Способ расширения кодов операции
В машинах с коротким словом практически невозможно в одном формате команды, т.е. при фиксированном назначении ее полей, кодировать большое число различных операций и одновременно иметь гибкую форму адресации операндов. Это противоречие в машинах с коротким словом преодолевается расширением кодов операций в команде. Для задания небольшой группы основных операций (арифметических и др.) используется короткий код операции, а получаемая при этом сравнительно большая адресная часть команды позволяет реализовать гибкую, например двухадресную с многими модификациями, адресацию. Для задания других операций используются более длинные (расширяемые) коды операций, при этом сокращаемая адресная часть оставляет возможность лишь для более простой, например одноадресной адресации операндов. В пределе расширяемый код операции занимает весь формат команды (безадресная команда).
Обычно в ЭВМ используется несколько структур и форматов команд разной длины.
структуры команд достаточно схематичны. В действительности адресные поля команд большей частью содержат не сами адреса, а только информацию, позволяющую определить действительные (исполнительные) адреса операндов в соответствии с используемыми в командах способами адресации.
20. Команды пересылки. Арифметические команды. Логические операции.
Для удобства практического применения и отражения их специфики команды данной группы удобнее рассматривать в соответствии с их функциональным назначением, согласно которому их можно разбить на следующие группы команд:
•пересылки данных общего назначения
•ввода-вывода в порт
•работы с адресами и указателями
•преобразования данных
•работы со стеком
Команды пересылки данных общего назначения
К этой группе относятся следующие команды:
mov <операнд назначения>,<операнд-источник>
xchg <операнд1>,<операнд2>
mov - это основная команда пересылки данных. Она реализует самые разнообразные варианты пересылки.
Отметим особенности применения этой команды:
!!! командой mov нельзя осуществить пересылку из одной области памяти в другую. Если такая необходимость возникает, то нужно использовать в качестве промежуточного буфера любой доступный в данный момент регистр общего назначения.
К примеру, рассмотрим фрагмент программы для пересылки байта из ячейки fls в ячейку fld:
masm
model small
.data
fls db 5
fld db ?
.code
start:
...
mov al,fls
mov fld,al
...
end start
!!! нельзя загрузить в сегментный регистр значение непосредственно из памяти. Поэтому для выполнения такой загрузки нужно использовать промежуточный объект. Это может быть регистр общего назначения или стек. В начале сегмента кода две команды mov, выполняющие настройку сегментного регистра ds. При этом из-за невозможности загрузить впрямую в сегментный регистр значение адреса сегмента, содержащееся в предопределенной переменной @data, приходится использовать регистр общего назначения ax;
!!! нельзя переслать содержимое одного сегментного регистра в другой сегментный регистр. Это объясняется тем, что в системе команд нет соответствующего кода операции. Но необходимость в таком действии часто возникает. Выполнить такую пересылку можно, используя в качестве промежуточных все те же регистры общего назначения. Вот пример инициализации регистра es значением из регистра ds:
mov ax,ds
mov es,ax
Но есть и другой, более красивый способ выполнения данной операции — использование стека и команд push и pop:
push ds ;поместить значение регистра ds в стек
pop es ;записать в es число из стека
!!! нельзя использовать сегментный регистр cs в качестве операнда назначения. Причина здесь простая. Дело в том, что в архитектуре микропроцессора пара cs:ip всегда содержит адрес команды, которая должна выполняться следующей. Изменение командой mov содержимого регистра cs фактически означало бы операцию перехода, а не пересылки, что недопустимо.
MOV (MOVe operand) Пересылка операнда
Схема команды: mov приемник,источник
Назначение: пересылка данных между регистрами или регистрами и памятью.
Алгоритм работы: копирование второго операнда в первый операнд.
Состояние флагов после выполнения команды: !! выполнение команды не влияет на флаги
Применение:
Команда mov применяется для различного рода пересылок данных, при этом, несмотря на всю простоту этого действия, необходимо помнить о некоторых ограничениях и особенностях выполнения данной операции:
•направление пересылки в команде mov всегда справа налево, то есть из второго операнда в первый;
•значение второго операнда не изменяется;
•оба операнда не могут быть из памяти (при необходимости можно использовать цепочечную команду movs);
•лишь один из операндов может быть сегментным регистром;
•желательно использовать в качестве одного из операндов регистр al/ax/eax, так как в этом случае TASM генерирует более быструю форму команды mov.
mov al,5
mov bl,al
mov bx,ds
MOV (MOVe operand to/from system registers)
Пересылка операнда в системные регистры (или из них)
Схема команды: mov приемник,источник
Назначение: пересылка данных между регистрами или регистрами и памятью.
Алгоритм работы: копирование второго операнда в первый.
Состояние флагов после выполнения команды:
11 07 06 04 02 00
OF SF ZF AF PF CF
? ? ? ? ? ?
Применение:
Команда mov применяется для обмена данными между системными регистрами. Это одна из немногих возможностей доступа к содержимому этих регистров. Данную команду можно использовать только на нулевом уровне привилегий либо в реальном режиме работы микропроцессора.
.286
;переключение микропроцессора в защищенный
режим36:
mov eax,cr0
bts eax,0
mov cr0,eax
XCHG (eXCHanGe) Обмен
Для двунаправленной пересылки данных применяют команду xchg. Для этой операции можно, конечно, применить последовательность из нескольких команд mov, но из-за того, что операция обмена используется довольно часто, разработчики системы команд микропроцессора посчитали нужным ввести отдельную команду обмена xchg.
Схема команды: xchg операнд_1,операнд_2
Назначение: обмен двух значений между регистрами или между регистрами и памятью.
Алгоритм работы: обмен содержимого операнд_1 и операнд_2.
Состояние флагов после выполнения команды: выполнение команды не влияет на флаги
Применение:
Команду xchg можно использовать для выполнения операции обмена двух операндов с целью изменения порядка следования байт, слов, двойных слов или их временного сохранения в регистре или памяти. Альтернативой является использование для этой цели стека.
!! операнды должны иметь один тип.
!! Не допускается (как и для всех команд ассемблера) обменивать между собой содержимое двух ячеек памяти.
Пример 1
xchg ax,bx ;обменять содержимое регистров ax и bx
xchg ax,word ptr [si] ;обменять содержимое регистра ax
;и слова в памяти по адресу в [si]
Пример 2
;поменять порядок следования байт в слове
ch1 label byte
dw 0f85ch
...
mov al,ch1
xchg ch1+1,al
mov ch1,al
В наборе команд имеются следующие арифметические операции: сложение, сложение с учетом флага переноса, вычитание с заемом, инкременирование, декременирование, сравнение, десятичная коррекция, умножение и деление.
В АЛУ производятся действия над целыми числами без знака. В двухоперандных операциях: сложение (ADD), сложение с переносом (ADDC) и вычитание с заемом (SUBB) аккумулятор является первым операндом и принимает результат операции. Вторым операндом может быть рабочий регистр выбранного банка рабочих регистров, регистр внутренней памяти данных с косвенно-регистровой и прямой адресацией или байт непосредственных данных. Указанные операции влияют на флаги: пеполнения, переноса, промежуточного переноса и флаг четности в слове состояния процессора (PSW).
Использование разряда переноса позволяет многократно повысить точность при операциях сложения (ADDC) и вычитания (SUBB).
Выполнение операций сложения и вычитания с учетом знака может быть осуществлено с помощью программного управления флагом переполнения (OV) регистра PSW. Флаг промежуточного переноса (АС) обеспечивает выполнение арифметических операций в двоично-десятичном коде.
Операции инкременирования и декременирования на флаги не влияют.
Операции сравнения не влияют ни на операнд назначения, ни на операнд источника, но они влияют на флаги переноса.
Существуют три арифметические операции, которые выполняются только на аккумуляторе: две команды проверки содержимого аккумулятора А (JZ, JNZ), и команда десятичной коррекции при сложении двоично-десятичных кодов.
При операции умножения содержимое аккумулятора А умножается на содержимое регистра В и результат размещается следующим образом: младший байт в регистре В, старший - в регистре А.
В случае выполнения операции деления целое от деления помещается в аккумулятор А, остаток от деления - в регистр В.
В эту группу входят такие команды, как: ADD (сложение), ADC (сложение с переносом), INC (инкремент), AAA (коррекция кода ASCII при сложении), DAA (десятичная коррекция при сложении), SUB (вычитание), SBB (вычитание с заемом), DEC (декремент), NEG (отрицание), СМР (сравнение), AAS (коррекция кода ASCII при вычитании), DAS (десятичная коррекция при вычитании), MUL (умножение), IMUL (умножение целых чисел), ААМ (коррекция кода ASCII при умножении), DIV (деление), IDIV (деление целых чисел), AAD (коррекция кода ASCII при делении), CBW (перевод байта в слово), CWD (перевод слова в двойное слово).
К логическим операциям относятся операция логического И (&&) и операция логического ИЛИ (||). Операнды логических операций могут быть целого типа, плавающего типа или типа указателя, при этом в каждой операции могут участвовать операнды различных типов.
Операнды логических выражений вычисляются слева направо. Если значения первого операнда достаточно, чтобы определить результат операции, то второй операнд не вычисляется.