Электронный учебник - Assembler - Страница 25

@Mikl___ · 14.11.2013, 10:29 **[ТС]**

ГЛАВА 10
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ КОМАНДЫ
(часть 2/7)

Команды ADC и SBB
(Сложение с переносом = «ADDITION with Carry»)
(Вычитание с займом = «SUBTRACT with Borrow»)

Синтаксис команд:

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?ADC <DEST>,<SRC>$

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?SBB <DEST>,<SRC>$

Возможные варианты команды ADC:
adc reg,reg/mem
adc reg/mem,reg
adc reg/mem,imm
Возможные варианты команды SBB:
sbb reg/mem,reg
sbb reg,reg/mem
sbb reg/mem,imm
Псевдокод команды ADC:

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?DEST \leftarrow DEST + SRC + CF$

Допустимые типы операндов, как в командах ADD и SUB. Аналогичны командам обычного сложения и вычитания за одним исключением, в команде ADC к сумме операндов еще прибавляется значение флага переноса CF.
Псевдокод команды SBB:

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?DEST \leftarrow DEST - SRC - CF$

А в команде SBB из разности операндов вычитается значение флага переноса CF.

Для чего нужны команды ADC и SBB?
Арифметика одинарной и многократной точности

Максимальное значение целого числа определяется числом бит, отведенных для его хранения. Если целое число хранится в одном, двух, трех и т.д. байтах, говорят, что оно имеет одинарную, двойную, тройную и т.д. точность. Микропроцессор i4004 мог обрабатывать 4-разрядные двоичные числа, действия над более длинными операндами выполнялись по частям. Микропроцессор i8080 обрабатывал 8-разрядные двоичные числа. Микропроцессоры i8086-i80286 одной командой складывали/вычитали уже числа размером в слово (16 бит), действия над более длинными операндами продолжали выполняться по частям. Начиная с i386 одной командой можно было уже сложить/вычесть числа размером в двойное слово (32 бита). Сложение и вычитание чисел других размеров, например учетверенных слов, приходилось реализовывать через сложение (вычитание) чисел размером в двойное слово. В Pentium III произошло расширение набора инструкций командами SSE (Streaming SIMID Extension), основанных на блоке 128-разрядных регистров XXM, а проблема сложения/вычитания длинных чисел осталась.
Рассмотрим сложение учетверенных слов: X=12300004F0000003h и Y=805000023000000Fh. Условно разбиваем каждое учетверенное слово на два двойных: X₁=12300004h, X₂=F0000003h, Y₁=80500002h, Y₂=3000000Fh.Сначала складываем младшие (правые) части (X₂ и Y₂), используя команду ADD. Может получиться единица переноса, которую надо учесть. Как это сделать? Единица переноса попадает во флаг CF, поэтому к сумме старших частей (X₁ и Y₁) надо добавить значение этого флага (если единицы переноса не было, то CF=0 поэтому и здесь можно прибавлять CF), именно это и осуществляет команда ADC. Поэтому старшие части чисел складываем командой ADC.

Аналогичным образом реализуется вычитание беззнаковых чисел размером в учетверенное слово, для чего используют команду SBB.
Таким образом, команды ADC и SBB значительно расширяют диапазон значений складываемых и вычитаемых чисел. С помощью команд ADC и SBB можно реализовать сложение и вычитание чисел любого размера, причем эти операции для знаковых и беззнаковых чисел реализуются одинаково.

Применение команды SBB

Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
;Алгоритм поиска минимального беззнакового числа
;If (EBX<EAX) then EAX=EBX
SUB EBX,EAX ;if (EBX<EAX) CF=1 else CF=0
SBB ECX,ECX ;if (EBX<EAX) ECX=-1 else ECX=0
AND ECX,EBX ;if (EBX<EAX) ECX=EBX else ECX=0
ADD EAX,ECX ;if (EBX<EAX) EAX=EAX+(EBX-EAX) else EAX=EAX
;if (EAX<0) then EAX=ECX else EAX=EBX
CMP EAX,80000000h ;if (EAX<0) CF=1 else CF=0
SBB EAX,EAX ;if (EAX<0) EAX=-1 else EAX=0
AND ECX,EAX ;if (EAX<0) ECX=ECX else ECX=0
NOT EAX ;if (EAX<0) EAX=0 else EAX=-1
AND EAX,EBX ;if (EAX<0) EAX=0 else EAX=EBX
OR EAX,ECX ;if (EAX<0) EAX=ECX else EAX=EBX
;алгоритм получения модуля разности EAX и EBX
SUB EAX,EBX ;if (EAX<EBX) CF=1 else CF=0
SBB ESI,ESI ;if (EAX<EBX) ESI=-1 else ESI=0
XOR EAX,ESI ;if (EAX<EBX) EAX=NOT EAX else EAX=EAX
SUB EAX,ESI ;if (EAX<EBX) EAX=-EAX else EAX=EAX

Команда SALC
(Set register AL according to Carry flag)

Синтаксис команды:

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?SALC$

Семантика команды: установить регистр AL в соответствии с флагом CF.
Алгоритм работы: Если CF=1, то в AL установится значение 0FFh, если CF=0, то AL установится в 0.
Псевдокод:

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?AL\leftarrow CF\times(-1)$

Применение: SALC недокументированная команда, имеет машинный код 0D6h. Эквивалентна команде SBB AL,AL, но без изменения флагов CF, AF, PF, ZF.

Assembler
1
2
3
4
5
6
XOR EAX,EAX;MOV EAX,0
STC;установим флаг CF в 1
DB 0D6h;код команды SALC,после ее выполнения AL=0FFh
OR EAX,-1;MOV EAX,0FFFFFFFFh
CLC;сбросим флаг CF в 0
DB 0D6h; после выполнения команды SALC AL=0

Кодировка команд сложения и вычитания

Внимательно рассмотрим кодировку всех четырех команд ADD/ADC/SUB и SBB (рис. 10.2.1). Кроме битов d (бит направления) и w (бит размера) в кодировке этих команд используется бит C (бит переноса). Если бит C=1, значит при получении суммы/разности будет производится учет переноса/займа.

Рис. 10.2.1 кодировка ADD/ADC/SUB/SBB
Флаги переполнения и переноса

Так как микропроцессор не знает о том, с какими числами (со знаком или без знака) мы в данный момент работаем – он на всякий случай предполагает, что все числа со знаком. Допустим мы складываем байты.

Сложение, например, чисел 5 и 126 даст в результате то ли 8-битовое беззнаковое число 131, то ли 8-битовое число -125 со знаком. При сложении произошел перенос в знаковый разряд и получится ошибочный с точки зрения микропроцессора результат – микропроцессор выработает признак переполнения OF, свидетельствующий о том, что результат арифметических операций попал в знаковый разряд. Термины перенос и переполнение используются для близких понятий, поэтому требуются определенные уточнения.

Флаг переноса (CF) взводится только тогда, когда происходит перенос из разрядной сетки из 7, 15 или 31 разрядов в 8, 16, 32, несуществующие для регистра указанной размерности.
«Переполнение» обозначает, что результат арифметических операций либо слишком велик, либо слишком мал, чтобы его можно было корректно представить в выходном регистре. Если в результате сложения или вычитания целых чисел взвелся флаг переполнения (OF), это означает, что при «сложении по модулю 2» знаковых битов слагаемых (S₁ и S₂), знакового бита суммы (S_R) и флага переноса (CF) получилась единица.

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{1} \oplus S_{2} \oplus S_{R} \oplus CF = OF$

Перенос используют для выполнения операций с увеличенной точностью, а признак переполнения нужен для определения правильности или неправильности выполнения арифметической операции над операндами со знаком.

	OF	CF	Комментарий	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{1}\oplus S_{2}\oplus S_{R}\oplus CF=OF$
mov al,3Fh add al,1	0	0	3Fh+1=40h 63h+1=64h(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0 \oplus 0\oplus 0 \oplus 0 = 0$
mov al,0FDh add al,5	0	1	0FDh+5=[1]02h (перенос) -3+5=2 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0 \oplus 0 \oplus 1 = 0$
mov al,0FCh add al,5	0	1	0FCh+5=[1]01h(перенос) -4+5=1 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0 \oplus 0 \oplus 1 = 0$
mov al,40h add al,0C0h	0	1	40h+0C0h=[1]00h(перенос) 64-64=0 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 1\oplus 0\oplus 1 = 0$
mov al,0E0h add al,60h	0	1	0E0h+60h=[1]40h(перенос) -32+96=64(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0\oplus 0\oplus 1 = 0$
mov al,60h add al,0E0h	0	1	60h+0E0h=[1]40h(перенос) 96-32=64 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0 \oplus 1 \oplus 0 \oplus 1 = 0$
mov al,0E0h add al,0E0h	0	1	0E0h+0E0h=[1]C0h(перенос) -32-32=-64(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,0C0h add al,0C0h	0	1	0C0h+0C0h=[1]80h(перенос) -64-64=-128 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,0FFh add al,1	0	1	0FFh+1=[1]00h(перенос) -1+1=0 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0\oplus 0\oplus 1 = 0$
mov al,0FFh add al,81h	0	1	0FFh+81h=[1]80h(перенос) -1-127=-128 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,0FFh add al,0C1h	0	1	0FFh+0C1h=[1]C0h(перенос) -1-63=-64 (верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,0FFh add al,41h	0	1	0FFh+41h=[1]40h(перенос) -1+65=64(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0\oplus 0\oplus 1 = 0$
mov al,40h add al,40h	1	0	40h+40h=80h 64+64=-128(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 0\oplus 1\oplus 0 = 1$
mov al,60h add al,60h	1	0	60h+60h=C0h 96+96=-64 (неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 0\oplus 1\oplus 0 = 1$
mov al,7Fh add al,1	1	0	7Fh+1=80h 127+1=-128(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 0\oplus 1\oplus 0 = 1$
mov al,80h add al,80h	1	1	80h+80h=[1]00h(перенос) -128-128=0 (неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 0\oplus 1 = 1$

Совершенно аналогично операциям сложения можно произвести ряд операций вычитания, отслеживая зависимость флага OF от наличия займов, а также знаков уменьшаемого, вычитаемого и разницы.

	OF	CF	Комментарий	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S_{1}\oplus S_{2}\oplus S_{R}\oplus CF=OF$
mov al,0E0h sub al,20h	0	0	E0h–20h=C0h –32–32=–64(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1 \oplus 0\oplus 1\oplus 0 = 0$
mov al,3Fh sub al,0FFh	0	1	[1]3Fh–0FFh=40h(заём) 63–(–1)=64(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 1\oplus 0\oplus 1 = 0$
mov al,83h sub al,9Ah	0	1	[1]83h–9Ah=E9h(заём) –125–(–102)=– 23(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,80h sub al,81h	0	1	[1]80h–81h=0FFh(заём) –128–(–127)=–1(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,80h sub al,C0h	0	1	[1]80h–0C0h=0C0h(заём) –128–(–64)=–64(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,8Ah sub al,0A5h	0	1	[1]8Ah–0A5h=0E5h(заём) –118–(–91)=–27(верно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 0$
mov al,80h sub al,40h	1	0	80h–40h=40h –128–64=64(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0\oplus 0\oplus 0 = 1$
mov al,80h sub al,1	1	0	80h–1=7Fh –128–1=127(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?1\oplus 0\oplus 0\oplus 0 = 1$
mov al,40h sub al,0C0h	1	1	[1]40h–0C0h=80h(заём) 64–(–64)=–128(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 1$
mov al,60h sub al,0A0h	1	1	[1]60h–0A0h=0C0h(заём) 96–(– 96)=–64(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 1$
mov al,7Fh sub al,0FFh	1	1	[1]7Fh–0FFh=80h(заём) 127–(–1)=–128(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 1$
mov al,73h sub al,0BFh	1	1	[1]73h–0BFh=0BCh(заём) 115–(–65)=–68(неверно)	$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?0\oplus 1\oplus 1\oplus 1 = 1$

Команда XADD
(Обмен и сложение = «EXCHANG and ADD operands»)

Синтаксис команды:

$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?XADD <DEST>,<SRC>$

Возможные варианты команды:
xadd reg/mem,reg
Алгоритм работы: операнд DEST должен быть ячейкой памяти или регистром, а операнд SRC только регистром. После сложения DEST и SRC исходное содержимое памяти (операнд DEST) переносится в операнд SRC (регистр), а полученная сумма записывается в память (на место операнда DEST). Аналогично последовательному употреблению команд XCHG и ADD.

Псевдокод команды XADD:

SRC+DEST $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\rightarrow$ TEMP
SRC $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\rightarrow$ DEST
TEMP $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\rightarrow$ DEST

;EAX=8 EBX=1	Эквиваленты XADD EAX,EBX
XADD EAX,EBX	XCHG EAX,EBX	PUSH EAX
;EAX=9 EBX=8	ADD EAX,EBX	ADD EAX,EBX
		POP EBX

Продолжение

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Программа для com-порта Uhbif79 05.06.2026 Всем привет, давно хотел изучить Qt, начинал, бросал, потом снова начинал. И сейчас вот смог написать свою первую программу. До этого имел опыт программирования микроконтроллеров, писал прошивки на. . .	Транскрипция 55-минутного видео через Whisper: WhisperDesktop облажался, спас Google Colab[ anaschu 01.06.2026 Понадобилось получить текст из свежезагруженного видео на YouTube. Казалось бы, задача на пять минут. Заняла полтора часа. Делюсь опытом — может кому пригодится последовательность решений. . . .	21 мат мед. Планы на развитие модели здравоСохранения anaschu 01.06.2026 AnyLogic: план развития симуляционной модели рабочего коллектива — динамический абсентеизм, реальные данные, три сценария сравнения Продолжаю серию постов о дискретно-событийной модели рабочего. . .	20. Мат мед. Абсентеизм как отдельный тип простоя anaschu 29.05.2026 Апдейт модели: исправленные баги, абсентеизм и новые механизмы Продолжаю развивать ранее описанную модель рабочего коллектива на AnyLogic. За последние несколько дней был проведён серьёзный. . .
19. здоровье, усталость и психотип работника влияют на производительность предприятия, и наоборот, производительность на здоровье, усталось и психотип anaschu 28.05.2026 Дискретно-событийная модель рабочего коллектива на AnyLogic: здоровье, выгорание, психотипы и микростимуляция Привет, коллеги. Хочу поделиться итогами нескольких недель работы над симуляционной. . .	"Прокси" для последовательного порта Eddy_Em 28.05.2026 Эту штуку написал я достаточно давно. Но сейчас вот понадобилось настроить датчик грозы, но при этом не отключать его от "метеодемона". Соответственно, надо запустить этот "прокси": метеодемон будет. . .	Рефакторинг программы уравнивания. Massaraksh7 26.05.2026 Пример по предыдущей записи в блоге. Но, надо заметить, что, во-первых, там оптимизация не только математики, но и работы с базой данных, и с графами, а во-вторых, это ещё не всё.	Использование TThread в Lazarus для математических вычислений. Massaraksh7 25.05.2026 Производя рефакторинг своих программ на предмет ускорения их работы, обратил внимание на такой аспект, как сокращение времени матвычислений. Дело в том, что приходится работать с большими матрицами. . .