GreyZhang/g_unix: some basic learning about unix operating system. (github.com)
这一次分析后带有注释的代码我会在笔记最后做一个完整的附加。
这一个例程，主要是为了阐述前面讲到的数学运算。但是从这些操作中，很多底层的机理还是难以体会到的，比如说补码的用法。其实这些都是CPU设计中的一些事情了，我们只有在真正关注二进制信息的时候才会有所觉察。
为了能够完成这个例程的编译链接，我修改了makefile，具体如上。相比上一次笔记中的makefile来说，差异点在行号位置也有所标注。其实，只是换了一个被编译链接的文件信息。
这部分的设计，跟之前的first程序几乎一样，直接跳过。这也让人能够稍微有点成就感，毕竟前面的积累总归是发挥了作用。
程序最开始的这部分子功能理解很容易，这时候寄存器涉及到的不多，而且其中的信息都是比较明确的。
整理到这里，其实思路也还好。但是到了后面，寄存器的内容就有点混乱了。我觉得应该换一个思维模式来解读，那就是子功能段开始的时候先规划需要用几个寄存器，并且先考虑一个“寄存器内容初始化的动作”。
比如，这一段功能其实是在前面的平方基础上乘以输入值。那么，我需要的一个输入是之前的平方结果，一个是输入值。由此，输入至少先需要2个寄存器（或者一个，另一个直接用存储）。做一下这个初始化，那就可以先寻找平方存放位置。这个其实是在eax之中。另外，需要输入值，可以存放在ebx之中。这跟原始的代码设计不同，但是我估计可以奏效。
这是按照我自己的想法修改之后的程序，测试了一下的确是有相同的效果。
按照上面的思路，其实这个地方的ebx换成eax应该也是相同的结果。实际的测试也是如此。这里出现的寄存器副本特别多，主要是因为几个函数在反复使用eax导致的。
剩余部分的代码，其实也很容易理解。只是这里多了一个值得注意的除法操作，通过这个例子可以知道商和余数的存放位置规律。
增加注释后的代码：
;
; file: math.asm
; This program demonstrates how the integer multiplication and division
; instructions work.
;
; To create executable:
; nasm -f coff math.asm
; gcc -o math math.o driver.c asm_io.o
%include "asm_io.inc"
segment .data
;
; Output strings
;
prompt db "Enter a number: ", 0
square_msg db "Square of input is ", 0
cube_msg db "Cube of input is ", 0
cube25_msg db "Cube of input times 25 is ", 0
quot_msg db "Quotient of cube/100 is ", 0
rem_msg db "Remainder of cube/100 is ", 0
neg_msg db "The negation of the remainder is ", 0
segment .bss
input resd 1
segment .text
global asm_main
asm_main:
enter 0,0 ; setup routine
pusha
mov eax, prompt
call print_string
call read_int
mov [input], eax
; 在此之前的部分与上一个first程序类似
; 对于读取的数值做一个有符号的自乘
imul eax ; edx:eax = eax * eax
; 把结果转存到ebx，这样，后面的eax可以用来提供字符串打印功能
mov ebx, eax ; save answer in ebx
mov eax, square_msg
call print_string
; 上面完成了字符串打印功能，把转存到ebx的结果搬运回来，调用函数打印
mov eax, ebx
call print_int
call print_nl
; 这一段的功能跟上面类似，只是乘法不再是自乘，而是乘以了一个指定的数值
mov ebx, eax
imul ebx, [input] ; ebx *= [input]
mov eax, cube_msg
call print_string
mov eax, ebx
call print_int
call print_nl
;; 这一段的功能与上一段也是类似的，只是这里的乘数不再是指定的数值而是一个固定的数值。
;; 与此同时，imul的用法也发生了变化，目标参数有了修改
imul ecx, ebx, 25 ; ecx = ebx*25
mov eax, cube25_msg
call print_string
; 这是进行最终结果额度输出，还是进行了一次数值的搬运保证调用的函数奏效
mov eax, ecx
call print_int
call print_nl
; 这里的ebx数值来自于56行，也就是ebx乘以输入的数值。进一步，来自于55行的eax；再进
; 一步，来自于50行的ebx；再进一步来自46行的eax，也就是输入数值的平方乘以自身，即立方
mov eax, ebx
; eax转换成4字节，edx:eax
cdq ; initialize edx by sign extension
mov ecx, 100 ; can't divide by immediate value
; 下面的除法运算的结果，商会在eax中存储，余数会存储在edx中
idiv ecx ; edx:eax / ecx
; 计算结果做一个存储
mov ecx, eax ; save quotient into ecx
mov eax, quot_msg
call print_string
mov eax, ecx
call print_int
call print_nl
mov eax, rem_msg
call print_string
mov eax, edx
call print_int
call print_nl
; 这部分是一个取反操作
neg edx ; negate the remainder
mov eax, neg_msg
call print_string
mov eax, edx
call print_int
call print_nl
popa
mov eax, 0 ; return back to C
leave
ret
