Chapter_09 (1110561), страница 3
Текст из файла (страница 3)
. .XdwN dup (?). . .DendsCsegmentassume cs:C,ds:D,es:D,ss:StackStart:movax,Dmovds,axmoves,ax. . .movcx,N; Число элементовmovax,1; Присваиваемое значениеleadi,X; Адрес первого элементаcld; Прямой просмотр массиваrepstoswРассмотрим ещё один пример. Напишем фрагмент программы для решения задачи присваиваниявсем элементам знакового массива целых чисел Y абсолютных значений соответствующих им элементов массива X, т.е. Y:=abs(X)(учтите, что подобный оператор присваивания – это только иллюстрация условия задачи, так в Паскале для массивов написать нельзя).NDXYDiagnequ5000segmentdwN dup (?)dwN dup (?)db'Большое значение в X!$'. .
.DendsCsegmentassume cs:C,ds:D,es:D,ss:StackStart:movax,Dmovds,axmoves,ax. . .movcx,Ncld; Прямой просмотрleasi,Xleadi,Y8L:L1:lodswcmpax,0jgeL1negaxjnoL1leadx,Diagnoutstrfinishstoswloop LВ приведённом примере массивы X и Y находятся в одном сегменте, поэтому регистры ds и esимеют одинаковые значения. Так как не у каждого отрицательного числа есть соответствующее емуабсолютное значение, то при обнаружении такой ситуации выдаётся аварийная диагностика, и выполнение программы прекращается.На этом мы закончим наше краткое изучение строковых команд, напомним, что для хорошегоосвоения этой темы необходимо использовать рекомендованные Вам учебник и задачник по языкуАссемблера.
А мы теперь перейдём к следующему классу команд – логическим командам.9.2. Логические командыВсе логические команды нашего компьютера рассматривают свои операнды как упорядоченныенаборы битовых значений. В таком наборе может содержаться 8 бит или 16 бит, в зависимости отразмера операнда. Для двух команд из этого класса (для двух команд сдвига) в этом наборе будет 9или 17 бит, это мы далее отметим особо.
Бит со значением 1 может часто трактоваться как логическое значение True, а нулевой бит – как логическое значение False, поэтому такие команды и называются логическими.Сначала рассмотрим двухадресные логические команды, имеющие такой общий вид:КОП op1,op2Ниже приведены допустимые операнды таких команд:op1r8m8r16m16op2r8, m8, i8r8, i8r16, m16, i16r16, i16Как видно, у этих команд допускаются такие же операнды, как и у команд сложения, вычитанияи сравнения.Будем нумеровать биты в операндах логических команд так же, как и в регистрах, справа-налевоот нуля до некоторого числа N.
Число N равно 7 для коротких (байтовых) операндов и равно 15 длядлинных операндов (размером в слово):N0. . .Таким образом, операнды логической команды можно рассматривать как массивы (вектора) логических элементов, проиндексированных от 0 до N. На языке Паскаль такие массивы можно, например, описать в следующем виде:Var op1,op2: array[0..N] of Boolean;Здесь мы не принимаем во внимание, что номера битов в логическом операнде, в отличие от индексов элементов массива в Паскале, идут в обратном порядке. Конечно, учитывая нумерацию битовв словах и байтах справа-налево, более правильным было бы описать эти массивы на Паскале какVar op1,op2: array[N..0] of Boolean;Однако на Паскале так записать невозможно, а для нашего дальнейшего рассмотрения это отличие внумерации не слишком принципиально.Рассмотрим теперь коды операций логических команд.
Схему выполнения команды логическо-го умноженияand op1,op29на языке Паскаль можно записать в видеfor i:=0 to N do op1[i]:=op1[i] and op2[i]Схему выполнения команды логического сложенияor op1,op2на языке Паскаль можно записать в видеfor i:=0 to N do op1[i]:=op1[i] or op2[i]Схему выполнения команды неэквивалентности (её часто называют также командой побитового сложения по модулю 2, что соответствует алгоритму выполнения этой команды)xor op1,op2на языке Паскаль можно записать в видеfor i:=0 to N do op1[i]:=op1[i] <> op2[i]Команда логического тестированияtest op1,op2выполняется точно так же, как и команда логического умножения, но без записи результата на место первого операнда, т.е.
как и у команды сравнения с кодом cmp её единственным результатом является установка флагов.И, наконец, рассмотрим одноадресную команду логического отрицанияnot op1где op1 имеет такие же допустимые форматы r8,m8,r16 и m16, как и первый операнд всех рассмотренных выше логических команд. Схема выполнения этой команды на Паскале можно записатькакfor i:=0 to N do op1[i]:=not op1[i]Заметим, что команда логического отрицания not op1 даёт абсолютно тот же результат, что икоманда xor op1,-1 , то есть, является избыточной в языке машины, однако её достоинствомявляется то, что она короче и более понятна программисту, читающему текст программы.Все перечисленные выше логические команды устанавливают флаги так же, как команда вычитания, например, флаги CF и OF будут всегда равны нулю (никакого переноса и переполнения, конечно же, нет), во флаг знака SF переносится левый бит результата и т.д.
Но, как мы вскоре увидим,интерес для программиста представляет здесь только флаг нулевого результата ZF, который, какобычно, равен единице (поднят) для полностью нулевого результата, и равен нулю (опущен), если врезультате есть хотя бы один ненулевой бит.Следует заметить, что мы использовали цикл for языка Паскаль только для иллюстрации и более строгого описания работы логических команд. Не следует понимать это слишком буквально: насамом деле логические команды на современных ЭВМ выполняют операции над всеми битами своихоперандов одновременно (чаще всего очень быстро – за один или два такта работы центральногопроцессора), а совсем не в последовательном цикле.19.3.
Команды сдвигаКоманды логические сдвига предназначены для сдвига (изменения индексов) битов в своём операнде. Операнд при этом можно рассматривать как битовый вектор, элементы которого пронумерованы от 0 до N так же, как и для рассмотренных до этого логических команд. Команды сдвига имеютформатКОП op1,op21Для любознательных студентов отметим, что для описания работы логических команд более подходитоператор цикла, скажем, какого-нибудь диалекта параллельного Фортрана, например для команды логическогоумножения:for all i in [0..N] do op1[i]:=op1[i] and op2[i]Этот оператор предписывает выполнить оператор в теле цикла одновременно (параллельно) для всех значений параметра цикла i.10где op1 может быть r8,m8,r16 или m16, а op2 – иметь значение единицы или быть коротким регистром cl.1 Сначала рассмотрим команды сдвига вида КОП op1,1 , а затем обобщим их на случай команд вида КОП op1,cl .Команда сдвига операнда на один бит влево имеет показанный ниже видshl op1,1и её выполнение можно так описать в виде операторов на Паскале:CF:=op1[N];for i:=N downto 1 do op1[i]:=op1[i-1];op1[0]:=0Ниже на рис.
9.2 показана схема выполнения этой команды.CFop10Рис. 9.2. Схема выполнения команды shl op1,1.Как видим, при сдвиге битового вектора на одну позицию влево самый левый бит не теряется, апопадает во флаг переноса CF, а на освободившееся справа место записывается нулевой бит. Все команды сдвига устанавливают флаги по значению результата по тем же правилам, что и командысложения и вычитания. Например, флагу-признаку отрицательного результата SF присваивается самый левый бит результата, т.е. SF:=op1[N]. Однако среди флагов, изменяемых командами сдвигов,в практическом программировании имеет смысл рассматривать только флаг переноса CF и флаг нуляZF (он устанавливается в единицу, если, как обычно, получается полностью нулевой векторрезультат).У названия кода операции сдвига влево shl (она называется логическим сдвигом влево), естьсиноним sal, который называется арифметическим сдвигом влево.
Логический и арифметическийсдвиги выполняются одинаково, а различие в их названиях будет понятно из дальнейшего изложения.В том случае, если мы будем трактовать операнд команды сдвига влево на один бит как целоечисло, то результатом сдвига является умножение этого числа на два. При этом результат умножения получается правильным, если во флаг переноса CF попадает незначащий бит результата. Такимобразом, для беззнакового числа при правильном умножении на 2 должно быть CF=0.
А вот длязнакового операнда результат получается правильным только тогда, когда значение флага переносасовпадает со знаковым (крайним слева) битом результата, т.е. после выполнения команды сдвигасправедливо равенство CF=op1[N] (как мы знаем, в этом случае флаг переполнения устаналвивается OF=0). Таким образом, правильность умножения на два с помощью команды сдвига влево можноконтролировать, как обычно, анализируя флаги переноса и переполнения для беззнаковых и знаковых чисел соответственно.Заметим, что беззнаковое и знаковое умножение в нашем компьютере делается разными командами mul и imul, однако умножении на 2 с помощью команды сдвига влево делается по одному алгоритму, как для знаковых, так и для беззнаковых чисел.
Именно поэтому одна команда логическогосдвига влево имеет два имени-синонима для своего кода операции: логический (т.е. беззнаковый)сдвиг shl и арифметический (т.е. знаковый) сдвиг sal.Рассмотрим теперь команды сдвига на один разряд вправо. По аналогии со сдвигом на одинразряд влево, сдвиг на один разряд вправо можно трактовать как деление целого числа на два. Однако так как деление на два должно выполняться по разным правилам для знаковых и беззнаковых целых чисел (вспомним различные команды div и idiv), то существуют две разные команды сдвигаоперанда на один бит вправо. Команда логического сдвига на один разряд вправоshr op1,1выполняется по правилу, которое можно так описать на Паскале:CF:=op1[0];for i:=0 to N-1 do op1[i]:=op1[i+1];1В старших моделях нашего семейства у команд сдвига дополнительно допускается также второй операндформата i8.
Мы в своих примерах этой возможностью, как и договаривались, пользоваться не будем.11op1[N]:=0На рис. 9.3 показана схема выполнения этой команды.op10CFРис. 9.3. Схема выполнения команды shr op1,1.Команда логического сдвига на один разряд вправо эквивалентна делению на два беззнаковогоцелого числа, результат при этом всегда получается правильным. Делению на два знакового целогочисла в определённом смысле эквивалентна команда арифметического сдвига операнда на одинбит вправоsar op1,1она выполняется по правилу:CF:=op1[0];for i:=0 to N-1 do op1[i]:=op1[i+1]Ниже на рис. 9.4 показана схема выполнения этой команды.op1CFРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
