认识汇编 - 寄存器

寄存器

通用寄存器

常规使用的寄存器
RAX, RBX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBP, RSP, R8, R9, R10, R11, R12, R12, R13, R14, R15
其中RSP始终指向stack顶部的位址，在C编译风格的程式RBP指向局部变量顶部的位置
还有一个特殊的寄存器RIP始终指向下一条要执行的指令，也就是我们学过的程序计数器
RIP在使用者端不可写(read only)

寄存器长度

64   32   16   8   8
RAX, EAX, AX, AH, AL

AL是最右边8位，AH是接着8位，AH和AL合起来是AX
在nasm语法中，取用寄存器大小直接依照上述写法即可
后面的寄存器如下：

rsi, esi, si, sil
rdi, edi, di, dil
rsp, esp, sp, spl
r8,  r8d, r8w, r8b

寄存器用途

列举了一些通用寄存器的常见用途

rax: 存放函数的返回值
rcx: 循环的迭代变量 (while i--) 的 i
rdx: 当两个寄存器合并使用成16位时，左边8位的内容
rsi: 来源内容
rdi: 目的内容
rbp: 局部变量顶部
rsp: stack顶部 (规定)

函数呼叫规范

呼叫函数时需要将参数内容放入对应的寄存器
linux使用的顺序为：
rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9, rsp(栈)
windows使用的顺序为：
rcx, rdx, r8, r9, rsp(栈)

 rdi   rsi   rdx
f(arg1, arg2, arg3)

假设要呼叫一个函数f，参数需要先放入对应的地方，函数进入后会当作已经将参数放好了直接使用
超过的长度则全部放入堆叠中

SIMD寄存器

用于并行处理的寄存器（可以处理浮点数和整数）

XMM0 ~ XMM15  128 bits
YMM0 ~ YMM15  256 bits
ZMM0 ~ ZMM31  512 bits

标志寄存器

包含特定的状态标志，有些指令运行过程会使用并依照情况亮灯
比如常用的ZF，当ZF亮了表示值为0，像是加减法和cmp都会触发
举个例子：

while(n--) {}

我们只要一直执行dec递减1，使用jz 当ZF触发则跳转到另一个地方
但不是所有指令出现0都会ZF，常用的xor就不会触发，这部份请查找网络资料和Intel x86_64指令集文档
还有CF(进位)、SF(符号)、OF(溢位)、DF(方向)等

段寄存器

CS、DS、SS、ES、FS、GS
现在只剩FS和GS在多线程使用到，平时不会出现

以下是补充说明：
内存地址可以用 [segment:offset] 来表示，segment 就是这几个寄存器
比如bootloader以及早期的16 bits环境中，常用 [ds:si] 和 [es:di] 来表示内存地址
实际地址是 es × 16 + di，比如 es = 0x1000, di = 0x20，表示 0x10020 这个地址
当今x86_64使用的 fs 和 gs 是一般加法 [fs:0x12]是 fs + 0x12