提问人：Guichi 提问时间：11/3/2023 最后编辑：Sep RolandGuichi 更新时间：11/5/2023 访问量：93
为什么需要LEA（负载有效地址）？
Why is LEA (Load Effective Address) necessary?
问：
首先，我了解它们可以达到的结果之间的区别，简单地说：leamov
mov eax, ebp ;put the value in ebp register into eax register
lea eax, [ebp] ;same as above, and they are equivalent
然而：
mov eax, ebp+8 ;invalid register set size
lea eax, [ebp+8] ;calculate in sum of ebp value and 8, then assign it to eax
那么，为什么虽然可以，但是非法的呢？我的书说：mov eax, ebp+8lea eax, [ebp+8]
MOV 存储到 EAX 中的值必须由汇编程序计算 （也就是说，它最终必须是一个常数）
但这对我来说毫无意义！CONSTANT是什么意思？显而易见的理解是，在程序运行之前，CONSTANT应该由汇编器/链接器计算，但是，考虑是一个LEGAL指令。在程序运行之前，汇编器/链接器无法知道（作为 C 术语）的值！mov eax, [ebp+8][ebp+8]*(ebp+8)
答：
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Peter Cordes
11/3/2023
#1
你的书似乎只在谈论 mov-immediate，比如 or（符号地址）。mov eax, 1234mov eax, foo
一个更完整的规则是，源操作数必须是：mov
- 链接时间常量值 （mov-immediate）
- 或已存在于其他位置的值（内存或其他寄存器）。
mov 只能复制，在写入目的地之前，它不会通过 ALU 馈送数据。
内存源操作数可以使用寻址模式（如 或），但这与从该地址加载或存储到该地址的数据发生的情况无关。地址生成是在 CPU 的单独部分完成的（或者在原始 8086 上，在处理指令的微码的单独阶段）。[ebp+8][edx + eax*4 + my_array]
x86 的机器码格式对几乎所有指令的寻址模式（以及寄存器与内存源）的编码方式都相同，因此不必做任何特殊的事情来支持，就像在进行地址计算和加载后，它也对数据进行添加。只有操作码字节之间不同，指定如何处理数据，而不是操作数的位置（寄存器与内存寻址模式）。（大多数指令有两个操作码，一个是源可以是内存，另一个是目标可以是内存。
我在这里说的是两个内存源操作码。movmov eax, [ebp+8]add eax, [ebp+8]
的机器码也与操作码字节以外的机器码相同。LEA 的特殊之处在于，它使用寻址模式的机器码格式来编码实际上不访问内存的 shift/add 指令。请参阅对不是地址/指针的值使用 LEA？lea eax, [ebp+8]
没有其他指令可以做到这一点，因此您永远不能用作任何指令的源操作数。例如，没有办法只用一条指令来做。eax+3imul ecx, eax+3
有两个独立的概念：指令的数据来源（即时、寄存器或由寻址模式寻址的内存）与该数据发生的情况（复制、imul、sub、popcount 和...）。从这个意义上说，LEA 没有数据输入，因为它不会取消 .[ebp+8]
LEA 只获取地址，就像 C 的 address-of 运算符一样，它抵消了本来会被取消引用的内容，例如 相同，但语法不同。LEA 有趣的一件事是 x86 ADD 只能执行 ，就地修改寄存器（或内存），但 LEA 可以像 .&&ptr[3]ptr+3ptr+=3tmp = &ptr[3]
（对于 32 位或 64 位寻址模式，还可以添加移位寄存器，例如tmp = &ptr[x*4 + 3])
有点跑题了，但可能相关：
大多数经典的 x86 整数指令只有一个或两个操作数（x86 cpu 有什么样的地址指令？虽然可以在将结果写入不是输入的寄存器时进行数学运算。（与大多数直接源指令不同，这种新的 in-186 形式不会将 ModRM 中的字段作为额外的操作码位窃取，因此它可以有 3 个操作数，包括由操作码发出信号的直接操作数。但是，硬件乘法器的输入仍然是直接来自内存的即时值; 不可编码。imul ecx, [edx+8], 123imul/rimul ecx, edx+8, 123
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Guichi
11/4/2023
在不知道 CPU 究竟如何工作的情况下学习汇编是不够的，因为指令规则只是连线的。从你的回答中，我可以得出结论，（或等）的操作数是可寻址的，而不知道确切的地址（这解释了有效但不能）。并且可以计算出 的操作数！无法想象如何在没有额外内存/寄存器的情况下使用机器代码来完成计算。我真的很难理解规则。movadd[ebp+3]ebp+3leaout of thin air
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Guichi
11/4/2023
如果可以使用机器码中计算，为什么不对其他人做同样的事情，比如 或。另一方面，如果不能工作，怎么能呢？ebp+3leamovaddebp+3[ebp+3]
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Peter Cordes
11/4/2023
@Guichi：作为 LEA 的操作数，是一种寻址模式，使用 ModR/M 字节的 mode 和 R/M 字段进行寻址 （wiki.osdev.org/...）;大多数操作码都意味着存在一个 ModR/M 字节来对操作数进行编码。就像这个答案试图解释的那样，只有 LEA 在进行地址计算方面是特殊的，有点像 C 中的 address-of 运算符，它可以使取消引用而不是实际上取消引用。[ebp+3]&
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Peter Cordes
11/4/2023
@Guichi：有两个独立的概念：数据的来源（即时、寄存器或内存，由寻址模式寻址）与数据发生的情况（复制、imul、sub、popcount 和...）。从这个意义上说，LEA 没有数据输入，因为它不会取消 .它只是接受地址。[ebp+3]
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MOVL $8(BP), AXlea eax, [rbp+8]