從MIPS切換到x86彙編時應該知道什麼？

Question

在學校，我們一直在用MIPS彙編語言進行編程。我有興趣鑽研x86彙編，我聽說這有點難（甚至我的MIPS教科書也這麼說）。

在深入x86世界之前，我應該知道哪些核心信息作爲MIPS程序員？

Answer 1

要記住最重要的事情是：

• 很少通用寄存器，並且你有哪些不是純粹的GP - 許多指令要求使用特定的寄存器用於特定目的。
• x86指令是雙操作碼形式而不是三操作碼，它可以使某些操作更加複雜。也就是說，不是添加r0，r1，r2（r0 = r1 + r2），而是添加eax，ebx（eax + = ebx）。
• 保護模式下的段（DOS以外的所有32位代碼，有效地）使你的內存尋址方案非常不明顯，當你開始時它可以咬你。
• 您將一直在查看通過指令設置/清除的標誌。學習愛英特爾手冊。
• 編輯，我忘了一件事：使用子寄存器（例如ah來訪問eax寄存器的低16位的高8位）可以使對寄存器的跟蹤操作變得非常困難。小心並且大膽地評論，直到你把事情弄糟。

除此之外，x86非常簡單。當你學會濫用像'lea'和'test'這樣的指令時，你會學會去愛它。此外，protip：英特爾會免費向您發送指令集手冊的副本，甚至無需支付運費。瀏覽他們的網站以獲得履行電子郵件並通過SKU索取書籍。

Answer 2

與大多數其他體系結構相比，x86的可用寄存器集非常有限。這並不能真正使彙編語言學得更難，但有時會使實現代碼變得更加困難。另外，由於x86具有強大的向後兼容性的歷史，指令集不是非常對稱的（絕對是RISC之前的），並且可能有很多例外情況需要注意規則和邊界情況。

Answer 3

x86比MIPS擁有更復雜的指令。所以在MIPS中可能有一條指令用於共同序列（最顯着的是內存尋址）。缺少大量的寄存器肯定是一個缺點，但是在兩種體系結構中都有一些約定，這些約定幾乎將可以自由使用的數量限制在4-5之間。在x86中更加明顯。對於註冊表使用情況，x86比MIPS有更多的例外，你必須記住，但是沒有什麼值得一直抱怨的。

從經驗說起，任何一種語言都有相同的學習難度，包括慣例。考慮到豐富的在線資源及其受歡迎程度，也許x86更容易一點。

關於x86的難點在於生成二進制，因爲它的可變長度指令和幾種尋址模式。大多數情況下，你永遠不需要這樣做。

我當然可以推薦你學習比MIPS更復雜的指令體系結構。

而且，這很重要，不要成爲RISC訴諸宗教戰爭的一部分。 CISC ...

Answer 4

我一直在學習x86和x86_64編寫自己的彙編程序。如果你不打算自己編寫彙編程序，那麼我會說的一些東西幾乎沒用。儘管我自己不瞭解MIPS。

x86間接尋址是一件複雜的事情。在一個單一的指令，你可以做這些：

mov reg, [reg+offset] 
mov reg, [reg*scale+base register+offset] # in where scale can be 1, 2, 4 or 8. 

他們的指令編碼就是因爲這個複雜的，但它是爲每一個編碼這樣的指令是一致的。您可能想從sandpile.org讀取此內容。如果你想了解更多關於編碼的知識，你可以隨時向我諮詢。另一個編碼相關惱人細節的指令是前綴。他們改變了教學的意義。例如，前面的0x66（如果我沒記錯的話），一些指令會變成16位GPR而不是32位GPR。

32位GPRS（按順序）：EAX，ECX，EDX，EBX，ESP，EBP，ESI，EDI

64位的GPR：RAX，RCX，RDX，RBX，RSP，RBP，RSI，RDI，R8 ，r9，r10，r11，r12，r13，r14，r15

注意這裏有很少的通用寄存器，這會迫使大多數軟件或多或少地以疊加機器的方式使用它。一個痛苦的細節。 rsp用於堆棧（pop，push-instructions），並且rbp也傾向於保留。 x86_64擁有更多的寄存器，但即使每個消費者都擁有能夠支持它的處理器，人們也會採用它。

有兩種不同的浮點運算指令集。 XMM是最新的。在x86_64中，有16個128位寄存器可用，x86中只有8個。舊指令集將寄存器處理爲堆棧。你只是沒有交換，咬或腐爛，所以使用它是令人費解的。

在使用中x86往往會減少到RISC機器中。其中一些複雜的指令不會在新機器上帶來好處，甚至會更慢。您將根據您正在閱讀或寫作的內容瞭解30-150條說明。你也可以完全忽略一些舊的指令和AL/HL-stuff。請記住，這是1978年背後的所有混亂起因，令人驚訝的是它不會更糟，從第一次推出IA-32起的31年和24年就是這樣。很多事情在那個時候改變了他們的相關性。

直接跳轉和調用似乎是在x86的下一條指令相對。因此：

jmp nowhere # or call, jz, jg whatever... 
nowhere: 
    nop 

結束編碼爲'JMP imm：0，NOP'。絕對跳轉的寄存器間接jmp。我們也很高興地注意到沒有寄存器間接的有條件跳轉，它也困擾着我。

這裏是不是一切可能，你應該知道，但第一個東西，進入我的腦海從你的問題。但也許你現在可以與這些相處。