对我来说,这就像一部时髦的电影。它的用途是什么?我应该什么时候使用它?


当前回答

如果有人已经提到了,请原谅我,但如果有人想知道x86糟糕的旧时代,内存分割仍然是相关的:您将始终从以下两条指令中得到相同的结果:

LEA AX, DS:[0x1234]

and

LEA AX, CS:[0x1234]

“有效地址”只是seg:off逻辑地址的偏移部分。在本例中,0x1234。

LEA不添加段基础。这将击败最初的一个用例,即进行地址计算以获得指针(偏移量),实际上可以取消引用。例如lea bx,[array+si]。如果添加了DS基以给出线性地址,则稍后的mov ax,[bx]将再次添加DS基。此外,20位结果通常不适合16位寄存器。

看见https://www.stevemorse.org/8086/index.html8086的建筑师写了一本关于指令集的书,现在在他的网站上免费。关于LEA的部分提到了他的一些设计意图。

其他回答

在MOV上使用LEA的最大原因是,如果需要对用于计算地址的寄存器执行算术运算。实际上,您可以在几个寄存器上组合有效地“免费”执行相当于指针运算的操作

真正令人困惑的是,您通常会像MOV一样编写LEA,但实际上并没有取消对内存的引用。换句话说:

移动EAX,[ESP+4]

这将把ESP+4点的内容移动到EAX中。

LEA-EAX,[EBX*8]

这将把有效地址EBX*8移动到EAX,而不是在该位置找到的地址。正如您所看到的,当MOV仅限于加法/减法时,也可以乘以2的因子(缩放)。

也许只是LEA指令的另一件事。您还可以使用LEA将寄存器快速乘以3、5或9。

LEA EAX, [EAX * 2 + EAX]   ;EAX = EAX * 3
LEA EAX, [EAX * 4 + EAX]   ;EAX = EAX * 5
LEA EAX, [EAX * 8 + EAX]   ;EAX = EAX * 9

这里有一个例子。

// compute parity of permutation from lexicographic index
int parity (int p)
{
  assert (p >= 0);
  int r = p, k = 1, d = 2;
  while (p >= k) {
    p /= d;
    d += (k << 2) + 6; // only one lea instruction
    k += 2;
    r ^= p;
  }
  return r & 1;
}

使用-O(optimize)作为编译器选项,gcc将找到指定代码行的lea指令。

正如前面提到的现有答案,LEA具有执行内存寻址运算而不访问内存的优点,将运算结果保存到不同的寄存器,而不是简单形式的加法指令。真正的潜在性能优势是现代处理器有一个单独的LEA ALU单元和端口,用于有效的地址生成(包括LEA和其他内存参考地址),这意味着LEA中的算术运算和ALU中的其他正常算术运算可以在一个核中并行完成。

查看Haswell架构的这篇文章,了解LEA单元的一些详细信息:http://www.realworldtech.com/haswell-cpu/4/

其他答案中未提及的另一个重要点是LEA REG,[MemoryAddress]指令是PIC(位置无关代码),它将此指令中的PC相对地址编码为参考MemoryAddress。这不同于MOV REG,MemoryAddress编码相对虚拟地址,需要在现代操作系统中重新定位/修补(如ASLR是常见功能)。因此,LEA可用于将非PIC转换为PIC。

所有正常的“计算”指令,如加法、异或设置状态标志,如零、符号。如果使用复杂的地址AX-xor:=mem[0x33+BX+8*CX],则标志将根据xor操作设置。

现在您可能需要多次使用该地址。将这样的地址加载到寄存器中并不是为了设置状态标志,幸运的是,它并没有。短语“加载有效地址”使程序员意识到这一点。这就是奇怪表情的由来。

很明显,一旦处理器能够使用复杂的地址来处理其内容,它就能够将其计算用于其他目的。实际上,它可以用于在一条指令中执行转换x<-3*x+1。这是汇编程序设计中的一条一般规则:无论它如何摇晃你的船,都要使用指令。唯一重要的是指令所体现的特定转换是否对您有用。

要旨

MOV, X| T| AX'| R| BX|

and

LEA, AX'| [BX]

对AX具有相同的影响,但对状态标志没有影响。(这是ciasdis符号。)