号命名规则要求，只要每个标号在其封闭子程序页中是唯一的，那么就可以多次使用相同的标号。

2) 指令助记符

指令助记符（instruction mnemonic）是标记一条指令的短单词。在英语中，助记符是帮助记忆的方法。相似地，汇编语言指令助记符，如 mov, add 和 sub，给出了指令执行操作类型的线索。下面是一些指令助记符的例子：

助记符	说明	助记符	说明
MOV	传送（分配）数值	MUL	两个数值相乘
ADD	两个数值相加	JMP	跳转到一个新位置
SUB	从一个数值中减去另一个数值	CALL	调用一个子程序

3) 操作数

操作数是指令输入输出的数值。汇编语言指令操作数的个数范围是 0〜3 个，每个操作数可以是寄存器、内存操作数、整数表达式和输入输岀端口。

生成内存操作数有不同的方法，比如，使用变量名、带方括号的寄存器等。变量名暗示了变量地址，并指示计算机使用给定地址的内存内容。下表列出了一些操作数示例：

示例	操作数类型	示例	操作数类型
96	整数常量	eax	寄存器
2+4	整数表达式	count	内存

现在来考虑一些包含不同个数操作数的汇编语言指令示例。比如，STC 指令没有操作数：

stc                    ;进位标志位置 1

INC 指令有一个操作数：

inc eax                ;EAX 加 1

MOV 指令有两个操作数：

mov count, ebx         ;将 EBX 传送给变量 count

操作数有固有顺序。当指令有多个操作数时，通常第一个操作数被称为目的操作数，第二个操作数被称为源操作数（source operand）。

一般情况下，目的操作数的内容由指令修改。比如，在 mov 指令中，数据就是从源操作数复制到目的操作数。

IMUL 指令有三个操作数，第一个是目的操作数，第二个和第三个是进行乘法的源操作数：

imul eax,ebx,5

在上例中，EBX 与 5 相乘，结果存放在 EAX 寄存器中。

4) 注释

注释是程序编写者与阅读者交流程序设计信息的重要途径。程序清单的开始部分通常包含如下信息：

• 程序目标的说明
• 程序创建者或修改者的名单
• 程序创建和修改的日期
• 程序实现技术的说明

注释有两种指定方法：

• 单行注释，用分号（;）开始。汇编器将忽略在同一行上分号之后的所有字符。
• 块注释，用 COMMENT 伪指令和一个用户定义的符号开始。汇编器将忽略其后所有的文本行，直到相同的用户定义符号出现为止。

示例如下：

COMMENT !
        This line is a comment.
        This line is also a comment.
!

其他符号也可以使用，只要该符号不出现在注释行中：

COMMENT &
        This line is a comment.
        This line is also a comment.
&

当然，程序员应该在整个程序中提供注释，尤其是代码意图不太明显的地方。

5) NOP（空操作）指令

最安全（也是最无用）的指令是 NOP（空操作）。它在程序空间中占有一个字节，但是不做任何操作。它有时被编译器和汇编器用于将代码对齐到有效的地址边界。

在下面的例子中，第一条指令 MOV 生成了 3 字节的机器代码。NOP 指令就把第三条指令的地址对齐到双字边界（4 的偶数倍）：

00000000   66   8B  C3  mov ax,bx
00000003   90           nop           ;对齐下条指令
00000004   8B   D1      mov edx,ecx

x86 处理器被设计为从双字的偶数倍地址处加载代码和数据，这使得加载速度更快。