Информатика и информационные технологии: конспект лекций
Шрифт:
Рис. 26. Принцип работы команды pusha
4. pushaw – почти синоним команды pusha В чем разница? Атрибут разрядности может принимать значение use16 или use32. Рассмотрим работу команд pusha и pushaw при каждом из этих атрибутов:
1) use16 – алгоритм работы pushaw аналогичен алгоритму pusha;
2) use32 – pushaw не изменяется (т. е. она нечувствительна к разрядности сегмента и всегда работает с регистрами
5. pushad – выполняется аналогично команде pusha, но есть некоторые особенности.
Следующие три команды выполняют действия, обратные вышеописанным командам:
1) рора;
2) popaw;
3) popad.
Группа команд, описанная ниже, позволяет сохранить в стеке регистр флагов и записать слово или двойное слово в стеке. Отметим, что перечисленные ниже команды – единственные в системе команд микропроцессора, которые позволяют получить доступ (и которые нуждаются в этом доступе) ко всему содержимому регистра флагов.
1. pushf – сохраняет регистр флагов в стеке.
Работа этой команды зависит от атрибута размера сегмента:
1) use 16 – в стек записывается регистр flags размером 2 байта;
2) use32 – в стек записывается регистр eflags размером 4 байта.
2. pushfw – сохранение в стеке регистра флагов размером в слово. Всегда работает как pushf с атрибутом use16.
3. pushfd – сохранение в стеке регистра флагов flags или eflags в зависимости от атрибута разрядности сегмента (т. е. то же, что и pushf).
Аналогично, следующие три команды выполняют действия, обратные рассмотренным выше операциям:
1) popf;
2) popftv;
3) popfd.
И в заключение отметим основные виды операции, когда использование стека практически неизбежно:
1) вызов подпрограмм;
2) временное сохранение значений регистров;
3) определение локальных переменных.
2. Арифметические команды
Микропроцессор может выполнять целочисленные операции и операции с плавающей точкой. Для этого в его архитектуре есть два отдельных блока:
1) устройство для выполнения целочисленных операций;
2) устройство для выполнения операций с плавающей точкой.
Каждое из этих устройств имеет свою систему команд. В принципе, целочисленное устройство может взять на себя многие функции устройства с плавающей точкой, но это потребует больших вычислительных затрат. Для большинства задач, использующих язык ассемблера, достаточно целочисленной арифметики.
Целочисленное вычислительное устройство поддерживает чуть больше десятка арифметических команд. На рисунке 27 приведена классификация команд этой группы.
Рис. 27. Классификация арифметических команд
Группа арифметических целочисленных команд работает с двумя типами чисел:
1) целыми
2) целыми десятичными числами.
Рассмотрим машинные форматы, в которых хранятся эти типы данных.
Целое двоичное число с фиксированной точкой – это число, закодированное в двоичной системе счисления.
Размерность целого двоичного числа может составлять 8, 16 или 32 бит. Знак двоичного числа определяется тем, как интерпретируется старший бит в представлении числа. Это 7,15 или 31-й биты для чисел соответствующей размерности. При этом интересно то, что среди арифметических команд есть всего две команды, которые действительно учитывают этот старший разряд как знаковый, – это команды целочисленного умножения и деления imul и idiv. В остальных случаях ответственность за действия со знаковыми числами и, соответственно, со знаковым разрядом ложится на программиста. Диапазон значений двоичного числа зависит от его размера и трактовки старшего бита либо как старшего значащего бита числа, либо как бита знака числа (табл. 9).
Десятичные числа – специальный вид представления числовой информации, в основу которого положен принцип кодирования каждой десятичной цифры числа группой из четырех бит. При этом каждый байт числа содержит одну или две десятичные цифры в так называемом двоично-десятичном коде (BCD – Binary-Coded Decimal). Микропроцессор хранит BCD-числа в двух форматах (рис. 28):
1) упакованном формате. В этом формате каждый байт содержит две десятичные цифры. Десятичная цифра представляет собой двоичное значение в диапазоне от 0 до 9 размером 4 бита. При этом код старшей цифры числа занимает старшие 4 бита. Следовательно, диапазон представления десятичного упакованного числа в 1 байте составляет от 00 до 99;
2) неупакованном формате. В этом формате каждый байт содержит одну десятичную цифру в четырех младших битах. Старшие 4 бита имеют нулевое значение. Это так называемая зона. Следовательно, диапазон представления десятичного неупакованного числа в 1 байте составляет от 0 до 9.
Рис. 28. Представление BCD-чисел
Как описать двоично-десятичные числа в программе? Для этого можно использовать только две директивы описания и инициализации данных – db и dt. Возможность применения только этих директив для описания BCD-чисел обусловлена тем, что к таким числам также применим принцип «младший байт по младшему адресу», что очень удобно для их обработки. И вообще, при использовании такого типа данных как BCD-числа, порядок описания этих чисел в программе и алгоритм их обработки – это дело вкуса и личных пристрастий программиста. Это станет ясно после того, как мы ниже рассмотрим основы работы с BCD-числами.