算术和逻辑操作

加载有效地址

加载有效地址指令leaq实际上是movq指令的变形。
它的指令形式是从内存读取数据到寄存器，但实际上它根本没有引用内存。
它的第一个操作数看上去是一个内存引用，但该指令并不是从指定的位置读入数据，而是将有效地址写入到目的操作数。
这条指令可以为后续的内存引用操作产生指针。
另外，它还可以简洁地描述普通的算术操作。
例如，如果寄存器%rdx的值为x，那么指令leaq 7(%rdx, %rdx, 4), %rax %rax 将设置寄存器%rax的值为5x+7。
编译器经常发现leaq的一些灵活用法，根本就与有效地址计算无关。
目的操作数必须是一个寄存器。

一元操作

只有一个操作数，既是源又是目的。这个操作数可以是一个寄存器，也可以是一个内存位置。
上的指令是对一类指令的概括，每一类指令都可以根据数据类型的大小来进行扩展，例如，incb、incw、incl和incq。

二元操作

第二个操作数，既是目的又是源。
不过，要注意，源操作数是第一个，目的操作数是第二个，对于不可交换的操作来说，这看上去很奇特。
第一个操作数可以是立即数、寄存器或者内存位置。
第二个操作数可以寄存器或者内存位置。
注意，当第二个操作数为内存地址时，处理器必须从内存读出值，执行操作，再把结果写回内存。
上述指令同样也会根据类型的不同进行扩展。

移位操作

移位操作，先给出移位量，然后第二项给出的是要移位的数。
可以进行算术和逻辑右移。
移位量可以是一个立即数，或者放在单字节寄存器%cl中。这些指令很特别，因为只允许以这个特定的寄存器作为操作数。
原则上来说，1个字节的移位量使得移位量的编码范围可以达到$2^8-1=255$。
x86-64中，移位操作对$w$位长的数据值进行操作，移位量是由%cl寄存器的低$m$决定的，这里$2^m=w$。高位被忽略。
左移指令有两个名字：SAL和SHL。两者的效果是一样的，都是将右边填上0。
右移指令不同，SAR执行算术移位(填上符号位)，而SHR执行逻辑移位(填上0)。
移位的目的操作数可以是一个寄存器或是一个内存位置。

特殊的算术操作

当两个64位有符号或无符号整数相乘得到的乘积需要128位来表示时，这就是特殊的算术操作的使用场景。
x86-64指令集对128位(16字节)数的操作提供了有限的支持。
延续字(2字节)、双字(4字节)和四字(8字节)的命名惯例，Intel把16字节的数称为八字(oct number)。
下表列出了支持产生两个64位数字的全128位乘积以及整数除法的指令。

关于imulq指令有两种不同的形式。
其中，一种就是前面讲到的普通的四字乘法指令，该指令是一个双操作数的指令，它从两个64位操作数产生一个64位乘积。
另一种，就是这里提到的两条单操作数乘法指令，以计算两个64位值的全128位乘积——一个无符号数乘法，另一个是补码乘法。
这两条指令都要求一个操作数必须在寄存器$\%rax$中，而另一个作为指令的源操作数给出。
然后乘积放在寄存器$\%rax$(高64位)和$\%rax$(低64位)中。
虽然imulq这个名字可以用于两类不同的乘法操作，但是汇编能够通过计算操作数的数目，分辨出想用哪条指令。

有符号除法指令$idivq$将寄存器$\%rdx$(高64位)和$\%rax$(低64位)中的128位数作为被除数，而除数作为指令的操作数给出。
将指令的商存储在寄存器$\%rax$中，将余数存储在寄存器$\%rdx$中。
对于大多数64位除法应用来说，除数也常常是一个64位的值。
这个值应该存放在$\%rax$中，$\%rdx$的位应该设置为全0(无符号运算)或者$\%rax$的符号为(有符号运算)。
后面这个操作可以由指令$cqto$来完成。
这条指令不需要操作数——它隐含读出$\%rax$的符号位，并将它复制到$\%rdx$的所有位。