常见x86汇编指令解释
例题：已知 f(n)=n! =nX(n-1)X··X2X1，计算 f(n)的 C 语言函数 f(n) 的源程序（圈住的地方）及其在 32 位计算机 M 上的部分机器级代码如下:
其中，机器级代码行包括行号、虚拟地址、机器指令和汇编指令，计算机 M 按字节编址int 型数据占 32 位。请回答下列问题:
- (1) 计算 f(10)需要调用函数 f1 多少次? 执行哪条指会递归调用 f1?
- (2)上述代码中，哪条指令是条件转移指令? 哪几条指令一定会使程序跳转执行?
- (3) 根据第 16 行 call 指令，第 17 行指的虚拟地址应是多少? 已知第 16 行 call 指今采用相对寻址方式,该指今中的偏移量应是多少(给出计算过程)? 已知第 16 行 call 指的后4字节为偏移量，M 采用大端还是小端方式?
- (4) f(13)=6227020 800,但 f1(13)的返回值为 1932053 504,为什么两者不相等? 要使 f1(13)能返回正确的结果，应如何修改 f1 源程序?
- (5) 第19 行 imul eax,ecx 表示有符号数乘法，乘数为 R[eax]和 R[ecx]，当乘法器输出的高、低 32 位乘积之间满足什么条件时，溢出标志 OF=1? 要使 CPU 在发生溢出时转异常处理编译器应在 imul 指令后加一条什么指令?
【分析】由题中可以看出是计算n的阶乘的一个C语言代码的机器代码。只有四个代码操作，就是定义函数f1，判断n是否小于1，还有进行f1的递归操作，最后返回1.
【解答】
1.f1(10)结合题意可以知道是10 的阶乘，而且c语言代码是通过递归进行的，故需要调用f1函数10次。而查阅汇编表可以知道调用函数是call指令，故是第16条指令会递归调用f1.
2.根据汇编指令表可以知道，条件跳转指令为jle指令，故机器代码中第12行的jle指令是条件转移指令，jle f1+35H即如果n<=1时，就跳转到地址为00401035H。
第16行的call指令为函数调用指令，第20行的jmp指令为无条件转移指令，第30行的ret指令为子程序的返回指令，故这三条指令一定会使得程序跳转执行。
3.计算机M是按字节编址的，故第16行call指令的虚拟地址为0040 1025H，长度为E8 D6 FF FF FF占了五个字节，故第17行的虚拟地址为 0040 1025H+5=0040 102AH；
采用相对寻址，则 偏移量=目标地址 - （PC） = 0040 1000H - 0040 102AH=FFFF FFD6H。
根据第16行的call指令的偏移量字段为D6 FF FF FF，可以确定M采用小端方式。
4.f(13)=6227020800超出了int型32位表示的最大范围，因此返回值是发生了溢出的错误结果。
为了使得f1(13)能够表示正确的结果，可以将返回类型改为double（或者long long，long double，float）类型。
5.若32乘积的高33位为非全0或者非全1，则OF=1。（第33位为乘积的符号位，如果第33位以后出现不一样的二进制位，则表示32位不够表示乘积，因此溢出。）
要想发生溢出时转为异常处理，常见的内部异常指令为“trap指令”，因此要在imul指令后加入一条“溢出自陷指令”，使得CPU自动查询溢出标志OF，当ＯF=1时调出“溢出异常处理程序”。
