MOVZX 和 CWD - 它们可以互换吗？

Question

我有这两个代码片段：

mov   ax, word [wNum2]
cwd
div   word [wNum3]
mov   [wAns16], dx

movzx eax, word [wNum2]
;cwd
div   word [wNum3]
mov   [wAns16], edx

第一个给出正确的答案，第二个给出的答案会相差一百左右，除非我取消注释

cwd

。

我的问题是，我认为

movzx

会将我的一切归零，这将使

cwd

变得多余。我是否完全误解了它们的工作原理？有人可以引导我完成这些代码片段吗？

Answer 1

裸露的结果可以是等价的，也可以是不等价的——这取决于值。 CWD状态

的描述

通过符号扩展将寄存器 AX、EAX 或 RAX 中操作数的大小加倍（取决于操作数大小），并将结果分别存储到寄存器 DX:AX、EDX:EAX 或 RDX:RAX 中。 CWD 指令将 AX 寄存器中的值的符号（位 15）复制到 DX 寄存器中的每个位位置。

因此，如果

AX

中的值低于 32,767（15 位最大值），则其结果相当于

MOVZX

（零扩展）和

MOVSX

（符号扩展）。但如果该值更大，则only相当于

MOVSX

。通常

MOVZX

与

DIV

（无符号除法）结合使用，

MOVSX

与

IDIV

（有符号除法）结合使用。

但是仍然存在结果存储在哪里的问题：

CWD

将 32 位结果存储在两个 16 位寄存器

DX:AX

中，而

MOV?X

指令将其存储在 32 位寄存器

EAX

中。

这会对以下

DIV

指令产生影响。代码的第一部分使用

DX:AX

中的 32 位值作为输入，而第二种方法假设

EAX

是 16 位

DIV

的输入：

F7 /6   DIV r/m16   M   Valid   Valid   Unsigned divide DX:AX by r/m16, with result stored in AX ← Quotient, DX ← Remainder. 

这使得结果不可预测，因为

DX

未定义，并且

EAX

的上半部分在除法中未使用。

Answer 2

不，MOVZX 是零扩展，而不是符号。 CWD 将 AX 符号扩展为 DX:AX（就像您在 IDIV 之前想要的那样，而不是 DIV）。

movSx eax, word [wNum2]

是执行

mov ax,mem

+ CWDE 的更有效方法，而不是 CWD。 （如果已知您的输入在被视为有符号时为非负，则符号和零扩展会执行相同的操作）。

cltq 在汇编中做什么？ 有一个 cbw/cwde/cdqe 和等效的 movsx 指令表，以及 cwd/cdq/cqo 做什么（以及等效的 mov/sar）。

在无符号之前，这些都不是你想要的

div

：使用

xor edx,edx

将DX归零，DX是32/16 => 16位除法的高半输入。

另请参阅 我们何时以及为何使用 mul/div 来签署扩展和使用 cdq？

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为了避免写入部分寄存器产生错误依赖性，在最新的 CPU 上，最有效的方法是执行 movzx 加载，将 16 位值放入 AX 中，而不合并到 RAX/EAX 的先前值中。类似地，异或归零（通常？）不被识别为部分寄存器上的归零习惯用法，因此即使您只想读取

的低半部分，您也需要 32 位操作数大小

   movzx eax, word [wNum2]      ; zere extend only to avoid false dep from merging into EAX
   xor   edx, edx               ; high half dividend = DX = 0
   div   word [wNum3]
   mov   [wAns16], dx           ; store remainder from DX, not EDX

您的代码将 32 位 EDX 存储到

[wAns16]

中可能是一个错误，假设在您踩到它后面的任何内容之前只有 2 个字节的空间。