Команды пересылки данных. Операции со стековой памятью. Арифметические команды Ассемблера.
Команды пересылки данных
Команды пересылки данных занимают очень важное место в системе команд любого процессора. Они выполняют следующие важнейшие функции:
· загрузка (запись) содержимого во внутренние регистры процессора;
· сохранение в памяти содержимого внутренних регистров процессора;
· копирование содержимого из одной области памяти в другую;
· запись в устройства ввода/вывода и чтение из устройств ввода/вывода.
В некоторых процессорах (например, Т-11) все эти функции выполняются одной единственной командой MOV (для байтовых пересылок — MOVB) но с различными методами адресации операндов.
В других процессорах помимо команды MOV имеется еще несколько команд для выполнения перечисленных функций. Например, для загрузки регистров могут использоваться команды загрузки, причем для разных регистров — разные команды (их обозначения обычно строятся с использованием слова LOAD — загрузка). Часто выделяются специальные команды для сохранения в стеке и для извлечения из стека (PUSH — сохранить в стеке, POP — извлечь из стека). Эти команды выполняют пересылку с автоинкрементной и с автодекрементной адресацией (даже если эти режимы адресации не предусмотрены в процессоре в явном виде).
Иногда в систему команд вводится специальная команда MOVS для строчной (или цепочечной) пересылки данных (например, в процессоре 8086). Эта команда пересылает не одно слово или байт, а заданное количество слов или байтов (MOVSB), то есть инициирует не один цикл обмена по магистрали, а несколько. При этом адрес памяти, с которым происходит взаимодействие, увеличивается на 1 или на 2 после каждого обращения или же уменьшается на 1 или на 2 после каждого обращения. То есть в неявном виде применяется автоинкрементная или автодекрементная адресация.
|
|
|
В некоторых процессорах (например, в процессоре 8086) специально выделяются функции обмена с устройствами ввода/вывода. Команда IN используется для ввода (чтения) информации из устройства ввода/вывода, а команда OUT используется для вывода (записи) в устройство ввода/вывода. Обмен информацией в этом случае производится между регистром-аккумулятором и устройством ввода/вывода. В более продвинутых процессорах этого же семейства (начиная с процессора 80286) добавлены команды строчного (цепочечного) ввода (команда INS) и строчного вывода (команда OUTS). Эти команды позволяют пересылать целый массив (строку) данных из памяти в устройство ввода/вывода (OUTS) или из устройства ввода/вывода в память (INS). Адрес памяти после каждого обращения увеличивается или уменьшается (как и в случае с командой MOVS).
Также к командам пересылки данных относятся команды обмена информацией (их обозначение строится на основе слова Exchange). Может быть предусмотрен обмен информацией между внутренними регистрами, между двумя половинами одного регистра (SWAP) или между регистром и ячейкой памяти.
|
|
|
Работа со стековой памятью
Для создания программ, полностью использующих все достоинства семейства микропроцессоров 8086/ 8088, программист должен быть знаком с концепциями работы со стековой памятью (стеком).
Стек - это область памяти, специально выделенная для временного хранения параметров или программных данных, необходимых для информационной связи программ и процедур. Запись и чтение данных в стеке основаны на принципе "первым пришел - последним ушел". Как показано, в стек может быть загружен в определенной последовательности ряд данных, которые впоследствии выбирают (считывают) из стека, но уже в обратной последовательности. Количество стеков в памяти ЭВМ ограничивается выделенной областью памяти. Максимальная емкость стековой структуры составляет 32 К (32 768) 16-битовых слов.
Таким образом, стек может полностью размещаться в одном сегменте памяти.
Поскольку существует только один регистр сегмента стека SS, хранящий начальный (базовый) адрес стека, в каждый момент времени можно обращаться только к одному стеку. Указатель стека SP используется для хранения адреса последнего члена последовательности (вершины стека), записанного в стек.
|
|
|
В большинстве случаев программист не должен следить за адресами действительного расположения программных данных в стеке.
Такие команды, как PUSH (записать данные в стек), POP (считать данные из стека), CALL (вызов процедуры), RET (возврат из процедуры) или IRET (выход из прерывания), автоматически изменяют содержимое указателя стека SP так, чтобы отслеживать адрес вершины стека.
Запись данных в стек называется операцией загрузки. При загрузке в стек нового числа содержимое указателя стека уменьшается на 2 и указывает на новое положение вершины стека. Таким образом, новое число, загружаемое в стек, записывается в слове, перемещаемый адрес которого в текущем сегменте стека с базовым адресом в регистре SS определяется регистром SP. При операциях загрузки стек растет в направлении младших адресов сегмента стека. Другими словами, стек растет по направлению к базовому адресу сегмента стека.
Съем данных, начиная с вершины стека, называется операцией считывания. Когда из стека считывается число, содержимое указателя стека возрастает на 2, при этом полагают, что ячейка стека, содержавшая считанное число, считается свободной и готовой для последующего использования. Физически же содержимое ячейки компьютерной памяти после операции считывания остается без изменений.
|
|
|
На рисунке показаны обычные операции записи и считывания в микрокомпьютерах, базирующихся на МП 8088. Команды PUSH (записать данные в стек) и POP (считать данные из стека) позволяют организовать обмен данными между стеком и любым из 16-битовых регистров общего назначения или ячейками памяти.
Арифметические команды
Арифметические команды рассматривают коды операндов как числовые двоичные или двоично-десятичные коды. Эти команды могут быть разделены на пять основных групп:
· команды операций с фиксированной запятой (сложение, вычитание, умножение, деление);
· команды операций с плавающей запятой (сложение, вычитание, умножение, деление);
· команды очистки;
· команды инкремента и декремента;
· команда сравнения.
Команды операций с фиксированной запятой работают с кодами в регистрах процессора или в памяти как с обычными двоичными кодами. Команда сложения (ADD) вычисляет сумму двух кодов. Команда вычитания (SUB) вычисляет разность двух кодов. Команда умножения (MUL) вычисляет произведение двух кодов (разрядность результата вдвое больше разрядности сомножителей). Команда деления (DIV) вычисляет частное от деления одного кода на другой. Причем все эти команды могут работать как с числами со знаком, так и с числами без знака.
Команды операций с плавающей запятой (точкой) используют формат представления чисел с порядком и мантиссой (обычно эти числа занимают две последовательные ячейки памяти). В современных мощных процессорах набор команд с плавающей запятой не ограничивается только четырьмя арифметическими действиями, а содержит и множество других более сложных команд, например, вычисление тригонометрических функций, логарифмических функций, а также сложных функций, необходимых при обработке звука и изображения.
Команды очистки (CLR) предназначены для записи нулевого кода в регистр или ячейку памяти. Эти команды могут быть заменены командами пересылки нулевого кода, но специальные команды очистки обычно выполняются быстрее, чем команды пересылки. Команды очистки иногда относят к группе логических команд, но суть их от этого не меняется.
Команды инкремента (увеличения на единицу, INC) и декремента (уменьшения на единицу, DEC) также бывают очень удобны. Их можно в принципе заменить командами суммирования с единицей или вычитания единицы, но инкремент и декремент выполняются быстрее, чем суммирование и вычитание. Эти команды требуют одного входного операнда, который одновременно является и выходным операндом.
Наконец, команда сравнения (обозначается CMP) предназначена для сравнения двух входных операндов. По сути, она вычисляет разность этих двух операндов, но выходного операнда не формирует, а всего лишь изменяет биты в регистре состояния процессора (PSW) по результату этого вычитания. Следующая за командой сравнения команда (обычно это команда перехода) будет анализировать биты в регистре состояния процессора и выполнять действия в зависимости от их значений (о командах перехода речь идет в разделе 3.3.4). В некоторых процессорах предусмотрены команды цепочечного сравнения двух последовательностей операндов, находящихся в памяти (например, в процессоре 8086 и совместимых с ним).
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!