除法及其指令

beyes

1、无符号除法 (DIV 指令)
DIV 指令用于无符号整数的除法操作。其格式如下：

div divisor

其中, divisor 是除数，它可以是 8 位、16位 或者 32 位寄存器或内存中的值。在执行 DIV 指令之前，被除数必须已经存储到 AX 寄存器 (对于 16 为值)、DX:AX 寄存器对 (对于 32 位值) 或者 EDX:EAX 寄存器对 (对于 64 位值)。

允许的除数的最大值取决于被除数的长度。对于 16 位被除数，除数只能是 8 位；对于 32 位被除数，除数只能是 16 位；对于 64 位被除数，除数只能是 32 位。

除法的结果是两个单独的数字: 商和余数 。 这两个值都存储在被除数值所使用相同的寄存器中，如下表所示：

被除数	被除数长度	商	余数
AX	16位	AL	AH
DX:AX	32位	AX	DX
EDX:EAX	64位	EAX	EDX

需要注意的是，当除法操作完成时，会丢失被除数，所以要确保这不是这个值的唯一拷贝(除非在除法操作操作之后就不需要被除数的值了)。另外，结果会改变DX或EDX寄存器的值，所以也要小心其中存储的内容。

测试代码：

.section .data
dividend:
    .quad 8335
divisor:
    .int 25
quotient:
    .int 0
remainder:
    .int 0
output:
    .asciz "The quotient is %d, and the remainder is %d\n"

.section .text
.global _start
_start:
    nop
    movl dividend, %eax
    movl dividend+4, %edx
    divl divisor
    movl %eax, quotient
    movl %edx, remainder
    pushl remainder
    pushl quotient
    pushl $output
    call printf
    add $12, %esp
    pushl $0
    call exit

编译连接运行输出：

$ ld -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -lc -o div div.o
$ ./div
The quotient is 333, and the remainder is 10

说明：
上面，由于除数是 int 类型，是 32 位整数，所以被除数要 64 位，故用 .quad 来声明，而将其从内存中拷贝到寄存器时，要注意 movl 一次只是移动 32 位，从而需要两个 movl 。

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IDIV 指令用于带符号整数的除法操作。它的用法和 DIV 指令完全一样，且只有一种格式：

idiv divisor

其中，divisor 可以是 8 位、16 位或者是 32 位寄存器或内存中的值。
IDIV 指令把结果返回和 DIV 指令相同的寄存器中，并且商和余数的格式也相同(除了结果是带符号整数外)。

带符号整数除法，余数的符号总是与被除数的符号相同。

带符号除法要注意被除数的长度，因为它必须是除数长度的两倍，所以有时必须把整数值扩展为适当的数据长度。使用符号扩展指令把被除数扩展为适当的长度是很重要的。扩展操作的失败将导致错误的被除数值，并且在结果中产生错误。


在除法中，如果发生除以 0 的情况，或者商 (或余数) 溢出目标寄存器。发生这样的错误时，系统会发生中断，还会在 linux 系统中产生一个错误，如提示： Floating point exception 。