内存

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X86CPU 和 AMD64(X86-64)CPU 的区别：

  • 通用寄存器的位宽不同：AMD64 通用寄存器是 64 位，而 X86 通用寄存器是 32 位，所以 AMD64 一次能处理 64 位数据，而 X86 一次只能处理 32 位数据。

  • 支持的寻址空间不同：操作内存的最小单位是字节，每个内存地址（内存编号）指向一个字节，2^32 = 4294967296，所以 X86 支持的最大寻址空间就是 4294967296 字节，也就是 4GB。

  • AMD65 兼容 32 位操作系统，而 X86 不支持 64 位操作系统。

    • 32 位操作系统 内存地址是 32 位
    • 64 位操作系统 内存地址是 64 位

寄存器与内存

寄存器与内存的区别：

  1. 寄存器位于 CPU 内部，执行速度快，但比较贵。

  2. 内存速度相对较慢，但成本较低，所以可以做的很大。

  3. 寄存器和内存没有本质区别，都是用于存储数据的容器，都是定宽的。

  4. 寄存器常用的有 8 个：EAX、ECX、EDX、EBX、ESP、EBP、ESI、EDI。

  5. 计算机中的几个常用计量单位：BYTE WORD DWORD

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    BYTE 字节  8bit
    WORD 字	 16bit
    DWORD 双字   32bit

  6. 内存的数量特别庞大，无法每个内存单元都起一个名字，所以用编号来代替，我们称计算机 CPU 是 32 位或者 64 位，主要指的就是内存编号的宽度，而不是寄存器的宽度。有很多书上说之所以叫 32 位计算机是因为寄存器的宽度是 32 位，是不准确的，因为还有很多寄存器是大于 32 位的。

    计算机内存的每一个字节会有一个编号(即内存编号的单位是字节)，如下图：

    内存编号 编号对应的字节字节
    0x00000000 第 0 个字节
    0x00000001 第 1 个字节
    0x00000002 第 2 个字节
    ….
    ….
    ….
    0xFFFFFFFF 第 2^32 个字节，2^32=4294967296，4294967296BYTE = 4GB

  7. 32 位操作系统最多识别内存 4G，对吗？不对，通过 PAE 物理内存扩展技术，可以使处理器能够从 32 位寻址提升到 36 位，也就是说理论上最大的物理内存可达 64GB。

内存编号

内存格式

  1. 每个内存单元的宽度为 8
  2. [编号]称为地址
  3. 地址的作用：当我们想从内存中读取数据或者想向内存中写入数据，首先应该找到要读、写的位置。就像写信要写地址一样。

从指定内存中写入/读取数据

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mov dword ptr ds:[0x0012FF34],0x12345678

mov eax,dword ptr ds:[0x0012FF34]

  • dword ptr：要读/写多少 此时是 4 字节 byte == 1 字节 word == 2 字节

    • ptr：代表后面是一个指针 (指针的意思就是里面存的不是普通的值，而是个地址)

  • []：中括号表示里面的数据是一个地址值，和 ptr 的作用一样

  • ds：段寄存器 先不用管 记住就行

  • 0x0012FF34：内存编号，必须是 32 位的 前面 0 可以省略

    注意：地址编号不要随便写，因为内存是有保护的，并不是所有的内存都可以直接读写(需要特别处理)

    建议地址编号写成 esp 的值

内存读写的 5 个公式

深刻理解内存寻址方式

寻址公式一 [立即数]

读取内存的值

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MOV EAX,DWORD PTR DS:[0x13FFC4]  ; 将0x13FFC4中的值读出来，写到EAX中

向内存中写入数据

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MOV DWORD PTR DS:[0x13FFC4],eax  ; 将eax中的值读出来，写到eax中

获取内存编号

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LEA EAX,DWORD PTR DS:[0X13FFC4]  ; 将0X13FFC4这个内存编号(也就是0X13FFC4本身)写到EAX中

# LEA 与 MOV 的区别:
MOV EAX,DWORD PTR DS:[0X13FFC4]  ; PTR表示后面是内存地址，MOV会读取内存地址中的值，而LEA只要这个内存地址

寻址公式二 [reg]

reg 代表寄存器，可以是 8 个通用寄存器中的任何一个

这种方式相比第一种，只是要先读取 reg

寻址公式三 [reg+立即数]

寻址公式四 [reg+reg*{1,2,4,8}]

用来寻址数组，有些数组元素占用不止一个内存单元，所以在计算数组元素的地址时需要用这种方式来计算：

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数组元素地址 = 数组首地址 + 元素索引 * 数组元素占用空间

比如一个字形的数组,它的首地址是 6000H,那么它的第 4 个(索引从 0 开始)元素的地址就是:

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6000H + 4 * 2 = 6008H

在高级的 CPU 中,这种比例因子的寻址方式是在指令级别上提供支持的，所以可以直接用这种方式寻址：

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mov ebx,offset a
mov edx,4
mov ax,[ebx+edx*2]

寻址公式五 [reg+reg*{1,2,4,8}+立即数]