Linux汇编教程03：大小比较操作

Posted 2021-02-14 michellel.top

我们在上一讲中，简单了解了汇编程序大概的样子。接下来我们来了解一下，汇编程序的大小比较操作。所以我们以编写寻找一堆数中的最大值作为学习的载体。

 

在编写程序之前，先要分析我们的目的，在得出解决方案。

目的：在一堆数中找到最大的数

思路：要实现这个目的，首先，我们一定要对数据进行索引，每一次比较，两个数应该分别占用一个寄存器，得到最大值，所以，我们有一个寄存器一定是存放最大值的。一开始没有最大值，我们不妨设第一个数为最大值，后面一次索引大小比较。得出最大值。索引中还会用到循环结构。

解决方案——代码

在代码之前，先说一下用到的寄存器

%eax – 用来存储当前数据

%ebx – 用来存储最大值

%edi – 存储索引

 

.section .data

data_items:
.long 3, 14, 15, 9, 26, 53, 58, 97, 93, 2, 38, 4, 36, 0

.section .text
.globl _start
_start:
movl $0, %edi
movl data_items( , %edi, 4), %eax
movl %eax, %ebx

start_loop:
cmpl $0, %eax
je loop_exit
incl %edi
movl data_items( , %edi, 4 ), %eax
cmpl %ebx, %eax
jle start_loop
movl %eax, %ebx
jmp start_loop

loop_exit:
movl $1, %eax
int $0x80

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把上面的代码保存为maximum.s，在编译链接，运行。正常情况下最大应该是97。

现在来具体解释代码：

.section .data 为数据段，前面一节我们提到过。

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data_items
.long 3, 14, 15, 9, 26, 53, 58, 97, 93, 2, 38, 4, 36, 0

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这是数据段里面的内容，data_items 是标签，代表一个地址。在这个位置后面是一堆数字，这些数字的类型是long（长整形，4字节）。而data_items标签代表的地址就是这段数字的开头，在这个例子中，data_items对应的地址下的内容为long类型的数字3。

这个数据项的末尾的0是人为添加，在这里来作为是否到达末尾的判断依据。

movl $0, %edi
movl data_items( , %edi, 4), %eax
movl %eax, %ebx

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这里是为循环做好准备，我们要把索引寄存器%edi的值变为0，应为我们要从数据的第一个数字开始获取数据。

movl data_items( , %edi, 4), %eax 这句是把数据的第一个数据载入到%eax里面。
这里的源操作数是data_items( , %edi, 4)，目的操作数是%eax，而源操作数比较复杂，这里涉及到内存里的寻址方式。这一点也是汇编中十分重要的内容。我们下一讲具体来讲解。这里想讲最基本的。在内存中地址引用的通用格式是下面这样：

地址或偏移（%基址寄存器，%索引寄存器，比例因子）

实际地址 = 地址或偏移 + %基址寄存器 + 比例因子 * %索引寄存器

这里用到的是索引寻址方式，是利用地址或偏移、%索引寄存器、比例因子来实现。所以出现了上面代码的表现形式。

在这个例子中data_items为起始地址，后面的各项一一对应，这里的比例因子是4是因为long类型为4字节。

 

movl %eax, %ebx 把第一个数载入到%ebx中作为最大值。

 

后面我进入了循环，我们用start_loop来标记循环的入口（位置）。

start_loop:
cmpl $0, %eax
je loop_exit
incl %edi
movl data_items( , %edi, 4 ), %eax
cmpl %ebx, %eax
jle start_loop
movl %eax, %ebx
jmp start_loop

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一个循环第一考虑的问题就是，循环结束的条件，不然写出死循环就麻烦了。cmpl —— compare long，比较long类型的大小，结果会记录在%eflags（状态寄存器）中je = jump equal 如果值相等，就跳转。

cmpl $0, %eax
je loop_exit

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表示%eax的值为0就跳转到loop_exit的位置，执行这个位置后面的操作。如果不相等就不跳转，而是继续执行后面紧更的操作。

incl %edi
movl data_items( , %edi, 4 ), %eax

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incl —— increase long，所以 incl %edi 是让%edi的值加1，类似于C语言的 i++ 的效果

所以这两句很在一起的效果就是索引数据，要检测的数着存放在%eax中。

 

cmpl %ebx, %eax
jle start_loop
movl %eax, %ebx
jmp start_loop

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jle —— jump less equal如果小于等于，跳转

jmp —— 无条件跳转

所以这里就是，如果%eax里的大值比%ebx中的目前最大值小或相等（注意：比较的方式，到底是那个比那个小），这跳转到start_loop位置，执行这个位置后面的代码，也就是跳过后面操作，回到循环的开头。如果不成立，执行下面步骤，就是把%eax里面的值载入到%ebx作为新的最大值。跳会循环开始处。

movl $1, %eax
int $0x80

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对于这个程序，这么解释，实在是太累了，最为教程的前几期，会讲的详细，每一步都讲，到后面基本之讲重点。

最后，最好在回顾一遍，在写一遍，你可以对其进行改进，这一次写，可不是对着代码敲下来，而是自己写。

 

附加内容：

数据类型

• .byte —— 字节类型，只占用一个字节
• .int —— 整型，占用2个字节
• .long —— 长整型，占用4个字节
• .ascii —— ascii码类型字符，一个字符占1个字节

大小判断

• je = jump equal 如果值相等，就跳转。
• jg = jump greater 如果第二个值大于第一个值，跳转
• jge = jump greater equal 如果第二个值大于等于第一个值，跳转
• jl = jump less equal如果第二个值小于第一个值，跳转
• jle = jump less equal如果第二个值小于等于第一个值，跳转
• jmp  无条件跳转

 

注意：这里的等于只是方便大家理解命令便于理解记忆。