Арифметические команды

Ассемблер. Команды процессора

По своим функциям все команды процессоров семейства x86 делятся на шесть категорий:

§ команды передачи данных;

§ арифметические команды;

§ логические команды;

§ команды управления потоком;

§ команды управления процессором;

§ команды для работы со строками.

Команды передачи данных

Группа команд передачи данных представлена в табл. 6.1. Эта группа делится на четыре части.

Таблица 6.1. Команды передачи данных.

Основные команды

Команда mov работает следующим образом:

mov назначение ß источник.

Операнды «назначение» и «источник» могут быть записаны в разных режимах адресации. Режимом адресации называется способ определения адреса операнда. Рассмотрим режимы адресации данных.

1. Непосредственный. Значение операнда длиной 8 или 16 бит является непосредственной частью команды.

Пример 6.1: mov ax, 10

2. Прямой. Смещение адреса операнда указано прямо в команде.

Пример 6.2: mov i, ax

3. Регистровый. Операнд содержится в указанном командой регистре; 16-битный операнд может находиться в регистрах ax, bx, cx, dx, si, di, sp, bp, а 8-битный - в регистрах al, ah, bl, bh, cl, ch, dl, dh.

Пример 6.3: inc cx

4. Регистровый косвенный. Смещение адреса операнда находится в базовом регистре bx или bp или в индексном регистре si или di.

Пример 6.4: sub ax, [bx]

5. Регистровый относительный. Смещение адреса операнда определяется как сумма 8- или 16-битного относительного смещения и содержимого базового (bx или bp) или индексного (si или di) регистров.

Пример 6.5: add ax, [bp+2]

6. Базовый индексный. Смещение адреса операнда определяется как сумма содержимого базового (bx или bp) и индексного регистров (si или di).

Пример 6.6: mov ax, [bx+si]

7. Относительный базовый индексный. Смещение адреса операнда определяется как сумма 3-х слагаемых: 8- или 16-битного относительного смещения, содержимого индексного регистра (si или di) и содержимого базового регистра (bx или bp).

Пример 6.7: mov ax, [bx+si+2]

Команды pop и push, а также другие команды, образованные на их основе (popa, pushfw и т.д.) являются командами пересылки данных между стеком и регистрами.

Стек – это специальный сегмент памяти, который выполняет следующие основные функции:

§ временно сохраняет значения регистров;

§ хранит адреса возврата из подпрограмм;

§ хранит динамические переменные.

Стек организован по принципу LIFO (last-in-first-out) – последним вошел, первым вышел. В регистре ss содержится адрес начала стекового сегмента. Регистр sp указывает на смещение относительно этого начального адреса.

Команда push помещает регистр в стек, а команда pop – извлекает. Поэтому правильное управление стеком заключается в том, чтобы на каждую команду push была соответствующая команда pop:

push ax

push bx

push dx

…

pop dx

pop bx

pop ax

Команда xchg предназначена для двунаправленной пересылки данных.

Пример 6.8: xchg ax, bx меняет значения регистров между собой.

Обмен регистров можно осуществить и через стек, но только в три команды:

push ax

mov ax, bx

pop bx

Пример 6.9: xchg ah, al меняет старшую и младшую часть регистра ax.

Такой обмен можно проделать в три команды через третий регистр, который, в отличие от стека, может хранить восьмибитовые значения:

mov bh, ah

mov ah, al

mov al, bh

Команда xlat предназначена для перекодировки символов по таблице перекодировки.

Пример 6.10: Использование команды xlat

table db 'abcdef'

…

mov al, 3

lea bx, table

xlat ; (al)='c'

Адресные команды

Команда lea загружает эффективный адрес источника, т.е. его смещения относительно начала сегмента данных. Данная команда является альтернативой оператору ассемблера offset (смещение). В отличие от offset команда lea допускает индексацию операнда, что позволяет более гибко организовать адресацию операндов.

Пример 6.11. Загрузить в регистр bx адрес пятого элемента массива mas

.data

mas db 10 dup (0)

.code

...

mov di, 4

lea bx, mas[di]

;или

lea bx, mas[4]

;или

lea bx, mas+4

Команды lds/les/lgs/lfs/lss – загружают сегментный регистр ds / es / gs / fs / ss указателем из памяти. Например, команда lds di, pointer помещает в пару регистров ds:di адрес переменной pointer.

Арифметические команды

Группа арифметических командпредставлена в табл. 6.2. Эта группа делится на четыре части:

Таблица 6.2. Арифметические команды.

Примеры команд сложения:

add dl, 5 ;dlßdl+5

add ah, bh ;ahßah+bh

adc ah, bh ;ahßah+bh+cf

inc ah ;ahßah+1

Существует специальный вид представления числовой информации, в основу которой положен принцип кодирования каждой десятичной цифры числа группой из четырех бит. Этот вид называется двоично-десятичным кодом (BCD – Binary-Coded Decimal). Процессор может хранить BCD-числа в двух форматах: упакованном и неупакованном. В упакованном формате каждый байт может хранить числа в диапазоне от 00 до 99. В неупакованном формате в байт записываются числа в диапазоне от 0 до 9 (старшая тетрада байта всегда равна 0).

Пример 6.12. Сложение чисел. Результат BCD-число.

mov ah,08h ;ah=08h

mov al,05h ;al=05h

add al,ah ;al=al+ah=05h+08h=0dh (=13) – не BCD-число

xor ah,ah ;ah=0

aaa ;ah=1, al=3 – результат скорректирован

Пример 6.13. Сложение BCD-чисел.

mov al,69h ;69h — упакованное BCD-число

mov bl,74h ;74h — упакованное BCD-число

adc al,bl ;al=0ddh (=143)

daa ;cf=1, al=43h

jc m1 ;если перенос, то переход на ту ветвь программы, где он будет учтен:

Далее мы не будем рассматривать BCD-числа.

Примеры команд вычитания:

sub dl, 5 ;dlßdl-5

sub ah, bh ;ahßah-bh

dec ah ;ahßah-1

neg ah ;ahß-ah (в ah помещается двоичное дополнение)

cmp ax, bx ;выполняется вычитание ax-bx, но результат в ax не изменяется)

Для умножения чисел без знака предназначена команда mul. Команда выполняет умножение двух операндов без учета знаков. Алгоритм зависит от формата операнда команды и требует явного указания местоположения только одного сомножителя, который может быть расположен в памяти или в регистре. Местоположение второго сомножителя фиксировано и зависит от размера первого сомножителя:

· если операнд, указанный в команде — байт, то второй сомножитель должен располагаться в al;

· если операнд, указанный в команде — слово, то второй сомножитель должен располагаться в ax;

Результат умножения помещается также в фиксированное место, определяемое размером сомножителей:

· при умножении байтов результат помещается в ax;

· при умножении слов результат помещается в пару dx:ax;

Пример 6.14. Умножение чисел

mn_1 db 15

mn_2 db 25

…

mov al, mn_1

mul mn_2 ;ax ß mn_1*mn_2

Логические команды

Логические команды представлены в таблице 6.3.

Таблица 6.3. Логические команды.

Команда test производит логическое умножение (and) операндов, не изменяя их, проводит установку флагов.

Команда sal работает по следующему алгоритму работы:

· сдвиг всех битов операнда влево на один разряд, при этом выдвигаемый слева бит становится значением флага переноса cf;

· одновременно справа в операнд вдвигается нулевой бит;

· указанные выше два действия повторяются количество раз, равное значению второго операнда

Команда sar работает по следующему алгоритму работы:

· сдвиг всех битов операнда вправо на один разряд, при этом выдвигаемый справа бит становится значением флага переноса cf;

· обратите внимание: одновременно слева в операнд вдвигается не нулевой бит, а значение старшего бита операнда, то есть по мере сдвига вправо освобождающиеся места заполняются значением знакового разряда. По этой причине этот тип сдвига и называется арифметическим;

· указанные выше два действия повторяются количество раз, равное значению второго операнда.