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I, 汇编语言分类：
汇编语言和CPU息息相关，但是不能把汇编语言完全等同于CPU的机器指令。不同架构的CPU指令并不相同，如x86，powerpc，arm各有各的指令系统；甚至同一种架构的CPU有几套指令集，典型的如arm除了有32位的指令集外，还有一套16位的thumb指令集。但是作为开发语言的汇编，本质上是一套语法规则和助记符的集合，它可以包容不同的指令集。如果从CPU体系来划分，常见的汇编有两种：IBM PC汇编和ARM汇编。
IBM PC汇编也就是Intel的汇编，因为IBM 最早推出PC机，后来的体系很多都要和它兼容，所以也使用了相同的汇编语言。ARM压根没考虑过兼容，它的指令集和x86完全是两个体系，所以汇编语言也独立发展出一套。
CPU只是限定了机器码，作为开发语言的汇编，其实还和编译器息息相关。汇编语言出现的早，没有像C语言一样定义出标准，所以编译器的厂商各搞一套。到现在，最有名的也是两家：MASM和GNU ASM。前者是微软的，只支持x86，用在DOS/Windows平台中；后者是开源产品，主要用在Linux中，基本上支持大部分的CPU架构。这两者的区别在于伪指令的不同，伪指令是用来告诉编译器如何工作的，和编译器相关，和CPU无关。其实汇编的编译相当简单，这两套伪指令只是符号不相同，含义是大同小异，明白了一种，看另一种就很容易了。
从汇编格式分，还有Intel格式和AT&T格式的区别，前者是Intel的，windows平台常见，后者最早由贝尔实验室推出，用于Unix中，GUN汇编器的缺省格式就是AT&T。不过GNU的汇编器和调试器gdb对这两种格式都支持，可以随便切换。MASM只支持Intel格式。Intel格式和AT&T格式的区别只是符号系统的区别，这与x86和arm的区别可不一样，后者是CPU体系的区别。
所谓 内嵌汇编，它是用于C语言和汇编语言混合编程的，所以和编译器也关系紧密，目前也是有两种，GNU的内嵌汇编和MASM的内嵌汇编，它们的语法和普通汇编是有区别的，特别是GNU的内嵌汇编不是很容易看懂，需要专门学习才行。MASM的内嵌汇编和普通汇编的区别则不大。
关于汇编语言的种类，可以说有多少种不同内核的CPU，就有多少种汇编语言。汇编并不是只有8086/8088汇编，还有8051,ARM,Alpha,MIPS汇编等等...
如你所知， 汇编是一种面向机器的编程语言，之所以说面向机器是指它的指令系统与具体的CPU芯片相关联，通常不同CPU硬件有不同的汇编系统。8086&8088分别是Intel公司的16位和准16位的CPU,通常使用它作为教材讲解微机机系统原理，是因为80x86系列CPU应用广泛，具有代表性。
8051主要应用在单片机，ARM汇编用于ARM处理器...不需要解释。
8086是INTEL公司推出的最早实际应用到微型个人计算机上CPU芯片型号；80x86是在8086基础上的增强型，包括80286，80386，80486，其后就改称奔腾了。大的区别上：8086和80286是16位的CPU，80386和80486是32位CPU；80486还多了数学辅助处理器，增强了复杂的数学运算能力。小的区别上就比较多了，如频率越来越快，包括寄存器的增加等。
和C语言不同，汇编语言更多的针对特定CPU内核，因此，不同内核的CPU，必须有对应的汇编语言编译器将汇编语言别写的程序编译成对应CPU的机器语言代码，CPU才能正确识别和执行这些代码。
II, 寄存器概念
寄存器是CPU里的东西,内存是挂在CPU外面的数据总线上的,
访问内存时要在CPU的寄存器填上地址,再执行相应的汇编指令,这时CPU会在数据总线上生成读取或写入内存数据的时钟信号,最终内存的内容会被CPU寄存器的内容更新(写入)或被读入CPU的寄存器(读取)
不只是PC上的CPU,所有的嵌入式CPU,单片机都一个样
首先明确一点：
CPU <--- > 寄存器<--- > 缓存<--- >内存
寄存器的工作方式很简单，只有两步：（1）找到相关的位，（2）读取这些位。
内存的工作方式就要复杂得多：
（1）找到数据的指针。（指针可能存放在寄存器内，所以这一步就已经包括寄存器的全部工作了。）
（2）将指针送往内存管理单元（MMU），由MMU将虚拟的内存地址翻译成实际的物理地址。
（3）将物理地址送往内存控制器（memory controller），由内存控制器找出该地址在哪一根内存插槽（bank）上。
（4）确定数据在哪一个内存块（chunk）上，从该块读取数据。
（5）数据先送回内存控制器，再送回CPU，然后开始使用。
内存的工作流程比寄存器多出许多步。每一步都会产生延迟，累积起来就使得内存比寄存器慢得多。
为了缓解寄存器与内存之间的巨大速度差异，硬件设计师做出了许多努力，包括在CPU内部设置缓存、优化CPU工作方式，尽量一次性从内存读取指令所要用到的全部数据等等。
寄存器、存储器、内存之间的关系：
存储器 涵盖了所有关于存储的范畴，寄存器和内存都属于该范畴。
寄存器是中央处理器内的组成部份。它跟CPU有关。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。
内存，即 内部存储器 ，一般分为只读存储器和随即存储器，以及最强悍的高速缓冲存储器（CACHE），只读存储器应用广泛，它通常是一块在硬件上集成的可读芯片，作用是识别与控制硬件，它的特点是只可读取，不能写入。随机存储器的特点是可读可写，断电后一切数据都消失，我们所说的内存条就是指它了。
CACHE是在CPU中速度非常块，而容量却很小的一种存储器，它是计算机存储器中最强悍的存储器。由于技术限制，容量很难提升，一般都不过兆。
因此，堆栈概念不应与寄存器混淆，堆Heap 栈 Stack 概念存在于程序的内存分配环节
主要寄存器如下图所示：
X86处理器中有8个32位的通用寄存器。由于历史的原因，EAX通常用于计算，ECX通常用于循环变量计数。ESP和EBP有专门用途，ESP指示栈指针(用于指示栈顶位置)，而EBP则是基址指针（用于指示子程序或函数调用的基址指针）。如图中所示，EAX、EBX、ECX和EDX的前两个高位字节和后两个低位字节可以独立使用，其中两位低字节又被独立分为H和L部分，这样做的原因主要是考虑兼容16位的程序，具体兼容匹配细节请查阅相关文献。
应用寄存器时，其名称大小写是不敏感的，如EAX和eax没有区别。
更详细一些的介绍图：
下面通过一个具体的C代码反汇编的汇编代码分析加深对这些常用代码的理解，实验环境是实验楼32位Linux虚拟机。
具体C代码如下：
通过 gcc –S –o main.s main.c -m32 指令将代码编译成汇编代码，精简后的汇编代码如下：
下面将着重分析上面这段代码。首先，汇编代码也是从main开始执行，首先将ebp寄存器值入栈，然后ebp指向esp位置，esp值减4之后将数字10存在esp指向的位置，最后调将eip入栈，同时eip指向函数f的起始位置。
f函数首先也是ebp入栈，然后ebp指向esp位置，esp值减4之后将ebp位置加8位置的值，也就是数字10保存到eax寄存器中，然后将eax中的值也就是10保存到esp中，最后将eip入栈，调用函数g。
g函数也是相同的操作，ebp入栈，ebp指向esp位置，ebp地址减8处的值10放进eax，然后eax中的数值增加5，然后出栈到ebp，ebp只想24地址处。然后ret，也就是esp处值出栈到eip，eip=15。
然后又回到f函数的15指令处执行，eax寄存器的值增加4，变成19，然后执行leave指令，也就是esp指向ebp处，然后esp处值出栈到ebp，然后esp处值出栈到eip，程序下面跳转至24行指令。
指令又回到main函数执行，首先eax值加8，变成27，然后执行leave指令，也就是esp指向ebp处，然后esp处值出栈到ebp，然后esp处值出栈到eip，程序下面跳转至main函数开始前的地方继续执行。
III, 内存和寻址模式
III.1声明静态数据区
可以在X86汇编语言中用汇编指令.DATA声明静态数据区（类似于全局变量），数据以单字节、双字节、或双字（4字节）的方式存放，分别用DB,DW, DD指令表示声明内存的长度。在汇编语言中，相邻定义的标签在内存中是连续存放的。
| .DATA | |||
| var | DB 64 | ;声明一个字节，并将数值64放入此字节中 | |
| var2 | DB ? | ; 声明一个为初始化的字节. | |
| DB 10 | ; 声明一个没有label的字节，其值为10. | ||
| X | DW ? | ; 声明一个双字节，未初始化. | |
| Y | DD 30000 | ; 声明一个4字节，其值为30000. |
还可以声明连续的数据和数组，声明数组时使用DUP关键字
| 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. |
III,2 寻址模式
现代X86处理器具有232字节的寻址空间。在上面的例子中，我们用标签(label)表示内存区域，这些标签在实际汇编时，均被32位的实际地址代替。除了支持这种直接的内存区域描述，X86还提供了一种灵活的内存寻址方式，即利用最多两个32位的寄存器和一个32位的有符号常数相加计算一个内存地址，其中一个寄存器可以左移1、2或3位以表述更大的空间。下面例子是汇编程序中常见的方式
mov eax, [ebx] ; 将ebx值指示的内存地址中的4个字节传送到eax中 mov [var], ebx ; 将ebx的内容传送到var的值指示的内存地址中. mov eax, [esi-4] ; 将esi-4值指示的内存地址中的4个字节传送到eax中 mov [esi+eax], cl ; 将cl的值传送到esi+eax的值指示的内存地址中 mov edx, [esi+4*ebx] ; 将esi+4*ebx值指示的内存中的4个字节传送到edx
下面是违反规则的例子:
| mov eax, [ebx-ecx] | ; 只能用加法 |
| mov [eax+esi+edi], ebx | ; 最多只能有两个寄存器参与运算 |
III,3 长度规定
在声明内存大小时，在汇编语言中，一般用DB，DW，DD均可声明的内存空间大小，这种现实声明能够很好地指导汇编器分配内存空间，但是，对于
mov [ebx], 2
如果没有特殊的标识，则不确定常数2是单字节、双字节，还是双字。对于这种情况，X86提供了三个指示规则标记，分别为BYTE PTR, WORD PTR, and DWORD PTR，如上面例子写成：movBYTE PTR [ebx], 2， mov WORD PTR [ebx], 2， mov DWORD PTR [ebx], 2，则意思非常清晰。
IV. 汇编指令
汇编指令通常可以分为数据传送指令、逻辑计算指令和控制流指令。本节将讲述其中最重要的指令，以下标记分别表示寄存器、内存和常数。
| <reg32> | 32位寄存器 (EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, ESP, or EBP) |
| <reg16> | 16位寄存器 (AX, BX, CX, or DX) |
| <reg8> | 8位寄存器(AH, BH, CH, DH, AL, BL, CL, or DL) |
| <reg> | 任何寄存器 |
| <mem> | 内存地址 (e.g., [eax], [var + 4], or dword ptr [eax+ebx]) |
| <con32> | 32为常数 |
| <con16> | 16位常数 |
| <con8> | 8位常数 |
| <con> | 任何8位、16位或32位常数 |
IV. 1 数据传送指令
mov — Move (Opcodes: 88, 89, 8A, 8B, 8C, 8E, ...)
mov指令将第二个操作数（可以是寄存器的内容、内存中的内容或值）复制到第一个操作数（寄存器或内存）。mov不能用于直接从内存复制到内存，其语法如下所示：
mov <reg>,<reg> mov <reg>,<mem> mov <mem>,<reg> mov <reg>,<const> mov <mem>,<const>
Examples
mov eax, ebx — 将ebx的值拷贝到eax
mov byte ptr [var], 5 — 将5保存找var指示内存中的一个字节中
push— Push stack (Opcodes: FF, 89, 8A, 8B, 8C, 8E, ...)
push指令将操作数压入内存的栈中，栈是程序设计中一种非常重要的数据结构，其主要用于函数调用过程中，其中ESP只是栈顶。在压栈前，首先将ESP值减4（X86栈增长方向与内存地址编号增长方向相反），然后将操作数内容压入ESP指示的位置。其语法如下所示：
push <reg32> push <mem> push <con32>
Examples
push eax — 将eax内容压栈
push [var] — 将var指示的4直接内容压栈
pop— Pop stack
pop指令与push指令相反，它执行的是出栈的工作。它首先将ESP指示的地址中的内容出栈，然后将ESP值加4. 其语法如下所示：
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实际上是一个载入有效地址指令，将第二个操作数表示的地址载入到第一个操作数（寄存器）中。其语法如下所示：
Syntax
lea <reg32>,<mem>
Examples
lea eax, [var] — var指示的地址载入eax中.
lea edi, [ebx+4*esi] — ebx+4*esi表示的地址载入到edi中，这实际是上面所说的寻址模式的一种表示方式.
IV. 2 算术和逻辑指令
add— Integer Addition
add指令将两个操作数相加，且将相加后的结果保存到第一个操作数中。其语法如下所示：
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与var指示的内存中的一个byte的值相加，并将结果保存在var指示的内存中
sub— Integer Subtraction
sub指令指示第一个操作数减去第二个操作数，并将相减后的值保存在第一个操作数，其语法如下所示：
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中的值减26，并将计算值保存在eax中
inc, dec— Increment, Decrement
inc,dec分别表示将操作数自加1，自减1，其语法如下所示：
inc <reg> inc <mem> dec <reg> dec <mem>
Examples
dec eax — eax中的值自减1.
inc DWORD PTR [var] — var指示内存中的一个4-byte值自加1
imul— Integer Multiplication
整数相乘指令，它有两种指令格式，一种为两个操作数，将两个操作数的值相乘，并将结果保存在第一个操作数中，第一个操作数必须为寄存器；第二种格式为三个操作数，其语义为：将第二个和第三个操作数相乘，并将结果保存在第一个操作数中，第一个操作数必须为寄存器。其语法如下所示：
imul <reg32>,<reg32> imul <reg32>,<mem> imul <reg32>,<reg32>,<con> imul <reg32>,<mem>,<con>
Examples
idiv— Integer Division
idiv指令完成整数除法操作，idiv只有一个操作数，此操作数为除数，而被除数则为EDX:EAX中的内容（一个64位的整数），操作的结果有两部分：商和余数，其中商放在eax寄存器中，而余数则放在edx寄存器中。其语法如下所示：
Syntax idiv <reg32> idiv <mem>
Examples
idiv ebx idiv DWORD PTR [var]
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
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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 — 将eax中的钱28位全部置为0，最后4位保持不变. xor edx, edx — 设置edx中的内容为0.
not— Bitwise Logical Not
位翻转指令，将操作数中的每一位翻转，即0->1, 1->0。其语法如下所示：
not <reg>
not <mem>
Example
not BYTE PTR [var] — 将var指示的一个字节中的所有位翻转.
neg— Negate
取负指令。语法为：
neg <reg>
neg <mem>
Example
neg eax — EAX → - EAX shl, shr— Shift Left, Shift Right
位移指令，有两个操作数，第一个操作数表示被操作数，第二个操作数指示位移的数量。其语法如下所示：
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，相当于乘以2 shr ebx, cl — Store in EBX the floor of result of dividing the value of EBX by 2n where n is the value in CL.
mov esi, [ebp+8]
begin: xor ecx, ecx
mov eax, [esi]
如第二条指令用begin指示，这种标签的方法在某种程度上简化了汇编程序设计，控制流指令通过标签实现程序指令跳转。
jmp — Jump
控制转移到label所指示的地址，（从label中取出执行执行），如下所示：
jmp <label>
Example
jmp begin — Jump to the instruction labeled begin.
jcondition— Conditional Jump
条件转移指令，条件转移指令依据机器状态字中的一些列条件状态转移。机器状态字中包括指示最后一个算数运算结果是否为0，运算结果是否为负数等。机器状态字具体解释请见微机原理、计算机组成等课程。语法如下所示：
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中的值小于ebx中的值，跳转到done指示的区域执行，否则，执行下一条指令。
cmp <reg>,<reg> cmp <reg>,<mem> cmp <mem>,<reg> cmp <reg>,<con>
Example
cmp DWORD PTR [var], 10 jeq loop,
在X86中，栈增长方向与内存编号增长方向相反。
Caller Rules
调用者规则包括一系列操作，描述如下：
1）在调用子程序之前，调用者应该保存一系列被设计为调用者保存的寄存器的值。调用者保存寄存器有eax，ecx，edx。由于被调用的子程序会修改这些寄存器，所以为了在调用子程序完成之后能正确执行，调用者必须在调用子程序之前将这些寄存器的值入栈。
2）在调用子程序之前，将参数入栈。参数入栈的顺序应该是从最后一个参数开始，如上图中parameter3先入栈。
3）利用call指令调用子程序。这条指令将返回地址放置在参数的上面，并进入子程序的指令执行。（子程序的执行将按照被调用者的规则执行）
当子程序返回时，调用者期望找到子程序保存在eax中的返回地址。为了恢复调用子程序执行之前的状态，调用者应该执行以下操作：
1）清除栈中的参数；
2）将栈中保存的eax值、ecx值以及edx值出栈，恢复eax、ecx、edx的值（当然，如果其它寄存器在调用之前需要保存，也需要完成类似入栈和出栈操作）
Example
如下代码展示了一个调用子程序的调用者应该执行的操作。此汇编程序调用一个具有三个参数的函数_myFunc，其中第一个参数为eax，第二个参数为常数216，第三个参数为var指示的内存中的值。
push [var] ; Push last parameter first push 216 ; Push the second parameter push eax ; Push first parameter last call _myFunc ; Call the function (assume C naming) add esp, 12
在调用返回时，调用者必须清除栈中的相应内容，在上例中，参数占有12个字节，为了消除这些参数，只需将ESP加12即可。
_myFunc的值保存在eax中，ecx和edx中的值也许已经被改变，调用者还必须在调用之前保存在栈中，并在调用结束之后，出栈恢复ecx和edx的值。
VI, 被调用者规则
被调用者应该遵循如下规则：
1）将ebp入栈，并将esp中的值拷贝到ebp中，其汇编代码如下：
push ebp
mov ebp, esp
上述代码的目的是保存调用子程序之前的基址指针，基址指针用于寻找栈上的参数和局部变量。当一个子程序开始执行时，基址指针保存栈指针指示子程序的执行。为了在子程序完成之后调用者能正确定位调用者的参数和局部变量，ebp的值需要返回。
2）在栈上为局部变量分配空间。
3）保存callee-saved寄存器的值，callee-saved寄存器包括ebx,edi和esi，将ebx,edi和esi压栈。
4）在上述三个步骤完成之后，子程序开始执行，当子程序返回时，必须完成如下工作：
4.1）将返回的执行结果保存在eax中
4.2）弹出栈中保存的callee-saved寄存器值，恢复callee-saved寄存器的值（ESI和EDI）
4.3）收回局部变量的内存空间。实际处理时，通过改变EBP的值即可：mov esp, ebp。
4.4）通过弹出栈中保存的ebp值恢复调用者的基址寄存器值。
4.5）执行ret指令返回到调用者程序。
After these three actions are performed, the body of the subroutine may proceed. When the subroutine is returns, it must follow these steps:
- Leave the return value in EAX.
Example
.486
.MODEL FLAT
.CODE
PUBLIC _myFunc
_myFunc PROC
; Subroutine Prologue
push ebp ; Save the old base pointer value.
mov ebp, esp ; Set the new base pointer value.
sub esp, 4 ; Make room for one 4-byte local variable.
push edi ; Save the values of registers that the function
push esi ; will modify. This function uses EDI and ESI.
; (no need to save EBX, EBP, or ESP)
; Subroutine Body
mov eax, [ebp+8] ; Move value of parameter 1 into EAX
mov esi, [ebp+12] ; Move value of parameter 2 into ESI
mov edi, [ebp+16] ; Move value of parameter 3 into EDI
mov [ebp-4], edi ; Move EDI into the local variable
add [ebp-4], esi ; Add ESI into the local variable
add eax, [ebp-4] ; Add the contents of the local variable
; into EAX (final result)
; Subroutine Epilogue
pop esi ; Recover register values
pop edi
mov esp, ebp ; Deallocate local variables
pop ebp ; Restore the caller's base pointer value
ret
_myFunc ENDP
END
子程序首先通过入栈的手段保存ebp，分配局部变量，保存寄存器的值。
在子程序体中，参数和局部变量均是通过ebp进行计算。由于参数传递在子程序被调用之前，所以参数总是在ebp指示的地址的下方（在栈中），因此，上例中的第一个参数的地址是ebp+8，第二个参数的地址是ebp+12，第三个参数的地址是ebp+16；而局部变量在ebp指示的地址的上方，所有第一个局部变量的地址是ebp-4，而第二个这是ebp-8.
具体的CPU-Register-Cache关系请看链接
参考文献： 1. MIPS编程入门 https://www.cnblogs.com/thoupin/p/4018455.html
2.Linux系统分析入门--简单汇编代码分析 https://blog.csdn.net/ven_kon/article/details/57080849
3 .X86汇编快速入门 https://www.cnblogs.com/YukiJohnson/archive/2012/10/27/2741836.html
4. 内存、栈、堆的一点小总结 https://blog.csdn.net/hust_sheng/article/details/47947037
5.寄存器、存储器、内存的区别 https://blog.csdn.net/u012137644/article/details/21864955?locationNum=3
6. Linux 2.x 内核对内存的管理 https://blog.csdn.net/yang_yulei/article/details/24385573
7.计算机中内存、cache和寄存器之间的关系及区别 https://blog.csdn.net/hellojoy/article/details/54744231
8. 堆，栈区别理解 https://www.cnblogs.com/pomp/archive/2007/10/19/930145.html