为什么在使用 DIV 指令之前 EDX 应该为 0？答案

【问题标题】：Why should EDX be 0 before using the DIV instruction?为什么在使用 DIV 指令之前 EDX 应该为 0？
【发布时间】：2017-11-05 12:44:33
【问题描述】：

我注意到当 EDX 包含一些像 00401000 这样的随机默认值时，我会使用这样的 DIV 指令：

mov eax,10
mov ebx,5
div ebx

它会导致整数溢出错误。但是，如果我将 edx 设置为 0 并执行相同的操作，它会起作用。我相信使用div 会导致商覆盖eax，余数覆盖edx。

得到这个 INTEGER OVERFLOW ERROR 真的让我很困惑。

【问题讨论】：

这就是指令的定义/实现方式——对于 32 位操作数，它将 edx:eax 中的 64 位值除以 32 位操作数值。
您将 64 位数字除以 32 位数字，您必须在开始之前设置所有 64 位，否则您的结果将毫无意义。
该链接来自FAQ section of the x86 tag wiki。对于处理 asm 的人来说，那里有很多好东西。
在使用不熟悉的操作码之前，您最好先查看指令参考。 :)
相关：8 位操作数大小是一种特殊情况：div bl (16b / 8b => 8b)，使用 AX（不是 DL:AL）。 8086 assembly on DOSBox: Bug with idiv instruction?

标签： assembly x86 integer-division

【解决方案1】：

做什么

对于 32 位 / 32 位 => 32 位除法：将 32 位被除数从 EAX 零或符号扩展为 64 位 EDX:EAX。
对于 16 位，使用 cwd 或 xor-zeroing 将 AX 转换为 DX:AX。

无符号：XOR EDX,EDX 然后DIV divisor
签名：CDQ 然后IDIV divisor

另见When and why do we sign extend and use cdq with mul/div?

为什么（TL;DR）

对于DIV，寄存器EDX 和EAX 形成一个单独的64 位值（通常显示为EDX:EAX），然后除以EBX。

所以如果EAX = 10 或十六进制A 和EDX 是20 或十六进制14，那么它们一起形成64 位值十六进制14 0000 000A 或十进制85899345930 .如果除以5，则结果为17179869186 或十六进制
4 0000 0002，这是一个不适合 32 位的值。

这就是整数溢出的原因。

但是，如果 EDX 只是 1，您可以将十六进制 1 0000 000A 除以 5，得到十六进制
3333 3335。这不是您想要的值，但不会导致整数溢出。

要真正将 32 位寄存器 EAX 除以另一个 32 位寄存器，请注意 EDX:EAX 形成的 64 位值的顶部是 0。

因此，在单个除法之前，一般应该将EDX 设置为0。

（或者对于已签名的除法，cdq 将 EAX 签名扩展为 EDX:EAX 在 idiv 之前）

但EDX 不一定总是0。结果导致溢出的可能性不大。

我的BigInteger 代码中的一个示例：

与DIV 相除后，商为EAX，余数为EDX。要将 BigInteger（由许多 DWORDS 组成的数组）除以 10（例如将值转换为十进制字符串），您可以执行以下操作：

    ; ECX contains number of "limbs" (DWORDs) to divide by 10
    XOR     EDX,EDX      ; before start of loop, set EDX to 0
    MOV     EBX,10
    LEA     ESI,[EDI + 4*ECX - 4] ; now points to top element of array
@DivLoop:
    MOV     EAX,[ESI]
    DIV     EBX          ; divide EDX:EAX by EBX. After that,
                         ; quotient in EAX, remainder in EDX
    MOV     [ESI],EAX
    SUB     ESI,4        ; remainder in EDX is re-used as top DWORD... 
    DEC     ECX          ; ... for the next iteration, and is NOT set to 0.
    JNE     @DivLoop

在该循环之后，整个数组（即BigInteger）表示的值除以10，EDX 包含该除法的余数。

FWIW，在我使用的汇编器（Delphi 的内置汇编器）中，以@ 开头的标签是函数的本地标签，即它们不会干扰其他函数中的同名标签。

【讨论】：

这可能是对“为什么我的损坏的分隔代码不起作用”常见问题解答比我标记的副本更好的规范答案。我进行了编辑以修复语法错误，但还有另一个错误：ESI 在您的循环中保存了一个指针，因此JNE @DivLoop 不会退出循环，直到您将整个地址空间向下移动到ESI = (int*)4。也许您打算使用dec ecx 或cmp？
FWIW，@PeterCordes：在我的汇编程序中，DIV EAX,EBX 和 DIV EBX 都是允许的。但是由于在一个版本中，DIV EBX 生成了错误代码，而 DIV EAX,EBX 没有，所以我总是使用后者。
@PeterCordes：我没有逐字复制（我的代码使用展开的循环，而且要复杂得多）。我想我忘记了什么。我会修改的。
啊，好吧，我想知道div eax, ebx 是如何在一个基于工作代码的示例中进入那里的！（是的，我可以说它一定不是逐字复制/粘贴的）。当您使用它时，我建议您发表评论以指出您有意不在循环内将 EDX 归零；前一个除法的余数是下一个分支输入的上半部分。（这是故意的，对吧？这对 BigInteger 来说似乎是明智的）
@PeterCordes：我认为我在循环末尾的评论已经解释了这一点（即 EDX 没有归零）。

【解决方案2】：

DIV 指令将 EDX:EAX 除以 DIV 指令后面的 r/m32。因此，如果您未能将 EDX 设置为零，那么您使用的值会变得非常大。

相信会有所帮助

【讨论】：