X86（32位）汇编指令与机器码转换原理

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。。