20/04/2013

1

x86הכתובת במבנה הפקודה

1

חישוב הכתובת האפקטיבית

X ++

• Displacement — ביטים 32או 16, 8ערך של

• Base — הערך ברגיסטר כללי

• Index — הערך ברגיסטר כללי

)2-בשיטת המשלים ל(ל יכול להיות חיובי או שלילי "כל אחד מהנ

• Scaling factor — 2, 4, 8

2

תסוגי פקודות ק

3

20/04/2013

2

4

מבנה כללי של תכנית בשפה עילית

Code & Dataהפרדה בין •

5

מבנה כללי של תכנית בשפה עילית

Code & Dataהפרדה בין •

קסוגי פקודות עיקריים• ע ק

השמה סטאטית ודינאמית•

Data transfer instructions – e.g.: etc.

Memory allocation

6

20/04/2013

3

סוגי מידע עליהם פועלים

• Bytes, words, doublewords )ביטים 256כיום גם (

• Signed and unsigned byte, word, dword integers

• Pointers (near & far)

• Bit fields

• BCD integers

• Floating point

• Packed data types (SIMD – single instruction multiple data)

7

סוגי משתנים

8

BCD

Decimal Binary

0 0000

1 0001

2 0010

3 0011

4 0100

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

9

20/04/2013

4

סוגי פקודות

פעולות להעברת מידע ) מלים כפולות ומרובעות, מילים, בתים(

בין הזיכרון לרגיסטרים

ובין רגיסטרים

• Data transfer

• Binary, decimal & logical

• Shift & rotate

• Bit & byte manipulation

• Control transfer• Control transfer

• String

• I/O

• Flag

• System

• Atomic

• Misc.10

Data transfer instructions - MOV

MOV פקודות המעבירות מידע בין הזיכרון לבין הרגיסטרים

:MOVסוגי מעבר מידע

!!! strings -רק ל זיכרון MOVS זיכרון

11

Conditional Data transfer instructions

CMOVccהעברה מותנית

CMOVE/CMOVZ

CMOVC

12

20/04/2013

5

Data transfer - convert/extend

• CBW

CWDECDQ

• MOVSX ; Move and sign extend

MOVZX ; Move and zero extend

13

Multiple Data Transfers

:יש פקודות המאפשרות העברת כמה משתנים בפקודה אחת

פקודות החלפה•

•PUSH/POP של מספר משתנים

ופעולות נוספות) strings" (מחרוזות"העתקת •

מיוחדות) MOV(הזזה /פקודות הצבה•

14

Multiple Data Transfers -exchange

:Exchange–החלפה

)x86 :(XCHG src1, src2

15

20/04/2013

6

Multiple Data Transfers -exchange

?מה קורה אם אחד מהאופרנדים בזיכרון

?מה קורה אם מספר מעבדים או מספר תהליכים רצים במקביל

16

Multiple Data Transfers

:דוגמה נוספת

XADD ;Exchange and addCMPXCHG ;Compare and exchangeCMPXCHG8B ;Compare and exchange 8 bytes

17

The LOCK prefix

OPCODE: F0

Command: LOCK

ADD, ADC, AND, BTC, BTR, BTS, CMPXCHG, CMPXCH8B,

LOCK signal -מעלה את ה•

:לפקודות רקמתאים •

CMPXCHG16B, DEC, INC, NEG, NOT, OR, SBB, SUB, XOR, XADD, XCHG

רק אם אופרנד היעד הוא אופרנד זיכרון•

Atomic instructionsנתייחס שוב כשנדבר על *

18

20/04/2013

7

סוגי פקודות

פעולות חשבוניות ולוגיות, חשבון בינארי על שלמים בינאריים•

הקטנה /הגדלה, השוואה, חילוק, כפל, חיסור, חיבור

שינוי סימן, 1-ב

• Data transfer

• Binary, decimal & logical

• Shift & rotate

• Bit & byte manipulation

• Control transferBCDחשבון עשרוני על מידע בייצוג •

-ול) לאחר חיבור וחיסור(התאמה לייצוג עשרוניASCII )כפל וחילוק, חיסור, לאחר חיבור(

פעולות לוגיות בסיסיות •AND, OR, NOT, XOR

(byte, word, dword)

• Control transfer

• String

• I/O

• Flag

• System

• Atomic

• Misc.19

20

Integer arithmetic & logic

ADD ,SUBפעולות כמו

unsignedעל ו signedעובדות על

, IMUL, MUL, IDIV, DIV פעולות כמו , ,

)unsigned או signed(על סוג אחד רקפועלות

21

20/04/2013

8

Integer arithmetic & logic

?כיצד מרחיביםאם צריך פעולות על משתנים ארוכים או דיוק רב

Long operations

Unlimited precision integer operations

22

Integer arithmetic & logic )80x86 (משתמשים ב- carry flag

:ADD ,SUBTRACTלפקודות ADD eax, [x_low]

++ +

23

מניעת פיצול: דוגמה

neg ecx

sbb eax, eax

and eax, edx

24

20/04/2013

9

• Data transfer

• Binary, decimal & logical

• Shift & rotate

• Bit & byte manipulation

• Control transfer

סוגי פקודות

מזיזות את הביטים באופרנד

(word, dword)

• Control transfer

• String

• I/O

• Flag

• System

• Atomic

• Misc.

SAR/SAL בערך /0- הביטים הריקים מתמלאים באריתמטי - )בהתאמה(הביט הגבוה

SHR, SHL לוגי - 0- הביטים הריקים מתמלאים ב

SHRD, SHLD למספרים גדולים

ROR, ROL הזזה סיבובית של ביטים

RCR, RCL ביטים 33או 17, 9 -הזזה סיבובית ב ,FLAG CARRY-דרך ה

25

Shift & Rotate

)80x86 (משתמשים ב- carry flag לפקודותSHIFT ו - ROTATE:

SHL dword [x_low], 1

RLC dword [x_high], 1

ביטים 5-מספר ההזזות מוגבל לSHRD SHLD / : בין רגיסטרים SHIFTניתן גם לעשות

26

דוגמה

SHLD EAX, EBX, 4

SHRD EAX EBX 4SHRD EAX, EBX, 4

27

20/04/2013

10

• Data transfer

• Binary, decimal & logical

• Shift & rotate

• Bit & byte manipulation

• Flags

סוגי פקודות

בדיקה ושינוי ביטים בודדיםפעולות על ביטים ומלים כפולות, באופרנדים של מילים

•קביעת ערך של אופרנד בגודלפעולות על בתים Flags

• Control transfer

• String

• I/O

• System

• Atomic

• Misc.

ע ךע קbyte ,כדי להראות מצב של דגלים

פועלות על הדגלים פעולות על הדגלים ברגיסטר הדגלים

28

Individual Bit manipulation

• Bit testBT oper1, oper2 BTC oper1, oper2 BTS oper1, oper2 BTR oper1, oper2

29

30

20/04/2013

11

Bit test: tests the value of a specified bit in a register or memory location; sets or clears flags

BTST - Bit Test ; Motorola 680x0, Motorola 68300BT - Bit Test ; Intel x86

Bit test & clear/reset: tests the value of a specified bit; clears/resets this bit to zero; sets or clears flags BCLR - Bit Test and Clear ; Motorola 680x0, Motorola 68300BTR - Bit Test and Reset ; Intel x86

Bit test & set: tests the value of a specified bit; sets this bit to one; sets or clears flags BSET - Bit Test and Set ; Motorola 680x0, Motorola 68300BTS - Bit Test and Set ; Intel x86

Bit test & change/complement: tests the value of a specified bit; change/complement 1 to 0, or 0 to 1; sets or clears flagsBCHG Bit Test and Change ; Motorola 680x0, Motorola 68300BTC Bit Test and Complement ; Intel x86

31

...עוד

Bit scan

BSF oper1 oper2oper2 -ב' 1'ביותר בעל ערך הנמוךאת הביט ) 0מביט (מחפש

zero flag -מאפס את ה–אם מצא , oper1 -שומר את מקומו ב

BSR oper1 oper2 oper2 - ב' 1'ביותר בעל ערך הגבוהאת הביט ) 15,31,63מביט (מחפש

zero flag -מאפס את ה–אם מצא , oper1 -שומר את מקומו ב

32

Bit field

היכולה להתחיל בכל מקום , שרשרת של ביטים סמוכים•או ברגיסטר, בכל בית בזיכרון

33

20/04/2013

12

Bit field manipulation

• Bit field operation: Compressed structures

Example – Motorola 680x0:

BFCLR (ea)o:w ; clear bit field

BFEXTS (ea)o:w, Dn ; sign extend

BFFFO (ea)o:w, Dn ; Find 1st MSB ‘1’

BFINS Dn,(ea)o:w ; Insert to field: inserts a bit field (1 to 32 bits) from a data register to a location in data register or memory located by field offset and field width

Also:

BFCNG - invert , BFEXTU – zero extend, BFSET, BFTST

34

Bit Fields

:Intel 64-וב x86 -ב•MPSADBW — Compute Multiple Packed Sums of

Absolute Difference

35

Status Flags• Zero flag (ZF)

In the last instruction that affects the zero flag: ZF = 1 for zero result, ZF = 0 otherwise.

• Carry flag (CF) The result of an arithmetic operation on unsigned numbers is out of range of the destination (register or memory).

• Overflow flag (OF) The operation on signed numbers has produced a result that is out of rangeThe operation on signed numbers has produced a result that is out of range.

• Sign flag (SF) The sign of the result of an operation, 0 - positive, 1 - negative.

• Auxiliary flag (AF) An operation has produced a result that has generated a carry out of or a borrow into the low-order four bits (BCD operations – binary coded decimal)

• Parity flag (PF)The parity of the 8-bit result produced by an operation; 1 - the byte contains an even number of 1 bits, 0 - if there are an odd number of 1bits

36

20/04/2013

13

Flags

•Flags כ כתוצאה מפעולות ב"משתנים בד- ALU

ישירותניתן גם לשנותם •

:דוגמאות:דוגמאות

Carry flag: STC, CLC, CMC

Direction Flag: CLD, STD(used for string operations, such as MOVS, CMPS)

37

38

Flag Control

•Load/store flag registerLAHF, SAHF

•Push/POP flag registerPUSHF POPFPUSHF, POPF

LAHF: דוגמה

AND AH, mask

SAHF39

20/04/2013

14

40