X86（32位）汇编指令与机器码转换原理
- 1 32位寻址形式下的ModR/M字节
- 2 汇编指令转机器码
- 2.1 mov ecx,[eax+ebx*2]
- 2.1.1 查Opcode和ModR/M
- 2.1.2 查SIB
- 2.2 mov ecx,[eax+ebx*2+10h]
- 2.3 mov ecx,[eax+ebx*2+00000100h]
本文属于《 X86指令基础系列教程》之一，欢迎查看其它文章。
在X86 32位架构下，指令格式定义中，新增了SIB字节。SIB（Scale, Index, Base）字节的意义是用于指定一种复杂的寻址方式（按比例变址寻址），在《CPU寄存器与寻址方式》中已经介绍过了。
1 32位寻址形式下的ModR/M字节
ModR/M字节具体值，组成情况，如下图所示。
上表查询方法，已在8086 CPU章节介绍过，不再赘述。
把表格中每一类寻址方式，都举一个例子，进行描述，如下：
| 序号 | 寻址方式 | Mod | R/M | 汇编例子 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | disp32 | 00 | 101 | mov ecx,[00000100h] | 参考8086 CPU |
| 2 | [EAX] | 00 | 000 | mov ecx,[eax] | 参考8086 CPU |
| 3 | [- -][- -] | 00 | 100 | mov ecx,[eax+ebx*2] | SIB寻址 |
| 4 | disp8[EAX] | 01 | 000 | mov ecx,[eax+10h] | 参考8086 CPU |
| 5 | disp8[- -][- -] | 01 | 100 | mov ecx,[eax+ebx*2+10h] | SIB寻址 |
| 6 | disp32[EAX] | 10 | 000 | mov ecx,[eax+00000100h] | 参考8086 CPU |
| 7 | disp32[- -][- -] | 10 | 100 | mov ecx,[eax+ebx*2+00000100h] | SIB寻址 |
本文主要对32位架构下，新增的寻址方式，进行讲解。
这些寻址方式中，我们主要讲解[- -][- -]、disp8[- -][- -]、disp32[- -][- -]三种，本质其实他们属于一种，都是SIB寻址。
2 汇编指令转机器码
2.1 mov ecx,[eax+ebx*2]
2.1.1 查Opcode和ModR/M
mov ecx,[eax+ebx*2]，表示将eax寄存器中地址+ebx寄存器中地址*2，指向的内存单元，存储到ecx寄存器中。
查询指令手册，与MOV r32,r/m32指令相符，其操作码为8B /r，/r表示这条指令具有ModR/M字段。
因此，我们查询ModR/M表，以[- -][- -]为行，以ecx为列，交汇处0C表示ModR/M值。
我们回顾一下机器码的组成，如下图所示：
当前指令不存在Instruction Prefixes、Displacement和Immediate，我们已经知晓Opcode和ModR/M，因此还需要查询SIB。
2.1.2 查SIB
指令中[eax+ebx*2]，其含义如下：
因此Scale为2，Index为ebx，Base为eax，无Displacement，我们查询SIB表，如下：
以Scale和Index为行（ebx*2），以Base为列（eax），交汇处58表示SIB值（Scale=01，Index=011，Base=000）。
因此指令的机器码组成，如下所示：
| 汇编指令 | 操作码 | ModR/M | SIB | 机器码 |
|---|---|---|---|---|
| mov ecx,[eax+ebx*2] | 8B | 0C | 58 | 8B0C58 |
2.2 mov ecx,[eax+ebx*2+10h]
mov ecx,[eax+ebx*2+10h]，表示将eax寄存器中地址+ebx寄存器中地址*2+10h，指向的内存单元，存储到ecx寄存器中。
查询指令手册，与MOV r32,r/m32指令相符，其操作码为8B /r，/r表示这条指令具有ModR/M字段。
我们查询ModR/M表，以disp8[- -][- -]为行，以ecx为列，交汇处4C表示ModR/M值。
因此Scale为2，Index为ebx，Base为eax，Displacement为10h，我们查询SIB表，以Scale和Index为行（ebx*2），以Base为列（eax），交汇处58表示SIB值。
因此指令的机器码组成，如下所示：
| 汇编指令 | 操作码 | ModR/M | SIB | 偏移 | 机器码 |
|---|---|---|---|---|---|
| mov ecx,[eax+ebx*2+10h] | 8B | 4C | 58 | 10 | 8B4C5810 |
2.3 mov ecx,[eax+ebx*2+00000100h]
mov ecx,[eax+ebx*2+00000100h]，表示将eax寄存器中地址+ebx寄存器中地址*2+00000100h，指向的内存单元，存储到ecx寄存器中。
查询指令手册，与MOV r32,r/m32指令相符，其操作码为8B /r，/r表示这条指令具有ModR/M字段。
我们查询ModR/M表，以disp32[- -][- -]为行，以ecx为列，交汇处8C表示ModR/M值。
因此Scale为2，Index为ebx，Base为eax，Displacement为00000100h，我们查询SIB表，以Scale和Index为行（ebx*2），以Base为列（eax），交汇处58表示SIB值。
因此指令的机器码组成，如下所示：
| 汇编指令 | 操作码 | ModR/M | SIB | 偏移 | 机器码 |
|---|---|---|---|---|---|
| mov ecx,[eax+ebx*2+00000100h] | 8B | 8C | 58 | 00000100 | 8B8C5800010000 |
X86 32位汇编，间接寻址不用段寄存器了，直接地址就可以寻址4GB空间。，未完待续。。
