Assembler 2 (стр. 6 из 8)

• Арифметические операторы. К ним относятся:
• унарные "+" и "-";
• бинарные "+" и "-";
• умножения "*";
• целочисленного деления "/";
• получения остатка от деления "mod".

Эти операторы расположены на уровнях приоритета 6, 7, 8 в табл. 2. Например,

tab_size equ 50 ;размер массива в байтахsize_el equ 2 ;размер элементов:;вычисляется число элементов массива и заносится врегистр cx

movcx,tab_size / size_el ;оператор "/"

• Рис. 5. Синтаксис арифметических операций
• Операторы сдвига выполняют сдвиг выражения на указанное количество разрядов (рис. 6). Например,

mask_b equ 10111011:

mov al,mask_b shr 3 ;al=00010111

• Рис. 6. Синтаксис операторов сдвига
• Операторы сравнения (возвращают значение "истина" или "ложь") предназначены для формирования логических выражений (см. рис. 7 и табл. 1). Логическое значение "истина" соответствует цифровой единице, а "ложь" - нулю. Например,

• В этом примере если значение tab_size больше или равно 50, то результат в al равен 0ffh, а если tab_size меньше 50, то al равно 00h. Команда cmp сравнивает значение al с нулем и устанавливает соответствующие флаги в flags/eflags. Команда je на основе анализа этих флагов передает или не передает управление на метку m1.
• Рис. 7. Синтаксис операторов сравнения

· Таблица 1. Операторы сравнения

Оператор	Значение
eq	ИСТИНА, если выражение_1 равно выражение_2
ne	ИСТИНА, если выражение_1 не равно выражение_2
lt	ИСТИНА, если выражение_1 меньше выражение_2>ИСТИНА, если выражение_1 не равно выражение_2
le	ИСТИНА, если выражение_1 меньше или равно выражение_2
gt	ИСТИНА, если выражение_1 больше выражение_2
ge	ИСТИНА, если выражение_1 больше или равно выражение_2

Логические операторы выполняют над выражениями побитовые операции (рис. 8). Выражения должны быть абсолютными, то есть такими, численное значение которых может быть вычислено транслятором. Например:

• Рис. 8. Синтаксис логических операторов
• Индексный оператор[ ]. Не удивляйтесь, но скобки тоже являются оператором, и транслятор их наличие воспринимает как указание сложить значение выражение_1 за этими скобками с выражение_2, заключенным в скобки (рис. 9). Например,

mov ax,mas[si] ;пересылка слова по адресу mas+(si) в регистр ax

• Рис. 9. Синтаксис индексного оператора

· Заметим, что в литературе по ассемблеру принято следующее обозначение: когда в тексте речь идет о содержимом регистра, то его название берут в круглые скобки. Мы также будем придерживаться этого обозначения.
К примеру, в нашем случае запись в комментариях последнего фрагмента программы mas + (si) означает вычисление следующего выражения: значение смещения символического имени mas плюс содержимое регистра si.

Оператор переопределения типаptr применяется для переопределения или уточнения типа метки или переменной, определяемых выражением (рис. 10).
Тип может принимать одно из следующих значений: byte, word, dword, qword, tbyte, near, far. Например,

d_wrd dd 0... mov al,byte ptr d_wrd+1 ;пересылка второго байта из двойного слова

• Поясним этот фрагмент программы. Переменная d_wrd имеет тип двойного слова. Что делать, если возникнет необходимость обращения не ко всей переменной, а только к одному из входящих в нее байтов (например, ко второму)? Если попытаться сделать это командой
  mov al,d_wrd+1, то транслятор выдаст сообщение о несовпадении типов операндов. Оператор ptr позволяет непосредственно в команде переопределить тип и выполнить команду.
• Рис. 10. Синтаксис оператора переопределения типа
• Оператор переопределения сегмента: (двоеточие) заставляет вычислять физический адрес относительно конкретно задаваемой сегментной составляющей: "имя сегментного регистра", "имя сегмента" из соответствующей директивы SEGMENT или "имя группы" (рис. 11). Этот момент очень важен, поэтому поясню его подробнее. При обсуждении сегментации мы говорили о том, что микропроцессор на аппаратном уровне поддерживает три типа сегментов - кода, стека и данных. В чем заключается такая аппаратная поддержка? К примеру, для выборки на выполнение очередной команды микропроцессор должен обязательно посмотреть содержимое сегментного регистра cs и только его. А в этом регистре, как мы знаем, содержится (пока еще не сдвинутый) физический адрес начала сегмента команд. Для получения адреса конкретной команды микропроцессору остается умножить содержимое cs на 16 (что означает сдвиг на четыре разряда) и сложить полученное 20-битное значение с 16-битным содержимым регистра ip. Примерно то же самое происходит и тогда, когда микропроцессор обрабатывает операнды в машинной команде. Если он видит, что операнд - это адрес (эффективный адрес, который является только частью физического адреса), то он знает, в каком сегменте его искать - по умолчанию это сегмент, адрес начала которого записан в сегментном регистре ds.
  А что же с сегментом стека? Посмотрите раздел "Программная модель микропроцессора", там, где мы описывали назначение регистров общего назначения.
  В контексте нашего рассмотрения нас интересуют регистры sp и bp. Если микропроцессор видит в качестве операнда (или его части, если операнд - выражение) один из этих регистров, то по умолчанию он формирует физический адрес операнда используя в качестве его сегментной составляющей содержимое регистра ss. Что подразумевает термин "по умолчанию"? Вспомните "рефлексы", о которых мы говорили на уроке 1. Это набор микропрограмм в блоке микропрограммного управления, каждая из которых выполняет одну из команд в системе машинных команд микропроцессора. Каждая микропрограмма работает по своему алгоритму. Изменить его, конечно же, нельзя, но можно чуть-чуть подкорректировать. Делается это с помощью необязательного поля префикса машинной команды (см. формат машинной команды). Если мы согласны с тем, как работает команда, то это поле отсутствует. Если же мы хотим внести поправку (если, конечно, она допустима для конкретной команды) в алгоритм работы команды, то необходимо сформировать соответствующий префикс.
  Префикс представляет собой однобайтовую величину, численное значение которой определяет ее назначение. Микропроцессор распознает по указанному значению, что этот байт является префиксом, и дальнейшая работа микропрограммы выполняется с учетом поступившего указания на корректировку ее работы. Сейчас нас интересует один из них - префикс замены (переопределения) сегмента. Его назначение состоит в том, чтобы указать микропроцессору (а по сути, микропрограмме) на то, что мы не хотим использовать сегмент по умолчанию. Возможности для подобного переопределения, конечно, ограничены. Сегмент команд переопределить нельзя, адрес очередной исполняемой команды однозначно определяется парой cs:ip. А вот сегменты стека и данных - можно. Для этого и предназначен оператор ":". Транслятор ассемблера, обрабатывая этот оператор, формирует соответствующий однобайтовый префикс замены сегмента. Например,

.code... jmp met1 ;обход обязателен, иначе поле indбудет трактоваться ;как очередная командаind db 5 ;описание поля данных в сегменте командmet1:...mov al,cs:ind ;переопределение сегмента позволяет работать с ;данными, определенными внутри сегмента кода

• Рис. 11. Синтаксис оператора переопределения сегмента
• Оператор именования типаструктуры. (точка) также заставляет транслятор производить определенные вычисления, если он встречается в выражении.
• Оператор получения сегментной составляющей адреса выраженияseg возвращает физический адрес сегмента для выражения (рис. 12), в качестве которого могут выступать метка, переменная, имя сегмента, имя группы или некоторое символическое имя.

Рис. 12. Синтаксис оператора получения сегментной составляющей

Оператор получения смещения выраженияoffset позволяет получить значение смещения выражения (рис. 13) в байтах относительно начала того сегмента, в котором выражение определено.

Рис. 13. Синтаксис оператора получения смещения

Например,

Как и в языках высокого уровня, выполнение операторов ассемблера при вычислении выражений осуществляется в соответствии с их приоритетами (см. табл. 2). Операции с одинаковыми приоритетами выполняются последовательно слева направо. Изменение порядка выполнения возможно путем расстановки круглых скобок, которые имеют наивысший приоритет.

Таблица 2. Операторы и их приоритет

Оператор	Приоритет
length, size, width, mask, (, ), [, ], <, >	1
.	2
:	3
ptr, offset, seg, type, this	4
high, low	5
+, - (унарные)	6
*, /, mod, shl, shr	7
+, -, (бинарные)	8
eq, ne, lt, le, gt, ge	9
not	10
and	11
or, xor	12
short, type	13

Директивы сегментации

В ходе предыдущего обсуждения мы выяснили все основные правила записи команд и операндов в программе на ассемблере. Открытым остался вопрос о том, как правильно оформить последовательность команд, чтобы транслятор мог их обработать, а микропроцессор - выполнить.

При рассмотрении архитектуры микропроцессора мы узнали, что он имеет шесть сегментных регистров, посредством которых может одновременно работать:

• с одним сегментом кода;
• с одним сегментом стека;
• с одним сегментом данных;
• с тремя дополнительными сегментами данных.

Еще раз вспомним, что физически сегмент представляет собой область памяти, занятую командами и (или) данными, адреса которых вычисляются относительно значения в соответствующем сегментном регистре.