本文描述基本的32位X86組合語言的一個子集，其中涉及組合語言的最核心部分，包括暫存器結構，資料表示，基本的操作指令（包括資料傳送指令、邏輯計算指令、算數運算指令），以及函式的呼叫規則。個人認為：在理解了本文後，基本可以無障礙地閱讀絕大部分標準X86彙編程式。當然，更復雜的指令請參閱Intel相關文件。

1 暫存器.

主要暫存器如下圖所示：

X86處理器中有8個32位的通用暫存器。由於歷史的原因，EAX通常用於計算，ECX通常用於迴圈變數計數。ESP和EBP有專門用途，ESP指示棧指標(用於指示棧頂位置)，而EBP則是基址指標（用於指示子程式或函式呼叫的基址指標）。如圖中所示，EAX、EBX、ECX和EDX的前兩個高位位元組和後兩個低位位元組可以獨立使用，其中兩位低位元組又被獨立分為H和L部分，這樣做的原因主要是考慮相容16位的程式，具體相容匹配細節請查閱相關文獻。

應用暫存器時，其名稱大小寫是不敏感的，如EAX和eax沒有區別。

2 記憶體和定址模式

2.1宣告靜態資料區

可以在X86組合語言中用匯編指令.DATA宣告靜態資料區（類似於全域性變數），資料以單位元組、雙位元組、或雙字（4位元組）的方式存放，分別用DB,DW, DD指令表示宣告記憶體的長度。在組合語言中，相鄰定義的標籤在記憶體中是連續存放的。

.DATA
var	DB 64	;宣告一個位元組，並將數值64放入此位元組中
var2	DB ?	; 宣告一個為初始化的位元組.
	DB 10	; 宣告一個沒有label的位元組，其值為10.
X	DW ?	; 宣告一個雙位元組，未初始化.
Y	DD 30000	; 宣告一個4位元組，其值為30000.

還可以宣告連續的資料和陣列，宣告陣列時使用DUP關鍵字

Z	DD 1, 2, 3	; Declare three 4-byte values, initialized to 1, 2, and 3. The value of location Z + 8 will be 3.
bytes	DB 10 DUP(?)	; Declare 10 uninitialized bytes starting at location bytes.
arr	DD 100 DUP(0)	; Declare 100 4-byte words starting at location arr, all initialized to 0
str	DB 'hello',0	; Declare 6 bytes starting at the address str, initialized to the ASCII character values for hello and the null (0) byte.

2.2 定址模式

現代X86處理器具有2³²位元組的定址空間。在上面的例子中，我們用標籤(label)表示記憶體區域，這些標籤在實際彙編時，均被32位的實際地址代替。除了支援這種直接的記憶體區域描述，X86還提供了一種靈活的記憶體定址方式，即利用最多兩個32位的暫存器和一個32位的有符號常數相加計算一個記憶體地址，其中一個暫存器可以左移1、2或3位以表述更大的空間。下面例子是彙編程式中常見的方式

mov eax, [ebx]	; 將ebx值指示的記憶體地址中的4個位元組傳送到eax中
mov [var], ebx	; 將ebx的內容傳送到var的值指示的記憶體地址中.
mov eax, [esi-4]	; 將esi-4值指示的記憶體地址中的4個位元組傳送到eax中
mov [esi+eax], cl	; 將cl的值傳送到esi+eax的值指示的記憶體地址中
mov edx, [esi+4*ebx]	; 將esi+4*ebx值指示的記憶體中的4個位元組傳送到edx

下面是違反規則的例子:

mov eax, [ebx-ecx]	; 只能用加法
mov [eax+esi+edi], ebx	; 最多隻能有兩個暫存器參與運算

2.3 長度規定

在宣告記憶體大小時，在組合語言中，一般用DB，DW，DD均可宣告的記憶體空間大小，這種現實宣告能夠很好地指導彙編器分配記憶體空間，但是，對於

mov [ebx], 2

如果沒有特殊的標識，則不確定常數2是單位元組、雙位元組，還是雙字。對於這種情況，X86提供了三個指示規則標記，分別為BYTE PTR, WORD PTR, and DWORD PTR，如上面例子寫成：mov BYTE PTR [ebx], 2， mov WORD PTR [ebx], 2， movDWORD PTR [ebx], 2，則意思非常清晰。

3 彙編指令

彙編指令通常可以分為資料傳送指令、邏輯計算指令和控制流指令。本節將講述其中最重要的指令，以下標記分別表示暫存器、記憶體和常數。

<reg32>	32位暫存器 (EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, ESP, or EBP)
<reg16>	16位暫存器 (AX, BX, CX, or DX)
<reg8>	8位暫存器(AH, BH, CH, DH, AL, BL, CL, or DL)
<reg>	任何暫存器
<mem>	記憶體地址 (e.g., [eax], [var + 4], or dword ptr [eax+ebx])
<con32>	32為常數
<con16>	16位常數
<con8>	8位常數
<con>	任何8位、16位或32位常數

3.1 資料傳送指令

mov — Move (Opcodes: 88, 89, 8A, 8B, 8C, 8E, ...)

mov指令將第二個運算元（可以是暫存器的內容、記憶體中的內容或值）複製到第一個運算元（暫存器或記憶體）。mov不能用於直接從記憶體複製到記憶體，其語法如下所示：

mov <reg>,<reg>
mov <reg>,<mem>
mov <mem>,<reg>
mov <reg>,<const>
mov <mem>,<const>

Examples
mov eax, ebx — 將ebx的值拷貝到eax
mov byte ptr [var], 5 — 將5儲存找var指示記憶體中的一個位元組中

push— Push stack (Opcodes: FF, 89, 8A, 8B, 8C, 8E, ...)

push指令將運算元壓入記憶體的棧中，棧是程式設計中一種非常重要的資料結構，其主要用於函式呼叫過程中，其中ESP只是棧頂。在壓棧前，首先將ESP值減4（X86棧增長方向與記憶體地址編號增長方向相反），然後將運算元內容壓入ESP指示的位置。其語法如下所示：

push <reg32>
push <mem>
push <con32>

Examples
push eax — 將eax內容壓棧
push [var] — 將var指示的4直接內容壓棧

pop— Pop stack

pop指令與push指令相反，它執行的是出棧的工作。它首先將ESP指示的地址中的內容出棧，然後將ESP值加4. 其語法如下所示：
pop <reg32>
pop <mem>

Examples
pop edi — pop the top element of the stack into EDI.
pop [ebx] — pop the top element of the stack into memory at the four bytes starting at location EBX.

lea— Load effective address

 lea實際上是一個載入有效地址指令，將第二個運算元表示的地址載入到第一個運算元（暫存器）中。其語法如下所示：

Syntax
lea <reg32>,<mem>

Examples
lea eax, [var] — var指示的地址載入eax中.
lea edi, [ebx+4*esi] — ebx+4*esi表示的地址載入到edi中，這實際是上面所說的定址模式的一種表示方式.

3.2 算術和邏輯指令

add— Integer Addition

add指令將兩個運算元相加，且將相加後的結果儲存到第一個運算元中。其語法如下所示：

add <reg>,<reg>
add <reg>,<mem>
add <mem>,<reg>
add <reg>,<con>
add <mem>,<con>
Examples
add eax, 10 — EAX ← EAX + 10
add BYTE PTR [var], 10 — 10與var指示的記憶體中的一個byte的值相加，並將結果儲存在var指示的記憶體中

sub— Integer Subtraction

sub指令指示第一個運算元減去第二個運算元，並將相減後的值儲存在第一個運算元，其語法如下所示：

sub <reg>,<reg>
sub <reg>,<mem>
sub <mem>,<reg>
sub <reg>,<con>
sub <mem>,<con>
Examples
sub al, ah — AL ← AL - AH
sub eax, 216 — eax中的值減26，並將計算值儲存在eax中

inc, dec— Increment, Decrement

inc,dec分別表示將運算元自加1，自減1，其語法如下所示：

inc <reg>
inc <mem>
dec <reg>
dec <mem>

Examples
dec eax — eax中的值自減1.
inc DWORD PTR [var] — var指示記憶體中的一個4-byte值自加1

imul— Integer Multiplication

整數相乘指令，它有兩種指令格式，一種為兩個運算元，將兩個運算元的值相乘，並將結果儲存在第一個運算元中，第一個運算元必須為暫存器；第二種格式為三個運算元，其語義為：將第二個和第三個運算元相乘，並將結果儲存在第一個運算元中，第一個運算元必須為暫存器。其語法如下所示：

imul <reg32>,<reg32>
imul <reg32>,<mem>
imul <reg32>,<reg32>,<con>
imul <reg32>,<mem>,<con>

Examples

imul eax, [var] — eax→ eax * [var] imul esi, edi, 25 — ESI → EDI * 25

idiv— Integer Division

idiv指令完成整數除法操作，idiv只有一個運算元，此運算元為除數，而被除數則為EDX:EAX中的內容（一個64位的整數），操作的結果有兩部分：商和餘數，其中商放在eax暫存器中，而餘數則放在edx暫存器中。其語法如下所示：

Syntax
idiv <reg32>
idiv <mem>

Examples

idiv ebx idiv DWORD PTR [var]   and, or, xor— Bitwise logical and, or and exclusive or 邏輯與、邏輯或、邏輯異或操作指令，用於運算元的位操作，操作結果放在第一個運算元中。其語法如下所示： and <reg>,<reg>
and <reg>,<mem>
and <mem>,<reg>
and <reg>,<con>
and <mem>,<con>

or <reg>,<reg>
or <reg>,<mem>
or <mem>,<reg>
or <reg>,<con>
or <mem>,<con>

xor <reg>,<reg>
xor <reg>,<mem>
xor <mem>,<reg>
xor <reg>,<con>
xor <mem>,<con>

Examples
and eax, 0fH — 將eax中的錢28位全部置為0，最後4位保持不變.
xor edx, edx — 設定edx中的內容為0.

not— Bitwise Logical Not

位翻轉指令，將運算元中的每一位翻轉，即0->1, 1->0。其語法如下所示：

not <reg>
not <mem>

Example
not BYTE PTR [var] — 將var指示的一個位元組中的所有位翻轉.

neg— Negate

取負指令。語法為：

neg <reg>
neg <mem>

Example
neg eax — EAX → - EAX

shl, shr— Shift Left, Shift Right

位移指令，有兩個運算元，第一個運算元表示被運算元，第二個運算元指示位移的數量。其語法如下所示：

shl <reg>,<con8>
shl <mem>,<con8>
shl <reg>,<cl>
shl <mem>,<cl>

shr <reg>,<con8>
shr <mem>,<con8>
shr <reg>,<cl>
shr <mem>,<cl>

Examples

shl eax, 1 — Multiply the value of EAX by 2 (if the most significant bit is 0)，左移1位，相當於乘以2 shr ebx, cl — Store in EBX the floor of result of dividing the value of EBX by 2 ⁿ where  n is the value in  CL.   3.3 控制轉移指令 X86處理器維持著一個指示當前執行指令的指令指標（IP），當一條指令執行後，此指標自動指向下一條指令。IP暫存器不能直接操作，但是可以用控制流指令更新。 一般用標籤（label）指示程式中的指令地址，在X86彙編程式碼中，可以在任何指令前加入標籤。如：

       mov esi, [ebp+8]
begin: xor ecx, ecx
       mov eax, [esi]

如第二條指令用begin指示，這種標籤的方法在某種程度上簡化了彙編程式設計，控制流指令通過標籤實現程式指令跳轉。

jmp — Jump

控制轉移到label所指示的地址，（從label中取出執行執行），如下所示：

jmp <label>

Example
jmp begin — Jump to the instruction labeled begin.

jcondition— Conditional Jump

條件轉移指令，條件轉移指令依據機器狀態字中的一些列條件狀態轉移。機器狀態字中包括指示最後一個算數運算結果是否為0，運算結果是否為負數等。機器狀態字具體解釋請見微機原理、計算機組成等課程。語法如下所示：

je <label> (jump when equal)
jne <label> (jump when not equal)
jz <label> (jump when last result was zero)
jg <label> (jump when greater than)
jge <label> (jump when greater than or equal to)
jl <label> (jump when less than)
jle <label>(jump when less than or equal to)

Example
cmp eax, ebx
jle done  , 如果eax中的值小於ebx中的值，跳轉到done指示的區域執行，否則，執行下一條指令。

cmp— Compare cmp指令比較兩個運算元的值，並根據比較結果設定機器狀態字中的條件碼。此指令與sub指令類似，但是cmp不用將計算結果儲存在運算元中。其語法如下所示： cmp <reg>,<reg>
cmp <reg>,<mem>
cmp <mem>,<reg>
cmp <reg>,<con>

Example
cmp DWORD PTR [var], 10
jeq loop, 

比較var指示的4位元組內容是否為10，如果不是，則繼續執行下一條指令，否則，跳轉到loop指示的指令開始執行
  call, ret— Subroutine call and return 這兩條指令實現子程式（過程、函式等意思）的呼叫及返回。call指令首先將當前執行指令地址入棧，然後無條件轉移到由標籤指示的指令。與其它簡單的跳轉指令不同，call指令儲存呼叫之前的地址資訊（當call指令結束後，返回到呼叫之前的地址）。 ret指令實現子程式的返回機制，ret指令彈出棧中儲存的指令地址，然後無條件轉移到儲存的指令地址執行。 call，ret是函式呼叫中最關鍵的兩條指令。具體細節見下面一部分的講解。語法為： call <label> ret   4 呼叫規則 為了加強程式設計師之間的協作及簡化程式開發程序，設定一個函式呼叫規則非常必要，函式呼叫規則規定函式呼叫及返回的規則，只要遵照這種規則寫的程式均可以正確執行，從而程式設計師不必關心諸如引數如何傳遞等問題；另一方面，在組合語言中可以呼叫符合這種規則的高階語言所寫的函式，從而將組合語言程式與高階語言程式有機結合在一起。 呼叫規則分為兩個方面，及呼叫者規則和被呼叫者規則，如一個函式A呼叫一個函式B，則A被稱為呼叫者(Caller)，B被稱為被呼叫者(Callee)。 下圖顯示一個呼叫過程中的記憶體中的棧佈局：

在X86中，棧增長方向與記憶體編號增長方向相反。

Caller Rules

呼叫者規則包括一系列操作，描述如下：

1）在呼叫子程式之前，呼叫者應該儲存一系列被設計為呼叫者儲存的暫存器的值。呼叫者儲存暫存器有eax，ecx，edx。由於被呼叫的子程式會修改這