x86汇编_MUL/IMUL乘法指令_笔记52

32位模式下整数乘法可以实现32、16或8位的操作&＃xff0c;64位下还可以使用64位操作数。MUL执行无符号乘法&＃xff0c;IMUL执行有符号乘法。

MUL指令&＃xff1a;无符号数乘法

32 位模式下&＃xff0c;MUL&＃xff08;无符号数乘法&＃xff09;指令有三种类型&＃xff1a;

• 执行 8 位操作数与 AL 寄存器的乘法&＃xff1b;
• 执行 16 位操作数与 AX 寄存器的乘法&＃xff1b;
• 执行 32 位操作数与 EAX 寄存器的乘法。

MUL 指令中的单操作数是乘数。下表按照乘数的大小&＃xff0c;列出了默认的被乘数和乘积。由于目的操作数是被乘数和乘数大小的两倍&＃xff0c;因此不会发生溢岀&＃xff0c;换句话说&＃xff0c;两个8位二进制数的乘积不会超过16位。

如果乘积的高半部分不为零&＃xff0c;则 MUL 会把进位标志位和溢出标志位置 1。因为进位标志位常常用于无符号数的算术运算&＃xff0c;在此我们也主要说明这种情况。例如&＃xff0c;当 AX 乘以一个 16 位操作数时&＃xff0c;乘积存放在 DX 和 AX 寄存器对中。其中&＃xff0c;乘积的高 16 位存放在 DX&＃xff0c;低 16 位存放在 AX。如果 DX 不等于零&＃xff0c;则进位标志位置 1&＃xff0c;这就意味着目的操作数的低半部分放不了整个乘积。

下述语句实现 16 位值 2000h 乘以 0100h。由于乘积的高半部分&＃xff08;存放于 DX&＃xff09;不等于零&＃xff0c;因此进位标志位被置 1。注意&＃xff0c;CF是1仅代表DX寄存器不为0&＃xff0c;不是说DX和AX两个寄存不够存放结果&＃xff1a;

.data
val1 WORD 2000h
val2 WORD 0l00h.code
mov ax, val1 ; AX &＃61; 2000h
mul val2 ; DX:AX &＃61; 00200000h, CF &＃61; 1

IMUL指令&＃xff1a;有符号数乘法

与 MUL 指令不同&＃xff0c;IMUL 会保留乘积的符号&＃xff0c;但两个有符号8位数的乘积仍然不超过16位&＃xff0c;不会因为有符号问题就超过16位。x86 指令集支持三种格式的 IMUL 指令&＃xff1a;单操作数、双操作数和三操作数&＃xff0c;而无符号的MUL指令只有单操作数。

对于单操作数的IMUL指令&＃xff0c;规则同无符号的MUL。和 MUL 指令一样&＃xff0c;其乘积的存储大小使得溢出不会发生。同时&＃xff0c;如果乘积的高半部分不是其低半部分的符号扩展&＃xff0c;则进位标志位和溢出标志位置 1。利用这个特点可以决定是否忽略乘积的高半部分。

 对于双操作数的IMUL指令&＃xff0c;用第一个操作数乘以第二个操作&＃xff0c;将结果存放到第一个操作所在的寄存器。第一操作数必须是16或32位寄存器&＃xff0c;第二操作可以是16或32位内存或寄存器&＃xff0c;位数与第一操作数对应。第二操作数还可以是8位立即数且只能是8位的。双操作数格式会按照目的操作数的大小来截取乘积&＃xff0c;乘积的高半部分会被丢弃。如果被丢弃的是有效位&＃xff0c;则溢出标志位和进位标志位置 1。因此&＃xff0c;在执行了有两个操作数的 IMUL 操作后&＃xff0c;必须检查这些标志位中的一个。

下述指令展示了双操作数格式&＃xff1a;

.data
word1 SWORD 4 ;16位内存
dword1 SDWORD 4 ;32位内存
.code
mov ax, -16 ; AX &＃61; -16
mov bx, 2 ; BX &＃61; 2
imul bx, ax ; BX &＃61; -32
imul bx, 2 ; BX &＃61; -64
imul bx, word1 ; BX &＃61; -256
mov eax, -16 ; EAX &＃61; -16
mov ebx, 2 ; EBX &＃61; 2
imul ebx, eax ; EBX &＃61; -32
imul ebx, 2 ; EBX &＃61; -64
imul ebx, dword1 ; EBX &＃61; -256

对于三操作数的IMUL指令&＃xff0c;第二和三个操作数的乘积存放到第一操作数中&＃xff0c;第三操作数必须是立即数。若乘积有效位被丢弃&＃xff0c;则溢出标志位和进位标志位置 1。因此&＃xff0c;在执行了有三个操作数的 IMUL 操作后&＃xff0c;必须检查这些标志位中的一个。格式如下&＃xff1a;

imul 16位寄存器&＃xff0c;16位寄存器或者内存&＃xff0c;8或16位立即数

imul 32位寄存器&＃xff0c;32位寄存器或者内存&＃xff0c;8或32位立即数

下面的指令展示的是三操作数格式&＃xff0c;包括了有符号溢出的例子&＃xff1a;

.data
word1 SWORD 4
dword1 SDWORD 4
.code
imul bx, word1, -16 ; BX &＃61; word1 * -16
imul ebx, dword1, -16 ; EBX &＃61; dword1 * -16
imul ebx, dword1, -2000000000 ; 有符号溢出&＃xff01;此时需要40个位才足够存放结果&＃xff0c;而ebx只有32位。