plik

FORMATY INSTRUKCJI 80X86

Tryb adresowania

Postać argumentu

Rejestr segmentu

Rejestrowe

rej Brak

Natychmiastowe

stała brak

Bezpośrednie

przesunięcie
etykieta

DS
DS

Pośrednie rejestrowe

[BX]
[BP]
[DI]
[SI]

DS
SS
DS
DS

Pośrednie bazowe

[BX] + przesunięcie
[BP] + przesunięcie

DS
SS

Bezpośrednie indeksowe

[DI] + przesunięcie
[SI] + przesunięcie

DS
DS

Indeksowane bazowe

[BX][SI] + przesunięcie
[BX][DI] + przesunięcie
[BP][SI] + przesunięcie
[BP][DI] + przesunięcie

DS
DS
SS
SS

Adres efektywny jest odległością, wyrażoną w bajtach, określającą położenie
argumentu od początku segmentu.
Czas potrzebny jednostce wykonawczej na obliczenie adresu efektywnego jest
jednym z głównych czynników określających czas wykonania instrukcji.

Adresowanie bezpośrednie

Adresowanie bezpośrednie dotyczy rozkazów, w których adres argumentu jest

zawarty w bajcie rozkazowym lub następuje bezpośrednio po nim.
Adresowanie bezpośrednie odnosi się zwykle do rozkazów 3-bajtowych, w
których dwa ostatnie bajty zawierają adres argumentu umieszczonego
w pamięci. W niektórych mikroprocesorach jest możliwe określenie adresu
jednym bajtem odnoszącym się do zerowej strony pamięci. Adresowanie to
jest stosowane wówczas gdy znane jest położenie (adres) argumentu.

Kod operacji

Adres

Argument

Pamięć

W trybie adresowania bezpośredniego adres efektywny zawarty jest w instrukcji
– tak jak przechowywane są dane o wartościach natychmiastowych w
instrukcjach.
Przykład

MOV AX, TABLICA

Uwaga – procesory x86 przechowują dane w pamięci w odwrotnym porządku
tj. bardziej znaczący bajt jest umieszczony za mniej znaczącym.

Adresowanie pośrednie dotyczy rozkazów, w których jest zawarty adres

pośredni, pod którym znajduje się adres argumentu. Adresowanie to może
być stosowane wówczas, gdy program nie ma przyporządkowanego na
stałe obszaru pamięci, w którym działa, a adres argumentu jest obliczany w
trakcie realizacji programu.

0000
0001 BB TABLICA
0002 AA
0003 TABLICA+2
0004

AA BB

Kod operacji

Adres pośredni

Adres

Pamięć

Argument

Adresowanie pośrednie

Adresowanie pośrednie przez rejestr

W trybie adresacji pośredniej przez rejestr, adres efektywny argumentu zawarty
jest w rejestrze bazowym BX, wskaźniku bazy BP lub w rejestrze indeksowym
(SI lub DI). Rejestry będące argumentami pośrednimi obejmujemy nawiasami
kwadratowymi, aby odróżnić je od rejestrów argumentów.

Przykład
Instrukcja:
MOV AX, [BX]
ładuje zawartość komórki pamięci (określonej adresem zapisanym w rejestrze
BX) do rejestru AX.
Jednym ze sposobów umieszczania przesunięcia w rejestrze BX jest użycie
przedrostka OFFSET przed adresem pamięci. Na przykład:
MOV BX, OFFSET TABLICA
MOV AX, [BX]

powyższe instrukcje są równoważne:
MOV AX, TABLICA

Adresowanie pośrednie poprzez rejestr bazowy

W trybie adresacji pośredniej poprzez rejestr bazowy, asembler oblicza adres
efektywny przez dodanie wartości przesunięcia do zawartości rejestru BX lub
BP. Taki sposób wykorzystania rejestru jest bardzo wygodny do uzyskania
dostępu do struktur danych umieszczonych w różnych częściach pamięci, na
przykład, tablica rekordów.

Przykład
MOV AX, [BX] + 4

Adresowanie indeksowe polega na wyznaczeniu adresu argumentu przez

zsumowanie zawartości rejestru indeksowego i adresu zawartego wewnątrz
rozkazu. Może być stosowane w tych mikroprocesorach, które zawierają
rejestry indeksowe. Adresowanie to jest stosowane wówczas, gdy jest
konieczny dostęp do danych umieszczonych kolejno w pamięci.

Kod operacji

Adres bazowy

Przesunięcie

Pamięć

Argument

Rejestr indeksowy

Przesunięcie

Adresowanie indeksowe

Adresowanie indeksowane bezpośrednie
W trybie adresowania indeksowanego bezpośrednio, adres efektywny jest sumą
przesunięcia i rejestru indeksowego DI lub SI. Ten rodzaj adresowania jest
wygodny do uzyskiwania dostępu do elementów tablicy. Przesunięcie wskazuje
początek tablicy a rejestr indeksowy na jej element.

0019

001A

001B
001C

001D

001E BB

001F AA

0020

001A

AA BB

Na przykład, mamy tablicę bajtów TABLICA_B:
MOV  DI, 2
MOV  AL, TABLICA_B[DI]
sekwencja powyższa ładuje trzeci element tablicy do rejestru AL.
W tablicy słów TABLICA_S, elementy są oddalone od siebie o 2 bajty – należy
podwoić numer elementu, aby uzyskać wartość jego indeksu:
MOV  DI, 4
MOV  AX, TABLICA_S[DI]

Adresowanie indeksowane bezpośrednie poprzez rejestr bazowy

Adres efektywny jest sumą rejestru bazowego i rejestru indeksowego oraz
(opcjonalnie) przesunięcia. Ponieważ mamy tu dwa przesunięcia, ten tryb
adresowania jest wygodny do uzyskania dostępu do tablic dwuwymiarowych.
Rejestr bazowy przechowuje adres początku tablicy, podczas gdy przesunięcie i
rejestr indeksowy dostarczają przesunięcia wiersza i kolumny:

MOV  AX, TABLICA_2 [BX] [DI]
Inne postacie argumentów trybu adresowania indeksowanego bezpośrednio
poprzez rejestr bazowy:

MOV AX, [BX + 2 + DI]
MOV  AX, [DI + BX + 2]
MOV AX, [BX + 2]  [DI]
MOV AX, [BX]  [DI + 2]

Wiele mikroprocesorów posiada rejestr używany do adresowania

pośredniego z automatyczną dekrementacją, np. przed przesłaniem danej pod
wyznaczony adres i inkrementacją po pobraniu danej. Umożliwia to realizację
mechanizmu stosu, czyli pobieranie danych w odwrotnej kolejności niż zostały
zapamiętane.
Mechanizm stosu jest realizowany w pamięci o bezpośrednim dostępie z
użyciem wyżej wymienionego rejestru, zwanego wówczas wskaźnikiem stosu.
Jego zawartość stanowi adres wierzchołka stosu. Każdy zapis na stos powoduje
przesunięcie wierzchołka stosu w górę tak, że poprzednia wartość staje się
niedostępna, a dostępna jest wartość ostatnio przesłana. Po pobraniu danej z
wierzchołka stosu obniża się on i znów staje się dostępna dana zapisana przed
ostatnio pobraną. Stos jest bardzo wygodną organizacją danych stosowaną
często wówczas, gdy należy przechowywać aktualne dane podczas
wykonywania innego zadania, przerywającego realizowany ciąg operacji.

Tryby

adresowania

umożliwiają programiście piszącemu programy

użytkowe na łatwą implementację różnych typów danych, występujących w
językach wysokiego poziomu. Ogólnie, dane mogą być statyczne (w tym
globalne), lokalne (tworzone na stosie podczas wejścia do procedury)
i umieszczane w pamięci przydzielanej dynamicznie.

W mikroprocesorach rodziny Intel do tworzenia przemieszczenia mogą być
wykorzystywane trzy elementy: rejestr bazowy, rejestr indeksowy i stała
określająca stałe przemieszczenie. W mikroprocesorze 80286 jako rejestry
bazowe mogą być wykorzystywane rejestry BX lub BP, w mikroprocesorze
80386 i i486 jeden z ośmiu rejestrów:

EAX, EBX, ECX, EDX, ESP, EBP, ESI, EDI.
jako rejestry indeksowe w mikroprocesorze 80286 można wykorzystać rejestry
SI oraz DI, natomiast w mikroprocesorze 80386 i i486: EAX, EBX, ECX,
EDX, EBP, ESI, EDI.

Jak widzimy rejestr ESP nie może być rejestrem indeksowym. Dodatkowo w
mikroprocesorach 80386 i i486 jest kodowany współczynnik skali równy 1, 2, 4
lub 8, przez który należy pomnożyć zawartość rejestru indeksowego.
Przemieszczenie w przypadku mikroprocesora 80286 jest liczbą 8 lub 16-
bitową, w przypadku mikroprocesorów 80386 i i486 liczbą 8 lub 32-bitową.

INSTRUKCJE PRZESYŁANIA DANYCH

Mnemonik Format

asemblera

Znaczniki

Ogólnego przeznaczenia
MOV

MOV przeznaczenie, źródło

PUSH

PUSH źródło

PUSH

PUSH wartość natychmiastowa

PUSHA

POP

POP przeznaczenie

POPA

XCHG

XCHG przeznaczenie, źródło

XLAT

XLAT tablica źródłowa

Wejścia/wyjścia
IN

IN akumulator, port

OUT

OUT port, akumulator

Przenoszenia adresów
LEA

LEA rejestr-16, pamięć-16

LDS

LDS rejestr-16, pamięć-32

LES

LES rejestr-16, pamięć-16

Przenoszenie znaczników
LAHF LAHF

SAHF

SF, ZF, AF, PF, CF

PUSHF PUSHF

POPF POPF

wszystkie

Instrukcje ogólnego przeznaczenia
MOV - kopiowanie wartości z argumentu źródłowego do docelowego.

Możliwych jest wiele kombinacji argumentów
mov  reg, reg
mov  reg, imm
mov  reg, mem

Przykłady:
MOV AX, 1 ;   AX=1
MOV ES:[BX], AX
MOV DS., AX
MOV BL, AL.
MOV CL, 25H

PUSH źródło
POP przeznaczenie
Instrukcja PUSH umieszcza zawartość 16-bitowego rejestru lub komórki
pamięci na szczycie stosu. Instrukcja POP działa odwrotnie, zdejmuje słowo ze
stosu i umieszcza je w komórce pamięci lub w rejestrze.

Argument

108

107

109
110
111

Wskaźnik stosu

109

Argument

108

107

109
110
111

Wskaźnik stosu

108

Argument

108

107

109
110
111

Wskaźnik stosu

108

Argument

108

107

109
110
111

Wskaźnik stosu

109

Zapis i odczyt danej ze stosu: a) stan przed zapisem, b) stan po

zapisie, c) stan przed odczytem, d) stan po odczycie.

Przykład

PUSH AX  ; Zapamiętaj AX,
PUSH ES  ;ES,
PUSH DI  ;DI,
PUSH SI  ;SI

. . . .

. . . .

POP SI

; Przywróć SI,

POP DI

;DI,

POP ES

;ES,

POP AX ; i AX

PUSH ES
POP DS.

PUSHA,  POPA  - instrukcje przesłania i pobrania wszystkich rejestrów
ogólnego przeznaczenia.
PUSHA przenosi rejestry w kolejności AX, CX, DX, BX, początkową wartość
SP, BP, SI i DI. POPA – przywraca wartości tych rejestrów w odwrotnym
porządku.

XCHG - zamiana miejscami bajtów lub słów.

XCHG AX, BX  ; Zamień miejscami dwa 16-bitowe rejestry
XCHG AL., AH  ;

XLAT  - pobranie bajtu z tablicy do AL. Maksymalny rozmiar tablicy wynosi
256 bajtów.
Przykład

MOV AL.,

MOV BX,

OFFSET

TAB_ZN

XLAT TAB_ZN

Instrukcje wejścia-wyjścia

IN akumulator,

port

OUT port,

akumulator

Przykłady
IN

AL., 200

;Pobierz bajt z portu 200

IN AL.,

PORT_VAL

OUT 30H,

OUT

DX, AX

; Wyślij słowo do portu określonego przez DX

Instrukcje przenoszenia adresów

LEA – załadowanie adresu efektywnego
LEA rejestr-16, pamięć-16

Przykład
LEA BX,

TABLICA[DI]

INSTRUKCJE ARYTMETYCZNE

Mnemonik Format

asemblera

Znaczniki

Dodawanie
ADD

ADD przeznaczenie, źródło OF, SF, ZF, AF, PF, CF

ADC

ADC przeznaczenie, źródło OF, SF, ZF, AF, PF, CF

AAA AAA

DAA

SF, ZF, AF, PF, CF

INC

INC przeznaczenie

OF, SF, ZF, AF, PF

Odejmowanie
SUB przeznaczenie,

źródło

OF, SF, ZF, AF, PF, CF

SBB przeznaczenie,

źródło

OF, SF, ZF, AF, PF, CF

AAS

DAS

OF, SF, ZF, AF, PF, CF

DEC

przeznaczenie

OF, SF, ZF, AF, PF

NEG

przeznaczenie

OF, SF, ZF, AF, PF, CF

CMP przeznaczenie,

źródło

OF, SF, ZF, AF, PF, CF

Mnożenie
MUL MUL

źródło OF,

IMUL IMUL

źródło OF,

IMUL

IMUL rej16, natychmiastowa OF, CF

IMUL

IMUL rej16, źródło, natychm. OF, CF

AAM AAM

Dzielenie
DIV

DIV źródło

IDIV IDIV

źródło

AAD AAD

Instrukcje dodawania

ADD – dodaj, ADC – dodaj z przeniesieniem

ADD

AX, CX

; Dodaj mniej znaczące 16 bitów

ADC BX,

;

następnie bardziej znaczące 16 bitów

AAA – poprawka wyniku dodawania liczb w reprezentacji ASCII
DAA - poprawka wyniku dodawania liczb w postaci kodu BCD.
Dla obu instrukcji argument powinien być umieszczony w rejestrze AL.

Przykład
ADD

AL., BL

; Dodaj spakowane liczby BCD z AL. i BL

AAA

;

przekształć wynik do liczby niespakowanej

Instrukcje odejmowania

SUB – odejmowanie
SBB – odejmowanie z pożyczką

Instrukcje SUB i SBB są podobne do swoich odpowiedników w operacji
dodawania (ADD i ADC), ale przy odejmowaniu znacznik przeniesienia (CF)
działa jako wskaźnik pożyczki

Przykład
SUB

AX, BX

;Odejmij mniej znaczące 16 bitów

SBB BX,

;

następnie bardziej znaczące

AAS – poprawka ASCII po odejmowaniu
DAS – poprawka dziesiętna

CMP – porównanie wartości przeznaczenia ze źródłem, CMP odejmuje źródło
od przeznaczenia i ustawia lub zeruje znaczniki: OF, SF, ZF i CF.

Instrukcje mnożenia
MUL – mnożenie liczb bez znaku
IMUL – mnożenie liczb ze znakiem

MUL źródło
IMUL źródło
gdzie źródło jest bajtowym lub rozmiaru słowa rejestrem ogólnego
przeznaczenia lub komórką pamięci. Jako drugiego argumentu instrukcje te
używają zawartości rejestru AL. (dla operacji bajtowych) lub AX (dla operacji
na słowach). Iloczyn o podwójnym rozmiarze przekazują w następujący sposób:
- mnożenie bajtów wytwarza 16-bitowy iloczyn, przechowywany w AH i AL.
- mnożenie słów wytwarza 32-bitowy iloczyn, przechowywany w DX

(bardziej znaczące bity) i w AX (mniej znaczące).

Instrukcje dzielenia
DIV źródło
IDIV źródło
gdzie źródło jest rejestrem ogólnego przeznaczenia o rozmiarze bajtu lub słowa
albo komórką pamięci i zawiera dzielnik, dzielna jest przechowywana w AX lub
w DX i AX (dla operacji na słowie).

INSTRUKCJE STERUJĄCE

Mnemonik Format

asemblera

Znaczniki

Przekazanie (skok) bezwarunkowe
CALL

CALL adres

RET

RET [wartość pobierana]

JMP

JMP adres

Przekazanie (skok) warunkowe
JA/JNBE

JA skok bliski

JAE/JNB

JAE skok bliski

JB/JNAE/JC

JB skok bliski

JBE/JNA

JBE skok bliski

JCXZ

JCXZ skok bliski

JE/JZ

JE skok bliski

JG/JNLE

JG skok bliski

JGE/JNL

JGE skok bliski

JL/JNGE

JL skok bliski

JLE/JNG

JLE skok bliski

JNC

JNC skok bliski

JNE/JNZ

JNE skok bliski

JNO

JNO skok bliski

JNP/JPO

JNP skok bliski

JNS

JNS skok bliski

JO skok bliski

JP/JPE

JP skok bliski

JS skok bliski

Pętle
LOOP

LOOP skok bliski

LOOP/LOOPZ

LOOPE skok bliski

LOOPNE/LOOPZ LOOPNE skok bliski

W celu umożliwienia zmiany biegu programu można używać instrukcji skoków – przejście do
innego miejsca programu (warunkowo lub bezwarunkowo) bez jawnej możliwości powrotu
do miejsca wywołania (adres powrotu nie jest generowany i przechowywany), ale też można
zastosować instrukcję CALL, która poza przekazaniem sterowania do nowego miejsca kodu
podobnie jak JMP, zapamiętuje poprzez odłożenie na stosie adres następnej po CALL
instrukcji, umożliwiając powrót do miejsca wywołania. Po wykonaniu kodu procedury
wykonywana jest komplementarna do CALL instrukcja RET, zdejmująca ze stosu adres
powrotu i przekazująca do niego sterowanie. Rozróżniamy procedury bliskie (near) i dalekie
(far). Dla bliskich, mieszczących się w tym samym segmencie kodu, na stos odkładany jest
IP, dla dalekich IP oraz CS.

Instrukcja CALL:

CALL adresat

gdzie adresat jest nazwą wywołanej procedury.
Jeśli adresat jest typu NEAR, CAAL umieszcza na stosie przesunięcie następnej po CALL
instrukcji. Gdy adresat jest typu FAR – umieszcza na stosie najpierw zawartość rejestru CS, a
następnie przesunięcie.
Po zapamiętaniu adresu powrotu, CALL ładuje adres względny etykiety adresata do IP. Jeśli
procedura jest typu FAR, ładuje także do CS adres segmentu etykiety.

Instrukcja RET:
RET wartość

pobiera adres powrotny ze stosu.
Jeśli procedura była typu NEAR (tzn. w tym samym segmencie kodu co CALL), RET pobiera
jedno słowo i ładuje go do wskaźnika instrukcji (IP). Jeśli procedura była typu FAR
(znajdowała się w innym segmencie kodu), RET pobiera dwa słowa ze stosu: przesunięcie dla
IP, następnie adres segmentu dla CS.

Stos:

Struktura danych, stosująca metodę LIFO : last-in , first-out, zwykle zorganizowana zgodnie z
zasadą: dane na stosie są zapamiętywane od większych do mniejszych adresów. Dla
określenia miejsca, w którym będzie przechowana zawartość „odkładanego” słowa pamięci
używane są rejestry SS: adres początku segmentu stosu (stanowiący adres rzeczywistego
„końca” stosu) i SP wskaźnik na wierzchołek stosu. Do kontaktów z daną na wierzchołku
stosu służą instrukcje PUSH : umieść słowo na stosie – zawartość SP zmniejsz o 2( dla
operacji 32-bitowych o 4), a następnie argument instrukcji jest kopiowany pod adres PAO
SS:SP. Argumentem może być rejestr, argument natychmiastowy bądź inna komórka PAO.
Przeznaczeniem PUSH jest odłożenie argumentów procedury na stos przed jej wywołaniem,
może również służyć do rezerwacji miejsca na stosie dla chwilowych zmiennych programu.
PUSHF i POPF odkłada i pobiera rejestr flag jako młodsze słowo Eflags, PUSHFD i POPFD
jako 32-bitowe dwusłowo (push flags double).
Modyfikacją instrukcji PUSH jest PUSHA – czyli push all, która odkłada osiem rejestrów
ogólnych w następującej kolejności :

EAX, ECX, EDX, EBX, pocz•tkow• warto••

ESP przed po•o•eniem EAX, EBP, ESI, oraz EDI.

Instrukcja ta upraszcza sposób wywołania procedur.

Komplementarne do powyższych są instrukcje POP: zdejmij słowo ze stosu, umieść je w
argumencie a następnie SP zwiększ o dwa ( dla 32-bitowych o 4); POPA:

EDI, ESI,

EBP, ignoruje doubleword, EBX, EDX, ECX, i EAX. Rejestr ESP
jest odtwarzany przez zdejmowanie ze stosu 8 warto•ci. Je•li
argumenty s• 16-bitowe, s•owa ze stosu s• przesy•ane do
rejestrów w nast•puj•cej kolejno•ci: DI, SI, BP, ignoruje word,
BX, DX, CX, i AX.

Przykład wykorzystania stosu jako chwilowego bufora na dane:

push bx;

zapamiętaj BX na stosie

push cx
push dx

mov ax,

10 ; AX = 10

mov  cl, 3  ; CL = 3
mov  bx, 2  ; BX = 2

push ax  ;

10 na stos

pop

; DX = 10

shl

ax, cl ; AX = AX * ( 2 * 2 * 2 ) ! AX = 80

inc

; AX = 81

add

ax, bx ; AX = 83

sub

ax, dx ; AX = 73

pop dx
pop cx
pop bx

Skoki również mogą być różnej „długości” :
krótkie short ( 1 bajt kodu + 1 bajt adresu względnego) w obszarze –128 do +127 bajtów od
miejsca wywołania,
bliskie near ( 1 bajt kodu + 2 bajty adresu bezwzględnego – tu offset) w obszarze bieżącego
segmentu kodu,
dalekie far do instrukcji w innym segmencie kodu.

Przykład wykorzystania nietypowego instrukcji RET – skok:
mov ax,

OFFSET

tutaj

push ax
ret

...
tutaj:
...

Standardowa sekwencja działań przy realizacji bliskiej CALL to: ( patrz materiały)
1. Położenie IP na stos
2. Załadowanie do IP offsetu wywoływanej procedury
3. Rozpoczęcie wykonywania wywoływanej procedury.

Przy bliskim RET są wykonywane następujące czynności:
1. Pobranie zawartości wierzchołka stosu do IP
2. Jeśli RET ma argument n, to zwiększany jest SP o liczbę n, zdejmując ze stosu n bajtów

argumentów

3. Rozpoczęcie wykonywania instrukcji, wskazywanej teraz przez CS:IP.

Dla dalekich Call i Ret odpowiednio najpierw CS, potem IP są odkładane na stosie, a
odwrotnie najpierw IP potem CS są zdejmowane.

Dla przekazywania parametrów przez stos użyteczny bywa rejestr BP, taktowany

jako bazowy do pobierania wartości argumentów:

push param1
push param2
call proc1
...

; procedura
proc1 proc
push

mov

BP,

mov AX, [BP] ; stare BP

mov AX, [BP] + 2; stare IP, miejsce powrotu

mov AX, [BP] + 4; ostatnio położony parametr czyli param2

mov AX, [BP] + 6; param1

...
pop

ret

proc1 endp