寄存器和堆栈的大小在汇编 x86 中的真正含义是什么

Question

我是汇编新手，我真的很困惑，我读了几篇文章和书籍，但我不明白这是什么意思

在汇编 x86 中，我们有不同的寄存器，每个寄存器都有特定的大小，例如

EAX：32位

Q1-32 位的真正含义是什么？这是否意味着，我只能存储 32 位大小的值？

如果是

Q2 - 如果我有很长的字符串，我如何将该字符串移动到我的寄存器？

Q3 - 我想确切地知道何时应该从堆栈中压入和弹出？

Q4 我可以将我的值存储在寄存器中而无需堆栈，为什么我们有堆栈？解决哪个问题？

如果我们举个例子，这里是我的 C 代码：

#include<stdio.h>

main() 
{
    printf("Hello World");

}

在这里，我们将 Hello world 传递给 printf 函数，无论大小，我都可以传递任何东西，如果我将此代码翻译为汇编，首先我必须将系统调用参数移动到寄存器，然后调用系统调用，然后调用 int 0x80。如果在“你好世界”状态下我有一个段落怎么样？

Q5 - 当我将任何数据移动到寄存器时，我如何选择应该将数据移动到哪个寄存器？

谢谢 。

Answer 1

寄存器存储数字。就是这样。这就是他们所做的一切。作为程序员，您如何使用和解释这些数字才能使程序正常运行。

• 每个寄存器的大小为 8、16、32 或 64 位。它们可以存储有符号或无符号的数字 - 也就是说，它们的最高位是否被解释为符号位，或者只是作为数字的一部分。请注意，这些数字可能是内存中变量的地址 - 那么有符号性就不是一个因素了。

• 您可以对数字进行加法、减法或执行许多其他操作。
  将一个放入一个寄存器，将另一个放入另一个寄存器，使用ADDorSUB指令，您将得到结果：

          MOV  EAX, 0x12345678
          MOV  EBX, 0x12345677
          SUB  EAX, EBX        ; EAX now holds the value 1
  

• 您可以指向内存中的值。将变量的地址存储在寄存器中，您可以读取和写入这些值：

          .DATA
  xValue  DD   42       ; Save xValue here
  
          .CODE
          MOV  EAX, [xValue]         ; Get the current xValue into EAX
          INC  EAX                   ; Add one to it
          MOV  [xValue], EAX         ; Save it back
  
          INC  [xValue]              ; One line to do the above three
  
          MOV  EBX, OFFSET xValue    ; Point to xValue with EBX
          MOV  EAX, [EBX]            ; Get the current value
          INC  EAX                   ; Add one to it
          MOV  [EBX], EAX            ; Save it back
  
          INC DWORD PTR [EBX]        ; One line to do the above three
  

• 你如何传递字符串？
  你不知道。你传递字符串的内存地址，接收函数就知道寄存器中的值就是字符串在内存中的地址。

• 你为什么要从堆栈中PUSH取出？POP

  • 寄存器的数量有限，因此要执行具有许多不同值的进程，您需要将一些值存储在内存中，将值交换到寄存器中或从寄存器中交换出来以对其进行处理。
  • 您可以为每个变量使用保留的内存区域；或者您可以将值临时保存到堆栈中，而不是为它们保留内存中的特定位置。
  • 请注意，如果您有递归函数，则保留内存区域将不起作用 - 每次通过递归时，您都需要新的内存用于下一次迭代。堆栈非常适合此目的。
  • 有些函数希望它们的参数存储在堆栈上，而不是全局变量中。

• 您如何知道要使用哪个寄存器？
  这取决于：

  • 如果您正在编写代码，则可以使用您喜欢的任何寄存器 - 除了SP// ，它是为指向堆栈而保留的！ ESPRSP
    • 有一些架构约定：
      • 如果你要使用REPor指令，那么LOOP你需要使用CX//来保存计数；ECXRCX
      • 如果您要使用、、LODS和指令，那么您需要使用/// 、//和/或// STOS。CMPSMOVSALAXEAXRAXSIESIRSIDIEDIRDI
    • 有一些历史约定，但在 32 位和 64 位编程中不再需要这些约定：
      • BX、SI、DI和BP是唯一可以索引内存的寄存器，因此这就是它们的用途；
  • 如果您没有编写要调用的代码，那么它应该指定（或使用通用标准）哪些寄存器保存哪些参数，以及它使用哪个寄存器作为返回值。