20. Команди логічних операцій. Команди зсувів
Логічні операції зображуються операторами and (кон’юнкція), or (диз’юнкція), xor (виняткове або (додавання за модулем два)), not (логічне заперечення), test, яка виконує операцію кон’юнкції і не змінює значення операндів. Усі логічні операції є порозрядними. Їх виконання можна узагальнено зобразити так:
OP dst, src; dst = (dst) OP (src) і формуються прапорці,
test dst, src; (dst) test (src) і формуються прапорці,
not dst; dst= not (dst).
де
.
У кожній з команд припустимий будь-який розмір операндів і режим адресації
OP reg/mem, imm; 8| 16| 32
OP reg/mem, reg; 8| 16| 32
OP reg, reg/mem; 8| 16| 32
test reg/mem, imm; 8| 16| 32
test reg/mem, reg; 8| 16| 32
test reg, reg/mem ; 8| 16| 32
Бінарні команди and, or, xor, test так впливають на арифметичні прапорці:
-
прапорці of і cf завжди встановлюються в нуль, оскільки між розрядні зв’язки відсутні;
-
стан прапорців sf, zf і pf визначається за результатом команди;
-
стан прапорця af не визначений.
Унарна операція not на стан прапорців не впливає.
Застосування логічних команд.
Команда end застосовується для установки в нуль бітів операнда , які відповідають бітам другого операнда – маски, де вони дорівнюють нулеві.
Команда or використовується для установки певних бітів в 1 за допомогою маски. Наприклад, установка в 1 парних бітів регістра al: or al,55h
Команда xor використовується для інвертування певних бітів за маскою (маска в цих бітах дорівнює 1), порівняти операнди на абсолютну рівність, забезпечити нульове значення певного регістра: xor al, 0aah; інвертує непарні біти регістра al, xor si, si; забезпечує нульовий стан регістра si.
Команда test часто використовується для перевірки стану одного біта. Використовується маска, в якій відповідний біт дорівнює 1. Прапорець zf показує стан потрібного біта (якщо біт у стані 1, то zf=0).
Команди зсувів. Однаково діють на всі біти операнда, передаючи вміст i-го біта в (i-1)-й при зсуві вправо (right) або в (i+1)-й при зсуві вліво (left). Відмінності тільки щодо крайніх бітів, один з яких вивільняється, а інший висувається за межі розрядної (бітової) сітки. Останній висунений біт за межі розрядної сітки завжди знаходиться в прапорці перенесення cf.
Розрізняють:
-
логічні зсуви (shift): висунений біт втрачається, в звільнений біт записується 0;
-
циклічні зсуви (rotation): висунений біт записується на місце звільненого;
-
арифметичні зсуви (arithmetic shift): в операції арифметичного зсуву вправо знаковий біт не змінюється (копіюється в старших бітах), зберігаючи знак числа, а висунений біт втрачається; арифметичний зсув вліво аналогічний логічному зсуву вліво;
-
циклічні зсуви через перенесення (rotate through carry): в ланцюг зсуву приєднується прапорець перенесення cf.
Усі команди зсуву мають однакове узагальнене зображення
op dst, count; зсув (dst) на count бітів,
де op – означає код відповідної операції зсуву: (rcl – циклічний зсув вліво через перенесення; rcr – циклічний зсув вправо через перенесення; rol – циклічний зсув вліво; ror – циклічний зсув вправо; sal/shl – арифметичний/логічний зсув вліво; sar – арифметичний зсув вправо; shr – логічний зсув вправо), count – можна вказати як безпосереднє значення imm8 (статичний зсув) або як регістр cl (динамічний зсув). Вміст регістра cl вважається цілою без знаковою сталою. Якщо count є imm=1, то довжина всіх команд зменшується на один байт.
Команди допускають різні розміри операндів і всі можливі режими адресації:
op reg/mem, count; розмір 8| 16 | 32 бітів.
Прапорці модифікуються так:
-
стан прапорця af завжди не визначений;
-
прапорець cf дорівнює значенню останнього висуненого біта;
-
в одно бітових зсувах of=1, якщо операція змінила значення знакового біта операнда; при зсувах на декілька бітів значення of не визначено;
-
у звичайних зсувах прапорці sf, zf, pf модифікуються у відповідності до одержаного результату.
Наведемо схеми виконання команд зсуву. 31|15|7 1 0
|
rcl |
|
cf |
|
|
|
|
|
rcr |
|
cf |
|
|
|
|
|
rol |
|
cf |
|
|
|
|
|
|
ror |
|
cf |
|
|
|
|
|
0
|
sal/shl |
|
cf |
|
|
|
|
|
sar |
|
cf |
|
|
|
|
|
|
shr |
|
cf |
|
|
|
|
0
Рис. 21.1 Дії команд зсувів.
Команди арифметичних
зсувів реалізують множення (зсув вліво)
і ділення (зсув вправо) чисел на
,
де
– кількість розрядів зсуву. Однак,
команда sar
не дає такого ж результату, як команда
ділення idiv
в тому випадку, коли ділене від’ємне,
а при зсуві висуваються одиничні біти.
Наприклад, зсув
на два біти вправо дає результат
,
а при діленні
на 4 одержимо частку
.
(Увага!
Переконайтеся, що це так! Розробіть
просту програму мовою асемблера.)
Відмінність у тому, що idiv
заокруглює всі частки до нуля, а команда
sar
від’ємні числа до
.
Команди подвійних зсувів. У процесорі i486 введено дві нові команди: подвійного зсуву вправо – shrd і подвійного зсуву вліво – shld. Узагальнене зображення цих команд
shXd dst, src, count
,
операнд dst
– вміст загального регістра або комірки
оперативної пам’яті, операнд src
– тільки вміст загального регістра,
лічильник зсувів count
– вміст регістра cl
або imm8.
Форми
shXd reg/mem16, reg16, count
shXd reg/mem32, reg32, count
В процесорі операнди dst і src об’єднуються в проміжному регістрі подвійної довжини, вміст якого зсувається логічно вліво або вправо на count бітів. Після зсуву в dst розміщуються відповідні біти проміжного регістра (рис. 21.2). Можна вважати, що в цих командах зсувається операнд dst і в його звільнені біти записуються біти вмісту операнда src. Прапорці sf, zf, pf установлюються за результатом операції подвійного зсуву, прапорець cf дорівнює значенню останнього біта, висунутого за межі розрядної сітки, а прапорці of і af – не визначені.
|
shld |
|
dst |
|
src |
|
cf |
|
|
|
0 |
|
dst |
|
shrd |
|
src |
|
dst |
|
0 |
|
|
|
cf |
|
dst |
Рис. 21.2 Дії команд подвійного зсуву