95. Команды битовых операций. Операции управления программой.

Команды битовых операций. Эти команды производят установку значения признака С в регистре состояний в соответствии со значением тестируемого бита в адресуемом операнде. В некоторых микропроцессорах по результату тестирования бита производится установка признакаZ. Номер тестируемого бита задается либо содержимым указанного в команде регистра, либо непосредственным операндом.

Команды данной группы реализуют разные варианты изменения тестируемого бита. Команда BT сохраняет значение этого бита неизменным. Команда BTS после тестирования устанавливает значение , а командаBTR – значение . КомандаBTC инвертирует значение бита после его тестирования.

Операции управления программой. Для управления программой используется большое количество команд, среди которых можно выделить:

– команды безусловной передачи управления;

– команды условных переходов;

– команды организации программных циклов;

– команды прерывания;

– команды изменения признаков.

Безусловная передача управления производится командой JMP, которая загружает в программный счетчик PC новое содержимое, являющееся адресом следующей выполняемой команды. Этот адрес либо непосредственно указывается в команде JMP (прямая адресация), либо вычисляется как сумма текущего содержимого PC и заданного в команде смещения, которое является числом со знаком (относительная адресация). Так как PC содержит адрес очередной команды программы, то последний способ задает адрес перехода, смещенный относительно очередного адреса на заданное число байтов. При положительном смещении производится переход к последующим командам программы, при отрицательном смещении – к предыдущим.

Вызов подпрограммы также производится путем безусловной передачи управления с помощью команды CALL (или JSR). Однако в этом случае перед загрузкой в PC нового содержимого, задающего адрес первой команды подпрограммы, необходимо сохранить его текущее значение (адрес очередной команды), чтобы после выполнения подпрограммы обеспечить возвращение к основной программе (или к предыдущей подпрограмме при вложении подпрограмм). Текущее содержимое PC обычно сохраняется в стеке, который организуется в ОЗУ. После выполнения подпрограммы выполняется безусловная передача управления исходной программе с помощью команды возврата из подпрограммы RET, которая выбирает из стека и загружает в PC его старое содержимое.

Команды условных переходов (ветвлений программы) производят загрузку в PC нового содержимого, если выполняются определенные условия, которые обычно задаются в соответствии с текущим значением различных признаков в регистре состояния. Если условие не реализуется, то выполняется следующая команда программы. В таблице 8.1 приведены типовые команды условных переходов, которые реализуются в большинстве микропроцессоров (мнемокоды команд даны для процессоров Pentium).

Таблица 8.1

Мнемокод	Условие	Мнемокод	Условие
JO	Переполнение V=1	JNO	Нет переполнения V=0
JB	Ниже (не выше и не равно) C=1	JNB	Не ниже (выше или равно) C=0
JE	Равно (нуль) Z=1	JNE	Не равно (не нуль) Z=0
JBE	Ниже или равно (не выше) C+Z=1	JNBE	Не ниже и не равно (выше) C+Z=0
JS	Отрицательный знак N=1	JNS	Положительный знак N=0
JL	Меньше (не больше и не равно) NV=1	JNL	Не меньше (больше или равно) NV=0
JLE	Меньше или равно (не больше) (NV)+Z=1	JNLE	Не меньше и не равно (больше) (NV)+Z=0

В качестве условия часто используется относительное значение двух операндов, определяемое с помощью команды сравнения CMP. Например, равенство операндов определяется значением признака нуля Z после команды CMP: операнды равны, если Z=1 (результат равен 0); не равны, если Z=0 (результат не равен 0). Если сравниваются беззнаковые операнды, то соотношение их значений «выше–ниже–равно» определяют следующие условия:

– ниже/не выше и не равно (<), команда JB;

– не ниже/выше или равно (>=), команда JNB;

– ниже или равно/не выше (<=), команда JBE;

– не ниже и не равно/выше (>), команда JNBE.

Если сравниваются операнды со знаком, то соотношение между ними «больше–меньше–равно» определяют условия:

– меньше/ не больше и не равно (<), команда JL;

– не меньше/больше или равно (>=), команда JNL;

– меньше или равно/не больше (<=), команда JLE;

– не меньше и не равно/больше (>), команда JNLE.

Отметим, что для предварительной установки необходимых признаков могут использоваться также команды тестирования и битовых операций.

Команда организации программных циклов осуществляют условный переход в зависимости от значения содержимого заданного регистра, который используется как счетчик циклов. Например, в процессорах Pentium для организации циклов используется команда LOOP и регистр ECX. Команда LOOP уменьшает содержимое ECX на 1 (декремент) и проверяет полученное значение. Если содержимое ECX = 1, то выполняется переход к команде, адрес которой определяется с помощью относительной адресации (смещение задано в команде LOOP). Если ECX = 0, то выполняется следующая команда программы. Команда LOOP обычно ставится в конце цикла, обеспечивая его выполнение n раз, где n задается начальным значением ECX. Команды LOOPZ, LOOPNZ аналогичны команде LOOP, но используют дополнительные условия для выхода из цикла. Команда LOOPZ обеспечивает выход из цикла до выполнения заданного числа циклов n при получении ненулевого результата, т.е. при установке признака Z=0. Если в каждом цикле реализуется нулевой результат, то выполняется n циклов, как в команде LOOP. Команда LOOPNZ прекращает выполнение циклов при получении нулевого результата, т.е. при установке Z=1.

Команды прерываний INT обеспечивают переход к одной из подпрограмм обслуживания исключений и прерываний. При этом текущее содержимое PC и регистра состояния заносится в стек. Каждая из подпрограмм обработки соответствует определенному типу исключения или прерывания. Например, в процессорах Pentium выбор программы обработки определяется 8-разрядным операндом, задаваемым во втором байте команды INT. Вызов соответствующей программы обслуживания производится с помощью таблицы, в которой содержатся векторы исключений (прерываний) – адреса первых команд программ обслуживания. Каждый вектор задает необходимое содержимое PC, загрузка которого обеспечивает переход к выполнению первой команды программы обслуживания. Команда IRET обеспечивает возврат из подпрограммы обслуживания прерывания путем извлечения из стека и восстановления содержимого программного счетчика и регистра состояния, соответствующих прерванной процедуре.

Команды управления признаками обеспечивают запись-чтение содержимого регистра состояния, в котором хранятся признаки, а также изменение значений отдельных признаков. Например, в процессорах Pentium реализуются команды LAHF и SAHF, которые выполняют загрузку младшего байта, где содержатся признаки, из регистра состояния EFLAGS в младший байт регистра EAX и заполнение младшего байта EFLAGS из регистра EAX. Команды CLC, STC осуществляют установку значений признака переноса C = 0, C = 1, а команда CMC вызывает инвертирование этого признака. Так как признаки определяют ход выполнения программы при условных переходах, то команды изменения признаков обычно используются для управления программой.