上一章我們已經著重討論了數據傳送（或者說復制）指令，相信各位猿友現在都已經對此有一些了解了。說真的，LZ在看第三章的過程中，不斷的被匯編的魅力深深的震撼，這些看似簡單的匯編指令，卻可以將復雜的程序井然有序的執行完畢，實在是讓人驚歎。時至今日，這本看似枯燥無比卻實則魅力十足的書，已經深深的將LZ吸引了。
希望各位猿友也有這樣的感覺，這是一種非常好的感覺，接下來，各位就一起和LZ來認識認識新的指令吧。
算術與邏輯運算包括很多種，估計各位猿友也能很快的想出來，比如最常見的加減乘除、與或非、左移右移等等。這裡可能還有一個各位猿友不太容易想到的，就是取地址運算符，不過這個運算指令卻是LZ看過這一部分之後，覺得最精妙的一個指令。
接下來LZ將書中的一個表格貼上來，各位猿友可以先大致浏覽下裡面的指令。
查看本欄目
可以看到，此時在存儲器中，地址為5x+4的區域的值為1000。那麼此時若是進行movl 4(%edx,%edx,4),%eax操作，很顯然，%eax的值應該為1000，也就是下圖。
但是如果進行leal 4(%edx,%edx,4),%eax操作的話，%eax的值就不是1000了，因為leal指令不會去取存儲器當中的值，因此寄存器%eax的值應該是5x+4。
試想一下，倘若在地址為5x+4的位置存儲的是變量i，那麼其實這條指令就相當於&i操作，這也就是C語言當中的&取地址操作的匯編級做法。各位猿友感覺如何，是否很神奇呢。
由於其它的指令都相對比較簡單，因此LZ這裡就不一一介紹了，這裡我們用一個小程序來做一個示例，順便也去看一下上面的算術與邏輯運算指令都是被如何使用的。我們就考慮書上的一個小例子，其中的C程序代碼如下。
int arith(int x, int y , int z){
int t1 = x+y;
int t2 = z*48;
int t3 = t1&0xFFFF;
int t4 = t2*t3;
return t4;
}
這裡面包含了加、乘、與運算，我們使用-O1和-S參數編譯sum.c這個文件，使用cat sum.s查看它，會得到如下的匯編代碼。
.file "sum.c"
.text
.globl arith
.type arith, @function
arith:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
//以上為棧幀建立
movl 16(%ebp), %eax
leal (%eax,%eax,2), %edx
sall $4, %edx
movl 12(%ebp), %eax
addl 8(%ebp), %eax
andl $65535, %eax
imull %edx, %eax
//以下為棧幀完成
popl %ebp
ret
.size arith, .-arith
.ident "GCC: (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5.1) 4.4.3"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
這裡面還有leal指令，可以看到程序當中並沒有取地址&操作，所以這裡的leal指令不是用來取地址的，LZ使用圖示來給各位演示這個程序的運行過程。首先便是棧幀的建立過程，棧幀建立好以後，寄存器和存儲器的狀態如下所示。
以上便是建立好的棧幀，同上一次一樣，幀指針和棧指針都指向一個新的位置，在幀指針偏移量為8、12、16的地方存儲著傳遞進來的參數x、y、z。接下來我們就開始分析，在匯編代碼層次，是如何完成上述C語言程序當中的一系列動作的。
首先是一個mov指令，它的作用很簡單，就是將參數z取入寄存器，下面是它的匯編代碼以及圖示。
movl 16(%ebp), %eax
上面的指令比較簡單，接下來的這條指令就比較特別了，是一條leal指令。這裡的leal指令不是用來取地址的，而是用來進行乘法運算的，它的目的是將%eax寄存器當中的值乘以3，然後發送至%edx寄存器。而采用的方式則是2*x + x的方式，這正是我們之前講過的乘法優化算法，使用移位和加法來計算乘法。接下來看看它的指令與圖示。
leal (%eax,%eax,2), %edx
上面計算3z的目的，在接下來這一條指令就看出來了。接下來的一條指令是sal左移操作，位數為4，左移4位其實就相當於乘以16，因此接下來的一條指令其實就相當於將寄存器%edx當中的值乘以16，這其實剛好是在計算48*z。從這裡也可以看出來，在執行C程序的時候，並不一定會按照程序當中的順序去計算。以下是sal指令的內容與圖示。
sall $4, %edx
接下來的指令依然是簡單的取參數y，因此LZ這裡就不再多解釋了，直接上內容和圖示。
movl 12(%ebp), %eax
下面的一條指令是add加法指令，它是將左邊操作數的值加到右邊的目的操作數。也就是將內存地址為8(%ebp)的值加到%eax寄存器，而8(%ebp)這個位置存的剛好是x，因此這裡計算的便是x+y的值，而結果會存入%eax寄存器。以下是指令的內容和圖示。
addl 8(%ebp), %eax
接下來是一條與運算指令and，它計算的則是t1與0xFFFF（十進制就是65535）的與運算，t1的值為x+y，此時就存在%eax寄存器。我們來看下這條指令的內容與圖示。
andl $65535, %eax
接下來是最後一個計算過程的指令imul乘法指令，它的作用也是將左邊操作數的值乘到右邊的目的操作數上。也就是將%edx寄存器的值乘到%eax寄存器上面去，而%edx此時的值為48*z（也就是t2），而%eax的值為(x+y)&0xFFFF（也就是t3），兩者相乘則得到t4的值，結果將存在%eax寄存器，並且作為返回值返回。以下為內容與圖示。
imull %edx, %eax
查看本欄目
