数学运算与逻辑运算#

在x86-64架构中，数学运算、逻辑运算都有专属的指令，并且大部分指令都能够适配四种不同的数据大小（后缀b、w、l、q）。

操作符能够被分为四种类型：

• 双目操作符（Binary）：需要两个操作数的操作符
• 单目操作符（Unary）：需要一个操作数的操作符
• 有效地址加载（Load Effective Address）：该指令只有后缀q，不适配其余数据大小
• 移位操作（Shift）

有效地址加载#

有效地址加载（load effective address）指令格式为：

这条指令实现的功能是从内存读取数据到寄存器，但并没有引用内存，而是将有效地址存入目标中。

除此以外，它还能够用来计算一些简单的形如$x+k*y$的表达式，其中的k需要是1、2、4、8中的一个。

例如计算$x*12$，则有汇编代码如下：

leaq (%rdi,%rdi,2), %rax	# t = x + 2*x
salq $2, %rax				# t << 2

双目操作符与单目操作符#

双目操作符即是需要两个操作数的操作，其中的第二个操作数既是源，又要参与运算。

上表中的加减乘除与逻辑运算都属于二元运算指令。

第一个操作数可以是常数、寄存器或是内存，第二个操作数可以是寄存器或内存。规则与MOV的规则一致，两个操作数不能同时为内存。

单目操作符更加简单，只需要一个操作数作为源和目标。这里的操作数可以是寄存器或是内存，类似于C语言中的自增与自减语法。

移位运算#

移位运算也需要两个操作数，其中第一个给定要移动的位数，第二个是待移动的数据。

第一个操作数k可以是常数，也可以是存在寄存器%cl中的数据。移位运算的相关指令只允许这个特定的寄存器作为操作数。

在x86-64架构中，对一个有w位的数据进行移位操作时，是根据寄存器%cl中的最低m位决定移动位数的，其中$2^m=w$，高位会被忽略。譬如当该寄存器中存的数据为0xFF时，salb指令只会移动7位，salw指令移动15位，sall指令移动31位，而salq指令移动63位。

左移指令有两个，效果相同，而右移则有算术右移和逻辑右移两种，效果与第二章中相同。

课程内容至此为止，有关书中3.5节提及的特殊的运算并未展开，故本章整理也先就此打住，日后提及再进行补充。