基础 属于

关于 基础

注释

Exercism 的 x86-64 轨道使用 NASM（The Netwide Assembler）作为汇编器。 在 NASM 中，注释以分号（;）开头。

注释可以放在程序中的任何位置，汇编器会忽略;之后的所有内容。

常量

在 NASM 中，可以用 equ 定义汇编期常量。 例如，下面这段代码定义了一个名为UNIVERSE的常量，值为42：

UNIVERSE equ 42

常量在定义时求值一次，之后不能重新定义。

通用寄存器（GPRs）

在汇编中，我们通常不使用变量，而是用寄存器来存储值。 CPU 寄存器是计算机处理器内部的一块快速内存。 大多数计算都在 CPU 的寄存器中进行。

有些寄存器用于各种不同的计算，被称为通用寄存器（GPRs）。 另一些寄存器则有特殊或专门的用途。

在 x86-64 中，有 16 个 64 位通用寄存器（GPRs），它们也可以按 32 位、16 位或 8 位进行访问。 下面介绍了这些通用寄存器，其中rn里的n取值范围是 8 到 15：r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14和r15。

当使用少于 64 位时，访问的通常是寄存器中较低的那部分位。 这条规则的例外是ah、bh、ch和dh，它们访问的是寄存器 16 位部分中的高 8 位。

下面以rax寄存器为例，说明这些位是如何被访问的：

+--------+---------------------------------------+
| 64-bit |                  rax                  |
+--------+-------------------+-------------------+
| 32-bit |                   |        eax        |
+--------+-------------------+---------+---------+
| 16-bit |                             |    ax   |
+--------+-----------------------------+----+----+
| 8-bit  |                             | ah | al |
+--------+-----------------------------+----+----+

其中一些寄存器在函数调用之间必须保持不变：rbp、rsp、rbx、r12、r13、r14和r15。 如果没有保持它们，可能会导致错误或未定义行为。

其余的寄存器不需要保持，可以自由使用：rax、rcx、rdx、rdi、rsi、r8、r9、r10和r11。

指令

指令是 CPU 能够执行的计算操作。 它们通常具有以下形式：

name destination, source

也就是说，指令名放在最前面，然后至少一个空白字符，接着是目标操作数、一个逗号（,），最后是源操作数。 指令通常不会修改源操作数，只修改目标操作数。

除非另有说明，两个操作数的大小必须相同。 例如，如果源操作数是 16 位，那么目标操作数也必须是 16 位。

例如，要把一个值存入寄存器，可以使用 mov 指令：

mov rax, rdx  ; rax = rdx
              ; mov is the name, rax is the destination operand and rdx is the source operand

上面的代码片段把源操作数rdx全部 64 位的内容复制到rax的全部 64 位中，rax是该指令的目标操作数。

在大多数指令中，可以把整数常量用作源操作数（但不能用作目标操作数）：

mov rcx, 42 ; rcx = 42
            ; rcx is the destination operand and 42 is the source operand

注意，向 32 位寄存器写入也会清除高位，因此mov eax, 42与mov rax, 42等价。 对 16 位和 8 位寄存器来说并非如此。

对于加法、减法和乘法这些算术运算，可以使用 add、sub 和 imul 指令：

add rax, rsi ; rax = rax + rsi
imul rax, rdi ; rax = rax * rdi
sub rax, r8 ; rax = rax - r8

函数

指令被组织成函数。 所有函数都放在源文件的section .text中。

一个函数声明由以下部分组成：

1. 一个带有函数名的标签，后面跟一个:。
2. 定义该函数的指令。
3. 返回指令 ret。

实参如何传入函数、如何从函数返回，都有特定的约定。 两种主要的调用约定是 System V AMD64 ABI 和 Microsoft x64。

本轨道使用 System V AMD64 ABI 调用约定，前六个整数实参通过寄存器传给函数。 它们按以下顺序传递：rdi、rsi、rdx、rcx、r8和r9。

整数值通过rax寄存器从函数返回。

要调用函数，我们使用 call 指令。 函数可以在同一个源文件中的任何位置调用。 为了让函数对其他源文件可见，必须使用global指示符。

例如，下面声明了一个函数sum：

section .text ; functions are placed here

global sum ; sum is visible to other source files

sum:
    ; first argument is passed in rdi
    ; second argument is passed in rsi
    ; return value is placed in rax

    mov rax, rdi ; rax is now equal to rdi
    add rax, rsi ; rax = rax + rsi

    ret ; function return

而下面这段代码用实参 3 和 5 调用了我们的sum函数：

mov rdi, 3  ; First argument in rdi
mov rsi, 5  ; Second argument in rsi
call sum

; The rax register now contains the value 8 (3 + 5), after sum returns