ERA-Zentralübung Maschinenprogrammierung

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Berndt Bäcker
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1 ERA-Zentralübung Maschinenprogrammierung M. Meyer LRR TU München

2 Inhalt Aufgabe 3.1 Aufgabe 3.2 Aufgabe 3.3 Logische Operationen Schiebebefehle Weitere Befehle Registerübersicht

3 Aufgabe 3.1 Schema: Verzweigung zu verschiedenen (> 2) Sprungzielen. In Hochsprachen z.b. mittels einer switch-case-anweisung. 8 Sprungziele (waschprogramm1...waschprogramm8) Auswahl über EAX (1... 8), sonst Sprung zu error Zwei Möglichkeiten: n Vergleiche mit CMP, Sprung bei Gleichheit Sprung über Tabelle

4 Aufgabe 3.2 Anpassung der eigenen Bedürfnisse an Bibliotheksfunktion. Funktion wartet ein vielfaches der gewünschten Zeit eigenen Wert durch Runden anpassen

5 Aufgabe 3.3 Einfacher Programmablauf mit Unterprogrammen, Schleifen, Parameterübergabe und Wertrückgabe.

6 Logische Operationen Realisierung der AND/OR/NOT/XOR-Funktionen Verknüpfung einzelner Bits in Byte/Word/DWord Verwendung wie bei arithmetischen Operationen (Register, Adressierungsarten, Konstante) Auswirkungen auf die Flags ZF/SF werden dem Ergebnis nach gesetzt CF/OF werden gelöscht

7 Logische Operationen: Beispiele MOV AX,0x8f53 ; MOV BX,0x78f2 ; AND AX,BX ; AX jetzt: 0x MOV AX,0x8f53 ; MOV BX,0x78f2 ; OR AX,BX ; AX jetzt: 0xfff

8 Logische Operationen: Beispiele MOV AX,0x8f53 ; MOV BX,0x78f2 ; XOR AX,BX ; AX jetzt: 0xf7a MOV AX,0x8f53 ; NOT AX ; AX jetzt: 0x70ac Beispielanwendungen zu AND/OR/XOR/NOT in der TÜ

9 TEST-Befehl TEST Ziel,Quelle Wie AND, nur ohne Veränderung von Ziel. Schnelle Überprüfung auf gesetzte Bits TEST AX,0x0011 JE blubb ; Bit 0 und 4 beide 0 Vergleichbar zu SUB vs. CMP

10 Schiebebefehle Verschiebung/Rotierung der Bitpositionen um n Stellen Schieberichtung link/rechts Manchmal auch als arithmetische Operation interpretierbar Alle Befehle: SHL/SHR SAL/SAR ROL/ROR RCL/RCR Syntax: Befehl Ziel,1 Befehl Ziel,Konstante Befehl Ziel,CL Ziel: Register (8/16/32Bit), Speicherzugriffe

11 Schiebebefehle SHL/SHR Shift (logically) left/right SHR AL,1 CY: Freie Stellen werden mit 0 aufgefüllt Links-Schieben um n Bit: Multiplikation mit 2 n Rechts-Schieben um n Bit: Division mit 2 n (unsigned!) Beispiel mit SHL: EAX vorher: 0x SHL EAX,4 EAX nachher: 0x

12 Schiebebefehle SAL/SAR Shift (arithmetically) left/right SAR AL,1 CY: SAL=SHL Bei SHR: Oberstes Bit bleibt erhalten Rechts-Schieben um n Bit: Division mit 2 n (signed!) Beispiel mit SAR: AL vorher: 0xf0 (-16) SAR AL,1 AL nachher: 0xf8 (-8)

13 Schiebebefehle ROL/ROR Rotate left/right Bitweises Rotieren nach links/rechts ROR AL,1 CY: Keine sinnvolle arithmetische Bedeutung Beispiel mit ROL: AX vorher: 0x1234 ROL AX,4 AX nachher: 0x2341

14 Schiebebefehle RCL/RCR Rotate left/right through Carry Bitweises Rotieren nach links/rechts durch das Carryflag RCR AL,1 CY: Keine sinnvolle arithmetische Bedeutung Beispiel mit RCL: AX vorher: 0x1234, CF=1 RCL AX,1 AX nachher: 0x2469, CF=0

15 Schiebebefehle Zusammenfassung Konstante Schiebeanzahl 1 oder 0-31 Dynamische Schiebeanzahl nur in Register CL SxL/SxR auch als MUL/DIV-Ersatz nutzbar Beachtung der signed/unsigned-interpretation! Flags: SF/ZF werden je nach Ergebnis gesetzt CF ist das letzte geschobene Bit OF nur bei 1-Bit Verschiebungen definiert

16 Weitere Befehle IMUL/IDIV = signed MUL/DIV 8/16/32 Bit (wie MUL/DIV) IMUL: Flexiblere Syntax als MUL IMUL EBX IMUL EBX,ECX IMUL EBX,ECX,42 IMUL EBX,1234 ; EDX:EAX := EAX*EBX (wie MUL) ; EBX := EBX*ECX ; EBX := ECX*42 ; Konstante signed, max 8 Bit ; EBX := EBX*1234 ; Konstante signed, 32 Bit ; IDIV leider nur wie DIV :-(

17 Registerübersicht Register des EAX Accumulator EBX ECX Base Count Data Group EDX Data General Registers ESI EDI Source Index Destination Index Index Group ESP EBP Stack Pointer Base Pointer Pointer Group PC/EIP SW Program Counter Instruction Pointer Status Word (Flags) Control Group CS Code Segment DS SS Data Segment Stack Segment Segment Group ES Extra Segment Unterteilung der Datenregister AH AX AL Status Word (Flags) OF SF ZF PF CF BH BX BL CH CX CL Overflow Sign Zero Parity Carry DH DX DL

18 Registerübersicht Weitere Register und Befehle für Ergänzung Statusword (Betriebssystemsteuerung) Virtuelle Speicherverwaltung (MMU) Fließkommazahlen (FPU) HW-Steuerregister (Cache,... ) CPU-ID MMX/SSE/3DNOW/... (SIMD=Multimedia/DSP-Befehle) Timestamp ( Prozessorzeit ) Performance Counter...

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