Delphi汇编学习心得（不得闲） good

http://www.cnblogs.com/findumars/archive/2012/10/28/2743121.html

把以下4个前提搞清楚以后，学习和使用汇编才有意义：

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前提1：寄存器说明：
EAX，EBX，EDX，ECX 通用寄存器，由程序员自己指定用途，也有一些不成文的用法：
EAX：常用于运算。
EBX：常用于地址索引。
ECX：常用于计数。
EDX：常用于数据传递。
EIP 指令寄存器，指出当前指令所在的地址。
ESP 栈指针，指向当前线程的栈顶（问题：是不是每个函数都有自己的栈，那每个线程都有一个栈是什么意思呢）。
EBP 栈基址指针，对调试起着很重要的作用(Base)。
EDI，ESI 没有规定作什么用，一般用在源指针和目标指针的操作

前提2：Register-Delphi默认模式
参数传递模式...前三个数据.eax,edx,ecx...超过三个参数部分.放在堆栈传递
头三个不大于4个字节（DWORD）的参数从左到右的传入EAX,EDX,ECX寄存器；接下去的参数按从左到右压栈。函数自己恢复堆栈。
浮点数总压栈，不管它所占的字节是多少。
对象方法总是有一个Self隐含参数，这个参数在所有的参数前面，即总是传给EAX（所以对于对象方法，程序员看到的第一个参数在EDX里）。

前提3：EBP基址指针的作用
EBP是基址指针寄存器：一般用来确认堆栈帧的起始位置,也就是指向栈底。也就是说，一般一个函数入口的地址也就存放在EBP中（所以一般在进入函数的时候将ebp寄存器内容压栈，即保存其函数的上级调用函数的栈基地址，以便于以后返回调用）。

前提4：查看汇编代码
可以使用Ctrl+Alt+C打开Cpu View的Cpu调试窗口看里面的汇编代码。

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1. 对栈的研究
栈是向下增长的，即每压一次栈，栈顶的地址就减少一次，也可以说ESP的值就减小一次。
栈是线程相关的，每一个线程都拥有一个栈。
程序利用ESP可以很灵活地访问栈，不一定要执行PUSH和POP栈顶才会改变，直接操作ESP也可以改变栈顶，也就是说ESP决定了栈顶的值。栈是有最大值的，通过编程环境可以设置，超出最大值就会发生栈溢出。

看一个简单的例子，下面的指令是一条压栈指令，意思是将EAX的值压入栈中：
PUSH EAX
根据上面的性质，这条指令等价于下面的指令：
SUB ESP, 4
MOV ESP, EAX
Cliff：所谓的向下生长，就是下面的地址小（比如0x00000000），上面的地址大（比如FFFFFFFF）。分配栈的起始地址任意，但压栈的话，地址向下移动，地址值变小（就是在海平面压一块海绵下去，放一块海绵，地址就下降一些）。但是对于单个栈而言，栈就1M或者2M大小，在这个区间内怎么折腾都行，但不能任意扩大。但整个程序的运行，内存分配不见得是向下生长的，这里仅仅是栈。其实很简单，使用Delphi任意执行一条push语句，观察一下ESP值的变化就行了。

2. 函数如何被调用
其实很简单，就是一个跳转指令JMP，跳到函数的首地址去，并从那里开始执行指令。
比如下面的代码：
C := Add(10, 20);
按照上面的讨论，汇编代码应该如下：
MOV EAX, 10
MOV EDX, 20
JMP @Add
又遇到另一个问题：函数执行完后如何返回？为了解决这个问题，必须把 C := Add(10, 20)之后的指令地址保存起来。
MOV EAX, 10
MOV EDX, 20
PUSH [EIP + Len]
JMP @Add
大概有人觉得函数调用实在是很常用的事情，于是干脆把最后两条指令合成一条，变成了Call，所以最后的汇编代码如下：
MOV EAX, 10
MOV EDX, 20
CALL @Add
函数执行完后怎么在栈中找到返回地址？解决这个问题的关键点就是栈平衡。
假设它的代码是这样：
Function Add(a, b: Integer): Integer;
begin
Result := a + b;
end;
那么汇编代码就是这样：
ADD EAX, EDX
POP EDX // 问题：为什么是EDX？估计随便放的，执行完上一句Add指令以后EDX是闲置的，可以随便使用。执行函数前，把前一个函数的栈顶地址压栈了，现在只需简单出栈即可，出栈到任意一个寄存器以供跳转即可。跳转之后，这个寄存器存储的值也不再需要了。
JMP EDX
同样后两个指令太常用了，因此合成一条，成了Ret，最后的汇编代码是这样的：
ADD EAX, EDX
RET
从汇编角度函数调用大概就是如此。

结论：

① 未优化的Pascal代码与优化的汇编代码效率相差为45倍。
② 优化的Pascal代码与优化的汇编代码效率相差为20倍。
③ 优化的Pascal代码与未优化的汇编代码效率相差为2.9位。
④ 未优化的汇编代码与优化的汇编效率相差为7倍。

参考：
http://blog.csdn.net/suiyunonghen/article/details/2501737
http://blog.csdn.net/suiyunonghen/article/details/1909904
http://blog.csdn.net/suiyunonghen/article/details/1897142
http://blog.csdn.net/suiyunonghen/article/details/1897062

BASM for Beginners
http://dennishomepage.gugs-cats.dk/BASM-filer/BASMForBeginners1.htm

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汇编中通用寄存器的目的

1、EAX和AX:累加器，所有的I/O指令用它来与外部设备传送信息
2、EBX和BX：在计算存储单元地址时常用作基地址寄存器
3、ECX和CX：保存计数值
4、EDX和DX：做四字或二字运算时，可以把EDX（DX）和EAX（AX）组合在一起存放一个四字或二字长的数据，在对某些I/O操作时，DX可以放I/O的端口地址
5、ESP和SP：堆栈栈顶指针。
6、EBP和BP：基址寄存器
7、ESI和SI：源变址
8、EDI和DI：目的变址

 

返回值（对于intel C++, Visual C++, GCC而言）：
1. 如果是地址或者整数就放在eax中
2. 如果字节类型就放在al中
3. 如果是浮点数类型，就放在浮点数堆栈的栈顶

浮点数常用指令(float占用4个字节，double占用8个字节)：
fld 压栈 fst 弹栈
fcom 比较 fnstsw 将协处理器的标志寄存器的内容拷贝到通用寄存器
fadd 加法 fdiv 除法 fmul 乘法 fsub 减法
例如：
float a=5.89+8.90
fld 40BC7AE1h ; 压栈 5.89
fadd 410E6666h; 加上 8.90
fst [esp+var_4]; 将浮点堆栈顶部的值弹到变量中
浮点堆栈一共占有8个单元，每个单元占8个字节，栈顶为st(0)或称st，栈底为st(7)
fld float对应的机器码是 0xD9
fld double对应的机器码是 0xDD
fld long double对于的机器码是 0xDB

除法运算比乘法慢10倍（不做优化的情况下），所以使用公式来优化：
a/b = (2^n/b)*(a/2^n)