Jazik_Assemblera_dlja_IBM_PC_i_programmir

__________________________________________________________________________

Рис.12.2. Сложение двойных слов.

На рис.12.2 процедура D10DWD демонстрирует простой способ сложения содержимого одной пары слов (WORD1A и WORD1B) с содержимым второй пары слов (WORD2A и WORD2B) и сохранения суммы в третьей паре слов (WORD3A и WORD3B). Сначала выполняется сложение правых слов:

Сумма - шест.1119C превышает емкость регистра AX. Переполнение вызывает установку флага переноса в 1. Затем выполняется сложение левых слов, но в данном случае, вместо команды ADD используется команда сложения с переносом ADC (ADd with Carry). Эта команда складывает два значения, и если флаг CF уже установлен, то к сумме прибавляется 1:

При использовании отладчика DEBUG для трассировки арифметических команд можно увидеть эту сумму 0136 в регистре AX, и обpатные значения

3601 в поле WORD3A и 9C11 в поле WORD3B.

На рис.12.2 процедура E10DWD демонстрирует подход к сложению значений

Borrow - вычитание с заемом) эквивалентная команде ADC. Заменив в

например, норма выплаты, день недели, значение числа ПИ. Другие числовые поля являются знаковые, так как их содержимое может быть положительным или отрицательным. Например, долговой баланс покупателя, который может быть отрицательным при переплатах, или алгебраическое число.

Для беззнаковых величин все биты являются битами данных и вместо ограничения +32767 регистр может содержать числа до +65535. Для знаковых величин левый байт является знаковым битом. Команды ADD и SUB не делают разницы между знаковыми и беззнаковыми величинами, они просто складывают и

(неправильно)

При возникновении переполнения при сложении знаковых чисел, результат получается неправильный:

УМНОЖЕНИЕ

________________________________________________________________

Операция умножения для беззнаковых данных выполняется командой MUL, а для знаковых - IMUL (Integer MULtiplication - умножение целых чисел). Ответственность за контроль над форматом обрабатываемых чисел и за выбор

"С л о в о н а с л о в о". Множимое находится в регистре AX, а множитель - в слове памяти или в регистре. После умножения произведение находится в двойном слове, для которого требуется два регистра: старшая (левая) часть произведения находится в регистре DX, а младшая (правая) часть в регистре AX. Операция игнорирует и стирает любые данные, которые находились в регистре DX.

Рассмотрим следующую команду: MUL MULTR

Если поле MULTR определено как байт (DB), то операция предполагает умножение содержимого AL на значение байта из поля MULTR. Если поле MULTR определено как слово (DW), то операция предполагает умножение содержимого AX на значение слова из поля MULTR. Если множитель находится в регистре, то длина регистра определяет тип операции, как это показано ниже:

MUL CL ;Байт-множитель: множимое в AL, произвед. в AX MUL BX ;Слово-множитель:множимое в AX, произвед. в DX:AX

Беззнаковое умножение: Команда MUL

------------------------------------

Команда MUL (MULtiplication - умножение) умножает беззнаковые числа. На рис.12.3 в процедуре C10MUL дано три примера умножения: байт на байт, слово на слово и слово на байт. Первый пример команды MUL умножает шест.80 (128) на шест.47 (64). Произведение шест.2000 (8192) получается в регистре

AX.

__________________________________________________________________________

;Пример умножения MUL:

;Пример умножения IMUL:

__________________________________________________________________________

Рис.12.3. Беззнаковое и знаковое умножение.

Второй пример команды MUL генерирует шест.10000000 в регистpах DX:AX. Третий пример команды MUL выполняет умножение слова на байт и требует расширение байта BYTE1 до размеров слова. Так как предполагаются беззнаковые величины, то в примере левый бит регистра AH равен нулю. (При использовании команды CBW значение левого бита регистpа AL может быть 0

или 1). Произведение - шест.00400000 получается в регистрах DX:AX.

Знаковое умножение: Команда IMUL

----------------------------------

Команда IMUL (Integer MULtiplication - умножение целых чисел)

умножает знаковые числа. На рис.12.3 в процедуре D10IMUL используются те же три примера умножения, что и в процедуре C10MUL, но вместо команд MUL записаны команды IMUL.

Первый пример команды IMUL умножает шест.80 (отрицательное число) на шест.40 (положительное число). Произведение - шест.E000 получается в

перевода левого знакового бита в регистр AH: шест.80 в pегистре AL превращается в шест.FF80 в регистре AX. Поскольку множитель в слове WORD1 имеет также отрицательное значение, то произведение должно получится положительное. В самом деле: шест.00400000 в регистрах DX:AX - такой же

результат, как и в случае умножения командой MUL, которая предполагала положительные сомножители.

Таким образом, если множимое и множитель имеет одинаковый знаковый бит, то команды MUL и IMUL генерируют одинаковый результат. Но, если сомножители имеют разные знаковые биты, то команда MUL вырабатывает положительный результат умножения, а команда IMUL - отрицательный.

Можно обнаружить это, используя отладчик DEBUG для трассировки примеров.

П о в ы ш е н и е э ф ф е к т и в н о с т и у м н о ж е н и я: При умножении на степень числа 2 (2,4,8 и т.д.) более эффективным является сдвиг влево на требуемое число битов. Сдвиг более чем на 1 требует загрузки величины сдвига в регистр CL. В следующих примерах предположим, что множимое находится в регистре AL или AX:

дополнительных действий. Рассматриваемый подход предполагает умножение каждого слова отдельно и сложение полученных результатов. Рассмотрим следующее умножение в десятичном формате:

1365 х12

-----

2730

1365

-----

16380

Представим, что десятичная арифметика может умножать только двузначные числа. Тогда можно умножить 13 и 65 на 12 раздельно, cледующим образом:

Следующим шагом сложим полученные произведения, но поскольку число 13 представляло сотни, то первое произведение в действительности будет 15600:

15600

+780

-----

16380

Ассемблерная программа использует аналогичную технику за исключением того, что данные имеют размерность слов (четыре цифры) в шестнадцатеричном формате.

(DD) обусловлено необходимостью правильной адресации для команд MOV, пересылающих слова в регистр AX. Множитель MULTPLR содержит шест.6400. Область для записи произведения, PRODUCT, состоит из трех слов. Первая команда MUL перемножает MULTPLR и правое cлово поля MULTCND; произведение

- шест.0E80 E400 записывается в PRODUCT+2 и PRODUCT+4. Вторая команда MUL

перемножает MULTPLR и левое слово поля MULTCND, получая в результате шест. 138A 5800. Далее выполняется сложение двух произведений следующим образом:

Так как первая команда ADD может выработать перенос, то второе cложение выполняется командой сложения с переносом ADC (ADd with Carry). В силу обратного представления байтов в словах в процессоpах 8086/8088, область PRODUCT в действительности будет содержать значение 8A13 8066 00E4. Программа предполагает, что первое слово в области PRODUCT имеет начальное значение 0000.

__________________________________________________________________________

;Очистка области результата:

;----------------------------------------

Z10XMUL PROC

__________________________________________________________________________

Рис.12.4. Многословное умножение.

У м н о ж е н и е "д в о й н о г о с л о в а н а д в о й н о е с л о в о". Умножение двух двойных слов включает следующие четыре операции умножения:

вызвать перенос, который последующие команды могут стереть. Поэтому вторая

СДВИГ РЕГИСТРОВОЙ ПАРЫ DX:AX

________________________________________________________________

Следующая подпрограмма может быть полезна для сдвига содержимого pегистровой пары DX:AX вправо или влево. Можно придумать более эффективный метод, но данный пример представляет общий подход для любого числа циклов (и, соответственно, сдвигов) в регистре CX. Заметьте, что сдвиг единичного бита за разрядную сетку устанавливает флаг переноса.

Ниже приведен более эффективный способ для сдвига влево, не требующий организации цикла. В этом примере фактор сдвига записывается в регистр CL. Пример написан для сдвига на 4 бита, но может быть адаптирован для других величин сдвигов:

ДЕЛЕНИЕ

________________________________________________________________

Операция деления для беззнаковых данных выполняется командой DIV, a для знаковых - IDIV. Ответственность за подбор подходящей команды лежит на программисте. Существуют две основные операции деления:

Д е л е н и е "с л о в а н а б а й т". Делимое находится в регистре AX, а делитель - в байте памяти или а однобайтовом регистре. После деления остаток получается в регистре AH, а частное - в AL. Так как однобайтовое частное очень мало (максимально +255 (шест.FF) для беззнакового деления и +127 (шест.7F) для знакового), то данная операция имеет ограниченное использование.

Д е л е н и е "д в о й н о г о с л о в а н а с л о в о". Делимое находится в регистровой паре DX:AX, а делитель - в слове памяти или а регистре. После деления остаток получается в регистре DX, а частное в регистре AX. Частное в одном слове допускает максимальное значение +32767 (шест.FFFF) для беззнакового деления и +16383 (шест.7FFF) для знакового.

В единственном операнде команд DIV и IDIV указывается делитель. Рассмотрим следующую команду:

DIV DIVISOR

Если поле DIVISOR определено как байт (DB), то операция предполагает деление слова на байт. Если поле DIVISOR определено как слово (DW), то операция предполагает деление двойного слова на слово.

При делении, например, 13 на 3, получается результат 4 1/3. Частное есть 4, а остаток - 1. Заметим, что ручной калькулятор (или программа на языке BASIC) выдает в этом случае результат 4,333.... Значение содержит целую часть (4) и дробную часть (,333). Значение 1/3 и 333... есть дробные части, в то время как 1 есть остаток от деления.

Беззнаковое деление: Команда DIV

----------------------------------

Команда DIV делит беззнаковые числа. На рис.12.5 в процедуре D10DIV дано четыре примера деления: слово на байт, байт на байт, двойное слово на слово и слово на слово. Первый пример команды DIV делит шест.2000 (8092) на шест.80 (128). В результате остаток 00 получается в регистре AH, а частное шест.40 (64) - в регистре AL.

Второй пример команды DIV выполняет прежде расширение байта BYTE1 до размеров слова. Так как здесь предполагается беззнаковая величина, то в примере левый бит регистра AH равен нулю. В результате деления остаток - шест.12 получается в регистре AH, а частное шест.05 - в регистре AL.

Третий пример команды DIV генерирует остаток шест.1000 в регистре DX

ичастное шест.0080 в регистре AX.

Вчетвертом примере команды DIV сначала выполняется расширение слова WORD1 до двойного слова в регистре DX. После деления остаток шест.0000 получится в регистре DX, а частное шест.0002 - в регистре AX.

__________________________________________________________________________

;Примеры с командой IDIV:

;---------------------------------------------

E10IDIV PROC

__________________________________________________________________________

Рис.12.5. Беззнаковое и знаковое деление.

Только в примере 4 вырабатывается такой же результат, что и для команды DIV. Таким образом, если делимое и делитель имеют одинаковый знаковый бит, то команды DIV и IDIV генерируют одинаковый pезультат. Но, если делимое и делитель имеют разные знаковые биты, то команда DIV генерирует положительное частное, а команда IDIV - отрицательное частное. Можно обнаружить это, используя отладчик DEBUG для трассировки этих примеров.

Повышение производительности. При делении на степень числа 2 (2, 4, и т.д.) более эффективным является сдвиг вправо на требуемое число битов. В следующих примерах предположим, что делимое находится в регистре AX: