ESI和EDI寄存器的目的是什么？

Question

EDI和ESI寄存器在汇编语言中的实际用途是什么？

我知道它们可以用于字符串操作。

能否给出一个例子？

- Tony The Lion

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看这个链接：http://www.swansontec.com/sregisters.html。 - Jeffpowrs

Answer 1

SI = 源索引
DI = 目的地索引

正如其他人所指出的那样，它们在字符串指令中有特殊用途。对于实模式编程，必须使用ES段寄存器与DI配合使用，并使用DS与SI配合使用，例如：

movsb  es:di, ds:si

SI和DI也可以用作通用的索引寄存器。例如，C源代码。

srcp [srcidx++] = argv [j];

编译成

8B550C         mov    edx,[ebp+0C]
8B0C9A         mov    ecx,[edx+4*ebx]
894CBDAC       mov    [ebp+4*edi-54],ecx
47             inc    edi

第三个指令使用了 edi 乘以4并加上 ebp 偏移0x54（srcp的位置）；地址周围的括号表示间接寻址。

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尽管我记不清我在哪里看到的，但这里证实了大部分内容，而这里（第17页幻灯片）则提供了其它信息：

AX = 累加器
DX = 双字累加器
CX = 计数器
BX = 基地址寄存器

它们看起来像是通用寄存器，但有许多指令出乎意料地隐式地使用其中之一，但是用哪一个呢？

- wallyk

Answer 2

你只能使用DI/SI（或其扩展版本，如果你没有在1985年学习过ASM）执行一些操作。其中包括：

REP STOSB
REP MOVSB
REP SCASB

这些分别是用于重复（=批量）存储、加载和扫描的操作。您需要设置SI和/或DI指向一个或两个操作数，也许将计数放在CX中，然后开始执行操作。这些操作可以一次处理许多字节，并使CPU自动化。由于您不需要显式编码循环，它们通常比手动编码的循环更有效率。

以防您想知道：根据您如何设置操作，重复存储可以是将值0打入大块连续内存的简单操作； 我认为MOVSB用于将数据从一个缓冲区(或任何一组字节)复制到另一个缓冲区；而SCASB用于查找与某个搜索条件匹配的字节（我不确定它是否只在相等性上搜索，或者是什么-您可以查看）。这就是这些寄存器的大部分作用。

- Carl Smotricz

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过去的优化技巧：在手动优化16位x86汇编代码时，rep stosw比rep stosb快得多，所以如果复制两个字节符合您要做的事情，请改用它。 - Alexander

Answer 3

像MOVSB和MOVSW这样的操作码可以高效地将由ESI指向的内存中的数据复制到由EDI指向的内存中。因此，

mov esi, source_address
mov edi, destination_address
mov ecx, byte_count
cld
rep movsb ; fast!

- catfood

Answer 4

除了其他答案提到的字符串操作（如MOVS/INS/STOS/CMPS/SCASB/W/D/Q等），我想补充一下还有一些更“现代”的x86汇编指令，其隐式地至少使用EDI/RDI寄存器：

SSE2的MASKMOVDQU指令（以及即将推出的AVX VMASKMOVDQU指令）可以选择性地将XMM寄存器中的字节写入由EDI/RDI指向的内存。

- PhiS

Answer 5

除了寄存器用于大规模操作之外，它们的一个特点是在32位调用约定中通过函数调用来保留（call-preserved）。其中ESI、EDI、EBX、EBP、ESP是被保留的，而EAX、ECX和EDX则没有被保留。被保留的寄存器受到C库函数的尊重，并且它们的值会通过C库函数调用持续存在。

Jeff Duntemann在他的汇编语言书中提供了一个示例汇编代码，用于打印命令行参数。该代码使用esi和edi作为计数器，因为它们不会被C库函数printf更改。对于其他寄存器如eax、ecx、edx，则不能保证它们不被C库函数使用。

https://www.amazon.com/Assembly-Language-Step-Step-Programming/dp/0470497025

请参阅第12.8节《C如何看待命令行参数》。

请注意，64位调用约定与32位调用约定不同，我不确定这些寄存器是否被保留。

- Jay Rajput

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我从未听说过“神圣”一词用于描述大多数人所称的“易失性”/“非易失性”，或者“被调用者保存”与“调用者保存”。我喜欢“调用保留”/“调用破坏”，因为它并不意味着它们实际上被保存在任何地方。无论如何，在x86-64 System V ABI中，ESI/RSI和EDI/RDI都不是调用保留的。 - Peter Cordes

此外，在常见的32位调用约定中，您忘记将EBP和ESP列为保留调用者寄存器。 - Peter Cordes

无论如何，这是一个非常好的观点。在实际代码中，你更可能基于调用约定的原因选择EDI/ESI，而不是因为它们对任何指令都很特殊。 - Peter Cordes

我喜欢call-preserved。我已经更新了答案。感谢您的审阅。 - Jay Rajput