Das Assembler-Buch. Trutz Eyke Podschun. Grundlagen und Hochsprachenoptimierung. 4., aktualisierte Auflage ADDISON-WESLEY

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1 Trutz Eyke Podschun Das Assembler-Buch Grundlagen und Hochsprachenoptimierung 4., aktualisierte Auflage ^ ADDISON-WESLEY An imprint of Addison Wesley Longman, Inc. Bonn Reading, Massachusetts Menlo Park, California New York Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

Vorwort zur vierten Auflage Vorwort zur dritten Auflage Vorwort zur zweiten Auflage Vorwort Einleitung Teil I Grundlagen 1 Die Register des 8086 1.1 Der Adreßraum des 8086 1.

2 Vorwort zur vierten Auflage Vorwort zur dritten Auflage Vorwort zur zweiten Auflage Vorwort Einleitung Teil I Grundlagen 1 Die Register des Der Adreßraum des Ports 2 Der Befehlssatz des Ein- und Ausgabeoperationen 2.2 Vergleichsoperationen 2.3 Sprungbefehle 2.4 Flags 2.5 Bitschiebeoperationen 2.6 Logische Operationen 2.7 Arithmetische Operationen 2.8 Stringoperationen 2.9 Korrekturoperationen 2.10 Sonstige Operationen 3 Die Register des Der Befehlssatz des Arithmetische Operationen mit Realzahlen 4.2 Weitere arithmetische Operationen mit Realzahlen 4.3 Arithmetische Operationen mit Integerzahlen 4.4 Weitere Operationen mit Zahlen 4.5 Sonderfall: BCDs 4.6 Rechenstackmanipulationen 4.7 Allgemeine Coprozessorbefehle

Zusammenarbeit zwischen 8086 und 8087 115 6 Änderungen beim 80186/80188 7 Der 80187 8 Änderungen beim 80286/80287 9 Zusammenarbeit zwischen 80286 und 80287 30287 10 Änderungen beim 80386/80387 11 Der

3 Zusammenarbeit zwischen 8086 und Änderungen beim 80186/ Der Änderungen beim 80286/ Zusammenarbeit zwischen und Änderungen beim 80386/ Der Adreßraum des Änderungen beim Zusammenarbeit zwischen dem und der Floating-Point-Unit 14 Änderungen beim Pentium 15 Änderungen beim Pentium Pro 16 Änderungen beim Pentium II 17 Die MMX-Technologie 17.1 Neue MMX-Datenformate 17.2 Die»neuen«MMX-Register 17.3»Herumwickeln«und»Sättigen«17.4 Neue MMX-Befehle 17.5 Beispiele für die Nutzung von MMX-Befehlen 17.6 MMX und die Floating-Point Unit 18 Windows 9x und Windows NT 18.1 Die Berechnung von Adressen Teil 1 - Theorie: Von der effektiven zur physikalischen Adresse Die logische Adresse Segmente und ihre Deskriptoren Die globale Deskriptortabelle und ihr Register Segmentselektoren und ihre Register Lokale Deskriptortabellen und deren Register Die virtuelle Adresse Die Page- Abbildung der kleinsten Einheit des segmentierten physikalischen Speichers

18.1.8 Die Page Table 194 18.1.9 Das Page Table Directory und sein Register 196 18.1.10 Die physikalische Adresse 196 18.1.11 Der Paging-Mechanismus - ein Beispiel 197 18.

4 Die Page Table Das Page Table Directory und sein Register Die physikalische Adresse Der Paging-Mechanismus - ein Beispiel Die Berechnung von Adressen Teil 2 - Praxis: Adressen aus der Sicht des Assemblerprogrammierers Präfix und OpCode Das MOD-Byte in 16-Bit-Umgebungen Die MOD- und SIB-Bytes in 32-Bit-Umgebungen Die Berechnung von Adressen Teil 3 - praktische Beispiele Multitasking Der Task Der Task-State Das Task-State-Segment Der Task-State-Segmentdeskriptor Das Task-Register des Prozessors Task Switches Gates Tore zu fremdem Terrain Gate-Deskriptoren Das rechte Tor zur rechten Zeit Interrupts und Exceptions Interrupts Exceptions Die Interrupt-Deskriptortabelle (IDT) Das Interrupt-Deskriptortabellenregister des Prozessors Nutzung von Interrupt und Exceptions Schutzmechanismen Die Prüfung der Segmentgrößen Die Prüfung der Segmenttypen Zugriffsprivilegien Schutzmechanismen auf Page-Ebene Kommunikation mit der Peripherie: Die Ports Weitere Schutzmechanismen 245 Teil 2 Arbeiten mit dem Assembler Hallo, Welt! Die Segmente eines Assemblerprogramms Das erste Programm Eine nicht ganz unwichtige Assembleranweisung Nachtrag 267

VIII Inhalt 21 Hallo, Coprozessor 270 21.1 Unser zweites Programm 270 21.2 Das eigentliche Programm 273 22 Wie heißt Du, Coprozessor? 279 22.1 Die Strategie 279 22.2 Ein Stapel Worte 281 22.

5 VIII Inhalt 21 Hallo, Coprozessor Unser zweites Programm Das eigentliche Programm Wie heißt Du, Coprozessor? Die Strategie Ein Stapel Worte Bürokratie! Unterprogramme Ein weiterer Stapel Worte Coprozessorunterscheidung Function or not function - that is a decision! Kombination der Routinen zum Programm Die Geschwindigkeit des Coprozessors Makros Namen für Werte: EQU Assembler und Hochsprachen Sind Sie im Bilde? Aber fallen Sie bloß nicht aus dem Rahmen! 25.2 Parameter für Routinen Assembler und Pascal 26.1 Parameter in Pascal 26.2 Funktionswerte in Pascal 26.3 Einbindung von Assemblermodulen in Pascal-Programme 26.4 Wie arbeitet der Compiler? 27 Assembler und С 27.1 Parameter in С 27.2 Funktionswerte in С 27.3 Parameter und Funktionen in C, Teil Einbinden von Assemblermodulen in C-Programme 27.5 Wie arbeitet der Compiler? 28 Assembler und Delphi 29 Der integrierte Assembler J J О Optimierungen beim Programmieren 30.1»Optimierte«Compiler oder»optimiertes Denken«? 30.2 Optimieren mit dem Assembler Noch ein Beispiel 427

ix 30.4 Spezielle Optimierungen 431 30.5 Optimierungen bei 32-Bit-Betriebssystemen und -Prozessoren 433 30.6 Generelle Tips zum Optimieren 435 31 8087-Emulation 437 32 Strukturen 444 32.

6 ix 30.4 Spezielle Optimierungen Optimierungen bei 32-Bit-Betriebssystemen und -Prozessoren Generelle Tips zum Optimieren Emulation Strukturen STRUC UNION Verschachtelte Strukturen Andere Strukturen Assembler und OOP Vereinfachungen und Ergänzungen Speichermodelle Vereinfachte Segmentanweisungen Sprachenvereinbarung Argumentanweisungen Lokale Variablen Register retten Automatische Sprungzielanpassung Lokale Sprungziele IDEAL, INVOKE usw Tips, Tricks und Anmerkungen CMPXCHG, und wie die Probleme gelöst werden können CPUID Optimierung für Fortgeschrittene Daten im Assemblermodul 484 Teil3 Referenz Prozessorbefehle Coprozessorbefehle MMX-Befehle Condition Codes Condition Codes bei Vergleichsbefehlen Condition Codes bei Restbildung Condition Codes nach FXAM 815

X Inhalt 39 Exceptions 816 39.1 Exception-Klassen 816 39.2 CPU-Exceptions 818 39.3 FPU-Exceptions 835 40 Darstellung von Zahlen im Coprozessor- und MMX-Format 847 40.

7 X Inhalt 39 Exceptions Exception-Klassen CPU-Exceptions FPU-Exceptions Darstellung von Zahlen im Coprozessor- und MMX-Format Internes Format und TEMPREAL-Format (FPU) LONGREAL-Format (FPU) SHORTREAL-Format (FPU) LONGINT-Format (FPU) SHORTINT-Format (FPU) WORDINT-Format (FPU) BYTEINT-Format (FPU) BCD-Format (FPU) PACKED BYTES-Format (MMX) PACKED WORDS-Format (MMX) PACKED DOUBLEWORDS-Format (MMX) QUADWORD-Format (MMX) Normale, nicht normale und unnormale Zahlen Null und NANs Unendlichkeiten Zusammenfassung Assembleranweisungen 858 Anhang 899 A A.l A.2 A.3 A.4 A.5 В Die verschiedenen Zahlensysteme Das Dezimalsystem Das Binärsystem Das Hexadezimalsystem Rechnen mit Binärzahlen Negative Zahlen Interrupts С C.l C.2 tpasm Der tpasm-editor Das Menü von tpasm D Glossar 910 E Die Routinen der Routinensammlung Mathe 920 E.l Neue Typen der Bibliothek Mathe 921 E.2 Die Routinen der Bibliothek Mathe 923 E.2.1 Turbo Pascal 923

xi E.2.2 С 925 E.3 Die Fehlerbearbeitung von Mathe 929 F Tabelle der Assemblerbefehle 931 G Die Register und Flags der Prozessoren 941 G.l CPUID 941 G.2 Die Allzweckregister des Prozessors 943 G.

8 xi E.2.2 С 925 E.3 Die Fehlerbearbeitung von Mathe 929 F Tabelle der Assemblerbefehle 931 G Die Register und Flags der Prozessoren 941 G.l CPUID 941 G.2 Die Allzweckregister des Prozessors 943 G.3 Die Allzweckregister des Prozessors mit besonderen Funktionen 944 G.4 Das Flagregister (E)Flags des Prozessors 944 G.5 Die Segmentregister des Prozessors 946 G.6 Die Adreßregister des Prozessors 946 G.7 Das Machine-Status-Word (MSW) 946 G.8 Die Kontrollregister des Prozessors 947 G.8.1 CRO 947 G.8.2 CR1 949 G.8.3 CR2 949 G.8.4 Das Page-Directory-Base-Register (PDBR; CR3) 949 G.8.5 CR4 950 G.9 Die Debugregister des Prozessors 951 G.9.1 Breakpoint-Address-Register DRO bis DR3 951 G.9.2 DR4 und DR5 951 G.9.3 Debug-Statusregister DR6 952 G.9.4 Debug-Kontrollregister DR7 953 G.10 Die FPU-Register des Prozessors 954 G.ll Die MMX-Register des Prozessors 955 H ASCII- und ANSI-Tabelle 956 I Neue MASM- und TASM-Versionen 958 J Neue Stringtypen 960 Index 965

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