гос / sp-lect (1)

3.5.1.1.3 Команди обміну зі стеком

Безпосереднє призначення стека полягає в наступному:

1.Збереження стану і адреси повернення в програму, що переривається при обробці апаратних і програмних переривань.

2.Збереження адреси повернення в програму, яка викликає інші підпрограми.

3.Передавання параметрів у підпрограми.

4.Тимчасове зберігання локальних змінних підпрограм.

5.Тимчасове зберігання проміжних результатів програм/підпрограм.

За допомогою команд обміну зі стеком можуть бути виконані й деякі інші операції, для виконання яких структура стека безпосередньо не призначена:

1) Пересилання і обмін пам'ять – пам'ять

…………………

X DWORD 1

Y DWORD 2

…………………

push X pop Y push X push Y pop X pop Y

2)Доступ до регістру EFLAGS

3) Конкатенація 16-розрядних регістрів або змінних в 32-розрядні

…………………

push Y push X pop Z push ax push dx pop eax

4) Отримання старших 16 бітів 32-розрядних регістрів

push eax

pop ax

pop dx

3.5.1.1.4 Команди завантаження адрес

Команду LEA окрім її прямого призначення можна використовувати для виконання арифметичних операцій.

1) Трьох операндне додавання

3) Комбіновані багатооперандні операції додавання і множення:

lea ecx, [eax+ebx*2+1]

3.5.1.2 Арифметичні команди

За допомогою асемблера можна вирішувати будь-які завдання – те, що неможливо зробити за допомогою асемблера доводиться паяти або неможливо зробити взагалі! Однак, зазвичай, арифметичні команди використовуються як допоміжні при розв’язанні абсолютно не обчислювальних задач. У групі арифметичних виділяють три підгрупи команд

Рисунок 3.14 Команди двійково-десяткової арифметики не підтримуються в 64-бітному

режимі. Суто обчислювальні задачі, як правило, пов’язані з виконанням операції над числами з плаваючою комою, і для цього у процесорах Intel64 використовується спеціальний пристрій – Floating Point Unit (FPU), з яким ми

познайомимось у наступному семестрі. Команди двійкової арифметики виконують операції над числами з фіксованою комою.

Приклад. Додати до 64-розрядного числа в парі регістрів EDX:EAX (EDX

– старші 32 розряди) число 0F3D672A564CD89A2h, а потім вирахувати його з результату.

mov ecx, 0F3D672A5h mov ebx, 64CD89A2h add eax, ebx

adc edx, ecx

sub eax, 64CD89A2h sbb edx,0F3D672A5h

Арифметичне додавання|віднімання до|з двійкового числа одиниці, є дуже поширеною операцією при програмуванні, і для її виконання в системі команд процесора передбачені спеціальні команди інкременту|декременту.

Для команди IMUL існують двох і трьох операндні формати, характерною рисою яких є те, що вони не враховують подвоєння довжини результату і відсікають його старшу половину, якщо така з’являється.

В двох операндних командах IMUL r, r|m результат множення операндів розміщується на місце лівого операнда, який повинен бути 16/32/64-розрядним регістром. В трьох операндних командах IMUL r, r|m, imm результат множення правого і середнього операндів розміщується на місце лівого операнда, який повинен бути 16/32/64-розрядним регістром.

Операнди розглянутих вище команд ADD/ADC/SUB/SBB повинні мати однаковий розмір, а як бути, якщо, наприклад, до слова потрібно додати байт? Очевидно, операнди необхідно попередньо вирівняти на однаковий розмір. Природно, що вирівнювання відкиданням «зайвих» бітів більш довгого операнда неприйнятно, тому що змінить його значення. Отже, вирівнювати потрібно менший за розміром операнд убік більшого за розміром операнда.

На перший погляд, для цього досить записати в старших бітах числа, що вирівнюється, незначущі нульові біти: 10100110b → 00000000 10100110b. І це дійсно буде правильно, але тільки в тому випадку, якщо розглядати число 10100110b як без знакове. Якщо ж уважати, що 10100110b це число зі знаком, то «1» у старшому біті говорить про те, що воно негативне, і представлено в додатковому коді. Тоді розширення нулями приведе до того, що число з негативного перетворитися в позитивне, адже тепер у нього в старшому біті буде «0».

Розширення виду 10100110b → 10000000 10100110b теж приводить до невірного результату, у чому не важко переконатися, виконавши перетворення 10000000 10100110b з додаткового коду в прямий:

Вихідне : (10100110b)додатковий = (11011001b + 1)прямий = (11011010b)прямий = - (1· 26 + 1· 24 + 1· 23 + 1· 21 ) = - (64+16+8+2) = - 90d

Розширене : (10000000 10100110b)додатковий

11111111 01011001b

1

(11111111 01011010b)прямий

(11111111 01011010b)прямий = - (1· 214 + 1· 213 + 1· 212 + 1· 211 + 1· 210 + 1· 29 + 1· 28 + 1· 26 + 1· 24 + 1· 23 + 1· 21 ) = - 32 602d

Результат неправильний за рахунок «зайвих» одиниць у старших бітах числа. У випадку знакового числа правильним буде розширення виду

10100110b → 11111111 1010 0110b, тобто розширення знаковим бітом

вихідного числа

Виконавши перетворення 11111111 10100110b з додаткового коду в прямій, одержимо

11111111 10100110b

10000000 01011001b

1

(10000000 01011010b)ï ðÿì

(10000000 01011010b)прямий = - (1· 26 + 1· 24 + 1· 23 + 1· 21 ) = - 90d

Виконувати вирівнювання операндів може знадобитися не тільки при їхньому додаванні й вирахуванні, але й при множенні й діленні, а в загальному випадку й для тих або інших цілей і для цього в системі команд передбачена ціла група команд.

Після розгляду команд розширення, самий час повернутися до команд MOVSX і MOVZX, пропущених нами в групі команд пересилання. Ці команди дозволяють поєднати пересилання операнда з його розширенням, і на відміну від CBW/CWDE/CDQE місце розташування операнда яких фіксовано, дозволяють виконувати розширення в регістрі відмінному від AL/AX/EAX.

Приклад. Для будь-яких позитивних значень змінних заданого типу обчислити

Наведений нижче аналіз виразу показує, що в загальному випадку при довільних позитивних значеннях чисел заданого розміру й без урахування можливого переповнення при додаванні результат буде подвійним словом.