в) Относительная адресация

Место перехода указывается как некоторое расстояние от самой команды перехода. Эффективный адрес перехода вычисляется суммированием индекса смещения, находится в команде и текущего значения указателя команд IP.

Имеется 2 типа:

1. с 8 битовым индексным смещением, обеспечивает передачу управления в диапазоне (-128:128Б) (SHORT)

2. с 16 битовым индексным смещением

(-32 768:32768Б) от текущей команды NEAR

Операндом является метка с атрибутом NEAR, по которой ассемблер автоматически вычисляет значение. В команде может быть указан тип перехода:

mov w, offset L1; (в ячейку w записывается смещение L1 относительно ; текущей команды offset – смещение)

…………………………….

JMP w или JMP SHORT w ;то тогда проверяется корректность программы ; ; (действительно ли short )

Команды условных переходов делятся на 2 группы:

а) операторы, анализирующие результаты предыдущей команды (флаги) – условный переход в классическом понимании. Они имеют только 1-байтовое смещение.

Если условный переход требует удаление более чем на 128Б (30-40 команд), то используется комбинация условного и безусловного перехода.

Например:

Требуется NEAR переход на метку ZERO по флагу ZF=1, тогда

………..

JNZ CONTINUE; if ZF<>1 then continue

JMP ZERO

CONTINUE

Т.е. используется условный переход по противоположному признаку, а по ZF=1 получим 2-хбайтовый переход.

Мнемоника условного перехода сложна, таких переходов более 20. Некоторые очевидны. Для образовании мнемоники используют следующие сокращения:

E – equal (=)

N – not (не)

G – больше для знаковых целых

L – меньше для знаковых целых

A – above (выше) беззнаковых

B –below (ниже) для беззнаковых

В условных переходах используется после J от одной до трех букв (из перечисленных выше).

Например, после сравнения чисел результат ор1<ор2, возможны 2 команды, эквивалентные между собой для одного и того же перехода.

• Для знаковых JL ADRES

JMGE ADRES

• Для беззнаковых JB ADRES

JNA ADRES

б) команды управления итерацией(циклом) :

LOOP ор

Управление циклом по счетчику, где ор – метка первой команды цикла, цикл управляется счетчиком в СХ.

Команда LOOP уменьшает содержимое СХ (dec СХ) и передает управление в начало цикла, если содержимое СХ<>0, иначе управление передается команде следующей за LOOP.

Обычно цикл оформляется следующим образом.

mov CX,N ; СХ = числу переходов цикла

L1: ……… начало цикла

……………….

LOOP L1;

Команда LOOP эквивалентна 3-м командам:

Dec CX

Cmp CX, 0

Jne L1

Цикл должен быть в рамках short.

Особенности команды LOOP:

• счетчик цикла находится только в CX;

• начальное значение загружается в CX>0 до входа в цикл;

• команды прохода цикла выполняются хотя бы один раз;

• LOOP осуществляет переход типа SHORT, поэтому проход цикла не должен занимать 128Б (30-40 команд); если нужен более длинный проход цикла, то используется сочетание условных и безусловных переходов;

• CX может использоваться как операнд в цикле, но не должен изменяться другими командами.

Есть и другие команды управления циклом. Например, команды перехода по циклу с дополнительным условием, а именно с учетом флага ZF. Можно использовать 2 эквивалентные записи:

LOOPE op

LOOPZ op

Здесь цикл повторяется CX раз, пока сохраняется ZF=1, что соответствует сложному условию передачи управления CX<>0 AND ZF=1. Эти команды управления циклом обычно используются для решения задач поиска в последовательностях, их основной недостаток состоит в том, что неочевидна причина выхода их цикла, и требуется дополнительный анализ по окончании цикла.

Представление данных в ПЭВМ

1. Целые числа

ЭВМ поддерживает работу с числами, длиной в :

• байт (1Б);

• слово (2Б);

• двойное слово (4Б);

Выделяются 2 типа целых чисел:

• беззнаковые (неотрицательные);

• числа со знаком.

Это позволяет использовать 2 диапазона чисел. Например, для 1 байта

• беззнаковое целое от 0 до 255 (2⁸ – 1),

• целое со знаком по модулю от 0 до 127 (2⁷ – 1).

а) Беззнаковые числа представляются в двоичной системе, занимая все разряды ЯП.

Например, для десятичного числа 98 = 62h = 01100010B требуется 1Б, можно использовать слово 0062h (2Б). Слово в памяти располагается в польской инверсной записи, а в регистрах – в естественном порядке байтов.

Для чисел длиной в двойное слово – аналогично.

Например, число 12345678h в оперативной памяти по адресу w располагается следующим образом:

	y	y+1	y+2	y+3
	78	56	34	12

б) Целые числа со знаком представляются в дополнительном коде, т.е.

 Х доп.=  	Х, Х>0
	2к-|X|, X<0 ,

где k – разрядность ЯП.

Например, для числа -98 = 9Eh (1 Б)= FF9Eh (слово 2Б).

Для облегчения перевода в дополнительный код используется алгоритм:

- все цифры, кроме младшей заменяются инверсией, т.е. для 16-ричной системы счисления (15 – {цифра});

- последняя (младшая) цифра заменяется дополнением, т.е. (16 – {цифра});

- правые нулевые разряды не изменяются, и младшим разрядом считается самый правый ненулевой разряд.

Обратный перевод в прямой код из дополнительного выполняется по тому же алгоритму.

В памяти числа длиной в слово или двойное слово хранятся в польской инверсной записи, причем знаковый разряд попадает в последний байт.

1. Двоично-десятичные числа (BCD)

Существуют классы задач, для которых характерен ввод и выводом больших массивов числовых данных с последующим применением небольшого числа арифметических операций. Для этого случая используется двоично-десятичное представление чисел (BCD – Binary Coded Decimal), которое образуется следующим образом:

• каждая десятичная цифра представляется двоичной тетрадой, т.е. используются цифры от 0 до 9, а цифры от A до F - не используются.

Имеется 2 разновидности BCD-формата:

а) неупакованный формат – в каждом байте в младшей тетраде размещается код десятичной цифры, а значение старшей тетрады байта игнорируется. Этот формат используется при вводе и выводе чисел, и содержимое старшей тетрады определяется в соответствии с ASCI I.

Например, для положительного числа получим код

9806  хххх1001хххх1000хххх0000хххх0110 (4 Б);

б) упакованный формат – в каждом байте хранятся две цифры.

Например, для того же числа получим код

9806  1001100000000110 (2 Б).

Отрицательные числа в BCD представляются в дополнительном коде. Алгоритм формирования дополнительного кода описан выше, но для BCD формата имеет вид:

- все цифры, кроме младшей заменяются инверсией, т.е. (9 – {цифра});

- последняя (младшая) цифра заменяется дополнением, т.е. (10 – {цифра});

- правые нулевые разряды не изменяются, и младшим разрядом считается самый правый ненулевой разряд.

Знак хранится и обрабатывается в отдельном байте, который заполнен нулями, кроме старшего бита, который для отрицательного числа устанавливается в 1.

Например, для числа 561 в упакованном формате получим

561  00000101 01100001 (2 Б)

для отрицательного числа

[-567]доп =	10000000	1001 0100	0011 1001
	знак	9 4	3 9

В памяти числа хранятся в польской инверсной записи(LEM)

1. Символьные данные

Символьные данные хранятся в памяти ПЭВМ в двоично-кодированном виде, причем каждый символ кодируется одним байтом, что позволяет закодировать 256 различных символов.

Используется система кодирования ASCI I (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код для информационного обмена.

Основные особенности кодировки ASCI I:

• код пробела меньше кода любого графически представляемого символа и не является нулевым байтом;

• коды цифр упорядочены по возрастанию и идут без пропусков

код(i) = код(‘0’)+i,

где i - цифра от 1-9,

код(‘0’) <> нулю (т.е. не нулевой байт);

• коды заглавных латинских букв упорядочены по алфавиту без пропусков;

• то же верно для малых латинских букв;

Для кодирования кириллицы используются несколько альтернативных кодировок.

Например, в кодировке CP1251, широко используемой в системах Microsoft Windows коды букв кириллицы (заглавных и строчных) также упорядочены по алфавиту.

Строки символов, т.е. их последовательности размещаются в оперативной памяти в естественном порядке, начиная с определенного адреса.

Например: строка ‘Ав_с»’ будет представлена в памяти по адресу x последовательностью байтов

x	x+1	x+2	x+3
код(‘A’)	код(‘в’)	код(‘_’)	код(‘с’)

1. Вещественные данные

Вещественные данные обрабатываются сопроцессором Intel 8087 (вспомогательным процессором). Современные МП типа Pentium имеют встроенный сопроцессор. Сопроцессор позволяет выполнить дополнительный набор арифметических команд над числами разных типов:

• целые со знаком (2Б);

• короткие целые со знаком (4Б);

• длинные целые со знаком (8Б);

• упакованные BCD-формата (10Б);

• короткие вещественные (4Б);

• длинные вещественные (8Б)

• временные вещественные (10Б).

В упакованном BCD-формате число занимает 10 байтов, причем первый байт – знак числа, остальные 9Б могут хранить 18 цифр.

Например: числа в сопроцессоре представлены в виде

00 00 00 00 00 12 34 56 78 90 - положительное число,

80 99 99 99 99 87 65 43 21 00 - отрицательное число.

При вводе знак “+“ не требуется, достаточно записать все значащие цифры числа.

Вещественные числа представляются в экспоненциальной форме

А = М * 2^Р ,

где М – мантисса числа,

р – двоичный порядок числа.

Порядок определяет положение дробной точки в числе. Для упрощения арифметики используется смещенный порядок (характеристика) числа р*. Нулевой порядок смещается на 127, тогда порядок числа вычисляется по формуле

p = р*-127

Мантисса представляется в нормализованном виде в двоичной системе счисления так, чтобы старшая цифра находилась в разряде целых единиц. Т.к. эта цифра присутствует всегда к=1, то ее наличие подразумевается, а в памяти ее не хранят.

Для вещественных чисел используют 3 формата:

• короткое вещественное (4Б)

31	30 23	22 0
	характеристика	мантисса
знак

• длинное вещественное (8Б)

63	62 52	51 0
	характеристика	мантисса
знак

• временное вещественное

79	78 64	63 0
	характеристика	мантисса
знак

В сопроцессоре есть восемь 10-байтовых регистров. Набор этих регистров чаще всего используется в режиме стека, но можно обращаться к конкретному регистру по имени от ST(0) до ST(7).

Работа со стеком

Стек – это область оперативной памяти, запись и чтение данных в которой основан на принципе LIFO (Last input first output, т.е. «последним пришел – первым ушел»).