Байтрежимаадресацииmodr/m

Байтрежимаадресацииmodr/m,иногданазываемыйпостбайтом,несетинфор-мациюобоперандахирежимеадресации.БольшинствокомандпроцессораIntel—

Операндымогутнаходитьсявпамяти,атакжеводномилидвух

регистрах.АрхитектураIA-32недопускает,чтобыобаоперандакомандынаходи-лисьвпамяти.Еслиоперанднаходитсявпамяти,тобайтmodr/mопределяетком-поненты(смещение,базовыйииндексныйрегистры),используемыедлявычисле-нияегоэффективногоадреса(см.главу2).Байтmodr/mсостоитизтрехполей(см.рис.3.1).

Полеmod(двабита)определяетспособадресациииколичествобайтов,занима-емыхвкомандеадресомоперанда(полесмещениявкоманде).Полеmodисполь-зуетсясовместносполемr/m,котороеопределяетспособмодификацииадресаоперандаполемсмещениявкоманде.Полеmodвкомбинациисполемr/mобра-зует32возможныхзначения,обозначающиходинизвосьмирегистрови24ре-жимаадресации.Кпримеру,еслиmod=00,тополесмещениявкомандеотсут-ствуетиадресоперандаопределяетсясодержимымбазовогои/илииндексногорегистра.Какиеименнорегистрыпотребуютсядлявычисленияэффективногоадреса,определяетсязначениемэтогобайта.Еслиmod=01,тополесмещениявкомандеприсутствует,занимаетодинбайтимодифицируетсясодержимымбазовогои/илииндексногорегистра.Еслиmod=10,тополесмещениявкоман-деприсутствует,занимаетдваиличетыребайта(взависимостиотзначения,действующегопоумолчаниюилиопределяемогопрефиксомразмераадреса)

ФорматмашинныхкомандIA-32 65

имодифицируетсясодержимымбазовогои/илииндексногорегистра.Еслиmod11,тооперандоввпамятинет—онинаходятсяврегистрах.Этожезначе-ниебайтаmodиспользуетсявслучае,когдакомандаработаетснепосредствен-нымоперандом.

*Полеreg(3бита)определяетлиборегистр(табл.3.3и3.4),находящийсявко-манденаместевторогооперанда,либорасширениекодаоперации

(даваявсовокупностиразмерполяКОПв11битов).

яПолеиспользуетсясовместносполемmodиопределяетлиборегистр,на-ходящийсявкоманденаместепервогооперанда(еслиmod=11),либобазовыеииндексныерегистры,применяемыедлявычисленияэффективногоадреса(со-вместносполемсмещениявкоманде).

Таблица3.3.Значениякодоввполеreg(полеприсутствуетвкоманде)

Полеreg000

001

010

100

101

no111

w=0ALCLDLBL

AHCHDH

w=1AX/EAXCX/ECXDX/EDXBX/EBXSP/ESPBP/EBP

ТаблицаЗ.4.Значениякодоввполеreg(полеwотсутствует)

Полеreg000

001

010

он

100

101

но111

операции

АХ

сх

DXВХSPВРSIDI

32-разрядныеоперации

ЕАХЕСХEDXЕВХESPЕВРESI .

EDI

Втаблицахнетсодержимогополяregдлярегистровв32-разряд-

ныхоперациях,таккаквархитектуреIntelотдельноиспользоватьстаршуюполо-вину32-разрядногорегистраневозможно.

ВархитектуреIntelодинизоперандовобязательнонаходитсяврегистре,ион

можетбытьпервымиливторым.Расположениепервогоивторогооперандоввфор-матекомандыфиксировано.Но,например,командаможетвыполнятьпере-сылкукакизрегистравпамять,такиизпамятиврегистр.Вмашинном

3256

66Глава3.СистемакомандпроцессораIA32

этооднаитажекоманда.Вееполеregбудетсодержатьсякодрегистра(см.табл.3.3и3.4),авполеr/m—кодрежимаадресации(см.далее).Этидвекомандыбудутразличатьсяоднимбитомd,которыйопределяетнаправлениепередачи.

Есливкомандеучаствуютдварегистра,товэтомслучаевступаетвсилуправило:полеregопределяетвторойоперанд,аполе—первый.Есликомандарабо-

таетсячейкойпамяти,товисходномтекстепрограммымогутбытьследующиевариантызаписиэтойкоманды:

movсодержимогоахвячейкупамятиabll

или

movсодержимогоячейкипамятиabllвах

Вмашинномпредставленииэтидвекомандыбудутвыглядетьодинаково,заисключениембитаd:

длякомандыMOVabll,axбитd=0;длякомандыMOVax,abllбитd=1.

Наиболеесложнымидлядекодированияявляютсякомандысоперандомвпа-

мяти.ФирмаIntelсопровождаетописаниесистемыкомандспециальнымитабли-цами,облегчающимиинтерпретациюсодержимогобайтаmodr/m(табл.3.5и3.6).Сихпомощьюможнодовольнолегковосстановитькомпоненты,изкоторыхфор-мировалсяадресоперанда,и,вконечномитоге,восстановитьсоответствующуюкомандуассемблерадляданноймашиннойкоманды.

Таблица3.5.Значениябайтаmodr/mадресация)

/цифра(кодоперации)						ALAXEAX 0		CLCXECX 1		DLDXEDX 2	BLBXEBX3	AHSPESP 4		CHBPEBP 5	DHSIESI 6	BHDIEDI7
reg						000		001		010	on	100		101		111
Эффективныйадрес mod r/m значенияmodr/m
[BX+SI]		00		000		00		08		10	18	20		28	30	38
[BX+DI]		00		001		01		09		11	19	21		29	31	39
[BP+SI]		00		010		02		Oa		12	la	22		2a	32	За
[BP+DI]		00				03		Ob		13		23		2b	33	3b
[SI]		00		100		04		Oc		14		24		2c	34	3c
[DI]		00		101		05		Od		15		25		2d	35	3d
смещ	16		00		ПО		06		Oe	16			26	2e	36	3e
[ВХ]			00		111		07		Of	17			27	2f	37	3f
			01		000		40		48	50	58		60	68	70	78
			01		001		41		49	51	59		61	69	71	79
			01		010		42		4a	52	5a		62	6a	72	7a
			01				43		4b	53	5b		63	6b	73	7b
					100		44		4c	54	5c		64	6c	74	7c

ФорматмашинныхкомандIA-32 67

Эффективныйадрес

mod

r/m

значенияmodг/т

	01	101		45	4d	55	5d	65	6d	75	7d
[ВР]+смещ_8	01	110		46	4е	56	5e	66	6e	76	7e
	01	111		47	4f	57	5f	67	6f	77	7f
	10	000		80	88	90	98	aO	a8	bO	b8
	10	001		81	89	91	99		a9		b9
	10	010		82	8а	92	9a	a2	aa	b2	ba
	10	011		83		93	9b	a3	ab	b3	bb
	10	100		84	8с	94	9c	a4	ac	b4
	10	101		85	8d	95	9d	a5	ad	b5	bd
	10	110		86	8е	96	9e	a6	ae	b6	be
	10	111		87	8f	97	9f	a7	af	77	bf
	11	000	.	сО	с8	dO	d8	eO	e8	ГО
	11	001			с9		d9	el	e9
	11	010		с2	са	d2	Da	e2	ea		fa
	И	011		сЗ	cb	d3	Db	e3	eb	G
ESP/SP/AH	11	100		с4		d4	DC	e4	ec	f4	fc
ЕВР/ВР/СН	11	101		с5	cd	d5	Dd	e5	ed	fS	fd
	11	по			се	d6	De	e6	ее	f6	fe
EDI/DI/BH	11	111		с7	cf	d7	Df		ef		ff

ТаблицаЗ.6.Значениябайтаmodr/m(32-разряднаяадресация)

r32 /цифра(кодоперации)			ЕАХ0	ЕСХ1	EDX2	ЕВХ3	ESP4	ЕВР5	ESI6	EDI7
reg			000	001	010	011	100	101	ПО	111
Эффективныйадрес mod r/m Шестнадцатеричныезначенияmod
[ЕАХ]	00	ооо	00	08	10	18	20	28	30	38
[ЕСХ]	00	001	01	09	11	19	21	29	31	39
[EDX]	00	010	02	Оа	12	1а	22	2а	32	За
[ЕВХ]	00		03	Ob	13		23		33
[sib]	00	100	04	Ос	14	1с	24	2с	34	Зс
Смещ32	00	101	05	Od	15		25	2d	35	3d
[ESI]	00	по	06	Ое	16	1е	26	2е	36	Зе
[EDI]	00	111	07	Of	17		27	2f	37	3f
[ЕАХ]+смещ_8	01	000	40	48	50	58	60	68	70	78
[ЕСХ]+смещ_8	01	001	41	49	51	59	61	69	71	79
	01	010	42	4а	52	5а	62	6а	72	7а

продолжение

68 Глава3.СистемакомандIA32

Таблица3.6(продолжение)

Эффективныйадрес

mod01

r/m011

значенияmod 43

53

5b

63

6b

73

7b

8

01

100

44 4с

54

5c

64

6c

74

7c

[ЕВР]+смещ_8

01

101

45

4d

55

5d

65

6d

75

7d

01

по

46

4е

56

5e

66

6e

76

7e

01

111

47

4f

.

57

5f

67

6f

77

7f

[ЕАХ]+смещ_32

10

000

80

88

90

98

aO

a8

bO

b8

[ЕСХ]+смещ_32

10

001

81

89

91

99

a9

b9

10

010

82

8а

92

9a

a2

aa

b2

ba

[ЕВХ]+смещ_32

10

011

83

93

9b

a3

ab

bb

[SIB]

10

100

84

8с

94

9c

a4

ac

[ЕВР]+смещ_32

10

101

85

8d

95

9d

a5

ad

bd

10

по

86

8е

96

9e

a6

ae

b6

be

10

111

87

8f

97

9f

a7

af

77

bf

EAX/AX/AL

11

000

сО

С8

dO

d8

eO

e8

fi)

re

ECX/CX/CL

11

001

С9

d9

el

e9

EDX/DX/DL

11

010

с2

са

d2

Da

e2

ea

fa

11

011

сЗ

cb

d3

Db

e3

eb

О

ft

ESP/SP/AH

11

100

с4

d4

DC

e4

ec

f4

fc

ЕВР/ВР/СН

11

101

с5

cd

d5

Dd

e5

ed

f5

fd

ESI/SI/DH

И

110

се

d6

De

e6

ее

f6

fe

EDI/DI/BH

11

111

с7

cf

d7

Df

e7

ef

ff

Рассмотримпримериспользованияданныхтаблицпризначениибайтаmodr/mравном87h.Длявосстановленияместонахожденияоперандовданноймашиннойкомандыследуетнайтиэтозначениеводнойизтаблиц(какойтаблицейвосполь-зоваться,зависитоттекущегорежимаадресации)ипопервомустолбцустроки,содержащейкод87h,определитьместонахождениепервогооперанда.Внашемслу-чаеадресоперандаформируетсяизсодержимогорегистраВХисме-

щения,значениекоторогоследуетискатьвследующихзабайтомmodr/mдвухбай-тах.Второйстолбецтойжестрокисодержитзначениеполяmod.Третьеполебайтаmodr/mможнопереместившисьвверхпостолбцу,содержащемузначение87h,

допересечениясострокойregили/цифра.Приэтомбудетвыбранозначение,иден-тифицирующееодинизрегистровилипродолжениекодаоперации.Чтоименно—определяетсялибосамим кодомоперации,либозначениембитаwвсочетаниистекущейразрядностьюадреса(см.ранее).

Прииспользовании32-разряднойадресациисодержимоебайтаmodr/mтрак-туетсянесколькоиначеиз-заналичиявформатемашиннойкомандыбайтаsib(см.подраздел«Байтмасштаба,индексаи

ФорматмашинныхкомандIA-32 69

Некоторыемашинныекомандымогутработатьссегментнымирегистрами.Да-лееприведенысоглашенияпокодированиюсегментныхрегистров.Вдальнейшемизложениибудемразличатьдванаборарегистров:

sreg86—сегментныерегистры,существовавшиевархитектурепроцессоровиi80286;

И —сегментныерегистрыархитектурыпроцессоровi80386ивыше.

Различиенаборовсостоитвтом,чтокодируютсяониразличнымколичествомбитов:sreg86—двумябитами(табл.3.7),asreg386—тремя(табл.3.8).

Таблица3.7.Кодировкасегментныхрегистроввнабореsreg86

Кодвполеsreg86

00

01

10

11

Сегментныйрегистр

ESCSSSDS

Таблица3.8.Кодировкасегментныхрегистроввнабореsreg386

Кодвполеsreg386

000

001

010

100

101GS

Сегментныйрегистр

ESCSSSDSFS

Однаизцелочисленныхкоманд—командаMOV—можетоперироватьсистем-нымирегистрами.Кодировкаэтихрегистровприведенавтабл.3.9.

Таблица3.9.КодировкасистемныхрегистроввкомандеMOV

Кодвполеcreg

000

001

010

100

101

но111

Регистрыуправления

CRO

—CR2

CR3CR4

—

—

-

Регистрыотладки

DRODR1DR2DR3

—

—DR6

DR7

70Глава3.СистемакомандпроцессораIA32

Байтмасштаба,индексаибазы

Байтмасштаба,индексаибазы(Scale-Index-Base—sib)используетсядлярасши-рениявозможностейадресацииоперандов.Наналичиебайтаsibвмашиннойко-мандеуказываетсочетаниеодного иззначений01или10поляmodизначенияполя

=100.Байтsibсостоитизтрехэлементов(табл.

В полемасштаба(ss)размещаетсямасштабныйдляиндексного

компонентаindex,занимающего следующиетрибитабайтаsib.Вполеssможетсодержатьсязначение1,2,4или8.Привычисленииэффективногоадресанаэтозначениебудетумножатьсясодержимоеиндексногорегистра.Болеепо-дробно,спрактическойточкизрения,этарасширеннаявозможностьиндекса-циирассматриваетсяприобсуждениимассивоввглаве13.

Полеindexпозволяетхранитьномериндексногорегистра,содержимоекоторо-гоприменяетсядлявычисленияэффективногоадресаоперанда.

иПолеbaseтребуетсядляхраненияномерабазовогорегистра,содержимоекото-роготакжеприменяетсядлявычисленияэффективногоадресаоперанда.Вка-чествебазовогоииндексногорегистровмогут использоватьсябольшинстворегистровобщегоназначения.

ТаблицаЗначениябайтаsib(32-разряднаяадресация)

База(base)

EAX000

ЕСХ001

EDX010

ЕВХ ESP ^*

100

110

EDI111

Масштабированиеиндексногорегистра

Масштабныймножитель(ss)

Индекс(index)

значенияsib

[ЕАХ]	00	000	00	01	02	03	04	05	06	07
[ЕСХ]	00	001	08	09	OA	OB	ОС	OD	OE	OF
[EDX]	00	010	10	11	12	13	14	15	16	17
[ЕВХ]	00		18	19	1A		1C
—	00	100	20	21	22	23	24	25	26	27
[ЕВР]	00	101	28	29	2A	2B	2C	2D	2E	2F
[ESI]	00	ПО	30	31	32	33	34	35	36	37
[EDI]	00	111	38	39	ЗА	3B	3C	3D	3E	3F
[ЕАХ*2]	01	000	40	41	42	43	44	45	46	47
[ЕСХ*2]	01	001	48	49	4A	4B	4C	4D	4E	4F
[EDX*2]	01	010	50	51	52	53	54		56	57
[ЕВХ*2]	01		58	59	5A	5B	5C	5D	5E	5F
—	01	100	60	61	62	63	64	65	66	67
[ЕВР*2]	01	101	68	69	6A	6B	6C	6D	6E	6F
[ESI*2]	01	110	70	71	72	73	74	75	76	77
[EDI*2]	01	111	78	79	7A	7B	7C	7D	7E	7F
[ЕАХ*4]	10	000	80	81	82	83	84	85	86	87

Форматмашинныхкоманд 71

Масштабированиеиндексногорегистра

Масштабныймножитель(SS)

Индекс(index)

значенияsib

[ЕСХ*4]	10	001	88	89	8А	8В	8С	8D	8Е	8F
[EDX*4]	10	010	90	91	92	93	94	95	96	97
[ЕВХ*4]	10		98	99	9А	9В	9С	9D	9Е	9F
—	10	100	АО	А1	А2	A3	А4	А5	А6	А7
[ЕВР*4]	10	101	А8	А9	АА	АВ	АС	AD	АЕ	AF
[ES1*4]	10	ПО	ВО	В1	В2	ВЗ	В4	В5	В6	В7
[EDI*4]	10	111	В8	В9	ВА	ВВ	ВС	BD	BE	BF
[ЕАХ*8]	И	000	СО	С1	С2	СЗ	С4	С5	С6	С7
	И	001	С8	С9	СА	СВ	сс	CD	СЕ	CF
[EDX*8]	И	010	DO	D1	D2	D3	D4	D5	D6	D7
	и	on	D8	D9	DA	DB	DC	DD	DE	DF
—	11	100	ЕО	Е1	Е2	ЕЗ	Е4	Е5	Е6	Е7
[ЕВР*8]	и	101	Е8	Е9	ЕА		ЕС	ED	ЕЕ	EF
[ESI*8]	11	ПО	FO	F1	F2	F3	F4	F5	F6	F7
[EDI*8]	11	111	F8	F9	FA	FB	FC	FD	FE	FF

Позначениюбайтаsibлегковосстановитькомпонентымашинныхкоманд,со-держащиеадресоперандасучетомегомасштабирования.

Однозначениебазовогорегистра(base)втабл.3.10замещеносимволомзвез-

дочки(*).Этоозначаетналичиевкомандеадресабезбазы,еслиmodрав-

но00,и[ЕВР]—впротивномслучае.Такойподходобеспечиваетследующиережи-мыадресации:

и

еслиmod=01;II если

ПолясмещенияинепосредственногооперандаПолесмещениявкоманде—это16-или32-разрядноецелоечислосознаком,представляющеесобойполностьюиличастично(сучетомприведенныхранеерас-

суждений)значениеэффективногоадресаоперанда.

Поленепосредственногооперанда—необязательноеполе,представляющеесо-бой16-или32-разрядныйнепосредственныйоперанд.Наличиеэтогополя,ко-нечно,отражаетсяназначениибайтаmod

Стольподробноеобсуждениеразличныхполеймашиннойкоманды,втомчис-

лесиспользованиемвсехприведенныхранеетаблиц,имеетцельюпоказатьпра-вилаформированиямашинныхкоманд.Прирассмотрениисинтаксисаассемблера(глава5)наосновеэтогоматериалабудутобсуждатьсяправилазапи-сиоперандовкомандассемблера.