M_Asm2009LS

10) кожне входження слова "get" на слово "foot".

61

Лабораторна робота № 5 Логічні команди та команди зсувів

Мета: вивчення логічних команд та команд зсувів. Розв’язування задач обробки бітової інформації.

План заняття .

1.Логічні операції та операції зсувів.

2.Команди логічних операцій (AND, OR, XOR, TEST, NOT).

3.Команди логічних та арифметичних зсувів.

4.Циклічні зсуви.

Теоретичні відомості

1. Логічні операції та операції зсувів

Крім арифметичних операцій обробки цілих чисел, процесори типу Intel мають потужний набір логічних операцій та операцій зсувів для обробки даних. Важливість вміння працювати з логічними операціями та операціями зсувів продиктовано такими напрямками сучасних комп’ютерних технологій: комп’ютерна графіка, криптографія та ін.

Теоретичною основою логічних операцій є булева алгебра. Основними операціями булевої алгебри є: NOT – заперечення (інверсія), AND – кон’юнкція (логічне множення, і), OR – диз’юнкція (логічне додавання, або) та XOR – виняткове або (додавання за модулем 2). Значення вказаних операцій булевої алгебри наведені в таблиці 1.

2. Команди логічних операцій (AND, TEST, OR, XOR, NOT).

Команди AND, TEST, OR, XOR та NOT є логічними командами мови асемблера. Логічні команди використовуються для встановлення

62

значень певних бітів, виділення бітів, для роботи з прапорцями, в програмах символьної обробки даних тощо. Логічні команди мови асемблера є порозрядними (побітовими) операціями.

Команда логічного множення – AND

Загальний вигляд команди

AND dst,src; dst=(dst) and (src).

Команда забезпечує логічне множення приймача і джерела розмірністю або байт, або слово, або подвійне слово.

Алгоритм роботи:

–виконати операцію логічного множення над бітами операндів, при цьому кожен біт результату дорівнює 1, якщо відповідні біти операндів дорівнюють 1, в інших випадках біт результату дорівнює 0;

–записати результат операції в dst, операнд src без зміни;

–за результатом в dst змінити значення прапорців sf, zf, pf і встановити of=0, cf=0.

Типове використання команди – виділити певні біти першого операнда. Для цього відповідні біти другого операнда повинні дорівнювати одиниці.

Команда TEST виконує логічне множення, як і команда AND, не змінює значень операндів, за результатом в dst змінює прапорці sf, zf, pf і встановлює of=0, cf=0.

Команда логічного додавання – OR

Загальний вигляд команди

OR dst,src; dst= (dst) or (src).

Команда використовується для логічного додавання приймача і джерела розмірністю або байт, або слово, або подвійне слово.

Алгоритм роботи:

–виконати операцію логічного додавання над бітами операндів, при цьому біт результату дорівнює 0, якщо відповідні біти операндів дорівнюють 0, у противному випадку біт дорівнює

1;

–записати результат операції в dst, операнд src без зміни;

–за результатом в dst змінити значення прапорців sf, zf, pf і встановити of=0, cf=0.

Типове використання команди – певні біти першого операнда встановити такими, що дорівнюють одиниці.

Команда логічного додавання за модулем два – XOR

Загальний вигляд команди

XOR dst,src; dst= (dst) xor (src).

63

Команда забезпечує виконання операції логічного додавання за модулем два приймача і джерела розмірністю або байт, або слово, або подвійне слово.

Алгоритм роботи:

–виконати операцію логічного додавання за модулем два над бітами операндів, причому біт результату дорівнює 1, якщо значення відповідних бітів операндів різні, в інших випадках – біт результату дорівнює 0;

–записати результат в dst;

–за результатом в dst змінити значення прапорців sf, zf, pf і встановити of=0, cf=0.

Типове використання команди – встановити значення загального регістра такими, що дорівнюють нулю.

Стан прапорців після виконання команд AND, TEST, OR та XOR: прапорці of та cf установлюються 0, значення sf, zf та pf залежать від результату в dst, значення прапорця af не визначено.

Команда логічного заперечення – NOT

Загальний вигляд команди

NOT src; src= not (src).

Команда використовується для логічного заперечення (інверсії) всіх бітів (src).

Алгоритм роботи: всі біти операнда src, які дорівнюють 0, установити рівними 1, а всі біти, які дорівнюють 1, встановити рівними 0. Виконання команди не впливає на стан прапорців.

3. Команди зсувів та циклічних зсувів

Команди зсувів та циклічних зсувів мають такі властивості:

-можуть обробляти операнди розміром або байт, або слово, або подвійне слово;

-операнд може бути в регістрі або пам’яті;

-зсувати операнди вліво або вправо;

-розрізняють зсуви логічні, арифметичні, циклічні та циклічні

через перенесення.

В командах зсуву другий операнд використовується як лічильник. Значення лічильника визначає, на скільки бітів відбувається зсув. Лічильник може задаватися сталою величиною довжиною вісім бітів (imm8) або як вміст регістра CL. В останньому випадку перед виконанням команди зсуву потрібно в регістр СL записати число, яке визначає кількість зсувів вліво або вправо.

Команди зсуву впливають на значення прапорців, які модифікуються так:

64

–стан прапорця af не визначено;

–прапорець cf завжди містить значення останнього біта, який вийшов за межі розрядної сітки (або байт, або слово, або подвійне слово);

–в зсувах на один біт прапорець of = 1, якщо операція змінила значення знакового біта; при зсуві на декілька бітів стан прапорця of не визначено;

–циклічні зсуви впливають тільки на прапорці of і cf;

–у звичайних зсувах прапорці sf, zf і pf модифікуються у

відповідності з одержаним результатом.

Команда арифметичного зсуву вліво – SAL

Загальний вигляд команди

SAL dst ,count ; арифметичний зсув dst на count бітів вліво.

Алгоритм роботи:

–зсув всіх бітів вмісту dst вліво на count розрядів. У біти, які вивільнилися справа, записуються нулі, а біти, які вийшли за межі розрядної сітки (байт, слово, подвійне слово), втрачаються, крім останнього, значення якого записується в прапорець cf;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

Команда логічного зсуву вліво – SHL

Загальний вигляд команди

SHL dst ,count; логічний зсув dst на count бітів вліво.

Команда забезпечує логічний зсув (dst) вліво.

Алгоритм роботи цієї команди збігається з алгоритмом роботи

команди SAL.

Команда арифметичного зсуву вправо – SAR

Загальний вигляд команди

SAR dst ,count; арифметичний зсув dst на count бітів вправо.

Алгоритм роботи:

–зсув всіх бітів вмісту dst вправо на count розрядів. При цьому значення знакового біта копіюється в усі вивільнені зліва біти (не змінюється знак числа). Біти, які вийшли за межі розрядної сітки (байт, слово, подвійне слово), втрачаються, крім останнього, значення якого записується в прапорець cf;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

Команда логічного зсуву вправо – SHR

Загальний вигляд команди

SHR dst ,count; логічний зсув dst на count бітів вправо.

Алгоритм роботи:

65

–зсув всіх бітів вмісту dst вправо на count розрядів. При цьому в усі вивільнені зліва біти записуються нулі. Біти, які вийшли за межі розрядної сітки (байт, слово, подвійне слово), втрачаються, крім останнього, значення якого записується в прапорець cf;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

4.Циклічні зсуви

Команда циклічного зсуву вліво – ROL

Загальний вигляд команди

ROL dst,count ; циклічний зсув (dst) на count бітів вліво.

Алгоритм роботи:

–зсув всіх бітів вмісту dst вліво на count бітів так, що кожний біт, який виходить за межі розрядної сітки, записується в крайній правий (наймолодший) біт та одночасно замінює значення прапорця cf;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

Команда циклічного зсуву вправо – ROR

Загальний вигляд команди

ROR dst,count ; циклічний зсув (dst) на count бітів вправо.

Алгоритм роботи:

–зсув всіх бітів вмісту dst вправо на count бітів так, що кожний біт, який виходить за межі розрядної сітки, записується в крайній лівий (найстарший) біт та одночасно замінює значення прапорця cf;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

Команда циклічного зсуву вліво через перенесення – RCL

Загальний вигляд команди

RCL dst,count ; циклічний зсув (dst) з перенесенням на count

;бітів вліво.

Вланцюжок зсуву добавляється прапорець перенесення cf, який стає найстаршим бітом цього ланцюжка.

Алгоритм роботи:

– зсув усіх бітів одержаного ланцюжка вліво на count бітів так, що кожний біт, який виходить за межі розрядної сітки dst, записується в cf, а значення cf – у крайній правий (наймолодший) біт ланцюжка;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

Команда циклічного зсуву вправо через перенесення – RCR

Загальний вигляд команди

RCR dst,count ; циклічний зсув (dst) з перенесенням на count

66

;бітів вправо.

Вланцюжок зсуву добавляється прапорець перенесення cf, який стає наймолодшим бітом цього ланцюжка.

Алгоритм роботи:

–зсув всіх бітів одержаного ланцюжка вправо на count бітів так, що кожний біт, який виходить за межі розрядної сітки dst, записується в cf, а значення cf – у крайній лівий (найстарший) біт ланцюжка;

–модифікуються прапорці за алгоритмом, описаним вище.

Розв’язування задач за тематикою заняття

Задача 1. Задано вміст регістрів AL=01110001b, BL=11010101b і DL=01010111b . Знайти вміст регістрів після виконання групи команд:

or BL,AL and AL,DL not AL

xor DL,BL test AL,DL .

Розв’язування. Після крапки з комою вказано значення регістрів після виконання кожної команди:

Задача 2. Розробити процедуру для обчислення виразу без використання операцій множення та ділення:

a = ((a*2+1)/4+(c*2-d)/8+(d-1))/4+5-b*16, де a= 657, b=265, c=738, d= 273.

Розв’язування.

Main Proc far

67

Assume cs:Code,ds:Data,es:Data

;.................... Основна програма.....................................

Задача 3. Дата зберігається в без знаковій змінній dat розміром у слово так:

Написати процедуру мовою асемблера, яка забезпечує розміщення значення року, місяця та дня зі змінної dat відповідно у змінні year, mounth та day типу байт.

Розв’язування. Побудуємо бітові маски, в яких встановимо в 1 розряди, які відповідають одному з полів, та в 0 – розряди інших

Застосовуючи вказані маски, логічні команди та команди зсувів, розробимо алгоритм розв’язання задачі як набір команд асемблера.

and AX,m_mounth shr AX,5

mov mounth,AL mov AX,BX and AX,m_day mov day,AL

ReCodeData endp

; **************************

Code Ends End

Задача 4. Розробити процедуру обчислення кількості бітів зі значенням 1 у полі, довжиною слово.

Розв’язування. Нехай вхідний параметр – поле довжиною слово знаходиться в регістрі AX, а результат записується в регістр DX. Тоді процедура має вигляд: