汇编：cmp指令和寻址

Posted 2023-02-16

【中文标题】汇编：cmp指令和寻址

【英文标题】：Assembly : cmp instruction and addressing

【发布时间】：2021-05-09 13:01:52

【问题描述】：

我是 asm 新手，很困惑...

这是我在nasm 程序集中工作的strlen 函数的循环：

        .loop:      inc rax                                                         
                    inc rbx                                                         
                    cmp [rbx], byte 0                                               
                    jne .loop                                                       
                    ret 

但是我在教程中看到过 cmp bl, 0 这样的东西，但是当我尝试时，我得到了错误的长度。

我尝试过cmp [bl],0，但在组装时出现invalid effective address 错误。

我也试过cmp rbx, 0。但是程序永远不会停止所以我最好的猜测是我 将一个非常大的地址与永远不会发生的 0 进行比较。

如何理解这种行为？为什么我不能使用cmp rbx, 0 但有些 人们可以使用cmp bl, 0 吗？

如果您找到更具描述性的标题，请随时编辑标题。

【问题讨论】：

您能否展示您创建的完整strlen 过程，以及您看到的使用cmp bl, 0 的示例？

如果将字符加载到寄存器中，则可以将其与 0 进行比较。如果不是，则需要 cmp 的内存操作数。顺便说一句，cmp rbx,0 将指针与 NULL 进行比较是正确的；在将指针环绕到 0 之前，您会点击一个未映射的页面。

你明白cmp byte [rbx], 0是什么意思吗？应该有很多教程来解释寻址模式和内存与寄存器，例如找到链接自***.com/tags/x86/info 的教程或指南并阅读。这也应该清楚为什么cmp [bl], 0 甚至不能汇编（x86 不允许 8 位地址），以及为什么即使它可以运行它也不会做你想做的事情。

还有另一种搜索 NUL 终止符的方法：REPNE SCAS。

你不用inc rax，把字符串的开头移到rax中，然后减去你刚刚找到的0-Byte的地址，就可以得到长度了。

【参考方案1】：

要比较地址处的字节，我建议将字节移动到正确大小的寄存器中，然后进行比较。根据您使用的调用约定，但假设字符串的地址在 rdi 中传递，我会建议以下内容。

        .loop:      inc rax                                                         
                    mov bl, [rdi + rax]                                                      
                    cmp bl, byte 0                                               
                    jne .loop                                                       
                    ret 

编辑：意识到您正在尝试确定给定地址处字符串的长度

【讨论】：

rax 在 .loop 上方被初始化为零。

请注意，您没有修复 OP 不检查第一个字节的错误（可能是 [rdi+rax-1]，或在循环之前将 RAX 初始化为 -1）。那么这是合理的，但通常您希望使用movzx ecx, byte [rdi + rax] 进行字节加载，而不是创建错误的依赖关系并通过合并到RBX 的低字节来获取ALU uop。 （或 RCX，这是 strlen 的更好选择，因为调用约定允许您在不保存的情况下修改它）。当然，与 SIMD 相比，一次读取 1 个字节非常慢，所以这只是您作为初学者练习要做的事情。

@PeterCordes：我通常会写 rep scasb 但是我再也不会写 asm 来提高性能了。

@Joshua：是的，这对于代码大小和简单性来说没问题，但除此之外就没什么了。它一次只走 1 个字节；只有 rep movs 和 rep stos 有快速字符串微码；不幸的是，条件重复/重复指令在当前的 CPU 中没有。 repne scasb 本身不会分支错误预测，但我认为往往会使前端停滞不前。虽然可能不适用于最初爆发的 uops 覆盖长度的短字符串。