A regiszterek az assembly programozás változói. A processzor az egyes mőveleteket kizárólag regiszterek közremőködésével tudja végrehajtani.

Átírás

1 1. Regiszterek A regiszterek az assembly programozás változói. A processzor az egyes mőveleteket kizárólag regiszterek közremőködésével tudja végrehajtani. Általános célú regiszterek AX akkumulátor: aritmetikai mőveletek BX bázis regiszter: tömbindexelés CX számláló (count) regiszter: ciklusszervezés, ismétlések számolása DX adat (data) regiszter: I/O mőveletek, aritmetikai mőveletek Szegmens regiszterek CS kód szegmens: futtatandó utasítások tárolása (maga a program) DS adat szegmens: globális változók, konstansok tárolása SS verem szegmens: lokális változók tárolása, visszatérési cím ES extra szegmens: tetszılegesen felhasználható terület (pl. heap) Pointer (index) regiszterek IP utasításszámláló, az éppen következı assembly utasításra mutat SI forrás (source) index, sztringmőveletek kiinduló címe DI cél (destination) index, sztringmőveletek érkezési címe SP verem mutató (stack pointer), a verem aktuális tetejét mutatja BP bázis pointer, bázis-index címzéshez (tömbindexelés) Speciális regiszter (SR = FLAGS) Státusz regiszter, minden bitje egy nevesített jelzıérték (true/false). O - elıjeles átvitel (overflow) D - sztringmőveletek iránya I - interruptok engedélyezése T - csapda (debug) eng. S - C - Z - A - P - eredménye elıjele (sign) eredménye átvitele (carry) eredménye nulla-e (zero) félszavas átvitel (BCD) eredmény páros/páratlan

2 Mindegyik regiszter 16 bites. Az általános célú regisztereket 2x8 bitesként is használhatjuk pl. AX = AH + AL (High/Low) Alap szegmens/offszet címpárok: CS:IP, DS:BX, DS:SI, SS:SP, SS:BP, ES:DI 2. Címzési módok Közvetlen címzés: MOV AX, 42 konkrét érték (konstans) Direkt: MOV AX, [1234h] adott címen lévı érték (változó/konstans) Regiszter: MOV AX, BX változók közötti értékadás Regiszter-indirekt: MOV AX, [BX] pointer szerinti értékadás Indexelt: MOV AX, [BX]4 ua. MOV AX, [BX+4] (tömb indexelés) Bázis-index: MOV AX, [BP][SI]1234h ua. [BP+SI+1234h] (több dim. tömb) Verem: PUSH AX lokális változók használata POP AX A címzési módokat hívják még operandus megadási módoknak is. 3. Adat mozgató utasítások Az adatmozgató utasítások értékadásra valók. Nem változtatják a flagek értékét, kivéve a POPF. MOV op1, op2 op 1 = op 2 értékadás XCHG op1, op2 op 1 és op 2 értéke kicserélıdik XLAT ugyanaz, mint MOV AL, [BX + AL] LEA reg, mem ugyanaz, mint MOV reg, OFFSET mem LES reg, mem MOV reg, [mem] és MOV ES, [mem + 2] LDS reg, mem MOV reg, [mem] és MOV DS, [mem + 2] PUSH reg SP = SP -2, MOV [SP], reg PUSHF SP = SP -2, SR (FLAGS) bekerül a verembe POP reg a verem felsı szavát teszi reg-be, SP = SP + 2 POPF a verem felsı szavát teszi SR-be, SP = SP + 2

3 4. Aritmetikai utasítások Az aritmetikai utasítások egyszerő számolási mőveleteket hajtanak végre. Ahol lehetséges célszerő az AX regiszterrel számolni, mivel az gyorsabb, mint a többi. Az ún. aritmetikai flageket (C, Z, S, A, O, P) beállítják ezek a mőveletek. ADD op1, op2 op 1 = op 1 + op 2 ADC op1, op2 op 1 = op 1 + op 2 + C(arry) SUB op1, op2 op 1 = op 1 op 2 SBB op1, op2 op 1 = op 1 op 2 C(arry) MUL op1 AX = AL op 1 ha op 1 8-bites elıjeltelen érték DX:AX = AX op 1, ha op 1 16-bites elıjel nélküli érték IMUL op1 ua. mint MUL, csak elıjeles értékekkel számol DIV op1 AL = AX / op 1, ha op 1 8-bites elıjel nélküli egész AX = DX:AX / op 1, ha op 1 16-bites elıjel nélküli egész IDIV op1 ua. mint DIV, csak elıjeles értékekkel számol INC op1 op 1 = op (nem változtatja a Carry flaget!) DEC op1 op 1 = op 1 1 (nem változtatja a Carry flaget!) NEG op1 op 1 = op 1, kettes komplemens képzése! CMP op1, op2 flagek beállítása op 1 op 2 értéke alapján CBW AX = AL, kiterjesztés 16-bitre elıjellel együtt CWD DX:AX = AX, kiterjesztés 32-bitre elıjellel együtt 5. Vezérlés átadó utasítások A vezérlés átadó utasításokkal feltételes vagy feltétel nélküli ugrást, eljárás- és függvényhívást tudunk kezdeményezni. Az ugrás tulajdonképpen nem más, mint a CS:IP regiszter párnak a következı utasítás címére beállítása. Háromféle ugrást különböztetünk meg attól függıen, hogy az operandus milyen hosszú. A SHORT ugrásnál IP új értéke az IP 128 és IP között változhat, CS változatlan (8 bites, elıjeles operandus). NEAR ugrásnál IP értéke tetszılegesen változhat, CS változatlan (16 bites operandus). FAR ugrásnál mind CS, mind az IP értéke tetszılegesen változhat (2x16 bites operandus, far pointer).

4 JMP op1 feltétel nélküli ugrás a megadott címre (short, near, far) Jxx short ptr feltételes ugrás a megadott flag értéke szerint (short) Lehetséges feltételek: Flag = 1 Flag = 0 C flag szerint: JC JB JNAE JNC JNB JAE Z flag szerint: JZ JE JNZ JNE S flag szerint: JS JNS O flag szerint: JO JNO P flag szerint: JP JPE JNP JPO CMP A, B utasítás után: A > B esetén: JA JNBE (C = 0 és Z = 0), elıjel nélküli számoknál A B esetén: JNA JBE (C = 1 vagy Z = 1), elıjel nélküli számoknál A > B esetén: JG JNLE (Z = 0 és S = O), elıjeles A < B esetén: JL JNGE (S O flag), elıjeles A B esetén: JGE JNL (S = O flag), elıjeles A B esetén: JLE JNG (Z = 1 vagy S O), elıjeles JCXZ címke feltételes ugrás, ha CX = 0 CALL címke eljáráshívás: PUSH IP majd JMP címke (near) ill. PUSH CS, PUSH IP, JMP címke (far) RET visszatérés közeli eljárásból: POP IP-vel egyenértékő RETF visszatérés távoli eljárásból: POP IP, POP CS 6. Ciklus szervezı utasítások A ciklus szervezı utasítások minden esetben CX értékét veszik figyelembe. Mindegyik utasítás csökkenti eggyel CX értékét, és ha az eredmény nulla, akkor vége a ciklusnak. Nagyjából egyenértékő a for (CX; CX > 1; CX--) utasítással. Az operandusban megadott ugrás SHORT lehet csak ( ). LOOP címke CX = CX 1, ha CX 0 ugrás a címkére LOOPZ címke CX = CX 1, ha CX 0 és Z flag = 1 ugrás a címkére LOOPNZ címke CX = CX 1, ha CX 0 és Z flag = 0 ugrás a címkére LOOPE címke ua. mint LOOPZ LOOPNE címke ua. mint LOOPNE

5 7. String kezelı utasítások Ezek az utasítások a memóriában bájtsorozatokkal (stringekkel) kapcsolatos mőveleteket valósítanak meg (másolás, kiolvasás, beírás, keresés ). Mindig DS:SI által mutatott címrıl olvasnak, és az ES:DI címre írnak. Az utasítástól függıen SI ill. DI regiszterek értéke 1 (Byte) ill. 2 (Word)-vel változik. Ha D (Direction = irány) flag 1, akkor növekszik, ha 0 csökken ennyivel. Létezik mindegyik utasításnak típus nélküli változata is (nincs a végén B vagy W), ekkor a megadott operandus MÉRETE mondja meg, hogy melyik változatot kell használni. Ha ez nem dönthetı el egyértelmően, akkor az assembler fordítási hibát ad, emiatt ill. az átláthatóság érdekében ezek használata kerülendı! Az ismétlı prefixumokat string kezelı utasítások elıtt használhatjuk, azokkal EGYÜTTESEN. Segítségükkel gyorsan végigmehetünk egy teljes stringen, minden elemre végrehajtva a kívánt mőveletet. Az összes ismétlés CX-szer hajtódik legfeljebb végre, hasonlóan a LOOP utasításhoz, annyi különbséggel, hogy itt elıbb megnézi a processzor, hogy CX = 0 teljesül-e, és csak az utasítás végrehajtása után csökkenti eggyel (azaz CX = 0 esetén egyszer sem hajtódik végre az utasítás). Ebbıl az is következik, hogy ha szabályosan végigfut egy ismétlési ciklus, akkor CX = 0 lesz. MOVS op1 nem szerencsés, ua. mint MOVSB vagy MOVSW MOVSB MOV ES:[DI], DS:[SI], és SI = SI ± 1, DI = DI ± 1 MOVSW MOV ES:[DI], DS:[SI], és SI = SI ± 2, DI = DI ± 2 LODS op1 nem szerencsés, ua. mint LODSB vagy LODSW LODSB MOV AL, DS:[SI], és SI = SI ± 1 (D flagtıl függıen) LODSW MOV AX, DS:[SI], és SI = SI ± 2 (D flagtıl függıen) STOS op1 nem szerencsés, ua. mint STOSB vagy STOSW STOSB MOV ES:[DI], AL és DI = DI ± 1 (D flagtıl függıen) STOSW MOV ES:[DI], AX és DI = DI ± 2 (D flagtıl függıen) CMPS op1 nem szerencsés, ua. mint CMPSB vagy CMPSW CMPSB CMP DS:[SI], ES:[DI] és SI = SI ± 1, DI = DI ± 1 CMPSW CMP DS:[SI], ES:[DI] és SI = SI ± 2, DI = DI ± 2 SCAS op1 nem szerencsés, ua. mint SCASB vagy SCASW SCASB CMP AL, ES:[DI] és SI = SI ± 1 (D flagtıl függıen) SCASW CMP AX, ES:[DI] és SI = SI ± 2 (D flagtıl függıen) REP fenti 5 féle utasítás ismétlése legfeljebb CX-szer

6 REPZ ismétlés legfeljebb CX-szer, ha Z flag értéke 1 REPNZ ismétlés legfeljebb CX-szer, ha Z flag értéke 0 REPE ua. mint REPZ REPNE ua. mint REPNZ 8. Logikai utasítások A logikai utasítások az operandusok között bitenkénti szabványos logikai mőveletek megvalósításai. Az eredmény az elsı operandusba kerül, a TEST utasítás kivételével, ahol értékük változatlan. Emellett természetesen mindegyiknél a megfelelı aritmetikai flagek is beállítódnak. AND op1, op2 op1 = op1 & op2, logikai ÉS mővelet TEST op1, op2 op1 & op2 értéke alapján beállítja a flageket OR o1p, op2 op1 = op1 op2, logikai VAGY mővelet XOR op1, op2 op1 = op1 + op2, logikai KIZÁRÓ VAGY mővelet NOT op1 op1 = op1, logikai negáció (egyes komplemens) 9. Bitforgató utasítások A bitforgató utasítások Az érték vagy konstans 1, vagy a CL regiszter (286-os géptıl felfelé megadhatunk 1-nél nagyobb konstanst is) RCL reg, érték forgatás balra, reg minden bitje eggyel balra tolódik, 0. bitbe C íródik, C felveszi a legmagasabb bit értékét RCR reg, érték forgatás jobbra, reg minden bitje eggyel jobbra tolódik, legmagasabb bitbe C íródik, C felveszi a 0. bit értékét ROL reg, érték forgatás balra, reg minden bitje eggyel balra tolódik, 0. bitbe és C flagbe a legmagasabb bit értéke kerül ROR reg, érték forgatás jobbra, reg minden bitje eggyel jobbra tolódik, legmagasabb bitbe és C flagbe a 0. bit értéke kerül

7 SHR reg, érték eltolás jobbra, reg minden bitje eggyel jobbra tolódik, legmagasabb bitbe 0 érték kerül, 0. bit a C flagbe íródik SHL reg, érték eltolás balra, reg minden bitje eggyel balra tolódik, 0. bitbe 0 érték kerül, legmagasabb bit a C flagbe íródik SAR reg, érték eltolás jobbra, reg minden bitje eggyel jobbra tolódik, legmagasabb bit nem változik, 0. bit a C flagbe íródik SAL reg, érték ua. mint SHL 10. Processzor vezérlı utasítások A processzor vezérlı utasítások egy része a flageket állítja direktben, másik részük egyéb közvetlen utasítást ad a CPU részére. A flageket, a leírt hatáson kívül nem változtatják. CLC C flaget törli (C = 0) STC C flaget beállítja (C = 1) CMC C flaget negálja (C = 1 C) CLD D flaget törli (D = 0), csökkenı irányú string mőveletek STD D flaget beállítja (D = 1), növekvı irány str. mőveletek CLI I flaget törli (I = 0), megszakítások tiltása STI I flaget beállítja (I = 1), megszakítások engedélyezése NOP CPU nem csinál semmit egy ideig ( XCHG AL, AL) WAIT CPU várakozik, amíg a koprocesszor kész nem lesz HLT CPU leáll, amíg hardveres megszakítás jelet nem kap 11. Input/Output utasítások Külsı eszközökkel kommunikálhat a CPU, az ún. portokon keresztül. A port értéke egy közé esı konkrét szám lehet. Ha ennél nagyobb sorszámú portot akarunk elérni, akkor a port helyére DX regisztert kell beírni (a port sorszáma természetesen ekkor DX-ben van). A mővelethez kizárólag AX és AL regiszterek használhatóak, attól függıen 2 vagy 1 bájtot mozgatunk. IN accum, port beolvas 1 vagy 2 bájtot AL/AX-be a megadott portról OUT port, accum kiírja az AL/AX-ben lévı értéket a megadott portra

8 12. Interrupt utasítások Az interrup (megszakítás) kezelı utasításokkal saját, vagy beépített eljárásokat hívhatunk meg. Ezek egy része akkor fut le, ha egy hardver eszköz megszakítás jelet küld a CPU-nak (pl. leütöttek egy billentyőt), más részüket a rendszer és mi használjuk programon belül (pl. BIOS rutinok). A megszakítások sorszáma között lehet, és a 0000h:[4*sorszám] helyen lévı távoli címen vannak megvalósítva. INT sorszám megszakítás hívása, interrupt táblában lévı cím szerint: PUSHF, CALL far ptr 0000h:[4*sorszám] egymás után INTO INT 4 hívása, ha az O flag értéke 1 IRET visszatérés megszakításból (RETF, POPF egymás után)