- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Представление информации в эвм
- •2.1. Системы счисления
- •2.1.1. Основные понятия
- •2.1.2. Системы счисления, используемые в вычислительной технике
- •2.1.3. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •2.2. Типы данных
- •2.2.1. Типы данных, используемых в эвм
- •2.2.2. Константы
- •2.2.3. Логические величины
- •2.2.4. Символьные величины
- •2.2.5. Целые числа
- •2.2.6. Вещественные числа
- •2.3. Форматы команд
- •3. Основы построения эвм
- •3.1. Немного истории
- •3.2. Особенности архитектуры современной вычислительной машины
- •3.2.1. Основные понятия
- •3.2.2. Структурная организация машины
- •3.3. Вариант структуры микроЭвм
- •3.3.1. Общая структура машины
- •3.3.2. Процессор
- •3.3.3. Оперативная память
- •3.3.4. Системная память
- •3.3.5. Система адресации
- •3.3.6. Виртуальная память
- •3.3.7. Таймер
- •3.3.8. Внешние устройства
- •3.3.9. Принципы обмена информацией с внешними устройствами
- •Некоторые вопросы программного обеспечения
- •4.1. О программном обеспечении
- •4.2. Процесс компиляции
- •4.3. Компиляция с языка Ассемблера
- •5. Особенности архитектуры эвм типа ibm-рс
- •5.1. Введение
- •5.2. Исторический обзор процессоров клона 80х86
- •5.3. Классификация процессоров Intel 80х86
- •5.4. Особенности периферийных устройств ibm-pc
- •5.5. Характеристики компьютера
- •5.6. Сегментная адресация
- •5.7. Особенности распределения адресного пространства в компьютерах ibm-pc
- •5.7.1. Стандартная оперативная память (Conventional memory)
- •5.7.2. Область верхней памяти (Upper Memory Area ‑ uma)
- •5.7.3. Область высшей памяти (High Memory Area ‑ hma)
- •5.7.4. Расширенная память (eXtended Memory Specification — xms)
- •5.7.5. Дополнительная память (Expanded Memory Specification — ems)
- •5.8. Обмен информацией с периферийными устройствами
- •5.8.1. Порты ввода/вывода
- •5.8.2. Использование адресного пространства памяти
- •5.8.3. Прямой доступ к памяти
- •5.9. Прерывания
- •5.10. Начальный запуск эвм
- •5.11. Регистры процессора
- •5.11.1. Регистры общего назначения
- •5.11.2. Указатель инструкций
- •5.11.3. Регистр флагов и управляющие регистры
- •5.11.4. Регистры сегментов и селекторов
- •5.11.5. Системные адресные регистры
- •5.11.6. Регистры отладки
- •5.11.7. Регистры тестирования и модельно-специфические регистры
- •6. Debug — средство непосредственной коррекции и отладки загрузочного кода программ
- •6.1. Введение
- •6.1.1. Команды без аргумента
- •Input I порт
- •6.1.2. Команды обращения к ячейкам
- •15D0:010c bfffff mov di,ffff
- •15D0:010f 57 push di
- •6.1.3. Команды запуска программы
- •6.1.4. Команды просмотра и модификации регистров
- •7. Методы адресации
- •7.1. Введение
- •7.2. Регистровый метод адресации
- •159B:0101 1e push ds
- •159B:0101 1e push ds
- •159B:0101 1e push ds
- •7.3. Непосредственный метод адресации
- •7.4. Прямая адресация
- •7.5. Косвенная регистровая адресация
- •159B:0100 not word ptr [bx]
- •159B:0102 e000 loopnz 0104
- •7.6. Адресация по базе
- •7.7. Косвенная регистровая адресация с индексированием
- •159B:0102 0e push cs
- •7.8. Адресация по базе с индексированием
- •7.9. Относительная адресация
- •7.10. Косвенная регистровая адресация с масштабированием
- •7.11. Адресация по базе с индексированием и масштабированием
- •8. Синтаксис ассемблера
- •8.1. Директивы определения данных
- •8.1.1. Определение переменных
- •Cимвольные строки
- •Числовые данные
- •Примеры:
- •8.2. Выражения
- •8.3. Непосредственные операнды
- •8.4. Структуры
- •8.5. Сегменты
- •8.6. Модели памяти и упрощенные директивы определения сегментов
- •8.7. Упрощенные директивы описания сегментов
- •8.8. Создание программы на ассемблере
- •8.9. Получение выполняемого файла
- •9. Система команд
- •9.1. Классификация команд по операндам
- •9.2. Классификация команд по действию
- •9.2.1. Команды пересылки данных
- •9.2.2. Арифметические команды
- •8.2.3. Команды манипуляции битами
- •9.2.4. Управление центральным процессором
- •9.2.4. Команды передачи управления
- •Iret, iretd
- •9.3. Краткий список команд с используемыми операндами
- •9.3.1. Условные обозначения:
- •9.3.2. Инструкции пересылки данных
- •9.3.3. Арифметические, логические и инструкции сдвига
- •9.3.4. Инструкции обработки строк
- •9.3.5. Инструкции передачи управления
- •9.3.6. Инструкции управления процессором
- •Литература
9.2.2. Арифметические команды
Арифметические команды выполняют основные арифметические действия: сложение, вычитание, умножение, деление. Ниже перечислены некоторые из арифметических команд.
Команды: сложения — ADD, вычитания — SUB, сложения и вычитания переноса — ADC, SBB (операция с использованием значение флага CF).
При выполнении команды CMP производится вычитание операндов, но при этом результат никуда не записывается, а устанавливаются признаки в файловом регистре в соответствии с полученным результатом.
Команды умножения и деления: MUL — умножение беззнакового числа IMUL умножение чисел со знаком, DIV деление целых беззнаковых чисел, IDIV деление целых чисел со знаком.
INС — увеличение операнда на единицу, DEC — уменьшение операнда на единицу.
Команда NEG изменяет знак операнда. XADD обменивает содержимое операндов между собой и складывает их.
CMPXCHG — команда сравнения и обмена операндов между собой.
CMPXCG8H — сравнить и обменять 8 бит.
Команды десятичной коррекции применяются для поддержки десятичной арифметики: ААА, ААS, AAM, AAD, DAA, DAS.
8.2.3. Команды манипуляции битами
Эти команды применяются для выполнения операций с отдельными битами.
AND выполняет логическую операцию И для двух операндов.
OR выполняет логическую операцию ИЛИ для двух операндов.
NOT инвертирует биты операнда.
TEST — команда логического сравнения, аналогична AND, но результат не сохраняется. Применяется для проверки выбранных разрядов и установки регистра флагов.
XOR — выполняет операцию исключающее ИЛИ для 2-х операндов.
Команды установки и проверки отдельных бит: BT, BTS, BTR, BTC.
Сканирование бита — BSF и BSR осуществляют поиск первого единичного бита и заносят его номер в приемник.
Команды сдвига позволяют передвигать биты внутри операнда. Применяются для ускорения операции умножения и деления целых чисел и для преобразования двоичных полей: SHR, SHL, SAR, SAL, ROR, ROL, RCL, RCR, SHRD, SHLD.
9.2.4. Управление центральным процессором
Команды управление регистром флагов:
CLC, CLD,CLI, CMC, STC, STD, STI — изменяются значения некоторых флагов.
LAHF / SAHF — переносят данные между частью регистра флагов и регистром AH.
POPF, POPFD, PUSHF, PUSHFD — переносят данные между частью регистра флагов и стеком.
К системным инструкциям относятся такие, как:
INV — аннулирование данных во внутреннем КЭШе и инициация аннулирования во внешнем КЭШе (без обратной записи).
LGDT, LIDT, LLDT, LTR, SGDT, SIDT, SLDT, STR — чтение/запись системных адресных регистров.
LMSW, SMSW — чтение/запись слова состояния машины.
RDMSR, WRMSR — чтение/запись модельно-специфических регистров.
WBINVD — обратная запись модифицированных строк, аннулирование внутренней кэш-памяти, инициация аннулирования во внешнем КЭШе.
VERR, VERW — проверка возможности чтения/записи в указанном сегменте.
WAIT — режим ожидания завершения выполнения команды сопроцессора.
HLT — остановка процессора до получения какого-либо из сигналов аппаратного прерывания.
Следующие команды иногда также называются префиксами, так как всегда связаны со следующей за ними командой.
ESC — информирует, что следует команда для сопроцессора.
LOCK — монопольный захват шины процессора на время выполнения следующей операции (используется в многопроцессорных системах). Команда XCHG всегда захватывает шину на время выполнения.
SIZ — изменение разрядности операнда следующей команды.
ADDRSIZ — изменение разрядности адреса следующей команды.
CS:, SS:, DS:, ES:, FS:, GS: — изменение сегментного регистра следующей команды.
REP, REPE, REPZ, REPNE, REPNZ — повтор следующей операции до обнуления CX (ECX). CX (ECX) будет уменьшаться на 1 при каждом повторе операции.