Intel 8086 3
Download
1 / 68

Архитектура и програмирање микропроцесора Intel 8086 ( 3 ) - PowerPoint PPT Presentation


  • 64 Views
  • Uploaded on

Архитектура и програмирање микропроцесора Intel 8086 ( 3 ). Инструкције за померање и ротирање У/И инструкције Инструкције гранања Инструкције за рад са стринговима Декларација процедура Декларација сегмената. Инструкције за померање и ротирање.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Архитектура и програмирање микропроцесора Intel 8086 ( 3 )' - ariel-tucker


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Intel 8086 3

Архитектура и програмирање микропроцесора Intel 8086 (3)

Инструкције за померање и ротирање

У/И инструкције

Инструкције гранања

Инструкције за рад са стринговима

Декларација процедура

Декларација сегмената


Инструкције за померање и ротирање

  • Инструкције за померање су shl/shr, shr и sar.

    shl/sal/shr/sar reg,1

    shl/sal/shr/sar mem,1

    shl/sal/shr/sar reg,cl

    shl/sal/shr/sar mem,cl

  • Одредишни операнд је онај чији се садржај помера (8-, 16- или 32-битни) док се изворним операндом специфи-цира број померања.


Сл. 1. Ефекат инструкција ротирањеshl и sal.

Инструкције за померање и ротирање

  • Ако је број померања 0 нема утицаја на маркере.

  • CF ће садржати MS бит који је последњи “испао” приликом померања.

  • OF је 1 ако се два MS бита разликују приликом једноструког померања, а ако број померања није 1 недефинисан је.


Инструкције за померање и ротирање

  • ZF и SF се постављају на основу резултата померања.

  • PF ће садржати 1 ако је паран број јединица у нижем бајту резултата.

  • AF је увек недефинисан.


Сл. 2. Ефекат инструкције ротирањеsar.

Инструкције за померање и ротирање

  • Ако је број померања 0 нема утицаја на маркере.

  • CF ће садржати LS бит који је последњи “испао” приликом померања.

  • OF је 0 ако је број померања 1, а иначе је недефинисан.

  • ZF и SF се постављају на основу резултата померања.

  • PF ће садржати 1 ако је паран број јединица у нижем бајту резултата.

  • AF је увек недефинисан.


Сл. 3. Ефекат инструкције ротирањеshr.

Инструкције за померање и ротирање

  • Ако је број померања 0 нема утицаја на маркере.

  • CF ће садржати LS бит који је последњи “испао” приликом померања.

  • Aко је број померања 1, OF је једнак биту знака пре померања, а иначе је недефинисан.

  • ZF и SF се постављају на основу резултата померања.

  • PF ће садржати 1 ако је паран број јединица у нижем бајту резултата.

  • AF је увек недефинисан.


Сл. 4. Ефекат инструкције ротирањеrcl.

Инструкције за померање и ротирање

  • Инструкције за ротирање rcl, rxr, rol и ror имају исту синтаксу као и оне за померање.


Инструкције за померање и ротирање

  • После ове инструкције CF садржи последњи MS бит.

  • Ако је број померања 1 OF се поставља ако се промени знак услед ротације а иначе је недефинисан.

  • Ова инструкција не утиче на ZF, SF, PF и AF.


Сл. 5. Ефекат инструкције ротирањеrcr.

Инструкције за померање и ротирање

  • Утицај на маркере је аналоган претходној инструкцији.


Сл. 6. Ефекат инструкција ротирањеrol и ror.

Инструкције за померање и ротирање

  • Утицај на маркере код rol идентичан је као код rcl, односно утицај ror је као код rcr.


Инструкције за померање и ротирање

  • Уз инструкције које манипулишу битовима (логичке, померања, ...) поменимо и инструкцију test.

    test reg,reg

    test reg,mem

    test mem,reg

    test reg,imm

    test mem,imm

  • Ова инструкција обавља AND операцију над битовима својих операнада не смештајући резултат нигде али постављајући одговарајуће вредности маркера.


У/И инструкције ротирање

  • 8086 подржава две У/И инструкције:

    in ax/al,port

    in ax/al,dx

    out port,ax/al

    out dx,ax/al

  • Port је вредност између 0 и 255.


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкција безусловног скока је

    jmp disp8 ;direktno intrasegmentno

    jmp disp16 ;direktno intrasegmentno

    jmp disp32 ;direktno intersegmentno

    jmp mem16 ;indirektno intrasegmentno

    jmp reg16 ;registarsko indirektno ;intrasegmentno

    jmp mem32 ;indirektno intersegmentno


Инструкције гранања ротирање

  • Интрасегментни скок је типа nearдок је интерсегментни скок типа far.

  • Код прва два интрасегментна скока вредност размештаја се додаје регистру IP.

  • Разлика је само у опсегу вредности и што се код 8-битног размештаја најпре врши његово знаковно проширење.


Инструкције гранања ротирање

  • Директни интерсегментни скок обавља се тако што се 32-битна адреса уписује у пар CS:IP.

  • Обично се уместо размештаја код ова три типа скока користе лабеле:

    mov dx,378h

    LoopForever: in al,dx

    xor al,1

    out dx,al

    jmp LoopForever


Инструкције гранања ротирање

  • Индиректни типови скокова одвијају се тако што је циљна адреса у некој локацији чија се адреса наводи, или је у регистру.


Инструкције гранања ротирање

  • Међу инструкције гранања убрајамо и:

    • инструкцију за позив потпрограма call и

    • инструкцију за повратак из потпрограма ret.

      Зашто?

      call disp16 ;direktno intrasegmentno

      call adrs32 ;direktno intersegmentno

      call mem16 ;indirektno intrasegmentno

      call reg16 ;indirektno intrasegmentno

      call mem32 ;indirektno intersegmentno


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкција call типа far ради следеће:

    • Шаље садржај регистра CS у магацин.

    • Шаље 16-битни офсет инструкције која следи иза позива у магацин.

    • Копира 32-битну ефективну адресу потпрог-рама у пар CS:IP.

    • Извршење се наставља од прве инструкције потпрограма.


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкција call типа near ради следеће:

    • Шаље 16-битни офсет инструкције која следи иза позива у магацин.

    • Копира 16-битну ефективну адресу потпрог-рама у регистар IP.

    • Извршење се наставља од прве инструкције потпрограма.


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкција ret врши повратак у позивајући програм:

    ret ;near ili far povratak

    retn ;near povratak

    retf;far povratak

    ret disp;near ili far povratak i pop

    retn disp;near povratak i pop

    retf disp;far povratak i pop


Инструкције гранања ротирање

  • Повратак се остварује читањем адресе повратка из магацина.

  • Повратак типа near чита 16-битну адресу из магацина и уписује је у регистар IP.

  • Повратак типа farчита 16-битни офсет и уписује га у IP а потом и 16-битну адресу сегмента коју уписује у CS.

  • Не треба мешати позиве и повратке near и far типа!


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкцјије условног гранања у себи садрже услов на основу кога се врши гранање, уколико је он испуњен.

  • Ове инструкције тестирају један или више маркера са циљем да утврде да ли је услов задовољен.


Инструкције гранања ротирање

Табела 1. Jcc инструкције које тестирају маркере.


Инструкције гранања ротирање

Табела 2. Jcc инструкције за неозначено поређење.


Инструкције гранања ротирање

Табела 3. Jcc инструкције за означено поређење.


Инструкције гранања ротирање

  • Код процесора 8086 (па све до 80386) инструкције условног гранања су обима 2 бајта, где је други бајт размештај.

  • Ово пружа могућност скока у опсегу од 128 бајтова.

  • Да би превазлишли ово ограничење треба употребити следећи “трик”:

    • Употребити облик са супротним условом.

    • Таква инструкција треба да прескочи инструкцију безусловног скока на оригиналну циљну адресу.


Инструкције гранања ротирање

  • Примера ради, ако имамо инструкцију

    jc target

    можемо је конвертовати у дужи облик помоћу следеће секвенце:

    jnc SkipJmp

    jmp target


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкција JCXZ (jump if CX is zero) врши гранање на циљну адресу ако регистар CX садржи нулу.

  • Ова инструкција не утиче на маркере.

  • Инструкција LOOP декрементира реги-стар CX и врши гранање на циљну адресу ако CX не садржи нулу.

  • Ова инструкција такође не утиче на маркере.


Инструкције гранања ротирање

  • Инструкција LOOPЕ/LOOPZ врши гранање на циљну адресу ако CX не садржи нулу a ZF=1.

  • Инструкција LOOPNЕ/LOOPNZ врши гранање на циљну адресу ако CX не садржи нулу a ZF=0.

  • Обе инструкције не утичу на маркере.


Инструкције за рад са стринговима

  • 8086 подржава 10 инструкција за рад са стринговима:

    • movs

    • loads

    • stos

    • scas

    • cmps

    • rep

    • repe

    • repz

    • repnz

    • repne


Инструкције за рад са стринговима

  • Овим инструкцијама може се манипулисати појединим елементима низова или се обрађују читави низови.

  • Обим операнада (елемената низова) је бајт или реч а специфицирање тог обима се једноставно обавља дода-вањем суфикса bили w на крају мнемоника.


Инструкције за рад са стринговима

  • Инструкције movsиcmps подразумевају да ES:DI садржи сегментну адресу одредишног низа.

  • Инструкција lods подразумева да DS:SI указује на изворни низ док је акумулатор одредиште.

  • Инструкције scasи stos подразумевају да ES:DI указује на одредишни низ а изворни операнд је у акумулатору.


Инструкције за рад са стринговима

  • Инструкција movsкопира један елемент низа (обима бајт или реч) из мемеоријске локације чија је адреса DS:SI у локацију са адресом у ES:DI.

  • По копирању се регистри SI и DI инкрементирају за 1 или 2, уколико је DF обрисан; у супротном се ови регистри декрементирају за исти износ.


Инструкције за рад са стринговима

movs{b,w}: es:[di]:=ds:[si]

if DF=0 then

si:=si+size;

di:=di+size;

else

si:=si-size;

di:=di-size;

endif;

  • size=1 или 2у зависности од обима елемента низа.


Инструкције за рад са стринговима

  • Инструкција cmpsпореди бајт или реч на локацији DS:SI са оним на локацији ES:DI и на основу тога поставља маркере.

  • После поређења се регистри SI и DI инкрементирају или декрементирају за 1 или 2.

    cmps{b,w}: cmp ds:[si],es:[di]

    if DF=0 then

    si:=si+size;

    di:=di+size;

    else

    si:=si-size;

    di:=di-size;

    endif;


Инструкције за рад са стринговима

  • Инструкција lodsкопира бајт или реч на локацији DS:SI у акумулатор.

  • После копирања се регистaр SI инкрементира или декрементира за 1 или 2.

    lods{b,w}: ax/al:=ds:[si]

    if DF=0 then

    si:=si+size;

    else

    si:=si-size;

    endif;


Инструкције за рад са стринговима

  • Инструкција stosсмешта садржај акумулатора у локацију адресирану са ES:DI.

  • После копирања се регистaр DI инкрементира или декрементира за 1 или 2.

    stos{b,w}: es:[di]:=ax/al

    if DF=0 then

    di:=di+size;

    else

    di:=di-size;

    endif;


Инструкције за рад са стринговима

  • Инструкција scasпореди садржај акумулатора са вредношћу на локацији ES:DI ажурирајући потом DI.

  • Маркери сепостављају на исти начин као и код инструкциуја cmp и cmps.

    scas{b,w}: cmp ax/al,es:[di]

    if DF=0 then

    di:=di+size;

    else

    di:=di-size;

    endif;


Инструкције за рад са стринговима

  • Саме по себи наведене инструкције не могу да обраде читав низ.

  • Њиховим комбиновањем са rep, repz, repe, repnzи repne префиксима постиже се примена одговарајуће операције на читав низ.


Инструкције за рад са стринговима

  • Ово комбиновање се врши на следећи начин:

    • За MOVS:

      repmovs

    • За CMPS:

      repecmps

      repzcmps

      repnecmps

      repnzcmps

    • За SCAS:

      repescas

      repzscas

      repnescas

      repnzscas

    • За STOS:

      repstos


Инструкције за рад са стринговима

  • Ови префикси се обично не користе уз lods.

  • Значење префикса је да се инструкција понавља CX пута (у случају cmpsнајвишеCX пута).

  • Уз то, потребно је да важи и услов уграђен у сам префикс (z/e или nz/ne)


Декларација процедура стринговима

  • За разлику од HLL-ова, нема стриктних правила о томе шта чини процедуру (овде у значењу било које врсте потпрограма).

  • Могуће је позвати процедуру са било које адресе у меоморији а прва ret инструкција на коју се наиђе извршиће повратак.

  • Међутим, коришћење ове чињенице често доводи до нечитког програма!


Декларација процедура стринговима

  • Стога су обезбеђени механизми за декларисање процедура.

  • Оснoвни механизам за декларацију процедура је:

    imeproc proc {NEAR ili FAR}

    <iskazi koji cine proceduru>

    imeproc endp


Декларација процедура стринговима

  • Уколико се у процедури не наиђе на ниједну ret инструкцију наставља се са следећом која следи иза endp!


Декларација сегмената стринговима

  • Сви програми се састоје од једног или више сегмената.

  • У току извршења програма сегментни регистри указују на адресе одређених сегмената којих може бити највише 4.

  • Сегменти се дефинишу исказом

    imeseg segment {operandi}

    <iskazi>

    imeseg ends


Декларација сегмената стринговима

  • Имена сегмената траба да буду јединствена.

  • Ако постоји још неки сегмент са истим именом онда се он сматра наставком претходног.

  • Када се декларише нови сегмент асемблер креира нови локациони бројач за тај сегмент са нултом иницијалном вредошћу.

  • Ако је сегмент наставак неког претходног онда се користи крајња вредност локационог бројача претходног сегмента.


Декларација сегмената стринговима

CSEG segment

mov ax,bx

ret

CSEG ends

DSEG segment

Item1 byte 0

Item2 word 0

DSEG ends

CSEG segment

mov ax,10

add ax,Item1

ret

CSEG ends

end


Декларација сегмената стринговима

  • Када год наиђе на име сегмента, асемблер га замењује непосредном вредношћу која представља његову адресу.

  • Како није могуће напунити сегментни регистар непосредном вредношћу, то морамо да урадимо у више корака:

    mov ax,dseg

    mov ds,ax

    mov es,ax


Декларација сегмената стринговима

  • Сегменти се пуне у меморију у оном редоследу у коме се наводе у изворној датотеци.

  • У пређашњем примеру читав сегмент CSEG пуни се у меморију пре DSEG.

  • Коришћењем директиве .alpha нала-жемо пуњење сегмената у алфабетском поретку њихових имена уместо у редоследу појављивања.


Декларација сегмената стринговима

  • Постоји 6 врста сегментних операнада.

    {READONLY}{align}{combine}{use}{‘class’}

  • Align се односи на тип поравнања сегмената.

  • Овај параметар узима једну од следећих вредности: byte, word, dword, para или page.

  • Сегменти ће се поравнавати на основу овог параметра. Како је параметар опциони подразумевана вредност је para (значи параграф – 16 бајтова).


Декларација сегмената стринговима

seg1 segment

seg1 ends

seg2 segment byte

seg2 ends


Декларација сегмената стринговима

seg1 segment

seg1 ends

seg2 segment word

seg2 ends


Декларација сегмената стринговима

seg1 segment

seg1 ends

seg2 segment dword

seg2 ends


Декларација сегмената стринговима

seg1 segment

seg1 ends

seg2 segment para

seg2 ends


Декларација сегмената стринговима

  • Поравнање по параграфима је подразумевано и у већини случајева га треба користити уколико нема неког доброг разлога да буде другачије.

  • Најзад, могуће је користити поравнање по странама (256 бајтова) што је корисно у случају да имамо бафере података који захтевају простор који је умножак од 256B.


Декларација сегмената стринговима

seg1 segment

seg1 ends

seg2 segment page

seg2 ends


Декларација сегмената стринговима

  • Ако се изабере било које поравнање осим бајтовског, преводилац убацује потребан број бајтова како би се обавило тражено поравнање.

  • Сегментни регистри увек морају да показују на адресу параграфа.

  • Како онда процесор врши адресирање сегмената са различитим поравнањем?


Декларација сегмената стринговима

  • Преводилац у том случају претпоставља да сегмент почиње од адресе претходног параграфа, али је вредност локационог бројача постављена на неки ненулти офсет.


Декларација сегмената стринговима

  • Тип combine управља начином уписивања сегмената са истим именом у објектни фајл.

  • Могуће је специфицирати public, stack, common, memoryили at.

  • Мemory је синоним за public и постоји ради компатибилности па увек треба користити public.


Декларација сегмената стринговима

  • Public иstack у основи раде исту ствар: врше конкатенацију сегмената са истим именом у један непрекидни сегмент.

  • Разлика је у начину иницијализације сегментног регистра магацина и регистарапоказивача магацина.

  • У принципу, сваки програм треба да има један сегмент типа stackдок остали треба да буду public.


Декларација сегмената стринговима

  • Уколико се не специфицира combineтип преводилац неће вршити конкатенацију сегмената и тада је ефекат исти као да смо употребили тип private.

  • Примера ради, следеће две секвенце имају исти ефекат.


Декларација сегмената стринговима

CSEG segment public

mov ax,0

mov VAR1,ax

CSEG ends

DSEG segment public

I word ?

DSEG ends

CSEG segment public

mov bx,ax

ret

CSEG ends

DSEG segment public

J word ?

DSEG ends

end


Декларација сегмената стринговима

CSEG segment public

mov ax,0

mov VAR1,ax

mov bx,ax

ret

CSEG ends

DSEG segment public

I word ?

J word ?

DSEG ends

end


Декларација сегмената стринговима

  • Тип class специфицира редослед сегемената који немају исто име.

  • Могуће вредности су:

    • ‘CODE’(за сегменте који садрже програмски код),

    • ‘DATA’(за сегменте који садрже податке) и

    • ‘STACK’(за сегменте који садрже магацин).


Декларација сегмената стринговима

  • У општем случају, сегмент података представља сегмент података само ако регистар DS указује на њега.

  • Како асемблер зна који сегмент зашта служи, нарочито ако знамо да се садржај сегментних регистара може мењати динамички?

  • Директива assume пружа ове информације асемблеру.


Декларација сегмената стринговима

assume {CS:seg}{DS:seg}{ES:seg}{SS:seg}

  • Бар један операнд мора да буде специфициран.

  • segје име сегмента или резервисана реч nothing.

  • Ако има више операнада они се одвајају зарезима.

    assume DS:DSEG

    assume CS:CSEG,DS:DSEG,ES:DSEG,SS:SSEG

    assume CS:CSEG,DS:NOTHING


Декларација сегмената стринговима

  • Ова директива не модификује садржај сегментних регистара, већ само казује асемблеру да претпостави да сегментни регистри указују на одређене сегменте.


Декларација сегмената стринговима

DSEG1 segment para public ‘DATA’

var1 word ?

DSEG1 ends

DSEG2 segment para public ‘DATA’

var2 word ?

DSEG2 ends

CSEG segment para public ‘CODE’

assume CS:CSEG,DS:DSEG1,ES:DSEG2

mov ax,seg DSEG1

mov ds,ax

mov ax,seg DSEG2

mov es,ax

mov var1,0

mov var2,0

assume DS:DSEG2

mov ax,seg DSEG2

mov ds,ax

mov var2,0

CSEG ends

end


ad