Логические команды
Наряду со средствами арифметических вычислений, система команд микропроцессора имеет также средства логического преобразования данных. Под логическими понимаются такие преобразования данных, в основе которых лежат правила формальной логики.
Формальная логика работает на уровне утверждений истинно
и ложно. Для микропроцессора это, как правило, означает 1
и 0 соответственно.
Для компьютера язык нулей и единиц является родным, но минимальной единицей данных, с которой работают машинные команды, является байт. Однако, на системном уровне часто необходимо иметь возможность работать на предельно низком уровне — на уровне бит.
К средствам логического преобразования данных относятся логические команды и .
В связи с последним напомню, что операнд команды ассемблера в общем случае может представлять собой выражение, которое, в свою очередь, является комбинаций операторов и операндов. Среди этих операторов могут быть и операторы, реализующие логические операции над объектами выражения.
Перед подробным рассмотрением этих средств давайте посмотрим, что же представляют собой сами логические данные и какие операции над ними производятся.
|
or eax,10b ;установить 1-й бит в регистре eax |
применяется команда
and операнд_1,операнд_2.
В этой команде операнд_2, выполняющий роль маски, должен содержать нулевые биты на месте тех разрядов, которые должны быть установлены в 0 в операнд_1.
|
and eax,fffffffdh ;сбросить в 0 1-й бит в регистре eax |
для выяснения того, какие биты в операнд_1 и операнд_2 различаются;
для инвертирования состояния заданных бит в операнд_1.
|
xor eax,10b ;инвертировать 1-й бит в регистре eax jz mes ;переход, если 1-й бит в al был единичным |
Интересующие нас биты маски (операнд_2) при выполнении команды xor должны быть единичными, остальные — нулевыми.
Для проверки состояния заданных бит применяется команда
test операнд_1,операнд_2 (проверить операнд_1).
Проверяемые биты операнд_1 в маске (операнд_2) должны иметь единичное значение. Алгоритм работы команды test подобен алгоритму команды and, но он не меняет значения операнд_1.
Результатом команды является установка значения флага нуля zf:
если zf = 0, то в результате логического умножения получился нулевой результат, то есть один единичный бит маски, который не совпал с соответствующим единичным битом операнд_1;
если zf = 1, то в результате логического умножения получился ненулевой результат, то есть хотя бы один единичный бит маски совпал с соответствующим единичным битом операнд_1.
|
test eax,00000010h jz m1 ;переход, если 4-й бит равен 1 |
Как видно из примера, для реакции на результат команды test целесообразно использовать команду перехода метка (Jump if Not Zero) — переход, если флаг нуля zf ненулевой, или команду с обратным действием — метка (Jump if Zero) — переход, если флаг нуля zf = 0.
Следующие две команды позволяют осуществить поиск первого установленного в 1 бита операнда. Поиск можно произвести как с начала так и от конца операнда:
операнд_1,операнд_2 (Bit Scaning Forward) - сканирование битов вперед.
Команда просматривает (сканирует) биты операнд_2 от младшего к старшему (от бита 0 до старшего бита) в поисках первого бита, установленного в 1. Если таковой обнаруживается, в операнд_1 заносится номер этого бита в виде целочисленного значения. Если все биты операнд_2 равны 0, то флаг нуля zf устанавливается в 1, в противном случае флаг zf сбрасывается в 0.
|
mov al,02h bsf bx,al ;bx=1 jz m1 ;переход, если al=00h ... |
Команда просматривает (сканирует) биты операнд_2 от старшего к младшему (от старшего бита к биту 0) в поисках первого бита, установленного в 1. Если таковой обнаруживается, в операнд_1 заносится номер этого бита в виде целочисленного значения.
При этом важно, что позиция первого единичного бита слева отсчитывается все равно относительно бита 0. Если все биты операнд_2 равны 0, то флаг нуля zf устанавливается в 1, в противном случае флаг zf сбрасывается в 0.
Листинг 1 демонстрирует пример применения команд bsr и bsf. Введите код и исследуйте работу программы в отладчике (в частности, обратите внимание на то, как меняется содержимое регистра bx после команд bsf и bsr).
|
Листинг 1 Сканирование битов ;prg_9_1.asm masm model small stack 256 .data ;сегмент данных .code ;сегмент кода main: ;точка входа в программу mov ax,@data mov ds,ax ;... .486 ;это обязательно xor ax,ax mov al,02h bsf bx,ax ;bx=1 jz m1 ;переход, если al=00h bsr bx,ax m1: ;... mov ax,4c00h ;стандартный выход int 21h end main |
операнд,смещение_бита (Bit Test) — проверка бита.
Команда переносит значение бита в флаг cf.
|
bt ax,5 ;проверить значение бита 5 jnc m1 ;переход, если бит = 0 |
операнд,смещение_бита (Bit Test and Set) — проверка и установка бита.
Команда переносит значение бита в флаг cf и затем устанавливает проверяемый бит в 1.
|
mov ax,10 bts pole,ax ;проверить и установить 10-й бит в pole jсm1 ;переход, если проверяемый бит был равен 1 |
Команда переносит значение бита в флаг cf и затем устанавливает этот бит в 0.
операнд,смещение_бита (Bit Test and Convert) — проверка и инвертирование бита.
Команда переносит значение бита в флаг cf и затем инвертирует значение этого бита.
