Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Армавирская государственная педагогическая академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Лр_1_ЭВМ и ПУ.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

238.08 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 55

2.2.2 Сдвиги битов

Команды сдвига битов делятся на четыре группы:

Простые сдвиги(shl, shr)
Простые ротации(rol, ror)
Ротации через cf (rcl, rcr)
Арифметические сдвиги (sal, sar)

Наиболее общая команда сдвига shl, используется следующим образом:

shl ax, n ; Сдвиг ax влево на n бит

n должно равняться 1 для процессоров 8086. Для процессоров 80386 в качестве n допускается использование беззнаковой 8-битовой константы.

Сдвиг более чем на 1 бит на процессоре 8086 выполняется в два этапа: сначала в регистр cl загружается счетчик сдвигов, затем cl используется в качестве второго операнда команды сдвига:

mov cl, 5 ;Загрузить счетчик сдвигов в cl

shl ax, cl ;Сдвиг ax на cl бит

Для счетчика сдвигов допускается использовать только регистр cl. Допускается выполнение сдвигов значений находящихся в памяти и в 8-битовых половинах регистров.

mov cl, 2 ;Загрузить счетчик сдвигов в cl

shl bh, cl ;Сдвиг влево на cl бит

shl [seconds], 1 ;Сдвиг [seconds] влево на один бит

dhl [minutes], cl ;Сдвиг [menutes] влево на cl бит

При выполнении команды shl седьмой бит (старший значащий разряд) перемещается во флаги переноса, а правый освобождающийся бит заполняется нулем. При выполнении команды shr нулевой бит (младший значащий разряд) перемещается во флаги переноса, а левый освобождающийся бит заполняется нулем. Команды ротации rol и ror не обнуляют биты слева и справа, а перемещают значения младшего или старшего значащего разряда на противоположный конец. Остальные биты переносятся в указанном направлении. Перемещаемые биты заносятся во флаги переноса. Для команд rcl и rcr однобитовый флаг переноса служит как бы расширением регистра или памяти при выполнении ротации. При выполнении команды rcl старший значащий разряд сдвигается во флаг переноса, а предыдущее значение флага переноса становится на место младшего значащего разряда. При выполнении команд rcr младший значащий разряд сдвигается во флаг переноса, а старое значение флага переноса помещается на место старшего значащего разряда. Остальные биты сдвигаются в указанном направлении. Команда sar работает аналогично shr, за исключением того, что старший значащий разряд сохраняет свое первоначальное значение. Старший значащий разряд копируется в правый от себя бит.

В отличие от других парных команд сдвига у команды sar отсутствует соответствующий левый аналог. Для устранения этого недостатка команде shl дается второе мнемоническое название - sal. Функционально команда sar заменяется командами shl/ sal, которые могут умножать отрицательные значения, представленные в виде дополнительного кода на степени числа 2, и поэтому нет необходимости в отдельной команде. Все команды сдвигов могут работать и на 16-битовых значениях.

Причины использования в программах команд сдвига:

передвижения битов в заданные положения;
деление и умножение на степени 2.

Например, dh равен 3, dl - 5 и программе требуется разместить эти два числа в регистре dh, причем 3 должна размещаться, начиная со старшего значащего разряда, а 5 - в младшей значащей части байта. Это выполняется следующим образом:

mov dh, 3 ; dh 3

mov dl, 5 ; dl 5

mov cl, 4 ; Загрузить счетчик в cl

shl dh, cl ; Сдвиг dh влево на четыре бита

or dh, dl ; dh  dh OR dl

2.2.3 Деление и умножение с помощью сдвига

Умножение - с помощью сдвига влево, деление - с помощью сдвига вправо. Например:

0110 1011 (начальное значение)

+ 0110 1011 (сложение с тем же значением)

1101 0110 (сдвиг значения влево)

Сложение значения с самим собой вызывает сдвиг всех битов на одну позицию влево. Другими словами, умножение на 2 эквивалентно сдвигу на один бит влево. Следующее умножение полученного результата на 2, т.е. начального значения на 4, или 2², снова сдвигает биты на одну позицию влево. Общее правило: чтобы умножить любое значение на степень 2, необходимо выполнить сдвиг влево на количество битов, равное показателю степени. Чтобы найти величину х*2⁴, т.е. х*16, в значении х нужно выполнить сдвиг на четыре бита влево. Сдвиг вправо соответствует делению этого числа на значения 2, 4, 8 и т.д. Для нахождения результата деления 1010 1111 (AF в шестнадцатеричной, или 175 в десятичной системе) на 4 необходимо только дважды сдвинуть биты вправо:

1010 1111 (начальное значение)

0101 0111 (деление на два)

0010 1011 (следующее деление на два)

В результате получится значение 00101011 (2В в шестнадцатеричной, или 43 в десятичной системе), что при отбрасывании остатка равно частному от деления 175 на 4. По аналогии с умножением деление на степень числа 2 соответствует сдвигу начального значения на количество битов, равное показателю степени.

Ограничения:

умножать и делить на степени 2 можно только беззнаковые значения;
произведение должно по размеру соответствовать начальному значению.

В большинстве случае сдвиги выполняются быстрее, чем команды mul, imul, div, idiv. Например; для умножения какого-либо числа на 8 (2³) необходимо сдвинуть это значение три раза влево:

mov ax, 6 ; ax  6

mov cl, 3 ; Загрузить счетчик в cl

shl ax, cl ; ax  ax*8

Для деления на 16 (2⁴) сдвиньте соответствующее значение вправо на 4 бита:

mov cl, 4 ; Загрузить счетчик в cl

shr ax, cl ; ax  ax/16

Единственной проблемой при умножении является возможность возникновения переполнения, которое не учитывается в этих примерах. Если значение флага после сдвига влево на один бит равняется 1, значит, результат не помещается в назначенный регистр или область памяти. При сдвиге более чем на 1 определять переполнения становиться сложно. При делении теряется остаток - деление 3 на 2 с помощью сдвига на один бит вправо дает в результате 1 и найти остаток не представляется возможным.