x86 sbb，其寄存器与第一个和第二个操作数相同

Question

我正在分析一系列x86指令，并对以下代码感到困惑：

135328495: sbb edx, edx
135328497: neg edx
135328499: test edx, edx
135328503: jz 0x810f31c

我了解这sbb相当于以des = des - (src + CF)某种方式-CF输入的第一条指令edx。然后它negtive -CF变成CF，test是否CF等于零？

但是请注意，不要jz检查标志！那么上述代码序列基本上想做什么？这是合法的指令序列，由version 产生。ZFCFx86g++4.6.3

该C++代码实际上来自botan项目。您可以在此处找到总体汇编代码（Botan RSA解密示例）。反汇编代码中有很多这样的指令序列。

Answer 1

sbb edx, edx

您对此指令的分析是正确的。SBB意思是“减去借方”。它以一种考虑进位标记（CF）的方式从目的地减去源。

因此，它等同于dst = dst - (src + CF)，所以这是edx = edx - (edx + CF)或简单地edx = -CF。

不要让源操作数和目标操作数都在edx这里！SBB same, same在编译器生成的代码中是一个很常见的习惯用法，用于隔离进位标志（CF），尤其是当它们尝试生成无分支代码时。还有其他方法可以执行此操作，即SETC指令，该指令在大多数x86架构上可能会更快（请参阅注释以获取更详尽的剖析），但数量并不多。来自不同供应商（甚至可能有不同版本）的编译器往往倾向于使用另一种，而当您不进行特定于体系结构的调整时，它们会在各处使用。

neg edx

同样，您对此指令的分析是正确的。这很简单。NEG在其操作数上执行二进制补码求反。因此，这就是edx = -edx。

在这种情况下，我们知道edx最初包含-CF，这意味着它的初始值为0or或-1（因为CF始终为0或1，所以打开或关闭）。取反表示edx现在包含0或1。

也就是说，如果CF在最初设置，edx将现在包含1; 否则，它将包含0。这实际上是上述习语的完成；您需要NEG完全隔离的值CF。

test edx, edx

该TEST指令与该AND指令相同，不同之处在于它不影响目标操作数，它仅设置标志。

但这是另一种特殊情况。TEST same, same是优化代码中的标准惯用法，可以有效地确定寄存器中的值是否为0。您可以编写CMP edx, 0，这是人类程序员天真地做的，但是test速度更快。（为什么这样做呢？因为按位与的真值表。唯一的情况value & value == 0是when value是0。）

因此，这具有设置标志的作用。具体来说，它将零标志（ZF）设置edx为0，如果edx不为零，则将其清除。

因此，如果CF在最初设置，ZF现在将清晰; 否则，它将被设置。也许更简单的方法是将这三个指令设置ZF为与的原始值相反CF。

这是两个可能的数据流：

• CF== 0→ edx= 0 edx = 0→→ZF = 1
• CF== 1→ edx= -1 edx = 1→→ZF = 0

jz 0x810f31c

最后，这是基于的值的条件跳转ZF。如果ZF设置为，则跳至0x810f31c；否则，它将进入下一条指令。

然后，将所有内容放在一起，此代码CF通过涉及零标志（ZF）的间接路由来测试进位标志（）的补码。如果进位标志最初被清除，则分支，如果进位标志最初被置位，则分支通过。

就是这样。也就是说，我无法解释为什么编译器选择以这种方式生成代码。在许多级别上，它似乎都不理想。最明显的是，编译器可能只是发出了一条JNC指令（如果没有进位则跳转）。尽管我和彼得·科德斯（Peter Cordes）在评论中做出了各种其他观察和推测，但除非可以提供有关此代码起源的更多信息，否则我认为将所有这些都纳入答案是没有道理的。