通过上一节的例子我们了解到,访问内存时在指令中可以用多种方式表示内存地址,比如可以用数组基地址、元素长度和下标三个量来表示,增加了寻址的灵活性。本节介绍x86常用的几种寻址方式(Addressing Mode)。内存寻址在指令中可以表示成如下的通用格式:
ADDRESS_OR_OFFSET(%BASE_OR_OFFSET,%INDEX,MULTIPLIER)
它所表示的地址可以这样计算出来:
FINAL ADDRESS = ADDRESS_OR_OFFSET + BASE_OR_OFFSET + MULTIPLIER * INDEX
其中ADDRESS_OR_OFFSET和MULTIPLIER必须是常数,BASE_OR_OFFSET和INDEX必须是寄存器。在有些寻址方式中会省略这4项中的某些项,相当于这些项是0。
直接寻址(Direct Addressing Mode)。只使用ADDRESS_OR_OFFSET寻址,例如movl ADDRESS, %eax
把ADDRESS地址处的32位数传送到eax
寄存器。
变址寻址(Indexed Addressing Mode) 。上一节的movl data_items(,%edi,4), %eax
就属于这种寻址方式,用于访问数组元素比较方便。
间接寻址(Indirect Addressing Mode)。只使用BASE_OR_OFFSET寻址,例如movl (%eax), %ebx
,把eax
寄存器的值看作地址,把这个地址处的32位数传送到ebx
寄存器。注意和movl %eax, %ebx
区分开。
基址寻址(Base Pointer Addressing Mode)。只使用ADDRESS_OR_OFFSET和BASE_OR_OFFSET寻址,例如movl 4(%eax), %ebx
,用于访问结构体成员比较方便,例如一个结构体的基地址保存在eax
寄存器中,其中一个成员在结构体内的偏移量是4字节,要把这个成员读上来就可以用这条指令。
立即数寻址(Immediate Mode)。就是指令中有一个操作数是立即数,例如movl $12, %eax
中的$12
,这其实跟寻址没什么关系,但也算作一种寻址方式。
寄存器寻址(Register Addressing Mode)。就是指令中有一个操作数是寄存器,例如movl $12, %eax
中的%eax
,这跟内存寻址没什么关系,但也算作一种寻址方式。在汇编程序中寄存器用助记符来表示,在机器指令中则要用几个Bit表示寄存器的编号,这几个Bit也可以看作寄存器的地址,但是和内存地址不在一个地址空间。