第1关：整数的乘法指令 100 学习内容 参考答案 记录 评论1 任务描述 相关知识 整数的乘法指令 编程要求 测试说明 任务描述 本关任务：根据汇编代码编写对应的C语言代码。 相关知识 为了完成本关任务，你需要掌握：整数的乘法指令。 整数的乘法指令 MUL（无符号数乘法）指令执行无符号整数乘法； IMUL（有符号数乘法）指令执行有符号整数乘法； x86 指令集支持三种格式的 IMUL 指令：单操作数、双操作数和三操作数。 单操作数： 单操作数格式将乘积存放在 AX、DX : AX 或 EDX : EAX 中。 双操作数： 32 位模式中的双操作数 IMUL 指令把乘积存放在第一个操作数中，这个操作数必须是寄存器。第二个操作数（乘数）可以是寄存器、内存操作数和立即数。 三操作数： 32 位模式下的三操作数格式将乘积保存在第一个操作数中。第二个操作数可以是 16 位寄存器或内存操作数，它与第三个操作数相乘，该操作数是一个8位或16 位立即数。 编程要求 根据下方的所给的汇编代码，在右侧编辑器的代码文件的 Begin - End 区域内补充 C 语言代码。 push %ebp mov %esp,%ebp and $0xfffffff0,%esp sub $0x20,%esp movl $0x3,0x10(%esp) mov 0x10(%esp),%eax sub $0x1,%eax imul 0x10(%esp),%eax mov %eax,0x14(%esp) mov 0x10(%esp),%eax imul 0x14(%esp),%eax mov %eax,0x18(%esp) mov 0x18(%esp),%eax add $0x2,%eax imul 0x10(%esp),%eax mov %eax,0x1c(%esp) mov 0x1c(%esp),%eax mov %eax,0x8(%esp) mov 0x18(%esp),%eax mov %eax,0x4(%esp) movl $0x0,(%esp) call 56 <main+0x56> leave ret 测试说明 测试结果，满足测试集中预计输出跟实际输出结果

### 将含 IMUL 指令的汇编代码转换为 C 语言 IMUL 是一种用于执行有符号整数乘法的汇编指令。它支持多种形式的操作数，包括单操作数和双操作数形式。以下是关于如何将这些不同形式的 IMUL 汇编代码转换成等效的 C 语言代码。 #### 单操作数形式 当 IMUL 使用单操作数时，默认会将该操作数与累加器寄存器（EAX/RAX）中的值相乘，并将结果存储到 EDX:EAX 或 RDX:RAX 中[^1]。这种情况下，在 C 语言中可以表示为： ```c // 假设 eax 和 edx 已经定义并初始化 eax *= operand; // 对于低部分的结果 (类似于 EAX 寄存器) edx = (eax * operand) >> 32; // 高位部分的结果计算方式取决于具体实现环境 ``` 这里需要注意的是高位结果通常不会被直接映射至标准变量类型之中；因此可能需要额外处理来模拟完整的64位结果行为。 #### 双操作数形式 对于具有两个显式指定源操作数的情况, 第一个源操作数既可以是一个通用目的寄存器也可以是内存位置而第二个则总是寄存在某个特定寄存器里(比如 ecx)，此时目标就是第一个源或者目的地如果它是内存地址的话。其对应关系如下所示: ```c destination = source1 * source2; ``` 例如下面这条汇编语句 `imul ebx, ecx` 转换成C之后应该是这样的样子: ```c ebx = ebx * ecx; ``` 同样地，如果有第三个立即数作为规模因子参与其中，则还需要考虑这个因素的影响: ```assembly imul esi, edi, imm8/imm32 ; 这里的 imm 表示 immediate value ``` 这相当于在C中有这样一段表达式: ```c esi = edi * imm_value; ``` 以上便是针对不同类型 imul 指令向 c 的转化方法概述. ### 示例代码片段展示 为了更清楚地理解整个过程，我们来看几个具体的例子及其相应的翻译版本. 假设有一段简单的汇编程序如下: ```asm section .data value db 5 ; 定义数据区的一个字节大小的数据项 'value' 并赋初值为5. result dq ? ; 分配一块未初始化的空间用来保存最终运算后的长整形数值'result'. section .text global _start ; 入口标签声明 _start: mov al,[value] ; 把 byte 类型的'value'加载入 AL 寄存器. cbw ; 扩展AL 到 AX 成 short int (-128..127). cwd ; 再次扩展 DX:AX 形成长整数(-32k .. +32k-1). imul word [another_val], ax, 3 ;; 计算 another_val*ax*3 存储回原处... mov [result], dx ; 移动高半部产物进入 result 地址所指向的位置. exit ; 系统调用退出进程.(简化版伪代码.) ``` 这段汇编可大致转写成以下C函数的形式: ```c #include <stdint.h> int main(){ uint8_t value=5; int16_t temp=(int8_t)value;//先做必要的类型提升以匹配正确的数学模型 int32_t product=temp*3*[another_val];//此处需注意数组下标的正确应用以及边界条件管理等问题。 *(uint16_t*)&result=product>>16;//仅取高阶部分放入预留给它的空间内。 } ``` 请注意实际开发过程中还需仔细校验每一步骤确保逻辑无误并且遵循平台架构特性约束等等细节事项.