遍历Assembly中的数组以求解一般方程

Question

我正在使用 NASM 学习汇编语言，并且遇到了一个我似乎无法弄清楚的编程问题。该程序的目标是求解这个方程： Picture of Equation 对于那些看不到照片的人，等式表示对于两个长度为 n 的数组，数组 a 和数组 b，求：对于 i=0 到 n-1，((ai + 3) - (bi - 4))

我应该只使用三个通用寄存器，并且我已经找到了一个我认为可能有效的代码示例，但是我在第 16 行和第 19 行中一直遇到逗号和操作数错误。我理解这是为了遍历数组，您需要将指针移动到每个索引，但由于两个数组的值不同（数组 1 是 dw，数组 2 是 db）我不确定如何解释这一点。我对大会还是很陌生，任何帮助或指示将不胜感激。 这是我当前代码的图片： Code Sample

       segment .data
  a         dw    12, 14, 16      ; array of three values        
  b         db    2, 4, 5         ; array of three values
  n         dw    3               ; length of both arrays
  result    dq    0               ; memory to result
      segment .text
      global main
  main:
      mov   rax, 0
      mov   rbx, 0
      mov   rdx, 0
  loop_start:
      cmp   rax, [n]
      jge   loop_end
      
      add   rbx, a[rax*4]   ; adding element of a at current index to rbx
      add   rbx, 3          ; adding 3 to current index value of array a in rbx
      
      add   rdx, BYTE b[rax]
      sub   rdx, 4

      sub   rbx, [rdx]
      add   [result], rbx
      
      xor   rbx, rbx
      xor   rdx, rdx
      add   rax, 1
  loop_end:
      ret 

Answer 1

您使用的是 16 位和 8 位数据，但使用的是 64 位寄存器。一般来说，处理器需要相同的数据大小，尽管任何一条指令的操作数都是一样的。

cmp rax,[n] 具有不同的数据大小，这是不允许的：rax 是 64 位寄存器，[n] 是 16 位数据项。所以，我们可以把它改成cmp ax,[n]，现在一切都是16位的了。

add rbx,a[rax*4] 也在混合不同大小的操作数（不允许）。 rbx 是 64 位，a[] 是 16 位。您可以将寄存器更改为bx，这将被允许。但也要注意*4 太多了，应该是*2，因为dw 是16 位数据（2 字节），而不是32 位（4 字节）。由于您正在清除rbx，因此您不需要add，您可以简单地使用mov。

add rdx, BYTE b[rax] 也在混合不同的大小。 rax 是 64 位宽，而 b[] 是 8 位宽。使用dl 而不是rdx。没有什么可添加的，因此您应该使用mov 而不是add。现在dl 中有一个值，并且您之前清除了rdx，您可以切换到使用dx（来自dl）这将具有b[i] 的16 位值。

sub rbx, [rdx] 有错误的尊重。在这里你只想sub bx,dx。

您没有使用标签loop_start，因此没有循环。 （在循环末尾添加一个向后分支。）

Answer 2

...但是由于两个数组的值不同（数组 1 是 dw，数组 2 是 db）我不确定如何解释这一点

Erik Eidt's answer 解释了为什么您“不断遇到逗号和操作数错误”。虽然您可以恢复使用较小的寄存器（添加操作数大小前缀），但我的回答采用了不同的方法。

该指令集具有movzx（使用零扩展移动）和movsx（使用符号扩展移动）指令来处理这些不同的大小。看看下面如何使用这些。

我也应用了一些更改。

• 不要错过简化计算的机会：

  ((a[i] + 3) - (b[i] - 4)) 等价于(a[i] - b[i] + 7)

• 这些数组都不是空的，所以你可以把循环条件放在它的下面。

• 如果方便，您可以从末尾开始处理数组。求和运算无所谓！

     segment .data
a      dw    12, 14, 16      ; array of three values        
b      db    2, 4, 5         ; array of three values
n      dw    3               ; length of both arrays
result dq    0               ; memory to result
    segment .text
    global main
main:
       movzx rcx, word [n]
loop_start:
       movzx rax, word [a + rcx * 2 - 2]
       movzx rbx, byte [b + rcx - 1]
       lea   rax, [rax + rbx + 7]
       add   [result], rax
       dec   rcx
       jnz   loop_start
       ret

请注意，额外的负偏移量 - 2 和 - 1 的存在是为了补偿循环控制在 {2, 1, 0} 本来是完美的情况下采用值 {3, 2, 1} 的事实.这不会在指令中引入额外的位移分量，因为提到 a 和 b 数组实际上已经是位移。

虽然这被标记为 x86-64，但您可以使用 32 位寄存器编写整个内容，而不需要 REX 前缀。相同的结果。

     segment .data
a      dw    12, 14, 16      ; array of three values        
b      db    2, 4, 5         ; array of three values
n      dw    3               ; length of both arrays
result dq    0               ; memory to result
    segment .text
    global main
main:
       movzx ecx, word [n]
loop_start:
       movzx eax, word [a + ecx * 2 - 2]
       movzx ebx, byte [b + ecx - 1]
       lea   eax, [eax + ebx + 7]
       add   [result], eax
       dec   ecx
       jnz   loop_start
       ret