Описание системы команд
микропроцессоров Intel
Материал, приведенный в данном разделе справочной системы,
связан с уроком 6, на котором мы рассматривали формат машинной команды
микропроцессора и систему его команд в целом.
Выберите тему:
Знакомство с порядком описания команд
и принятыми обозначениями
Описание команд микропроцессора, упорядоченное
по алфавиту
Описание команд микропроцессора,
упорядоченное по функциональному признаку
Порядок описания команд будет следующим:
-
название команды с расшифровкой ее мнемонического обозначения
— это облегчит процесс запоминания и последующего использования команды
в соответствии с ее функциональным назначением;
-
синтаксическое описание команды, поясняющее возможные сочетания
операндов для данной команды. При этом сложные синтаксические описания
будут приведены в виде синтаксических диаграмм, что позволит в наиболее
компактной форме изобразить все возможные сочетания операндов;
-
состояние флагов после выполнения команды;
-
описание типового применения команды с примером и (или) ссылка
на урок, в котором демонстрируется пример применения команды;
-
номера занятий и приложений, а также список команд, которые
функционально связаны с данной командой.
Для описания команд приняты обозначения:
-
Для описания состояния флагов после выполнения некоторой
команды будем использовать выборку из таблицы, отражающей структуру регистра
флагов eflags:
| 31 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
1312 |
11 |
10 |
09 |
08 |
07 |
06 |
05 |
04 |
03 |
02 |
01 |
00 |
| 0 |
0 |
VM |
RF |
0 |
NT |
IOPL |
OF |
DF |
IF |
TF |
SF |
ZF |
0 |
AF |
0 |
PF |
1 |
CF |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В нижней строке этой таблицы приводятся значения флагов после
выполнения команды. При этом используются следующие обозначения:
-
1 — после выполнения команды флаг устанавливается
(равен 1);
-
0 — после выполнения команды флаг сбрасывается (равен
0);
-
r — значение флага зависит от результата работы команды;
-
? — после выполнения команды флаг не определен;
-
пробел — после выполнения команды флаг не изменяется;
-
Для представления операндов в синтаксических диаграммах используются
следующие обозначения:
-
r8, r16, r32 — операнд в одном из регистров размером
байт, слово или двойное слово;
-
m8, m16, m32, m48 — операнд в памяти размером байт,
слово, двойное слово или 48 бит;
-
i8, i16, i32 — непосредственный операнд размером байт,
слово или двойное слово;
-
a8, a16, a32 — относительный адрес (смещение) в сегменте
кода.
-
На многих диаграммах в целях компактности возможные сочетания
операндов показаны в виде следующей конструкции:
Конструируя команду на основе подобной синтаксической
диаграммы, вы должны помнить о соответствии типов. В подобной диаграмме
допустимы только следующие сочетания: "r8, m8", "r16, m16", "r32, m32".
Например, сочетание "r8, m16" недопустимо. Однако есть единичные случаи,
когда подобные сочетания возможны; тогда они специально оговариваются.
-
Описанная в данном приложении система команд в полном объеме
поддерживается микропроцессором Pentium. Предыдущие модели микропроцессора
могут не поддерживать отдельные команды. Чтобы прояснить этот момент, мы
будем указывать в примерах для каждой команды директиву типа .286. Это
будет означать, что описываемая команда поддерживается всеми моделями микропроцессора,
начиная с i286. Если ничего не указывается, то это означает, что данная
команда работает на всех моделях микропроцессоров Intel, начиная с i8086/8088.
AAA
(Ascii Adjust after Addition)
ASCII-коррекция после сложения
Назначение: корректировка неупакованного результата
сложения двух одноразрядных неупакованных BCD-чисел.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
проанализировать значение младшего полубайта регистра al
и значение флага af;
-
если (значение младшего полубайта регистра al >9) или (AF=1),
то выполнить следующие действия:
-
увеличить значение al на 6;
-
очистить старший полубайт регистра al;
-
увеличить значение ah на 1;
-
установить флаги: af = 1, cf = 1,
иначе сбросить флаги af = 0 и cf = 0.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| ? |
? |
? |
r |
? |
r |
Применение:
Обычно команда aaa используется после сложения каждого
разряда распакованных BCD-чисел командой add. Каждая цифра неупакованного
BCD-числа занимает младший полубайт байта. Если результат сложения двух
одноразрядных BCD-чисел больше 9, то число в младшем полубайте результата
не есть BCD-число. Поэтому результат нужно корректировать командой aaa.
Эта команда позволяет сформировать правильное BCD-число в младшем полубайте
и запомнить единицу переноса в старший разряд путем увеличения содержимого
регистра ah на 1.
К примеру, сложить два неупакованных BCD-числа: 08 +
05:
mov ah,08h ;ah=08h
mov al,05h ;al=05h
add al,ah ;al=al+ah=05h+08h=0dh — не BCD-число
xor ah,ah ;ah=0
aaa ;ah=01h,al=03h — результат скорректирован
|
См. также: урок 8, приложение 7 и команды aad,
aam, aas, daa,
das
AAD
(Ascii Adjust before Division)
ASCII-коррекция перед делением
Назначение:
-
подготовкa двух неупакованных BCD-чисел для операции деления;
-
преобразование двузначного неупакованного ВCD-числа меньшего
63h (9910) в двоичное представление.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
умножить значение регистра ah на 10 и сложить полученное
значение с содержимым регистра al: (ah*10)+al;
-
присвоить регистру al значение (ah*10)+al;
-
обнулить регистр ah.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| ? |
r |
r |
r |
r |
? |
Применение:
Команду aad используют для подготовки двузначного неупакованного
BCD-числа в регистре ax для операции деления. Так как в системе команд
микропроцессора нет команды деления для BCD-чисел, такое число нужно предварительно
преобразовать в двоичный вид. Для этого старший разряд двузначного BCD-числа
помещается в регистр ah, умножается на 10 и складывается с разрядом единиц
двузначного BCD-числа 9 в регистре al. В результате этих действий и получается
соответствующее двоичное число в регистре ax. Далее в программе уже можно
применять обычную команду деления div, оперирующую двоичными данными. Команду
aad можно применять и просто для преобразования неупакованного двузначного
BCD-числа в его двоичный эквивалент. Есть еще интересный момент — если
посмотреть на коды символов шестнадцатеричных цифр в таблице ASCII, то
видно, что они похожи на BCD-числа. Исключение составляет лишь значение
старшей тетрады (для BCD-числа это так называемая зона с нулевым значением)
- оно равно 3. Можно сделать вывод, что если предварительно обнулить значение
старшей тетрады для кодов двух символов (от 0 до 9), то эту команду вполне
можно применять и для преобразования двузначных десятичных чисел в символьном
представлении в их двоичный эквивалент, что и отражено в названии команды.
Для иллюстрации рассмотрим два примера.
Пример 1. Разделить десятичное число 18 на 9. Подготовить
результат к выводу на экран.
mov ah,01h ;ah=01h
mov al,08h ;al=08h => ax=0108h
mov bl,09 ;bl=09h
aаd ;al=12h — двоичный эквивалент десятичного числа 18
div bl ;al=02h,ah=00h
ог al,30h ;al=32h — ASCII-представление числа 2, можно выводить на экран
|
Пример 2. Преобразовать десятичное число 16 в символьном
виде в эквивалентное двоичное число.
mov ax,3136h ;ax=3136h
and ax,0f0fh ;ax=0106h
aаd ;al=10h — получили его двоичный эквивалент
|
См. также: уроки 3, 8, приложение 7 и команды aaa,
aam, aas, daa,
das
AAM
(Ascii Adjust after Multiply)
ASCII-коррекция после умножения
Назначение:
-
корректировка результата умножения двух неупакованных BCD-чисел;
-
преобразование двоичного числа меньшего 63h (9910)
в его неупакованный BCD-эквивалент.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
разделить значение регистра al на 10;
-
записать частное в регистр ah, остаток — в регистр al.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| ? |
r |
r |
r |
r |
? |
Применение:
Команду aam используют для коррекции результата умножения
двух неупакованных BCD-чисел. Специальной команды умножения BCD-чисел нет.
Поэтому BCD-числа умножаются поразрядно, как обычные двоичные числа, командой
mul. Максимальное число, которое получается при таком умножении, — это
9*9=8110=5116. Отсюда понятно, что значения, для
которых командой aam можно получить их двузначный BCD-эквивалент в регистре
ax, находятся в дипазоне от 00h до 51h. Эту команду можно применять и для
преобразования двоичного числа из регистра ax (в диапазоне от 0 до 63h)
в его десятичный эквивалент(соответственно, из диапазона от 0 до 9910).
Пример 1. Умножить десятичное число 8 на 9. Подготовить
результат к выводу на экран.
mov ah,08h ;ah=08h
mov al,09h ;al= 09h
mul ah ;al=48h — двоичный эквивалент 72
aam ;ah=07h,al=02h
or ax,3030h ;ax=3732h — ASCII-представление числа 72
|
Пример 2. Преобразовать двоичное число 60h в эквивалентное
десятичное число.
;поместим число 60h в регистр ax
mov ax,60h ;ax=60h
aаm ;ax=0906h — получили десятичный эквивалент числа 60h
or ax,3030h ;символьный эквивалент, можно выводить на экран
|
См. также: урок 8, приложение 7 и команды aaa,
aad, aas, daa,
das
AAS
(Ascii Adjust after Substraction)
ASCII-коррекция после вычитания
Назначение: корректировка результата вычитания двух
неупакованных одноразрядных BCD-чисел.
Синтаксис
Алгоритм работы:
если (младший полубайт регистра al меньше 9) или (флаг
af=1), то выполнить следующие действия:
-
уменьшить значение младшего полубайта регистра al на 6;
-
обнулить значение старшего полубайта регистра al;
-
установить флаги af и cf в 1;
иначе установить флаги af и cf в 1.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| ? |
? |
? |
r |
? |
r |
Применение:
Команду aas используют для коррекции результата вычитания
двух неупакованных одноразрядных BCD-чисел после команды sub. Операндами
в команде sub должны быть правильные одноразрядные BCD-числа. Рассмотрим
возможные варианты вычитания одноразрядных BCD-чисел:
-
5-9 — для вычитания необходимо сделать заем в старшем разряде.
Факт такого заема в микропроцессоре фиксируется установкой флагов cf и
af в 1 и вычитанием 1 из содержимого ah. В результате после команды aas
в регистре al получается правильное значение (модуль результата), которое
для нашего примера (с учетом заема из старшего разряда) составляет 6. Одновременно
моделируется заем из старшего разряда, что позволяет производить вычитание
длинных чисел.
-
8-6 — для вычитания нет необходимости делать заем в старшем
разряде. Поэтому производится сброс флагов cf и af в 0, а ah не изменяется.
В результате после команды aas в регистре al получается правильное значение
(модуль результата), которое для нашего примера составляет 2.
Пример 1. Вычесть десятичное число 8 из 5. Подготовить результат
к выводу на экран.
mov al,05h
mov bl,08h
sub al,bl ;al=0fdh
aas ;al=07, cf=af=1
or al,30h ;al=37h — код символа 7
;вывод результата на экран
mov ah,2
mov dl,al
int 21h
|
См. также: уроки 3, 8, приложение 7 и команды aaa,
aad, aam, daa,
das
ADC
(Addition with Carry)
Сложение с переносом
| Схема команды: |
adc приемник,источник |
Назначение: сложение двух операндов с учетом переноса
из младшего разряда.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
сложить два операнда;
-
поместить результат в первый операнд: приемник=приемник+источник;
-
в зависимости от результата установить флаги.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
02 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Команда adc используется при сложении длинных двоичных
чисел. Ее можно использовать как самостоятельно, так и совместно с командой
add. При совместном использовании команды adc с командой add сложение младших
байтов/слов/двойных слов осуществляется командой add, а уже старшие байты/слова/двойные
слова складываются командой adc, учитывающей переносы из младших разрядов
в старшие. Таким образом, команда adc значительно расширяет диапазон значений
складываемых чисел. В приложении 7 приведен пример программы сложения двоичных
чисел произвольной размерности.
.data
sl1 dd 01fe544fh
sl2 dd 005044cdh
elderREZ db 0 ;для учета переноса из старшего разряда результата
rez dd 0
.code
...
mov ax,sl1
add ax,sl2 ;сложение младших слов слагаемых
mov rez,ax
mov ax,sl+2
adc ax,sl2+2 ;сложение старших слов слагаемых плюс cf
mov rez+2,ax
adc elderREZ,0 ;учесть возможный перенос
|
См. также: урок 8, приложение 7 и команды add,
sub, sbb, xadd
ADD
(ADDition)
Сложение
| Схема команды: |
add приемник,источник |
Назначение: сложение двух операндов источник и приемник
размерностью байт, слово или двойное слово.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
сложить операнды источник и приемник;
-
записать результат сложения в приемник;
-
установить флаги.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Команда add используется для сложения двух целочисленных
операндов. Результат сложения помещается по адресу первого операнда. Если
результат сложения выходит за границы операнда приемник (возникает переполнение),
то учесть эту ситуацию следует путем анализа флага cf и последующего возможного
применения команды adc. Например, сложим значения в регистре ax и области
памяти ch. При сложении следует учесть возможность переполнения.
chiclo dw 2015
rez dd 0
...
add ax,chislo ;(ax)=(ax)+ch
mov word ptr rez,ax
jnc dop_sum ;переход, если результат не вышел за разрядную сетку
adc word ptr rez+2,0 ;расширить результат, для учета переноса
;в старший разряд
dop_sum:
...
|
См. также: урок 8, Приложение 7 и команды adc,
sub, sbb, xadd
AND
(logical AND)
Логическое И
| Схема команды: |
and приемник,источник |
Назначение: операция логического умножения для операндов
приемник и источник размерностью байт, слово или двойное слово.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
выполнить операцию логического умножения над операндами источник
и приемник: каждый бит результата равен 1, если соответствующие биты операндов
равны 1, в остальных случаях бит результата равен 0;
-
записать результат операции в приемник;
-
установить флаги.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
PF |
CF |
| 0 |
r |
r |
r |
0 |
Применение:
Команда and используется для логического умножения двух
операндов. Результат операции помещается по адресу первого операнда. Эту
команду удобно использовать для принудительной установки или сброса определенных
битов операнда.
Например, преобразуем двузначное упакованное BCD-число
в его символьный эквивалент.
u_BCD db 25h ;упакованное BCD-число
s_ch dw 0 ;место для результата
...
xor ax,ax ;очистка ax
mov al,u_BCD
shl ax,4 ;ax=0250
mov al,u_BCD ;ax=0225
;преобразование в символьное представление:
and ax,3f3fh ;ax=3235h
mov s_ch,ax
|
См. также: уроки 9, 12 и команды or,
xor, test
BOUND
(check array BOUNDs)
Контроль нахождения индекса массива в границах
| Схема команды: |
bound индекс,границы массива |
Назначение: проверка нахождения значения индекса в
границах массива.
Синтаксис
Алгоритм работы:
Cравнить значение в регистре индекс с двумя значениями,
расположенными последовательно в ячейке памяти, адресуемой операндом границы
массива. Диапазон значений индекса определяется используемым регистром
индекс:
-
если это 16-разрядный регистр общего назначения, то содержащееся
в нем значение проверяется на попадание в диапазон значений, которые находятся
в двух последовательных словах в памяти по адресу, указываемому вторым
операндом. Эти два значения являются, соответственно, значениями нижнего
и верхнего индекса границы массива;
-
если это 32-разрядный регистр общего назначения, то содержащееся
в нем значение проверяется на попадание в диапазон значений, которые находятся
в двух последовательных двойных словах в памяти по адресу, указываемому
вторым операндом. Эти два значения являются, соответственно, значениями
нижнего и верхнего индекса границы массива;
Если в результате проверки значение из регистра вышло за
пределы указанного диапазона значений, то возбуждается прерывание с номером
5, если нет, программа продолжает выполнение.
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
|
Применение:
Команду bound очень удобно использовать для контроля
выхода за нижнюю или верхнюю границы массива. Значения этих границ должны
быть предварительно помещены в два последовательных слова (двойных слова)
в памяти. Адрес этих слов (двойных слов) указывается вторым операндом.
Далее динамически в ходе работы программы значение в регистре индекс, указываемом
первым операндом, сравнивается со значениями этих двух границ, и если нижняя_граница<=(индексindex)<=верхняя_граница,
то программа продолжает выполнение. В противном случае генерируется исключительная
ситуация 5 (int 5). Далее в программе обработки этой ситуации можно выполнить
необходимую корректировку и вернуться в программу (см. урок 17).
Фрагмент, который можно использовать при обработке одномерного
массива с размерностью элементов в слово:
.286 ;это обязательная директива, так как bound
;входит в систему команд микропроцессоров, начиная с i286
.data
BoundMas label word
Low_Bound dw 0
Upp_Bound dw 20
mas dw 10 dup (?)
...
xor di,di ;очистка индексного регистра
cycl:
mov ax,mas[di] ;перебор
элементов массива
add di,2
bound di,BoundMas
;если значение в di не будет попадать в границы, то будет вызван
;обработчик прерывания 5, где можно скорректировать
;значение ip/eip в стеке с тем, чтобы выйти
;из бесконечного ;цикла, например, на метку М2 или
;выполнить другие действия
jmp cycl
М2:
...
|
См. также: урок 17 и команду iret/iretd
BSF
(Bit Scan Forward)
Побитное сканирование вперед
| Схема команды: |
bsf результат,источник |
Назначение: для проверки наличия единичных битов в
операнде источник.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
просмотр битов операнда источник, начиная с бита 0 и заканчивая
битом 15/31, до тех пор, пока не встретится единичный бит;
-
если встретился единичный бит, то флаг zf устанавливается
в 0 и в регистр первого операнда записывается номер позиции, где встретился
единичный бит. Диапазон значений зависит от разрядности второго операнда:
для 16-разрядного операнда — это 0...15; для 32-разрядного — это 0...31;
-
если единичных битов нет, то флаг zf устанавливается в 1.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Команду bsf используют при работе на битном уровне для
определения позиции в операнде крайних справа единичных битов.
Например, сдвинем содержимое регистра bx вправо таким
образом, чтобы нулевой бит стал единичным:
.386
mov bx,0002h ;bx=0000 0010b
...
bsf cx,bx ;cx=0001h
jz null
shr bx,cl ;bx=0000 0001b
...
null:
|
См. также: урок 9, 12 и команду bsr
BSR
(Bit Scan Reverse)
Побитное сканирование назад
| Схема команды: |
bsr результат,источник |
Назначение: проверка наличия единичных битов в операнде
источник.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
просмотр битов операнда источник, начиная со старшего бита
15/31 и заканчивая битом 0, до тех пор, пока не встретится единичный бит;
-
если встретился единичный бит, флаг zf устанавливается в
0 и в регистр первого операнда записывается номер позиции (отсчет осуществляется
относительно нулевой позиции), где встретился самый старший единичный бит.
Диапазон значений зависит от разрядности второго операнда: для 16-разрядного
операнда это 0...15; для 32-разрядного — 0...31;
-
если единичных битов нет, флаг zf устанавливается в 1.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Команду bsr используют при работе на битном уровне для
определения позиции крайних слева единичных битов.
Например, сдвинем содержимое регистра bx вправо таким
образом, чтобы старший единичный бит исходного значения в bx переместился
в нулевую позицию:
.386
mov bx,41h
...
bsr cx,bx ;cx=06h
jz null
shr bx,ax ;bx=0001h
...
null:...
|
См. также: уроки 9, 12 и команду bsf
BSWAP
(Byte SWAP)
Перестановка байтов
| Схема команды: |
bswap источник |
Назначение:
-
изменение порядка следования байтов;
-
переход от одной формы адресации к другой.
Под формой адресации здесь понимается принцип "младший байт
по младшему адресу" или обратный ему. Существует ряд систем, например использующих
микропроцессоры Motorola или большие ЭВМ, где применяется принцип размещения
многобайтовых значений обратный тому, который используется в микропроцессорах
Intel. Поэтому эту команду можно использовать для разработки программ-конверторов
между подобными платформами и IBM РС.
Синтаксис
Алгоритм работы: Схема
алгоритма
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Команду bswap используют для изменения формы адресации.
В качестве операнда может быть указан только 32-разрядный регистр. Эта
команда используется в моделях микропроцессоров, начиная с i486.
.486
mov ebx,1a2c345fhh
bswap ebx ;ebx=5f342c1ah
|
См. также: урок 7, и команду xchg
BT
(Bit Test)
Проверка битов
| Схема команды: |
bt источник,индекс |
Назначение: извлечение значения заданного бита в флаг
cf.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
получить бит по указанному номеру позиции в операнде источник;
-
установить флаг cf согласно значению этого бита.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Команду bt используют для определения значения конкретного
бита в операнде источник. Номер проверяемого бита задается содержимым второго
операнда (значение числом из диапазона 0...31). После выполнения команды,
флаг cf устанавливается в соответствии со значением проверяемого бита.
.386
mov ebx,01001100h
bt ebx,8 ;проверка состояния бита 8 и установка cf= в 1
jc m1 ;перейти на m1, если проверяемый бит равен 1
...
|
См. также: уроки 9, 12 и команды btc,
btr, bts, test
BTC
(Bit Test and Complement)
Проверка бита с инверсией (дополнением)
| Схема команды: |
btc источник,индекс |
Назначение: извлечение значения заданного бита в флаг
cf и изменение его значения в операнде на обратное.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
получить значение бита с номером позиции индекс в операнде
источник;
-
инвертировать значение выбранного бита в операнде источник;
-
установить флаг сf исходным значением бита.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Команда btс используется для определения и инвертирования
значения конкретного бита в операнде источник. Номер проверяемого бита
задается содержимым второго операнда индекс (значение из диапазона 0...31).
После выполнения команды флаг cf устанавливается в соответствии с исходным
значением бита, то есть тем, которое было до выполнения команды.
.386
mov ebx,01001100h
;проверка состояния бита 8 и его обращение:
btc ebx,8 ;cf=1 и ebx=01001000h
|
См. также: уроки 9, 12 и команды bt,
btr, bts, test
BTR
(Bit Test and Reset)
Проверка бита с его сбросом в 0
| Схема команды: |
btr источник,индекс |
Назначение: извлечение значения заданного бита в флаг
cf и изменение его значения на нулевое.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
получить значение бита с указанным номером позиции в операнде
источник;
-
установить флаг cf значением выбранного бита;
-
установить значение исходного бита в операнде в 0.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Команда btr используется для определения значения конкретного
бита в операнде источник и его сброса в 0. Номер проверяемого бита задается
содержимым второго операнда индекс (значение из диапазона 0...31). В результате
выполнения команды флаг cf устанавливается в соответствии со значением
исходного бита, то есть тем, что было до выполнения операции.
.386
mov ebx,01001100h
;проверка состояния бита 8 и его сброс в 0
btr ebx,8 ;cf=1 и ebx=01001000h
|
См. также: уроки 9, 12 и команды bt,
btc, bts, test
BTS
(Bit Test and Set)
Проверка бита с его установкой в 1
| Схема команды: |
bts источник,индекс |
Назначение: извлечение значения заданного бита операнда
в флаг cf и установка этого бита в единицу.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
получить значение бита с указанным номером позиции в операнде
источник;
-
установить флаг cf значением выбранного бита;
-
установить значение исходного бита в операнде источник в
1.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Команда bts используется для определения значения конкретного
бита в операнде источник и установки проверяемого бита в 1. Номер проверяемого
бита задается содержимым второго операнда индекс (значение из диапазона
0...31). После выполнения команды флаг cf устанавливается в соответствии
со значением исходного бита, то есть тем, что было до выполнения операции.
.386
mov ebx,01001100h
;проверка состояния бита 0 и его установка в 1
bts ebx,0 ;cf=0 ebx=01001001h
|
См. также: уроки 9, 12 и команды bt,
btc, btr, test
CALL
(CALL)
Вызов процедуры или задачи
Назначение:
-
передача управления близкой или дальней процедуре с запоминанием
в стеке адреса точки возврата;
-
переключение задач.
Синтаксис
Алгоритм работы:
определяется типом операнда:
-
метка ближняя — в стек заносится содержимое указателя команд
eip/ip и в этот же регистр загружается новое значение адреса, соответствующее
метке;
-
метка дальняя — в стек заносится содержимое указателя команд
eip/ip и cs. Затем в эти же регистры загружаются новые значения адресов,
соответствующие дальней метке;
-
r16, 32 или m16, 32 — определяют регистр или ячейку памяти,
содержащие смещения в текущем сегменте команд, куда передается управление.
При передаче управления в стек заносится содержимое указателя команд eip/ip;
-
указатель на память — определяет ячейку памяти, содержащую
4 или 6-байтный указатель на вызываемую процедуру. Структура такого указателя
2+2 или 2+4 байта. Интерпретация такого указателя зависит от режима работы
микропроцессора:
-
в реальном режиме — в зависимости от размера адреса (use16
или use32) первые два байта трактуются как сегментный адрес, вторые два/четыре
байта, как смещение целевой метки передачи управления. В стеке запоминается
содержимое регистров cs и eip/ip;
-
в защищенном режиме — интерпретация цели передачи управления
зависит от значения байта AR дескриптора, определяемого селекторной частью
указателя. Целью здесь являются дальний вызов процедуры без изменения уровня
привилегий, дальний вызов процедуры с изменением уровня привилегий или
переключение задачи.
Состояние флагов после выполнения команды (кроме переключения
задачи):
| выполнение команды не влияет на флаги |
При переключении задачи значения флажков изменяются
в соответствии с информацией о регистре eflags в сегменте состояния TSS
задачи, на которую производится переключение.
Применение:
Как видно из описания алгоритма, команда call позволяет
организовать гибкую и многовариантную передачу управления на подпрограмму
с сохранением адреса точки возврата. Подробно типовые примеры использования
рассмотрены на уроках 10 и 14.
См. также: уроки 10, 14 и команду ret
CBW/CWDE
(Convert Byte to Word/Convert Word to Double Word
Extended)
Преобразование байта в слово/слова в двойное слово
Назначение: расширение операнда со знаком.
Синтаксис
Алгоритм работы:
cbw — при работе команда использует только регистры al
и ax:
-
анализ знакового бита регистра al:
-
если знаковый бит al=0, то ah=00h;
-
если знаковый бит al=1, то ah=0ffh.
cwde — при работе команда использует только регистры ax и
eax:
-
анализ знакового бита регистра ax:
-
если знаковый бит ax=0, то установить старшее слово eax=0000h;
-
если знаковый бит ax=1, то установить старшее слово eax=0ffffh.
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Данные команды используются для приведения операндов
к нужной размерности с учетом знака. Такая необходимость может, в частности,
возникнуть при программировании арифметических операций.
.386 ;только для cwde, cwd была для i8086
mov ebx,10fecd23h
mov ax,-3 ;ax=1111 1111 1111 1101
cwde ;eax=1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
add eax,ebx
|
См. также: урок 8 и команды cdq,
cwd
CLC
(CLear Carry flag)
Сброс флага переноса
Назначение: сброс флага переноса cf.
Синтаксис
Алгоритм работы:
установка флага cf в ноль.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Данная команда используется для сброса флага cf в ноль.
Такая необходимость может возникнуть при работе с командами сдвига, арифметическими
командами либо действиями по индикации обнаружения ошибок и различных ситуаций
в программе.
См. также: уроки 8, 9 и команды cmc,
stc
CLD
(CLear Direction flag)
Сброс флага направления
Назначение: сброс в ноль флага направления df.
Синтаксис
Алгоритм работы:
установка флага df в ноль.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Данная команда используется для сброса флага df в ноль.
Такая необходимость может возникнуть при работе с цепочечными командами.
Нулевое занчение флага df вынуждает микропроцессор при выполнении цепочечных
операций производить инкремент регистров si и di.
См. также: урок 11 и команды stc,
movs/movsb/movsw/movsd,
cmps/cmpsb/cmpsw/cmpsd, scas/scasb/scasw/scasd,
lods/lodsb/lodsw/lodsd, stos/stosb/stosw/stosd,
ins/insb/insw/insd, outs
CLI
(CLear Interrupt flag)
Сброс флага прерывания
Назначение: сброс флага прерывания if.
Синтаксис
Алгоритм работы:
установка флага if в ноль.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Данная команда используется для сброса флага if в ноль.
Такая необходимость может возникнуть при разработке программ обработки
прерываний.
См. также: урок 15 и команды int,
iret/iretd, sti
CMC
(CoMplement Carry flag)
Инвертирование флага переноса
Назначение: изменение значения флага переноса cf на
обратное.
Синтаксис
Алгоритм работы:
инвертирование значения флага переноса cf.
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Данная команда используется для изменения значения флага
cf на противоположное. В частности, этот флаг можно использовать для связи
с процедурой и по его состоянию судить о результате работы данной процедуры.
После выхода из процедуры этот флаг можно проанализировать командой условного
перехода jc.
proc1 proc
...
cmc
...
proc1 endp
...
call proc1
jc m1 ;если cf=1, то переход на m1
...
m1:
...
|
См. также: уроки 8, 9, 15 и команды clc,
stc, jc, jnc
CMP
(CoMPare operands)
Сравнение операндов
| Схема команды: |
cmp операнд1,операнд2 |
Назначение: сравнение двух операндов.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
выполнить вычитание (операнд1-операнд2);
-
в зависимости от результата установить флаги, операнд1 и
операнд2 не изменять (то есть результат не запоминать).
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Данная команда используется для сравнения двух операндов
методом вычитания, при этом операнды не изменяются. По результатам выполнения
команды устанавливаются флаги. Команда cmp применяется с командами условного
перехода и командой установки байта по значению setcc.
len equ 10
...
cmp ax,len
jne m1 ;переход если (ax)<>len
jmp m2 ;переход если (ax)=len
|
См. также: уроки 10, 11, 12 и команды cmps/cmpsb/cmpsw/cmpsd,
cmpxchg, sub, jcc,
setcc
CMPS/CMPSB/CMPSW/CMPSD
(CoMPare String Byte/Word/Double word operands)
Сравнение строк байтов/слов/двойных слов
| Схема команды: |
cmps приемник,источник
cmpsb
cmpsw
cmpsd |
Назначение: сравнение двух последовательностей (цепочек)
элементов в памяти.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
выполнить вычитание элементов (источник - приемник), адреса
элементов предварительно должны быть загружены:
-
адрес источника — в пару регистров ds:esi/si;
-
адрес назначения — в пару регистров es:edi/di;
-
в зависимости от состояния флага df изменить значение регистров
esi/si и edi/di:
-
если df=0, то увеличить содержимое этих регистров на длину
элемента последовательности;
-
если df=1, то уменьшить содержимое этих регистров на длину
элемента последовательности;
-
в зависимости от результата вычитания установить флаги:
-
если очередные элементы цепочек не равны, то cf=1, zf=0;
-
если очередные элементы цепочек или цепочки в целом равны,
то cf=0, zf=1;
-
при наличии префикса выполнить определяемые им действия (см.
команды repe/repne).
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Команды без префиксов осуществляют простое сравнение
двух элементов в памяти. Размеры сравниваемых элементов зависят от применяемой
команды. Команда cmps может работать с элементами размером в байт, слово,
двойное слово. В качестве операндов в команде указываются идентификаторы
последовательностей этих элементов в памяти. Реально эти идентификаторы
используются лишь для получения типов элементов последовательностей, а
их адреса должны быть предварительно загружены в указанные выше пары регистров.
Транслятор, обработав команду cmps и выяснив тип операндов, генерирует
одну из машинных команд cmpsb, cmpsw или cmpsd. Машинного аналога для команды
cmps нет. Для адресации назначения обязательно должен использоваться регистр
es, а для адресации источника можно делать замену сегмента с использованием
соответствующего префикса.
Для того чтобы эти команды можно было использовать для
сравнения последовательности элементов, имеющих размерность байт, слово,
двойное слово, необходимо использовать один из префиксов repe или repne.
Префикс repe заставляет циклически выполняться команды сравнения до тех
пор, пока содержимое регистра ecx/cx не станет равным нулю или пока
не совпадут очередные сравниваемые элементы цепочек (флаг zf=1). Префикс
repne заставляет циклически производить сравнение до тех пор, пока не будет
достигнут конец цепочки (ecx/cx=0) либо не встретятся различающиеся
элементы цепочек (флаг zf=0).
.data
obl1 db 'Строка для сравнения'
obl1 db 'Строка для сравнения'
a_obl1 dd obl1
a_obl2 dd obl2
.code
...
cld ;просмотр цепочки в направлении возрастания адресов
mov cx,20 ;длина цепочки
lds si,a_obl1 ;адрес источника в пару ds:si
les di,a_obl2 ;адрес назначения в пару ds:si
repe cmpsb ;сравнивать, пока равны
jnz m1 ;если не конец цепочки, то встретились разные элементы
... ;действия, если цепочки совпали
...
m1:
... ;действия, если цепочки не совпали
|
См. также: уроки 10, 11 и команды ins,
lods, movs, outs,
scas, stos, repe,
repz, repne, repnz
CMPXCHG
(CoMPare and eXCHanGe)
Сравнение и обмен
| Схема команды: |
cmpxchg приемник,источник(аккумулятор) |
Назначение: сравнение и обмен значений между источником
и приемником.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
выполнить сравнение элементов источник и приемник;
-
если источник и приемник не равны, то:
-
установить zf=0;
-
переслать содержимое операнда приемник в источник (регистр
al/ax/eax).
-
если источник и приемник равны, то:
-
установить zf=1;
-
переслать содержимое операнда источник (регистр al/ax/eax)
по месту операнда приемник.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Команды сравнивают два операнда. Один из сравниваемых
операндов находится в аккумуляторе (регистре al/ax/eax), другой может находиться
в памяти или регистре общего назначения. Если значения равны, то производится
замена содержимого операнда приемник содержимым источника, находящимся
в регистре-аккумуляторе. Если значения не равны, то производится замена
содержимого операнда источника находящимся в регистре-аккумуляторе содержимым
операнда назначения. Определить тот факт, была ли произведена смена значения
в аккумуляторе (то есть были ли не равны сравниваемые операнды), можно
по значению флага zf.
.486
mov ax,114eh
mov bx,8e70h
cmpxchg bx,ax
jz m1 ;переход, если zf=1, то есть операнды равны
;и ax не изменился
... ;действия, если операнды не равны
m1:
|
См. также: уроки 7, 10 и команды cmp,
xchg
CWD
(Convert Word to Double word)
Преобразование слова в двойное слово
Назначение: расширение слова со знаком до размера
двойного слова со знаком.
Синтаксис
Алгоритм работы:
копирование значения старшего бита регистра ax во все
биты регистра dx. Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Команда cwd используется для расширения значения знакового
бита в регистре ax на биты регистра dx. Данную операцию, в частности, можно
использовать для подготовки к операции деления, для которой размер делимого
должен быть в два раза больше размера делителя, либо для приведения операндов
к одной размерности в командах умножения, сложения, вычитания.
mov ax,25
...
mov bx,4
cwd
div bx
|
См. также: урок 8 и команды cbw,
cdq, cwde, div,
idiv, mul, imul,
add, adc, sub,
sbb
CDQ
(Convert Double word to Quad word)
Преобразование двойного слова в учетверенное слово
Назначение: расширение двойного слова со знаком до
размера учетверенного слова (64 бита) со знаком.
Синтаксис
Алгоритм работы:
копирование значения старшего бита регистра eax на все
биты регистра edx. Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Команду cdq можно использовать для распространения значения
знакового бита в регистре eax на все биты регистра edx. Данную операцию,
в частности, можно использовать для подготовки к операции деления, для
которой размер делимого должен быть в два раза больше размера делителя.
.386
delimoe dd ...
delitel dd ...
...
mov eax,delimoe
cdq
idiv delitel ;частное в eax, остаток в edx
|
См. также: урок 8 и команды cbw,
cwd, cwde, div,
idiv
DAA
(Decimal Adjust for Addition)
Десятичная коррекция после сложения
Назначение: коррекция упакованного результата сложения
двух BCD-чисел в упакованном формате.
Синтаксис
Алгоритм работы:
команда работает только с регистром al и анализирует
наличие следующих ситуаций:
-
Ситуация 1. В результате предыдущей команды сложения флаг
af=1 или значение младшей тетрады регистра al>9. Напомним, что флаг af
устанавливается в 1 в случае переноса двоичной единицы из бита 3 младшей
тетрады в старшую тетраду регистра al (если значение превысило 0fh). Наличие
одного из этих двух признаков говорит о том, что значение младшей тетрады
превысило 9h.
-
Ситуация 2. В результате предыдущей команды сложения флаг
сf=1 или значение регистра al>9fh. Напомним, что флаг cf устанавливается
в 1 в случае переноса двоичной единицы в старший бит операнда (если значение
превысило 0ffh в случае регистра al). Наличие одного из этих двух признаков
говорит о том, что значение в регистре al превысило 9fh.
Если имеет место одна из этих двух ситуаций, то регистр al
корректируется следующим образом:
-
для ситуации 1 содержимое регистра al увеличивается на 6;
-
для ситуации 2 содержимое регистра al увеличивается на 60h;
-
если имеют место обе ситуации, то корректировка начинается
с младшей тетрады.
Состояние флагов после выполнения команды (в случае, если
были переносы):
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
1 |
r |
1 |
Состояние флагов после выполнения команды (в случае, если
переносов не было):
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
0 |
r |
0 |
Применение:
Эту команду следует применять после сложения двух упакованных
BCD-чисел с целью корректировки получающегося двоичного результата сложения
в правильное двузначное десятичное число. После команды daa следует анализировать
состояние флага cf. Если он равен 1, то это говорит о том, что был перенос
единицы в старший разряд и это нужно учесть для сложения старших десятичных
цифр BCD-числа.
mov al,69h ;69h — упакованное BCD-число
mov bl,74h ;74h — упакованное BCD-число
adc al,bl ;al=0ddh
daa ;cf=1, al=43h
;если перенос, то переход на ту ветвь программы,
;где он будет учтен:
jc m1
|
См. также: урок 8, Приложение 7 и команды aaa,
aad, aam, aas,
das
DAS
(Decimal Adjust for Subtraction)
Десятичная коррекция после вычитания
Назначение: коррекция упакованного результата вычитания
двух BCD-чисел в упакованном формате.
Синтаксис
Алгоритм работы:
команда das работает только с регистром al и анализирует
наличие следующих ситуаций:
-
Ситуация 1. В результате предыдущей команды сложения флаг
af =1 или значение младшей тетрады регистра al>9. Напомним, что для случая
вычитания флаг af устанавливается в 1 в случае заема двоичной единицы из
старшей тетрады в младшую тетраду регистра al. Наличие одного из этих двух
признаков говорит о том, что значение младшей тетрады превысило 9h и его
нужно корректировать.
-
Ситуация 2. В результате предыдущей команды сложения флаг
сf =1 или значение регистра al>9fh. Напомним, что для случая вычитания
флаг cf устанавливается в 1 в случае заема двоичной единицы. Наличие одного
из этих двух признаков говорит о том, что значение в регистре al превысило
9fh.
Если имеет место одна из этих ситуаций, то регистр al корректируется
следующим образом:
-
для ситуации 1 содержимое регистра al уменьшается на 6;
-
для ситуации 2 содержимое регистра al уменьшается на 60h;
-
если имеют место обе ситуации, то корректировка начинается
с младшей тетрады.
Состояние флагов после выполнения команды (в случае, если
были переносы):
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
1 |
r |
1 |
Состояние флагов после выполнения команды (в случае, если
переносов не было):
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
r |
r |
0 |
r |
0 |
Применение:
Команду das следует применять после вычитания двух упакованных
BCD-чисел с целью корректировки получающегося двоичного результата вычитания
в правильное двузначное десятичное число. После команды das следует анализировать
состояние флага cf. Если он равен 1, то это говорит о том, что был заем
единицы в старший разряд и это нужно учесть в дальнейших действиях. Если
у вычитаемого нет больше старших разрядов, то результат следует трактовать
как отрицательное двоичное дополнение. Для определения его абсолютного
значения нужно вычесть 100 из результата в al. Если у вычитаемого еще есть
старшие разряды, то факт заема нужно просто учесть уменьшением младшего
из этих оставшихся старших разрядов на единицу.
mov ah,08h ;ah=08h
mov al,05h ;al=05h
add al,ah ;al=al+ah=05h+08h=0dh — не BCD-число
xor ah,ah ;ah=0
aaa ;ah=01h,al=03h — результат скорректирован
|
См. также: урок 8, Приложение 7 и команды aaa,
aad, aam, aas,
daa
DEC
(DECrement operand by 1)
Уменьшение операнда на единицу
| Схема команды: |
dec операнд |
Назначение: уменьшение значения операнда в памяти
или регистре на 1.
Синтаксис
Алгоритм работы:
команда вычитает 1 из операнда. Состояние флагов после
выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
| r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Команда dec используется для уменьшения значения байта,
слова, двойного слова в памяти или регистре на единицу. При этом заметьте
то, что команда не воздействует на флаг cf.
mov al,9
...
dec al ;al=8
|
См. также: урок 8 и команды inc,
sub
DIV
(DIVide unsigned)
Деление беззнаковое
| Схема команды: |
div делитель |
Назначение: выполнение операции деления двух двоичных
беззнаковых значений.
Синтаксис
Алгоритм работы:
Для команды необходимо задание двух операндов — делимого
и делителя. Делимое задается неявно и размер его зависит от размера делителя,
который указывается в команде:
-
если делитель размером в байт, то делимое должно быть расположено
в регистре ax. После операции частное помещается в al, а остаток — в ah;
-
если делитель размером в слово, то делимое должно быть расположено
в паре регистров dx:ax, причем младшая часть делимого находится в ax. После
операции частное помещается в ax, а остаток — в dx;
-
если делитель размером в двойное слово, то делимое должно
быть расположено в паре регистров edx:eax, причем младшая часть делимого
находится в eax. После операции частное помещается в eax, а остаток — в
edx.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| ? |
? |
? |
? |
? |
? |
Применение:
Команда выполняет целочисленное деление операндов с выдачей
результата деления в виде частного и остатка от деления. При выполнении
операции деления возможно возникновение исключительной ситуации: 0 — ошибка
деления. Эта ситуация возникает в одном из двух случаев: делитель равен
0 или частное слишком велико для его размещения в регистре eax/ax/al.
mov ax,10234
mov bl,154
div bl ;ah=остаток, al=частное
|
См. также: урок 8, приложение 7 и команду idiv
ENTER
(setup parameter block for ENTERing procedure)
Установка кадра стека для параметров процедуры
| Схема команды: |
enter loc_size,lex_lev |
Назначение: установка границы в стеке для локальных
переменных процедуры.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
поместить текущее значение регистра ebp/bp в стек;
-
сохранить текущее значение esp/sp в промежуточной переменной
fp (имя переменной выбрано случайно);
-
если лексический уровень вложенности (операнд lex_lev) не
равен нулю, то (lex_lev–1) раз делать следующее:
-
в зависимости от установленного режима адресации use16 или
use32 выполнить вычитание (bp–2) или (ebp–4) и записать результат обратно
в ebp/bp;
-
сохранить значение ebp/bp в стеке;
-
сохранить в стеке значение промежуточной переменной fp;
-
записать значение промежуточной переменной fp в регистр ebp/bp;
-
уменьшить значение регистра esp/sp на величину, заданную
первым операндом, минус размер области локальных переменных loc_size: esp/sp=(esp/sp)–loc_size.
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Команда enter специально введена в систему команд микропроцессора
для поддержки блочно-структурированных языков высокого уровня типа Pascal
или С. В этих языках программа разбивается на блоки. В блоках можно описать
свои собственные (локальные) идентификаторы, которые не могут быть использованы
вне этого блока. К примеру, на рисунке ниже в виде блоков изображена структура
некоторой программы.
Изображение структуры некоторой программы в виде
блоков
В правом верхнем углу каждого блока (процедуры) стоит
номер лексического уровня вложенности этого блока относительно других блоков
программы. Большинство блочно-структурированных языков в качестве основного
метода распределения памяти для переменных в блоках используют автоматическое
распределение памяти. Это означает, что при входе в блок (вызове процедуры
и т. п.) в некотором месте памяти (или в стеке) выделяется область памяти
для переменных этого блока (ее можно назвать областью инициализации). После
выхода из этого блока связь программы с этой областью теряется, то есть
эти переменные становятся недоступными. Но если, как в нашем примере, в
этой процедуре есть вложенные блоки (процедуры), то для некоторого внутреннего
блока (например, C) могут быть доступны области инициализации (переменные)
блоков, объемлющих данный блок. В нашем примере для блока C доступны также
переменные блоков B и A, но не D. Возникает вопрос: как же программа, находясь
в конкретной точке своего выполнения, может отслеживать то, какие области
инициализации ей доступны? Это делается с помощью структуры данных, называемой
дисплеем. Дисплей содержит указатели на самую последнюю область текущего
блока и на области инициализации всех блоков, объемлющих данный блок в
программе. Например, если в программе A была вызвана сначала процедура
B, а затем C, то дисплей содержит указатели на области инициализации A,
B и C (см. рисунок ниже).
Если после этого вызвать процедуру D (в то время как B
и C еще не завершены), то картина изменится.
После того как некоторый блок (процедура) завершает свою
работу, ее область инициализации удаляется из памяти (стека) и одновременно
соответствующим образом корректируется дисплей. Большинство языков высокого
уровня хранят локальные данные блоков в стеке. Эти переменные называют
еще автоматическими или динамическими. Память для них резервируется путем
уменьшения значения регистра-указателя стека esp/sp на величину, равную
длине области, занимаемой этими динамическими переменными. Доступ к этим
переменным осуществляется посредством регистра ebp/bp. Если один блок вложен
в другой, то для его динамических (локальных) переменных также выделяется
место (кадр) в стеке, но в этот кадр помещается указатель на кадр стека
для включающего его блока. Команды enter и leave как раз и позволяют поддержать
в языке ассемблера принципы работы с переменными блоков как в блочно-структурированных
языках. Дисплей организуется с помощью второго операнда команды enter и
стека. Например, в начале работы главной процедуры A и после вызова процедуры
B кадр стека будет выглядеть так.
Соответственно, после вызова процедур C и D стек будет
выглядеть, как показано ниже.
Таким образом, видно, что используя дисплей, мы фактически
имеем адреса областей инициализации, доступных по признаку вложенности
объемлющих блоков. Обратный процесс завершения работы с блоками и удаления
соответствующих областей инициализации поддерживается командой leave.
.286
proc1 proc
;зарезервировать в стеке место для локальных переменных
;proc1 16 байт
;лексический уровень вложенности 0
enter 16,0
...
leave
ret
proc1 endp
|
См. также: урок 14 и команды leave,
ret
HLT
(HaLT)
Остановка
Назначение: остановка микропроцессора до прерывания
или перезагрузки.
Синтаксис
Алгоритм работы:
перевод микропроцессора в состояние остановки.
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
В результате выполнения команды микропроцессор переходит
в состояние остановки. Из этого состояния его можно вывести сигналами на
входах RESET, NMI, INTR. Если для возобновления работы микропроцессора
используется прерывание, то сохраненное значение пары cs:eip/ip указывает
на команду, следующую за hlt. Для иллюстрации применения данной команды
рассмотрим еще один способ переключения микропроцессора из защищенного
в реальный режим и его возврата обратно в реальный режим (см. урок 16).
Как известно, в микропроцессоре не предусмотрено специальных средств для
подобного переключения. Сброс микропроцессора можно инициировать, если
вывести байт со значением 0feh в порт клавиатуры 64h. После этого микропроцесор
переходит в реальный режим и управление получает программа BIOS, которая
анализирует байт отключения в CMOS-памяти по адресу 0fh. Для нас интерес
представляют два значения этого байта — 5h и 0ah:
-
5h — сброс микропроцессора инициирует инициализацию программируемого
контроллера прерываний на значение базового вектора 08h (см. уроки 15 и
17). Далее управление передается по адресу, который находится в ячейке
области данных BIOS 0040:0067;
-
0ah — сброс микропроцессора инициирует непосредственно передачу
управления по адресу в ячейке области данных BIOS 0040:0067 (то есть без
перепрограммирования контроллера прерываний).
Таким образом, если вы не используете прерываний, то достаточно
установить байт 0fh в CMOS-памяти в 0ah. Предварительно, конечно, вы должны
инициализировать ячейку области данных BIOS 0040:0067 значением адреса,
по которому необходимо передать управление после сброса. Для программирования
CMOS-памяти используются номера портов 070h и 071h. Вначале в порт 070h
заносится нужный номер ячейки CMOS-памяти, а затем в порт 071h — новое
значение этой ячейки.
;работаем в реальном режиме, готовимся к переходу
;в защищенный режим:
push es
mov ax,40h
mov es,ax
mov word ptr es:[67h],offset ret_real
;ret_real — метка в программе, с которой должно
;начаться выполнение программы после сброса
mov es:[69h],cs
mov al,0fh ;будем обращаться к ячейке 0fh в CMOS
out 70h,al
jmp $+2 ;чуть задержимся, чтобы аппаратура отработала
;сброс без перепрограммирования контроллера
mov al,0ah
out 71h,al
;переходим в защищенный режим установкой
;бита 0 cr0 в 1 (см. урок 16)
;работаем в защищенном режиме
;готовимся перейти обратно в реальный режим
mov al,01fch
out 64h,al ;сброс микропроцессора hlt
;остановка до физического окончания процесса сброса
ret_real: ... ;метка, на которую будет передано
;управление после сброса
|
См. также: уроки 15, 16, 17
IDIV
(Integer DIVide)
Деление целочисленное со знаком
| Схема команды: |
idiv делитель |
Назначение: операция деления двух двоичных значений
со знаком.
Синтаксис
Алгоритм работы:
Для команды необходимо задание двух операндов — делимого
и делителя. Делимое задается неявно, и размер его зависит от размера делителя,
местонахождение которого указывается в команде:
-
если делитель размером в байт, то делимое должно быть расположено
в регистре ax. После операции частное помещается в al, а остаток — в ah;
-
если делитель размером в слово, то делимое должно быть расположено
в паре регистров dx:ax, причем младшая часть делимого находится в ax. После
операции частное помещается в ax, а остаток — в dx;
-
если делитель размером в двойное слово, то делимое должно
быть расположено в паре регистров edx:eax, причем младшая часть делимого
находится в eax. После операции частное помещается в eax, а остаток — в
edx;
Остаток всегда имеет знак делимого. Знак частного зависит
от состояния знаковых битов (старших разрядов) делимого и делителя.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| ? |
? |
? |
? |
? |
? |
Применение:
Команда выполняет целочисленное деление операндов с учетом
их знаковых разрядов. Результатом деления являются частное и остаток от
деления. При выполнении операции деления возможно возникновение исключительной
ситуации: 0 — ошибка деления. Эта ситуация возникает в одном из двух случаев:
делитель равен 0 или частное слишком велико для его размещения в регистре
eax/ax/al.
;деление слов
mov ax,1045 ;делимое
mov bx,587 ;делитель
cwd ;расширение делимого dx:ax
idiv bx ;частное в ax, остаток в dx
|
См. также: урок 8, приложение 7 и команду div
IMUL
(Integer MULtiply)
Умножение целочисленное со знаком
| Схема команды: |
imul множитель_1
imul множ_1,множ_2
imul рез-т,множ_1,множ_2 |
Назначение: операция умножения двух целочисленных
двоичных значений со знаком.
Синтаксис
Алгоритм работы:
Алгоритм работы команды зависит от используемой формы
команды. Форма команды с одним операндом требует явного указания местоположения
только одного сомножителя, который может быть расположен в ячейке памяти
или регистре. Местоположение второго сомножителя фиксировано и зависит
от размера первого сомножителя:
-
если операнд, указанный в команде, — байт, то второй сомножитель
располагается в al;
-
если операнд, указанный в команде, — слово, то второй сомножитель
располагается в ax;
-
если операнд, указанный в команде, — двойное слово, то второй
сомножитель располагается в eax.
Результат умножения для команды с одним операндом также помещается
в строго определенное место, определяемое размером сомножителей:
-
при умножении байтов результат помещается в ax;
-
при умножении слов результат помещается в пару dx:ax;
-
при умножении двойных слов результат помещается в пару edx:eax.
Команды с двумя и тремя операндами однозначно определяют
расположение результата и сомножителей следующим образом:
-
в команде с двумя операндами первый операнд определяет местоположение
первого сомножителя. На его место впоследствии будет записан результат.
Второй операнд определяет местоположение второго сомножителя;
-
в команде с тремя операндами первый операнд определяет местоположение
результата, второй операнд — местоположение первого сомножителя, третий
операнд может быть непосредственно заданным значением размером в байт,
слово или двойное слово.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
00 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
CF |
| r |
? |
? |
? |
? |
r |
Команда imul устанавливает в ноль флаги of и cf, если размер
результата соответствует регистру назначения. Если эти флаги отличны от
нуля, то это означает, что результат слишком велик для отведенных ему регистром
назначения рамок и необходимо указать больший по размеру регистр для успешного
завершения данной операции умножения. Конкретными условиями сброса флагов
of и cf в ноль являются следующие условия:
-
для однооперандной формы команды imul регистры ax/dx/edx
являются знаковыми расширениями регистров al/ax/eax;
-
для двухоперандной формы команды imul для размещения результата
умножения достаточно размерности указанных регистров назначения r16/r32;
-
то же для трехоперандной команды умножения.
Применение:
Команда выполняет целочисленное умножение операндов с
учетом их знаковых разрядов. Для выполнения этой операции необходимо наличие
двух сомножителей. Размещение и задание их местоположения в команде зависит
от формы применяемой команды умножения, которая, в свою очередь, определяется
моделью микропроцессора. Так, для микропроцессора i8086 возможна только
однооперандная форма команды, для последующих моделей микропроцессоров
дополнительно можно использовать двух- и трехоперандные формы этой команды.
.486
...
mov bx,186
imul eax,bx,8
;если результату не хватило размерности операнда1,
;то перейдем на m1, где скорректируем ситуацию:
jc m1
|
См. также: урок 8, приложение 7 и команду mul
IN
(INput operand from port)
Ввод операнда из порта
| Схема команды: |
in аккумулятор,ном_порта |
Назначение: ввод значения из порта ввода-вывода.
Синтаксис
Алгоритм работы:
Передает байт, слово, двойное слово из порта ввода-вывода
в один из регистров al/ax/eax. Состояние флагов после выполнения команды:
выполнение команды не влияет на флаги.
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Команда применяется для прямого управления оборудованием
компьютера посредством портов. Номер порта задается вторым операндом в
виде непосредственного значения или значения в регистре dx. Непосредственным
значением можно задать порт с номером в диапазоне 0-255. При использовании
порта с большим номером используется регистр dx. Размер данных определяется
размерностью первого операнда и может быть байтом, словом, двойным словом.
В качестве примера применения рассмотрим фрагмент обработчика прерывания
от клавиатуры 9. Это прерывание вызывается всякий раз при нажатии любой
клавиши на клавиатуре. Обработчик этого прерывания должен прочитать скан-код
клавиши, подтвердить микропроцессору клавиатуры факт приема скан-кода,
преобразовать этот код в соответствии с клавишами-переключателями и поместить
преобразованный код в буфер клавиатуры, находящийся в области BIOS. Действия
чтения и подтверждения приема скан-кода могут выглядеть, к примеру, так:
in al,60h ;читаем скан-код
push ax ;сохраним его на время
in al,61h ;читаем порт 61h
or al,80h ;старший бит байта из порта 61h в 1
out 61h,al ;подтверждаем факт приема скан-кода
pop ax
out 61h,al ;восстановили байт в порту 61h
|
См. также: урок 7 и команды out,
ins/insb/insw/insd, outs
INC
(INCrement operand by 1)
Увеличить операнд на 1
| Схема команды: |
inc операнд |
Назначение: увеличение значения операнда в памяти
или регистре на 1.
Синтаксис
Алгоритм работы:
команда увеличивает операнд на единицу.
Состояние флагов после выполнения команды:
| 11 |
07 |
06 |
04 |
02 |
| OF |
SF |
ZF |
AF |
PF |
| r |
r |
r |
r |
r |
Применение:
Команда используется для увеличения значения байта, слова,
двойного слова в памяти или регистре на единицу. При этом команда не воздействует
на флаг cf.
inc ax ;увеличить значение в ax на 1
|
См. также: урок 8 и команды dec,
add, adc
INS/INSB/INSW/INSD
(Input String Byte/Word/Double word operands)
Ввод строк байтов/слов/двойных слов из порта
| Схема команды: |
ins приемник,порт
insb
insw
insd |
Назначение: ввод из порта в память последовательности
байт, слов, двойных слов.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
передать данные из порта ввода-вывода, номер которого загружен
в регистр dx, в память по адресу es:edi/di;
-
в зависимости от состояния флага df изменить значение регистров
edi/di:
-
если df=0, то увеличить содержимое этих регистров на длину
структурного элемента последовательности;
-
если df=1, то уменьшить содержимое этих регистров на длину
структурного элемента последовательности;
-
при наличии префикса выполнить определяемые им действия (см.
команду rep).
Состояние флагов после выполнения команды:
| выполнение команды не влияет на флаги |
Применение:
Команда вводит данные из порта ввода-вывода, номер которого
загружен в регистр dx, в память по адресу es:edi/di. Сегментная составляющая
адреса должна быть обязательно в регистре es. Замена сегментного регистра
недопустима. Непосредственное задание порта в команде также недопустимо
- для этого используется регистр dx. Размеры вводимых элементов зависят
от применяемой команды. Команда ins может работать с элементами размером
в байт, слово, двойное слово. В качестве операндов в команде указывается
символическое имя ячейки памяти, в которую вводятся элементы из порта ввода-вывода.
Реально это символическое имя используется лишь для получения типа элемента
последовательности, а его адрес должен быть предварительно загружен в пару
регистров es:edi/di. Транслятор, обработав команду ins и выяснив тип операнда,
генерирует одну из машинных команд insb, insw или insd. Машинного аналога
для команды ins нет. Для того чтобы эти команды можно было использовать
для ввода последовательности элементов, имеющих размерность байт, слово,
двойное слово, необходимо использовать префикс rep. Префикс rep заставляет
циклически выполняться команду ввода до тех пор, пока содержимое регистра
ecx/cx не станет равным нулю.
.286
;ввести 10 байт из порта 300h (номер порта bgr условно)
;в цепочку байт в памяти по адресу
str_10 db 10 dup(0)
adr_str dd str_10
les di,adr_str
mov dx,300h
rep insb
...
|
См. также: уроки 2, 11 и команды cmps/cmpsb/cmpsw/cmpsd,
lods/lodsb/lodsw/lodsd, movs/movsb/movsw/movsd,
outs, scas/scasb/scasw/scasd, stos/stosb/stosw/stosd,
rep/repe/repz/repne/repnz
INT
(INTerrupt)
Вызов подпрограммы обслуживания прерывания
| Схема команды: |
int номер_прерывания |
Назначение: вызов подпрограммы обслуживания прерывания
с номером прерывания, заданным операндом команды.
Синтаксис
Алгоритм работы:
-
записать в стек регистр флагов eflags/flags и адрес возврата.
При записи адреса возврата вначале записывается содержимое сегментного
регистра cs, затем содержимое указателя команд eip/ip;
-
сбросить в ноль флаги if и tf;
-
передать управление на программу обработки прерывания с указанным
номером. Механизм передачи управления зависит от режима работы микропроцессора
(см. уроки 15 и 17).
Состояние флагов после выполнения команды:
Применение:
Как видно из синтаксиса, существуют две формы этой