Masm64:逻辑运算指令

1. AND(逻辑与)指令

功能:对两个操作数进行按位逻辑与操作,即只有当两个操作数对应的位都为1时,结果中的该位才为1,否则为0。

操作数类型:操作数可以是寄存器与寄存器、寄存器与内存、内存与寄存器、立即数与寄存器、立即数与内存等组合。

寄存器与寄存器:and rax, rbx,将rax和rbx中的值按位进行逻辑与操作,结果存放在rax中。

寄存器与内存:假设var1是一个已定义的双字(DWORD)变量,and eax, [var1],将eax的值与变量var1中的值按位进行逻辑与操作,结果存放在eax中。

立即数与寄存器:and rcx, 0Fh,将rcx的值与十六进制数0Fh按位进行逻辑与操作,结果存放在rcx中。

应用场景:用于清除寄存器或内存单元中的某些位。

例如,如果要清除rax寄存器的高4位,可用and rax, 0Fh,因为0Fh的二进制为00001111,与操作后高4位都变为0。

用于测试某些位是否为1。

例如,若要测试rbx寄存器的第3位是否为1,可以先将rbx与00000100b(假设为8位操作数)进行逻辑与操作,如果结果不为0,则第3位为1。

2. OR(逻辑或)指令

功能:对两个操作数进行按位逻辑或操作,即只要两个操作数对应的位中有一个为1,结果中的该位就为1,只有当两位都为0时,结果中的该位才为0。

操作数类型:操作数的组合方式与AND指令类似。

寄存器与寄存器:or rax, rbx。

寄存器与内存:假设var2是一个已定义的变量,or eax, [var2]。

立即数与寄存器:or rcx, 80h。

应用场景:用于设置寄存器或内存单元中的某些位。

例如,要设置rax寄存器的第5位为1,可以使用or rax, 20h,因为20h的二进制为00100000,与rax进行或操作时,不会影响其他位,只会将第5位设置为1(如果之前为0)。

3. XOR(逻辑异或)指令

功能:对两个操作数进行按位逻辑异或操作,即当两个操作数对应的位不同时,结果中的该位为1,当两位相同时,结果中的该位为0。

操作数类型:同样具有多种操作数组合方式。

寄存器与寄存器:xor rax, rbx。

寄存器与内存:假设var3是一个已定义的变量,xor eax, [var3]。

立即数与寄存器:xor rcx, 10h。

应用场景:用于反转寄存器或内存单元中的某些位。

例如,要反转rax寄存器的低4位,可以使用xor rax, 0Fh。

用于比较两个操作数是否相等(通过与自身异或结果为0的特性)。如xor rax, rbx操作后结果为0,则rax和rbx相等。

4. NOT(逻辑非)指令

功能:对操作数进行按位逻辑非操作,即把操作数中的每一位取反,0变为1,1变为0。

操作数类型:操作数可以是寄存器或内存单元。

寄存器:not rax,将rax寄存器中的值按位取反。

内存:假设var4是一个已定义的变量,not [var4],将变量var4中的值按位取反。

应用场景:在某些加密算法或数据转换操作中,可能会用到逻辑非操作来改变数据的位模式。例如,对一个字节数据进行简单的位反转操作。

以下是一个MASM64中逻辑运算指令的完整例子,展示了AND、OR、XOR和NOT指令的使用:

.686p
.MODEL flat, stdcall
.STACK 4096
.DATA
    num1 QWORD 0F0F0F0F0F0F0F0Fh
    num2 QWORD 00FF00FF00FF00FFh
    result1 QWORD?
    result2 QWORD?
    result3 QWORD?
    result4 QWORD?
.CODE
main PROC
    ; AND指令示例
    mov rax, num1
    mov rbx, num2
    and rax, rbx       ; rax = num1 AND num2
    mov result1, rax   ; 保存结果
    ; OR指令示例
    mov rax, num1
    mov rbx, num2
    or rax, rbx        ; rax = num1 OR num2
    mov result2, rax   ; 保存结果
    ; XOR指令示例
    mov rax, num1
    mov rbx, num2
    xor rax, rbx       ; rax = num1 XOR num2
    mov result3, rax   ; 保存结果
    ; NOT指令示例
    mov rax, num1
    not rax            ; rax = NOT num1
    mov result4, rax   ; 保存结果
    ; 程序结束,返回操作系统
    mov eax, 0
    ret
main ENDP
END main

在这个例子中:

1. 在数据段(.DATA)中定义了四个QWORD(64位)类型的变量:num1、num2、result1、result2、result3和result4。

2. 在代码段(.CODE)的main过程中:

对于AND指令:

首先将num1和num2的值分别加载到rax和rbx寄存器中。

执行and rax, rbx指令,将rax和rbx中的值按位进行逻辑与操作,结果存放在rax中,然后将结果存储到result1变量中。

对于OR指令:

类似地,先加载num1和num2的值到rax和rbx中。

执行or rax, rbx指令,按位逻辑或操作后的结果存于rax,并保存到result2变量。

对于XOR指令:

重复加载操作数到rax和rbx。

执行xor rax, rbx指令,按位异或操作的结果存入rax,再存储到result3变量。

对于NOT指令:

先将num1的值加载到rax。

执行not rax指令,将rax中的值按位取反,结果存储到result4变量。

3. 最后,通过将eax设置为0并执行ret指令来结束程序并返回操作系统。

64位汇编语言基础