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学逆向论坛»论坛 › 软件安全 › 编程技术 › Win32汇编-字符串和浮点运算单元
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[转载图文] Win32汇编-字符串和浮点运算单元

发表于 2020-9-4 20:25:06 | 查看: 7487| 回复: 1
　　整理复习汇编语言的知识点，以前在学习《Intel汇编语言程序设计 - 第五版》时没有很认真的整理笔记，主要因为当时是以学习理解为目的没有整理的很详细，这次是我第三次阅读此书，每一次阅读都会有新的收获，这次复习，我想把书中的重点，再一次做一个归纳与总结（注：16位汇编部分跳过），并且继续尝试写一些有趣的案例，这些案例中所涉及的指令都是逆向中的重点，一些不重要的我就直接省略了，一来提高自己，二来分享知识，转载请加出处，敲代码备注挺难受的。
　　该笔记重点复习字符串操作指令的一些使用技巧，以及浮点数运算相关内容，浮点数运算也是非常重要的知识点，在分析大型游戏时经常会碰到针对浮点数的运算指令，例如枪械换弹动作，人物跳跃时的状态，都属于浮点数运算范围，也就一定会用到浮点数寄存器栈，浮点指令集主要可分为，传送指令，算数指令，比较指令，超越指令，常量加载指令等。
字符串操作指令　　移动串指令: MOVSB、MOVSW、MOVSD ;从 ESI -> EDI; 执行后, ESI 与 EDI 的地址移动相应的单位
比较串指令: CMPSB、CMPSW、CMPSD ;比较 ESI、EDI; 执行后, ESI 与 EDI 的地址移动相应的单位
扫描串指令: SCASB、SCASW、SCASD ;依据 AL/AX/EAX 中的数据扫描 EDI 指向的数据, 执行后 EDI 自动变化
储存串指令: STOSB、STOSW、STOSD ;将 AL/AX/EAX 中的数据储存到 EDI 给出的地址, 执行后 EDI 自动变化
载入串指令: LODSB、LODSW、LODSD ;将 ESI 指向的数据载入到 AL/AX/EAX, 执行后 ESI 自动变化
　　移动串指令: 移动串指令包括MOVSB、MOVSW、MOVSD原理为从ESI到EDI中,执行后将ESI地址里面的内容移动到EDI指向的内存空间中,该指令常用于对特定字符串的复制操作.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
; 逐字节拷贝
SrcString    BYTE "hello lyshark",0h      ; 源字符串
SrcStringLen EQU $ - SrcString - 1        ; 计算出原始字符串长度
DstString    BYTE SrcStringLen dup(?),0h  ; 目标内存地址
szFmt BYTE '字符串: %s 长度: %d ',0dh,0ah,0

; 四字节拷贝
ddSource DWORD 10h,20h,30h               ; 定义三个四字节数据
ddDest   DWORD lengthof ddSource dup(?)  ; 得到目标地址

.code
main PROC
; 第一种情况: 实现逐字节拷贝
cld                         ; 清除方向标志
mov esi,offset SrcString    ; 取源字符串内存地址
mov edi,offset DstString    ; 取目标字符串内存地址
mov ecx,SrcStringLen        ; 指定循环次数,为原字符串长度
rep movsb                   ; 逐字节复制,直到ecx=0为止

lea eax,dword ptr ds:[DstString]
mov ebx,sizeof DstString
invoke crt_printf,addr szFmt,eax,ebx

; 第二种情况: 实现4字节拷贝
lea esi,dword ptr ds:[ddSource]
lea edi,dword ptr ds:[ddDest]
cld
rep movsd

; 使用loop循环逐字节复制
lea esi,dword ptr ds:[SrcString]
lea edi,dword ptr ds:[DstString]
mov ecx,SrcStringLen
cld                               ; 设置方向为正向复制
@@:movsb                             ; 每次复制一个字节
dec ecx                           ; 循环递减
jnz @B                            ; 如果ecx不为0则循环

lea eax,dword ptr ds:[DstString]
mov ebx,sizeof DstString
invoke crt_printf,addr szFmt,eax,ebx

invoke ExitProcess,0
main ENDP
END main
　　比较串指令: 比较串指令包括CMPSB、CMPSW、CMPSD比较ESI、EDI执行后将ESI指向的内存操作数同EDI指向的内存操作数相比较,其主要从ESI指向内容减去EDI的内容来影响标志位.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
; 逐字节比较
SrcString    BYTE "hello lyshark",0h
DstStringA   BYTE "hello world",0h
.const
szFmt BYTE '字符串: %s',0dh,0ah,0
YES BYTE "相等",0
NO  BYTE "不相等",0

.code
main PROC
; 实现字符串对比,相等/不相等输出
lea esi,dword ptr ds:[SrcString]
lea edi,dword ptr ds:[DstStringA]
mov ecx,lengthof SrcString
cld
repe cmpsb
je L1
jmp L2

L1:lea eax,YES
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
jmp lop_end

L2:lea eax,NO
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
jmp lop_end
lop_end:
int 3

invoke ExitProcess,0
main ENDP
END main
　　CMPSW 是对比一个字类型的数组,只有当数组中的数据完全一致的情况下才会返回真,否则为假.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Array1 WORD 1,2,3,4,5      ; 必须全部相等才会清空ebx
Array2 WORD 1,3,5,7,9
.const
szFmt BYTE '数组: %s',0dh,0ah,0
YES BYTE "相等",0
NO  BYTE "不相等",0

.code
main PROC
lea esi,Array1
lea edi,Array2
mov ecx,lengthof Array1

cld
repe cmpsw
je L1
lea eax,NO
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
jmp lop_end

L1:lea eax,YES
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
jmp lop_end

lop_end:
int 3

invoke ExitProcess,0
main ENDP
END main
　　CMPSD则是比较双字数据,同样可用于比较数组,这里就演示一下比较单数的情况.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
var1 DWORD 1234h
var2 DWORD 5678h
.const
szFmt BYTE '两者: %s',0dh,0ah,0
YES BYTE "相等",0
NO  BYTE "不相等",0

.code
main PROC
lea esi,dword ptr ds:[var1]
lea edi,dword ptr ds:[var2]

cmpsd
je L1
lea eax,dword ptr ds:[YES]
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
jmp lop_end

L1:lea eax,dword ptr ds:[NO]
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
jmp lop_end

lop_end:
int 3

invoke ExitProcess,0
main ENDP
END main
　　扫描串指令: 扫描串指令包括SCASB、SCASW、SCASD其作用是把AL/AX/EAX中的值同EDI寻址的目标内存中的数据相比较,这些指令在一个长字符串或者数组中查找一个值的时候特别有用.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
szText BYTE "ABCDEFGHIJK",0
.const
szFmt BYTE '字符F所在位置: %d',0dh,0ah,0

.code
main PROC
; 寻找单一字符找到会返回第几个字符
lea edi,dword ptr ds:[szText]
mov al,"F"
mov ecx,lengthof szText -1
cld
repne scasb                 ; 如果不相等则重复扫描
je L1
xor eax,eax                 ; 如果没找到F则清空eax
jmp lop_end

L1:sub ecx,lengthof szText -1
neg ecx                     ; 如果找到输出第几个字符
invoke crt_printf,addr szFmt,ecx

lop_end:
int 3

main ENDP
END main
　　如果我们想要对数组中某个值是否存在做判断可以使用SCASD指令,对数组进行扫描.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
MyArray DWORD 65,88,93,45,67,89,34,67,89,22
.const
szFmt BYTE '数值: %d 存在',0dh,0ah,0
.code
main PROC
lea edi,dword ptr ds:[MyArray]
mov eax,34
mov ecx,lengthof MyArray - 1
cld
repne scasd
je L1
xor eax,eax
jmp lop_end

L1:sub ecx,lengthof MyArray - 1
neg ecx
invoke crt_printf,addr szFmt,ecx,eax
lop_end:
int 3

main ENDP
END main
　　储存串指令: 存储指令主要包括STOSB、STOSW、STOSD起作用是把AL/AX/EAX中的数据储存到EDI给出的地址中,执行后EDI的值根据方向标志的增加或减少,该指令常用于初始化内存或堆栈.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Count  DWORD 100
String BYTE 100 DUP(?),0

.code
main PROC

; 利用该指令初始化字符串
mov al,0ffh                   ; 初始化填充数据
lea di,byte ptr ds:[String]   ; 待初始化地址
mov ecx,Count                 ; 初始化字节数
cld                           ; 初始化：方向=前方
rep stosb                     ; 循环填充

; 存储字符串: 使用A填充内存
lea edi,dword ptr ds:[String]
mov al,"A"
mov ecx,Count
cld
rep stosb

int 3

main ENDP
END main
　　载入串指令: 载入指令主要包括LODSB、LODSW、LODSD起作用是将ESI指向的内存位置向AL/AX/EAX中装载一个值,同时ESI的值根据方向标志值增加或减少,如下分别完成加法与乘法计算,并回写到内存中.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
ArrayW      WORD 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
ArrayDW     DWORD 1,2,3,4,5
ArrayMulti  DWORD 10

szFmt BYTE '计算结果: %d ',0dh,0ah,0

.code
main PROC
; 利用载入命令计算数组加法
lea esi,dword ptr ds:[ArrayW]
mov ecx,lengthof ArrayW
xor edx,edx
xor eax,eax
@@:lodsw          ; 将输入加载到EAX
add edx,eax
loop @B

mov eax,edx    ; 最后将相加结果放入eax
invoke crt_printf,addr szFmt,eax

; 利用载入命令(LODSD)与存储命令(STOSD)完成乘法运算
mov esi,offset ArrayDW   ; 源指针
mov edi,esi              ; 目的指针
cld                      ; 方向=向前

mov ecx,lengthof ArrayDW ; 循环计数器
L1:lodsd                    ; 加载[esi]至EAX
mul ArrayMulti           ; 将EAX乘以10
stosd                    ; 将结果从EAX存储至[EDI]
loop L1

; 循环读取数据(存在问题)
mov esi,offset ArrayDW     ; 获取基地址
mov ecx,lengthof ArrayDW   ; 获取长度
xor eax,eax
@@:lodsd
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
dec ecx
loop @B

int 3

main ENDP
END main
　　统计字符串: 过程StrLength()通过循环方式判断字符串结尾的0标志,来统计字符串的长度,最后将结果存储在EAX中.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
String BYTE "hello lyshark",0
szFmt  BYTE '计算结果: %d ',0dh,0ah,0

.code
; 计算字符串长度
StrLength PROC USES edi,pString:PTR BYTE
mov edi,offset String    ; 取出字符串的基地址
xor eax,eax              ; 清空eax用作计数器
L1:cmp byte ptr [edi],0     ; 分别那[edi]的值和0作比较
je L2                    ; 上一步为零则跳转得到ret
inc edi                  ; 否则继续执行
inc eax
jmp L1
L2:ret
StrLength endp

main PROC
invoke StrLength, addr String
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
int 3
main ENDP
END main
　　字符串转换: 字符串转换是将小写转为大写,或者将大写转为小写,其原理是将二进制位第五位置1或0则可实现.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
MyString BYTE "hello lyshark",0
szFmt  BYTE '结果: %s ',0dh,0ah,0

.code
main PROC
mov esi,offset MyString        ; 取出字符串的偏移地址
L1:cmp byte ptr [esi],0           ; 分别拿出每一个字节,与0比较
je L2                          ; 如果相等则跳转到L2
and byte ptr [esi],11011111b   ; 执行按位与操作
inc esi                        ; 每次esi指针递增1
jmp L1                         ; 重复循环

L2:lea eax,dword ptr ds:[MyString]
invoke crt_printf,addr szFmt,eax
ret
main ENDP
END main
　　字符串拷贝: 使用两个指针分别指向两处区域,然后通过变址寻址的方式实现对特定字符串的拷贝.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
source BYTE "hello lyshark welcome",0h
target BYTE SIZEOF source DUP(0),0h       ; 取源地址数据大小
szFmt BYTE '结果: %s ',0dh,0ah,0
.code
main PROC

; 实现正向拷贝字符串
mov esi,0                                ; 使用变址寄存器
mov ecx,sizeof source                    ; 循环计数器
L1:
mov al,byte ptr ds:[source + esi]         ; 从源地址中取一个字符
mov byte ptr ds:[target + esi],al         ; 将该字符存储在目标地址中
inc esi                                   ; 递增,将指针移动到下一个字符
loop L1

lea eax,dword ptr ds:[target]
invoke crt_printf,addr szFmt,eax

; 实现反向拷贝字符串
mov esi,sizeof source
mov ecx,sizeof source
mov ebx,0
L2:
mov al,byte ptr ds:[source + esi]
mov byte ptr ds:[target + esi],al
dec esi
inc ebx
loop L2

lea eax,dword ptr ds:[target]
invoke crt_printf,addr szFmt,eax

push 0
call ExitProcess
main ENDP
END main
浮点数操作指令集(重点)　　浮点数的计算是不依赖于CPU的,运算单元是从80486处理器开始才被集成到CPU中的,该运算单元被称为FPU浮点运算模块,FPU不使用CPU中的通用寄存器,其有自己的一套寄存器,被称为浮点数寄存器栈,FPU将浮点数从内存中加载到寄存器栈中,完成计算后在回写到内存中.
　　FPU有8个可独立寻址的80位寄存器,分别名为R0-R7他们以堆栈的形式组织在一起,栈顶由FPU状态字中的一个名为TOP的域组成,对寄存器的引用都是相对于栈顶而言的,栈顶通常也被叫做ST(0),最后一个栈底则被记作ST(7)其实用方式与堆栈完全一致.

Win32汇编-字符串和浮点运算单元

Win32汇编-字符串和浮点运算单元
　　浮点数运算通常会使用一些更长的数据类型,如下就是MASM汇编器定义的常用数据类型.
.data
var1 QWORD  10.1    ; 64位整数
var2 TBYTE  10.1    ; 80位(10字节)整数
var3 REAL4  10.2    ; 32位(4字节)短实数
var4 REAL8  10.8    ; 64位(8字节)长实数
var5 REAL10 10.10   ; 80位(10字节)扩展实数
　　此外浮点数对于指令的命名规范也遵循一定的格式,浮点数指令总是以F开头,而指令的第二个字母则表示操作位数,例如:B表示二十进制操作数,I表示二进制整数操作,如果没有指定则默认则是针对实数的操作fld等.
　　FLD/FSTP 操作指令: 这两个指令是最基本的浮点操作指令,其中的FLD入栈指令,后面的FSTP则是将浮点数弹出堆栈.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
var1 QWORD 10.0
var2 QWORD 20.0
var3 QWORD 30.0
var4 QWORD 40.0
result QWORD ?
.code
main PROC

; 初始化浮点单元
finit

; 依次将数据入栈
fld qword ptr ds:[var1]
fld qword ptr ds:[var2]
fld qword ptr ds:[var3]
fld qword ptr ds:[var4]

; 获取当前ST(0)栈帧元素
fst qword ptr ds:[result]

; 从栈中弹出元素
fstp qword ptr ds:[result]
fstp qword ptr ds:[result]
fstp qword ptr ds:[result]
fstp qword ptr ds:[result]

int 3
main ENDP
END main
　　压栈时会自动向下填充，而出栈时则相反，不但要出栈，还会将地址回绕到底部，覆盖掉底部的数据。

Win32汇编-字符串和浮点运算单元

Win32汇编-字符串和浮点运算单元
　　当压栈参数超出了最大承载范围，就会覆盖掉正常的数据，导致错误。

Win32汇编-字符串和浮点运算单元

Win32汇编-字符串和浮点运算单元
　　压栈同样支持变址寻址的方式,如下我们可以通过循环将一个数组压入浮点数寄存器,其中使用FLD指令时压入一个浮点实数,而FILD则是将实数转换为双精度浮点数后压入堆栈.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Array QWORD 10.0,20.0,30.0,40.0,50.0
Count DWORD ?
Result QWORD ?
.code
main PROC

; 初始化浮点单元
finit
mov dword ptr ds:[Count],0
jmp L1

L2:mov eax,dword ptr ds:[Count]
add eax,1
mov dword ptr ds:[Count],eax

L1:mov eax,dword ptr ds:[Count]
cmp eax,5
jge lop_end

; 使用此方式压栈
fld qword ptr ds:[Array + eax * 8]   ; 压入浮点实数
fild qword ptr ds:[Array + eax * 8]  ; 压入双精度浮点数

jmp L2
lop_end:
int 3
main ENDP
END main
　　浮点交换指令: 浮点交换有两个指令需要特别注意,第一个是FCHS该指令把ST(0)中的值的符号变反,FABS指令则是取ST(0)中值的绝对值,这两条指令无传递操作数.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Array QWORD 10.0,20.0,30.0,40.0,50.0
Result QWORD ?

szFmt BYTE 'ST寄存器: %f ',0dh,0ah,0 
.code
main PROC
; 初始化压栈
finit
fld qword ptr ds:[Array]
fld qword ptr ds:[Array + 8]
fld qword ptr ds:[Array + 16]
fld qword ptr ds:[Array + 24]
fld qword ptr ds:[Array + 32]

; 对ST(0)数据取反 (不影响浮点堆栈)
fchs                                               ; 对ST(0)取反
fchs                                               ; 再次取反
fst qword ptr ds:[Result]                          ; 取ST(0)赋值到Result
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 循环将数组取反后回写如Array中
mov ecx,5
S1:
fchs
fstp qword ptr ds:[Array + ecx * 8]
loop S1

; 读入Array中的数据到ST寄存器
mov ecx,5
S2:
fld qword ptr ds:[Array + ecx * 8]
loop S2

; 通过FABS取绝对值,并反写会Array中
mov ecx,5
S3:
fabs                                  ; 取ST(0)的绝对值
fstp qword ptr ds:[Array + ecx * 8]   ; 反写
loop S3

int 3
main ENDP
END main

Win32汇编-字符串和浮点运算单元

Win32汇编-字符串和浮点运算单元
　　浮点加法指令: 浮点数加法,该加法分为FADD/FADDP/FIADD分别针对不同的场景,此外还会区分无操作数模式,寄存器操作数,内存操作数,整数相加等.
　　第一种无操作数模式,执行FADD时,ST(0)寄存器和ST(1)寄存器相加后,结果临时存储在ST(1)中,然后将ST(0)弹出堆栈,最终结果就会存储在栈顶部,使用FST指令即可取出来.
　　第二种则是两个浮点寄存器相加,最后的结果会存储在源操作数ST(0)中.
　　第三种则是内存操作数,就是ST寄存器与内存相加.
　　第四种是与整数相加,默认会将整数扩展为双精度,然后在于ST(0)相加.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Array  QWORD 10.0,20.0,30.0,40.0,50.0
IntA   DWORD 10
Result QWORD ?

szFmt BYTE 'ST寄存器: %f ',0dh,0ah,0 
.code
main PROC
finit
fld qword ptr ds:[Array]
fld qword ptr ds:[Array + 8]
fld qword ptr ds:[Array + 16]
fld qword ptr ds:[Array + 24]
fld qword ptr ds:[Array + 32]

; 第一种：无操作数 fadd = faddp
;fadd
;faddp

; 第二种：两个浮点寄存器相加
fadd st(0),st(1)          ; st(0) = st(0) + st(1)
fst qword ptr ds:[Result] ; 取出结果
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

fadd st(0),st(2)          ; st(0) = st(0) + st(2)
fst qword ptr ds:[Result] ; 取出结果
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第三种：寄存器与内存相加
fadd qword ptr ds:[Array] ; st(0) = st(0) + Array
fst qword ptr ds:[Result] ; 取出结果
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

fadd real8 ptr ds:[Array + 8]
fst qword ptr ds:[Result] ; 取出结果
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第四种：与整数相加
fiadd dword ptr ds:[IntA]
fst qword ptr ds:[Result] ; 取出结果
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]
int 3
main ENDP
END main
　　浮点减法指令: 浮点数减法,该加法分为FSUB/FSUBP/FISUB该指令从目的操作数中减去原操作数,把差存储在目的操作数中,目的操作数必须是ST寄存器,源操作数可以是寄存器或内存,运算的过程与加法指令完全一致.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Array      QWORD 10.0,20.0,30.0,40.0,50.0
IntQWORD   QWORD 20
Result QWORD ?

szFmt BYTE 'ST寄存器: %f ',0dh,0ah,0 
.code
main PROC
finit
fld qword ptr ds:[Array]
fld qword ptr ds:[Array + 8]
fld qword ptr ds:[Array + 16]
fld qword ptr ds:[Array + 24]
fld qword ptr ds:[Array + 32]

; 第一种：无操作数减法
;fsub
;fsubp                         ; st(0) = st(0) - st(1)

; 第二种：两个浮点数寄存器相减
fsub st(0),st(1)               ; st(0) = st(0) - st(1)
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第三种：寄存器与内存相减
fsub qword ptr ds:[Array]      ; st(0) = st(0) - Array
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第四种：与整数相减
fisub dword ptr ds:[IntQWORD]  ; st(0) = st(0) - IntQWORD
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]
int 3
main ENDP
END main
　　浮点乘除法指令: 浮点数乘法指令有FMUL/FMULP/FIMUL,浮点数除法则包括FDIV/FDIVP/FIDIV这三种,其主要的使用手法与前面的加减法保持一致,下面是乘除法的总结.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include msvcrt.inc
includelib msvcrt.lib

.data
Array      QWORD 10.0,20.0,30.0,40.0,50.0
IntQWORD   QWORD 20
Result     QWORD ?

szFmt BYTE 'ST寄存器: %f ',0dh,0ah,0 
.code
InitFLD PROC
finit
fld qword ptr ds:[Array]
fld qword ptr ds:[Array + 8]
fld qword ptr ds:[Array + 16]
fld qword ptr ds:[Array + 24]
fld qword ptr ds:[Array + 32]
ret
InitFLD endp

main PROC
invoke InitFLD
; 第一种：无操作数乘法与除法
fmul
fmulp              ; st(0) = st(0) * st(1)
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

fdiv
fdivp              ; st(0) = st(0) / st(1)
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第二种：两个浮点数寄存器之间的乘法与除法
invoke InitFLD
fmul st(0),st(4)    ; st(0) = st(0) * st(4)
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

fdiv st(0),st(2)    ; st(0) = st(0) / st(2)
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第三种：寄存器与内存之间的乘法与除法
invoke InitFLD
fmul qword ptr ds:[Array + 8]     ; st(0) = st(0) * [Array + 8]
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

fdiv qword ptr ds:[Array + 16]    ; st(0) = st(0) / [Array + 16]
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

; 第四种：与整数之间的乘法与除法
invoke InitFLD
fimul dword ptr ds:[IntQWORD]     ; st(0) = st(0) * IntQWORD
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]

fidiv dword ptr ds:[IntQWORD]     ; st(0) = st(0) / IntQWORD
fst qword ptr ds:[Result]
invoke crt_printf,addr szFmt,qword ptr ds:[Result]
int 3
main ENDP
END main
　　浮点数比较指令: 浮点数比较指令包括FCOM/FCOMP/FCOMPP这三个指令都是比较ST(0)和源操作数,源操作数可以是内存操作数或FPU寄存器,FCOM和FCOMP格式基本一致,唯一区别在于FCOMP在执行对比后还要从堆栈中弹出元素,FCOMP和FCOMPP也基本一致,最后都是要从堆栈中弹出元素.
　　比较指令的重点就是比较条件码的状态,FPU中包括三个条件状态,分别是C3(零标志),C2(奇偶标志),C0(进位标志),我们可以使用FNSTSW指令将这些状态字送入AX寄存器中,然后通过SAHF指令把AH赋值到EFLAGS标志中,一旦标志状态被送入EFLAGS寄存器,那么就可以使用标准的标志位对跳转指令进行影响了,例如以下代码的汇编案例.
double x = 1.2; double y = 3.0; int n = 0;
if(x<y)
{
n=1;
}

; ----------------------------------------------------
; C语言伪代码的汇编指令如下
; ----------------------------------------------------
.data
x REAL8 1.2
y REAL8 3.0
n DWORD 0
.code
main PROC
fld x        ; st(0) = x
fcomp y      ; cmp x,y ; pop x
fnstsw ax    ; 取出状态值送入AX
sahf         ; 将状态字送入EFLAGS
jnb L1       ; x < y 小于
mov n,1      ; 满足则将n置1

L1:xor eax,eax  ; 否则清空寄存器
int 3
main ENDP
END main
　　对于前面的案例来说,由于浮点数运算比整数运算在开销上会更大一些,因此Intel新版处理器新增加了FCOMI指令,专门用于比较两个浮点数的值,并自动设置零标志,基偶标志,和进位标志,唯一的缺点是其不支持内存操作数,针对上方案例的修改如下.
.data
x REAL8 1.2
y REAL8 3.0
n DWORD 0
.code
main PROC
fld y
fld x
fcomi st(0),st(1)
jnb L1            ; st(0) not st(1) ?
mov n,1

L1:xor eax,eax
int 3
main ENDP
END main
　　对于浮点数的比较来说,例如比较X与Y是否相等,如果比较X==y?则可能会出现近似值的情况,导致无法计算出正确结果,正确的做法是取其差值的绝对值,并和用户自定义的小的正数相比较,小的正整数作为两个值相等时其差值的临界值.
.data
epsilon REAL8 1.0E-12
var2    REAL8 0.0
var3    REAL8 1.001E-13
.code
main PROC
fld epsilon
fld var2
fsub var3
fabs
fcomi st(0),st(1) ; cmp epsilon,var2
ja skip
xor ebx,ebx       ; 相等则清空ebx
skip:
int 3             ; 不相等则结束
main ENDP
END main
　　浮点表达式: 通过浮点数计算表达式valD = -valA + (valB * valC)其计算过程,首先加载ValA并取反,加载valB至ST(0),这时-ValA保存在ST(1)中,valC和ST(0)相乘,乘基保存在ST(0)中,最后ST(0)与ST(1)相加后存入ValD中.
.data
valA REAL8 1.5
valB REAL8 2.5
valC REAL8 3.0
valD REAL8 ?
.code
main PROC
fld valA         ; 加载valA
fchs             ; 取反-valA
fld valB         ; 加载valB = st(0)
fmul valC        ; st(0) = st(0) * valC
fadd             ; st(0) = st(0) + st(1)
fstp valD        ; valD = st(0)
main ENDP
END main
　　通过循环计算一个双精度数组中所有元素的总和.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

.data
MyArray REAL8 10.0,20.0,30.0,40.0,50.0
.code
main PROC
mov esi,0           ; 设置因子
fldz                ; st(0)清空
mov ecx,5           ; 设置数组数
L1:fld MyArray[esi]    ; 压入栈
fadd                ; st(0) = st(0) + MyArray[esi]
add esi,TYPE REAL8  ; esi += 8
loop L1
main ENDP
END main
　　求ValA与ValB两数的平方根,FSQRT指令计算ST(0)的平方根并把结果存储在ST(0)中,如下是计算平方根方法.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

.data
valA REAL8 25.0
valB REAL8 39.0
.code
main PROC
fld valA
fsqrt         ; st(0) = sqrt(valA)
fld valB      ; push valB
fsqrt         ; st(0) = sqrt(valB)
fadd          ; add st(0),st(1)
main ENDP
END main
　　接着看一下计算数组的点积面,例如(Array[0] * Array[1]) + (Array[2] * Array[3])这种计算就叫做点积面计算.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

.data
Array REAL4 6.0,3.0,5.0,7.0
.code
main PROC
fld Array
fmul [Array + 4]
fld [Array + 8]
fmul [Array + 12]
fadd
main ENDP
END main
　　有时候我们需要混合计算,也就是整数与双精度浮点数进行运算,此时在执行运算前会将整数自动提升为浮点数,例如下面的两个案例,第一个是整数与浮点数相加时,整数自动提升为浮点数,第二个则需要调用FIST指令对Z向上裁剪保留整数部分.
.386p
.model flat,stdcall
option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

.data
N DWORD 20
X REAL8 3.5
Z REAL8 ?
.code
main PROC
; 计算 int N = 20; double X = 3.5; double Z = N + X;
fild N      ; 加载整数到ST(0)
fadd X      ; ST(0) = ST(0) + X 
fstp Z      ; 存储到Z中

; 计算 int N = 20; double X = 3.5; int Z=(int)(N+X)
fild N
fadd X
fist E      ; 将浮点数裁剪,只保留整数部分
main ENDP
END main

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发表于 2020-9-4 23:22:58 来自手机
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