Часть 5. Целочисленная арифметика

1. Команды add и sub

ADD (Сложение целых) заменяет операнд назначения на сумму операнда-источника и операнда назначения. Команда оказывает воздействие на флаги OF, SF, ZF, AF, PF и CF. ADC (Сложение целых с переносом) заменяет операнд назначения на сумму операнда-источника и операнда назначения плюс 1, если флаг CF установлен. Если флаг CF сброшен, команда ADC выполняет те же действия, что и команда ADD. Команда ADC используется для поддержки переноса, когда сложение выполняется на одном из этапов, например, когда используется 32-разрядная команда ADD для сложения двух учетверенных слов-операндов. Команда оказывает воздействие на флаги OF, SF, ZF, AF, PF, и CF.

SUB (Вычитание целых) вычитает операнд-источник из операнда назначения и заменяет значение операнда назначения на полученный результат. Если возникает заем единицы, устанавливается значение флага CF. Операндами могут быть байты, слова и двойные слова со знаком и без него. Команда оказывает воздействие на флаги OF, SF, ZF, AF, PF и CF. SBB (Вычитание целых с заемом) вычитает операнд-источник из операнда назначения, заменяя значение приемника на результат вычитания минус 1, если установлен флаг CF. Если флаг CF очищен, команда SBB выполняет ту же операцию, что и команда SUB. Команда SUB используется для поддержки заема разряда, когда выполняется вычитание чисел как один из этапов, например, когда используется 32-разрядная команда SUB для вычитания одного учетверенного слова из другого. Команда оказывает воздействие на флаги OF, SF, ZF, AF, PF и CF.

Микропроцессор может выполнять целочисленные операции и операции с плавающей точкой. Для этого в его архитектуре есть два отдельных блока:

•устройство для выполнения целочисленных операций;

•устройство с плавающей точкой.

Каждое из этих устройств имеет свою систему команд. В принципе, целочисленное устройство может взять на себя многие функции устройства с плавающей точкой, но это потребует больших вычислительных затрат.

!!! Для большинства задач, использующих язык ассемблера, достаточно целочисленной арифметики.

 

Сложение беззнаковых чисел

Микропроцессор выполняет сложение операндов по правилам сложения двоичных чисел.

 

• add операнд1,операнд2 — команда сложения с принципом действия:

операнд1 = операнд1 + операнд2

 

·       xadd назначение,источник — обмен местами и сложение.

Команда позволяет выполнить последовательно два действия:

•обменять значения назначение и источник;

•поместить на место операнда назначение сумму:

назначение = назначение + источник.

 

!!! В операции сложения должны участвовать операнды одного формата (b-b, w-w)

!!! Возможны сочетания регистр - регистр

память - регистр

регистр - память

регистр - непосредственный операнд

неп. Операнд - регистр

!!! Операция память - память выполняется через промежуточный регистр

Пример1 Вычисление суммы двух чисел

. . .

slag1 dw 250

slag2 dw 125

rez dw ?

. . .

mov ax,slag1

add ax,slag2

mov rez,ax

. . .

• inc операнд — операция инкремента, то есть увеличения значения операнда на 1;

операнд = операнд +1

!!! Операнд м.б. регистром или адресом памяти и !!! не м.б. непоср.операндом

 

Пример2. Увеличение числа на 1

Mov ax,slag1

inc ax

mov rez,ax

Особые ситуации, которые могут возникать при сложении:

1) значение результата превышает размерности поля операнда

для фиксирования ситуации выхода за разрядную сетку результата в микропроцессоре предусмотрено специальное средство: флаг переноса CF (curry flag). Он располагается в бите 0 регистра флагов eflags/flags. Именно установкой этого флага фиксируется факт переноса единицы из старшего разряда операнда. (CF=1)

 

Например, при сложении операндов размером в байт результат не должен превышать число 255. Если это происходит, то результат оказывается неверным.

Например, выполним сложение: 254 + 5 = 259 в двоичном виде. 11111110 + 0000101 = 1 00000011. Результат вышел за пределы восьми бит и правильное его значение укладывается в 9 бит, а в 8-битовом поле операнда осталось значение 3, что, конечно, неверно.

Т.е. если при сложении двух 8-битовых чисел результат занимает 9 битов, то значение старшего 9 бита запоминается во флажке CF.

!!! Программист должен предусматривать возможность такого исхода операции сложения Необходимо включать участки кода после операции сложения, в которых анализируется флаг cf.

Анализ этого флага можно провести различными способами.

Например, использовать команду условного перехода

jc <метка> ; Переход на метку если cf = 1

jnc <метка> ; Переход на метку если cf = 0

 

• adc операнд_1,операнд_2 — команда сложения с учетом флага переноса cf.

операнд_1 = операнд_1 + операнд_2 + значение_cf

это команда сложения, учитывающая перенос единицы из старшего разряда.

Пример 3. Вычисление суммы чисел

     masm

     model   small

     stack   256

     .data

     a       db      254

     .code   

     main:

     mov     ax,@data

    mov     ds,ax

    ...

    xor     ax,ax

    add     al,17

    add     al,a ; результат сложения выходит за границы операнда.

    jnc     m1      ; проверяет состояние флага cf - если нет переноса, то перейти на m1

    adc     ah,0    ;в ax сумма с учетом переноса в старший разряд

    m1:     ...

    exit:

    mov     ax,4c00h        ;стандартный выход

    int     21h

    end     main   

 

 

При сложении чисел со знаком может произойти особая ситуация

2) результат выходит из диапазона допустимых значений

Переполнение регистрируется с помощью флага переполнения of.

Дополнительно к флагу of при переносе из старшего разряда устанавливается в 1 и флаг переноса cf.

Проанализировать флаг of можно командами условного перехода jo \ jno .

учет особых ситуаций должен производиться самим программистом. !!!