Что такое операнд в ассемблере

Операнды в языке ассемблера

Операнд – объект, над которым выполняется машинная команда.

Операнды ассембле­ра описываются выражениями с числовыми и текстовыми константами, мет­ками и идентификаторами переменных с использованием знаков операций и некоторых зарезервированных слов.

Операнды могут комбинироваться с арифметическими, логическими, побитовы­ми и атрибутивными операторами для расчета некоторого значения или опреде­ления ячейки памяти, на которую будет воздействовать данная команда или ди­ректива.

Способы адресации операндов

Под способами адресации понимаются существующие способы задания адреса хранения операндов:

Операнд задается на микропрограммном уровне (операнд по умолчанию): в этом случае команда явно не содержит операнда, алгоритм выполнения команды использует некоторые объекты по умолчанию (регистры, признаки и т.д.).

Операнд задается в самой команде (непосредственный операнд): операнд является частью кода команды. Для хранения такого операнда в команде выделяется поле длиной до 32 бит. Непосредственный операнд может быть только вторым операндом (источником). Операнд-получатель может находиться либо в памяти, либо в регистре.

Операнд находится в одном из регистров (регистровый операнд): в коде команды указываются именами регистров. В качестве регистров могут использоваться:

Прямая адресация : эффективный адрес определяется непосредственно полем смещения машинной команды, которое может иметь размер 8, 16 или 32 бита.

Косвенная адресация в свою очередь имеет следующие виды:

Косвенная базовая (регистровая) адресация. При такой адресации эффективный адрес операнда может находиться в любом из регистров общего назначения, кроме sp/esp и bp/ebp (это специфические регистры для работы с сегментом стека). Синтаксически в команде этот режим адресации выражается заключением имени регистра в квадратные скобки [].

Данный способ адресации позволяет динамически назначить адрес операнда для некоторой машинной команды и применяется при организации циклических вычислений и при работе со структурами данных, массивами.

Косвенная базовая (регистровая) адресация со смещением предназначена для доступа к данным с известным смещением относительно некоторого базового адреса, используется для доступа к элементам структур, когда смещение элементов известно заранее, на стадии разработки программы, а базовый (начальный) адрес структуры должен вычисляться динамически, на стадии выполнения программы. Модификация содержимого базового регистра позволяет обратиться к одноименным элементам различных экземпляров однотипных структур данных.

Косвенная индексная адресация. Для формирования эффективного адреса используется один из регистров общего назначения, но обладает возможностью масштабирования содержимого индексного регистра.

Значение эффективного адреса второго операнда вычисляется выражением mas+( esi *4) и представляет собой смещение относительно начала сегмента данных.

Наличие возможности масштабирования существенно помогает в решении проблемы индексации при условии, что размер элементов массива постоянен и составляет 1, 2, 4 или 8 байт.

Данный вид адресации также может использоваться со смещением.

Косвенная базовая индексная адресация. Эффективный адрес формируется как сумма содержимого двух регистров общего назначения: базового и индексного. В качестве этих регистров могут применяться любые регистры общего назначения, при этом часто используется масштабирование содержимого индексного регистра.

В случае использования косвенной базовой индексной адресация со смещением эффективный адрес формируется как сумма трех составляющих: cодержимого базового регистра, cодержимого индексного регистра и значения поля смещения в команде.

При использовании подобного выражения для перехода нельзя забывать о длине самой команды, в которой это выражение используется, так как значение счетчика адреса соответствует смещению в сегменте кода данной, а не следующей за ней команды. В приведенном выше примере команда jmp занимает 2 байта. Длина этой и некоторых других команд может зависит от того, какие в ней используются операнды. Команда с регистровыми операндами будет короче команды, один из операндов которой расположен в памяти. В большинстве случаев эту информацию можно получить, зная формат машинной команды.

Операторы в языке ассемблера

Операнды являются элементарными компонентами, из которых формируется часть машинной команды, обозначающая объекты, над которыми выполняется операция. В более общем случае операнды могут входить как составные части в более сложные образования, называемые выражениями . Выражения представляют собой комбинации операндов и операторов , рассматриваемые как единое целое. Результатом вычисления выражения может быть адрес некоторой ячейки памяти или некоторое константное (абсолютное) значение.
Выполнение операторов ассемблера при вычислении выражений осуществляется в соответствии с их приоритетами. Операции с одинаковыми приоритетами выполняются последовательно слева направо. Изменение порядка выполнения возможно путем расстановки круглых скобок, которые имеют наивысший приоритет.

Характеристика основных операторов.

Операторы сдвига выполняют сдвиг выражения на указанное количество разрядов. Например,

Операторы сравнения (возвращают значение истина или ложь) предназначены для формирования логических выражений. Логическое значение истина соответствует логической единице, а ложь – логическому нулю. Логическая единица – значение бита равное 1, логический ноль – значение бита, равное 0.

Назначение операторов сравнения приведено в таблице

Логические операторы выполняют над выражениями побитовые операции. Выражения должны быть константными. Например,

Индексный оператор [ ]. Транслятор воспринимает наличие квадратных скобок как указание сложить значение выражения за [] со значением выражения, заключенным в скобки. Например,

Наличие индексного оператора указывает транслятору, что необходимо получить значение по вычисленному адресу.

Оператор переопределения типа ptr применяется для переопределения или уточнения типа метки или переменной, определяемых выражением. Тип может принимать одно из следующих значений.

В примере для сравнения значения по адресу esi с константой необходимо явно указать, данные какого типа будут сравниваться.

Оператор переопределения сегмента : (двоеточие) вычисляет физический адрес относительно конкретно задаваемой сегментной составляющей, в качестве которой могут выступать:

Оператор именования типа структуры . (точка) также заставляет транслятор производить определенные вычисления, если встречается в выражении.

Оператор получения сегментной составляющей адреса выражения seg возвращает физический адрес сегмента для выражения, в качестве которого могут выступать метка, переменная, имя сегмента, имя группы или некоторое символическое имя.

Оператор получения смещения выражения offset позволяет получить значение смещения выражения в байтах относительно начала того сегмента, в котором выражение определено. Например,

Оператор type возвращает число байтов, соответствующее определению указанной переменной:

Оператор width возвращает размер в битах объекта типа RECORD или его поля.

Источник

Что такое операнд в ассемблере

9.1 АССЕМБЛЕР. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММЫ.

Язык программирования наиболее полно учитывающий особенности «родного» микропроцессора и содержащий мнемонические обозначения машинных команд называется Ассемблером. Программа, написанная на Ассемблере называется исходной программой. Далее остановимся на версии, называемой Турбо Ассемблер.

Действия обусловленные операциями перечисленными в пп.б,в,г выполняются на этапе трансляции, т.е. являются командами Ассемблеру. Операции, называемые командами или инструкциями выполняются во время выполнения программы, т.е. являются командами микропроцессору.

9.2 ФОРМАТ КОМАНД И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Инструкция записывается на отдельной строке и включает до четырех полей, необязательные из которых выделены [ ]:

Операндами могут быть явно или неявно задаваемые двоичные наборы, над которыми производятся операции.Операнды приводятся в одной из четырех систем счисления и должны оканчиваться символом b(B), o(O), d(D), h(H) для 2, 8, 10 или 16-ной СС. К шестнадцатиричному числу добавляется слева ноль, если оно начинается с буквы.

Для МП 1810ВМ86 (8086) команда занимает от одного до шести байтов. Первым байтом команды всегда является код операции, например код команды INT XXh равен CD(HEX).

Большинство остальных способов адресации являются комбинациями или видоизменениями перечисленнных.

В первом случае операнд(ы) располагаются в регистрах микропроцессора (МП), например по команде MOV AX,CX пересылается содержимое CX в AX.

При непосредственной адресации операнд располагается в памяти непосредственно за КОП, инструкция MOV AL,0f5h записывает число 245(f5) в регистр AL.

В случае прямой адресации за КОП следует не сам операнд, а адрес ячейки памяти или внешнего устройства, например команда IN AL,40h вводит байт данных из внешнего устройства с адресом 40h.

Косвенная адресация отличается от регистровой тем, что в регистре хранится адрес операнда, т.е. по команде MOV AL,[BX] в аккумулятор al будет записано число из ячейки памяти с адресом, хранящимся в регистре BX.

Стековая адресация производится к операндам расположенным в области памяти, называемой стек.

9.3 НЕКОТОРЫЕ ОПЕРАТОРЫ, ПРЕДОПРЕДЕЛЁННЫЕ ИМЕНА, ДИРЕКТИВЫ И КОМАНДЫ АССЕМБЛЕРА 80X86(8088)

9.3.1 ПРЕДОПРЕДЕЛЕННЫЕ ИМЕНА

в сегментном регистре DS теперь адрес сегмента данных.

9.3.2 ОПЕРАТОРЫ

mov si, 01010101b SHR 3; в регистр SI будет загружено число 0Ah (00001010).

mov dl, (10d OR 5d) XOR 7d; (dl) будет равно 8.

mov dl,[es:bx]; поместить в dl байт данных из сегмента es и отстоящий от его начала на (bx) байтов (смещение).

mov bx, OFFSET table

9.3.3 ДИРЕКТИВЫ (ПСЕВДООПЕРАТОРЫ)

videoram = 0B800h; присвоение videoram = 0B000h;

Вызов этого макроса производится командой: Swap m,n

.MODEL tiny;под программу,данные и стек отводится один общий сегмент (64 Kb).

.STACK 200h; выделяет 512 байтов для стека.

9.3.4 КОМАНДЫ ПЕРЕСЫЛКИ

mov al,[table + bx] Регистр BXРегистр ALАдресКод0010XX0800 (table)8с08xxxx081058

mov al,[table + bx] Регистр BXРегистр ALАдресКод0010580800 (table)8с08xxxx081058

2. PUSH RP; поместить на вершину стека содержимое пары регистров RP (например push bx).

3. POP RP; снять с вершины стека два байта и поместить в пару RP (например pop ax).

4. XCHG DST, SRC; поменять местами содержимое (DST) и (SRC). Оба операнда не могут быть одновременно содержимым ячеек памяти.

5. XLAT SRC; извлечь из таблицы с начальным адресом SRC байт данных имеющий номер от начала таблицы = (AL), и поместить его в AL. Адрес SRC должен находиться в регистре BX. Другой вариант: XLATB.

6. IN ACCUM, PORT; поместить в аккумулятор AL или AX байт или слово из порта с адресом PORT. Если адрес порта FF, то адрес порта указывается косвенно, через содержимое регистра DX (специальная функция регистра общего назначения).

7. OUT PORT, ACCUM; переслать из аккумулятора AL или AX байт или слово в ВУ с символическим адресом PORT.

8. LEA RP,M; загрузить в регистр RP эффективный адрес (смещение) ячейки памяти с символическим адресом M.

9.3.5 АРИФМЕТИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ

1. ADD DST, SRC; сложить содержимое SRC и DST и результат переслать в DST.

add al, [mem_byte]; mem_byte однобайтовая ячейка памяти

add [mem_word], dx; mem_word двухбайтовая ячейка памяти

2. INC DST; увеличить (DST) на 1 (инкремент (DST)).

3. SUB DST, SRC; вычесть (SRC) из (DST) и результат поместить в DST.

4. DEC DST; декремент (DST).

5. CMP DST, SRC; сравнить содержимое DST и SRC. Эта команда выполняет вычитание (SRC) из (DST) но разность не помещает в DST и по результату операции воздействует на флаги.

BX0101 1111 0000 1111 = 5F0FDX0111 0111 0111 0111 = 7777BX (результат)0111 1111 0111 1111 = 7F7F

4. NOT DST; инверсия всех битов приемника.

5. TEST DST, SRC; выполняет операцию AND над операндами, но воздействует только на флаги и не изменяет самих операндов.

6. SHR DST, CNT; логический сдвиг вправо, освобождающиеся слева биты заполняются нулем, крайний правый бит выталкивается во флаг CF. Операнд DST может быть ячейкой памяти.

7. SHL DST, CNT; логический сдвиг влево.

8. RLC DST, CNT; циклический сдвиг влево через перенос

9. RRC DST, CNT;циклический сдвиг вправо через перенос

10. ROR DST, CNT;циклический сдвиг влево

11. ROL DST, CNT;циклический сдвиг вправо

9.3.7 КОМАНДЫ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ

1. CALL SUBR; вызов подпрограммы с адресом SUBR;

3. JMP NAME; безусловный переход к команде с символическим адресом NAME.

4. JA NAME или JNBE NAME; условный переход, если, например, в результате сравнения CMP DST, SRC приемник по абсолютной величине больше источника, то перейти к метке name.

5. JB NAME или JNAE NAME; условный переход, если, например, в результате сравнения CMP DST, SRC приемник по абсолютной величине меньше источника, то перейти к метке name (команды п4 и п5 выполняются по результатам выполнения операций над беззнаковыми числами).

7. JNZ NAME или JNE NAME; переход по «не нулю». (команды п6 и п7 выполняются по результатам выполнения операций над числами cо знаком ).

9.3.8 КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛАМИ

1. LOOP NAME; эта команда неявно уменьшает (CX) на 1 и осуществляет переход к ближней метке, если (CX) не равно 0.

2. LOOPZ NAME или LOOPE NAME кроме того осуществляет проверку ZF флага. Поэтому цикл заканчивается по условию, когда (CX) = 0 или (ZF) = 0 или и то и другое вместе. Т.о. эта команда служит для обнаружения первого ненулевого результата.

9.3.9 КОМАНДЫ ОБРАБОТКИ СТРОК (ЦЕПОЧЕК БАЙТОВ)

1. LODSB; команда lodsb загружает байт адресованный регистром SI из сегмента данных, и увеличивает SI на 1, если перед этим была введена команда CLD (очистить флаг направления DF) и уменьшает SI на 1, если была использована команда STD (установить флаг направления).

2. MOVSB; эта команда перемещает один байт из ячейки памяти с адресом в регистре SI в ячейку памяти с адресом в регистре DI и увеличивает (SI) и (DI) на 1. Значение SI может находиться, как в сегменте данных DS, так и в дополнительном сегменте ES. Значение DI может находиться только в дополнительном сегменте ES.

3. REP ;префикс повторения команды. Например окончание предыдущей программы может быть записано в виде:

5. REPZ или REPE; префикс повторения. Выполнение команды завершается, когда (CX) = 0 или (ZF) = 0.

В конце этого примера номер первого несовпадающего байта (CX) = 5.

9.3.10 КОМАНДЫ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРОМ

1. CLC; сбросить флаг переноса (CF) = 0.

2. STC; установить флаг переноса (CF) = 1.

3. CMC; инвертировать флаг пнреноса.

4. CLD; очистить флаг направления (DF) = 0, в этом случае операции над строками (цепочками байтов) будут производиться от младшего адреса к старшему.

5. STD; установить флаг направления (DF) = 1,обработка цепочек байтов производится от старшего адреса к младшему.

6. STI; установить флаг прерываний (IF) = 1, разрешить прерывания от внешних устройств.

7.CLI; очистить флаг прерываний.

8. NOP; холостая операция.

9.3.11 КОМАНДЫ ПРЕРЫВАНИЙ

1. INT INUM; эта команда вызывает программное прерывание, то есть переход к ячейке памяти с адресом хранящимся в четырех байтах, начиная с адреса INUM * 4, где INUM = (0. 255). Это 4-х байтовое число является указателем подпрограммы обработчика данного прерывания, и иначе называется вектором прерывания.Таким образом первый килобайт памяти 256 * 4 отводится под векторы прерываний.

Операции инициируемые программными прываниями определяются кодом в регистре AH, например:

9.3.12 ВЛИЯНИЕ КОМАНД НА ФЛАГИ

В таблицу включены только те инструкции, которые влияют на флаги.

Источник