8086 Assembler Tutorial for Beginners (Part 6)

Arithmetic and Logic Instructions

הדרכה בתכנות אסמבלר 8086 למתחילים (חלק 6)  

פקודות אריתמטיות ולוגיות

Most Arithmetic and Logic Instructions affect the processor status register (or Flags). רוב הפקודות האריתמטיות והלוגיות משפיעות על "אוגר מצב" של המעבד (או על הדגלים).
As you may see there are 16 bits in this register, each bit is called a flag and can take a value of 1 or 0.
  • Carry Flag (CF) - this flag is set to 1 when there is an unsigned overflow. For example when you add bytes 255 + 1 (result is not in range 0...255). When there is no overflow this flag is set to 0.

  • Zero Flag (ZF) - set to 1 when result is zero. For none zero result this flag is set to 0.

  • Sign Flag (SF) - set to 1 when result is negative. When result is positive it is set to 0. Actually this flag take the value of the most significant bit.


  • Overflow Flag (OF) - set to 1 when there is a signed overflow. For example, when you add bytes 100 + 50 (result is not in range -128...127).


  • Parity Flag (PF) - this flag is set to 1 when there is even number of one bits in result, and to 0 when there is odd number of one bits. Even if result is a word only 8 low bits are analyzed!

  • Auxiliary Flag (AF) - set to 1 when there is an unsigned overflow for low nibble (4 bits).

  • Interrupt enable Flag (IF) - when this flag is set to 1 CPU reacts to interrupts from external devices.


  • Direction Flag (DF) - this flag is used by some instructions to process data chains, when this flag is set to 0 - the processing is done forward, when this flag is set to 1 the processing is done backward.

כפי שאתה יכול לראות, לאוגר זה יש 16 סיביות, לכל סיבית אנו קוראים דגל והוא יכול לקבל ערך של 1 או 0.

  • דגל הנשא (CF) - דגל זה יקבל את הערך '1' כאשר יש גלישה של נתונים ללא סימן. למשל כאשר אתה מוסיף בתים: 255 + 1 (התוצאה היא לא בטווח 0...255 ). כאשר אין גלישה הדגל יקבל את הערך  '0'.
     

  • דגל האפס (ZF) - מקבל את הערך '1' כאשר התשובה היא אפס. אם התשובה לא אפס (או אין שוויון) הדגל יקבל את הערך '0'.
     

  • דגל הסימן (SF) - מקבל את הערך '1' כאשר התשובה היא שלילית. אם התשובה לא שלילית הדגל יקבל את הערך '0'. למעשה, הדגל הזה מקבל את הערך של הסיבית הכי משמעותית (msb) של התשובה.
     

  • דגל גלישת יתר (OF) - דגל זה יקבל את הערך '1' כאשר יש גלישה של נתונים מסומנים. למשל כאשר אתה מוסיף בתים: 100 + 50 (התוצאה היא לא בטווח -128...127 ). כאשר אין גלישה הדגל את הערך יקבל '0'.
     

  • דגל הזוגיות (PF) - מקבל את הערך '1' כאשר כמות האחדים בתשובה הינה זוגית. אם הכמות אינה זוגית הדגל יקבל את הערך  '0'.
     

  • דגל נוסף או גלישה חלקית (AF) - דגל זה יקבל את הערך '1' כאשר יש גלישה של נתונים ללא סימן בין המחצית הימנית למחצית השמאלית של הנתון.  כאשר אין גלישה בין המחציות הדגל יקבל את הערך '0'.
     

  • דגל אפשור פסיקות (IF) - כאשר ערך דגל זה הוא '1' המעבד עונה לבקשות של פסיקה הניתנות למיסוך. השינוי מתבצע על ידי פקודות המתכנת .
     

  • דגל של כיוון (DF) - דגל זה בשימוש על ידי הוראות של עיבוד מחרוזות. כאשר ערך דגל זה הוא '0' העיבוד נעשה קדימה,  כאשר ערך דגל זה הוא '1' העיבוד נעשה אחורה. השינוי מתבצע על ידי פקודות המתכנת .

There are 3 groups of instructions. קימות שלוש קבוצות של פקודות.

First group: ADD, SUB,CMP, AND, TEST, OR, XOR

These types of operands are supported:

REG, memory
memory, REG
REG, REG
memory, immediate
REG, immediate

REG: AX, BX, CX, DX, AH, AL, BL, BH, CH, CL, DH, DL, DI, SI, BP, SP.

memory: [BX], [BX+SI+7], variable, etc...

immediate: 5, -24, 3Fh, 10001101b, etc...

After operation between operands, result is always stored in first operand. CMP and TEST instructions affect flags only and do not store a result (these instruction are used to make decisions during program execution).

These instructions affect these flags only:
       CF, ZF, SF, OF, PF, AF.

  • ADD - add second operand to first.

  • SUB - Subtract second operand to first.

  • CMP - Subtract second operand from first for flags only.

  • AND - Logical AND between all bits of two operands. These rules apply:

    1 AND 1 = 1
    1 AND 0 = 0
    0 AND 1 = 0
    0 AND 0 = 0

    As you see we get 1 only when both bits are 1.

  • TEST - The same as AND but for flags only.

  • OR - Logical OR between all bits of two operands. These rules apply:

    1 OR 1 = 1
    1 OR 0 = 1
    0 OR 1 = 1
    0 OR 0 = 0

    As you see we get 1 every time when at least one of the bits is 1.

  • XOR - Logical XOR (exclusive OR) between all bits of two operands. These rules apply:

    1 XOR 1 = 0
    1 XOR 0 = 1
    0 XOR 1 = 1
    0 XOR 0 = 0

    As you see we get 1 every time when bits are different from each other.

קבוצה ראשונה: ADD, SUB,CMP, AND, TEST, OR, XOR.

האופרנדים ("משתנים") הנתמכים על ידי קבוצה זו:

זיכרון , אוגר
אוגר , זיכרון
אוגר , אוגר
מס' מיידי , זיכרון
מס' מיידי , אוגר

אוגר:  AX, BX, CX, DX, AH, AL, BL, BH, CH, CL, DH, DL, DI, SI, BP, SP.

זיכרון:
... BX], [BX+SI+7], variable, etc]

מס' מיידי:
etc , 5, -24, 3Fh, 10001101b...

לאחר ביצוע פעולות בין האופרנדים, התוצאה מאוחסנת תמיד באופרנד הראשון (השמאלי).
פקודות CMP ו- TEST משפיעות על הדגלים בלבד ולא מאחסנות את התוצאה בשום מקום. פקודות אלה משמשות לביצוע החלטות במשך ביצוע תוכנית.

פקודות אלה משפיעות על הדגלים שבהמשך :
          CF, ZF, SF, OF, PF, AF .

  • ADD - הוסף אופרנד שני לראשון.

  • SUB - הורד אופרנד שני מהראשון.

  • CMP - הורד אופרנד שני מהראשון לשינוי דגלים בלבד (האופרנדים לא משתנים).

  • AND - כפל לוגי בין כל הסיביות של שני האופרנדים.
     הכללים הם:

    1 AND 1 = 1
    1 AND 0 = 0
    0 AND 1 = 0
    0 AND 0 = 0

    כפי שאתה רואה אנחנו מקבלים 1 כאשר שתי הסיביות הן 1.

  • TEST - כמו פקודת AND אבל לשינוי דגלים בלבד (האופרנדים לא משתנים).

  • OR - חיבור לוגי בין כל הסיביות של שני האופרנדים. הכללים הם:

    1 OR 1 = 1
    1 OR 0 = 1
    0 OR 1 = 1
    0 OR 0 = 0

    כפי שאתה רואה אנו מקבלים 1 כאשר לפחות סיבית אחת הוא 1.

  • XOR - חיבור לוגי מיוחד בין כל הסיביות של שני האופרנדים. הכללים הם:

    1 XOR 1 = 0
    1 XOR 0 = 1
    0 XOR 1 = 1
    0 XOR 0 = 0

כפי שאתה רואה אנחנו מקבלים 1 כאשר שתי הסיביות שונות ביניהם.

Second group: MUL, IMUL, DIV, IDIV

These types of operands are supported:

REG
memory

REG: AX, BX, CX, DX, AH, AL, BL, BH, CH, CL, DH, DL, DI, SI, BP, SP.

memory: [BX], [BX+SI+7], variable, etc...

MUL and IMUL instructions affect these flags only:
       CF, OF
When result is over operand size these flags are set to 1, when result fits in operand size these flags are set to 0.

For DIV and IDIV flags are undefined.

  • MUL - Unsigned multiply:

    when operand is a byte:
    AX = AL * operand.

    when operand is a word:
    (DX AX) = AX * operand.

  • IMUL - Signed multiply:

    when operand is a byte:
    AX = AL * operand.

    when operand is a word:
    (DX AX) = AX * operand.

  • DIV - Unsigned divide:

    when operand is a byte:
    AL = AX / operand
    AH = remainder (modulus).
    .

    when operand is a word:
    AX = (DX AX) / operand
    DX = remainder (modulus).
    .

  • IDIV - Signed divide:

    when operand is a byte:
    AL = AX / operand
    AH = remainder (modulus).
    .

    when operand is a word:
    AX = (DX AX) / operand
    DX = remainder (modulus).

קבוצה שניה: MUL, IMUL, DIV, IDIV

האופרנדים ("משתנים") הנתמכים על ידי קבוצה זו:

 אוגר
זיכרון

אוגר:  AX, BX, CX, DX, AH, AL, BL, BH, CH, CL, DH, DL, DI, SI, BP, SP.

זיכרון:
... BX], [BX+SI+7], variable, etc]

פקודות MUL ו- IMUL משפיעות על הדגלים הבאים בלבד:           CF , OF
כאשר התוצאה היא מעל הגודל של האופרנד הדגלים  הנ"ל מקבלים את הערך '1', כאשר גודל התשובה מתאים  לגודל האופרנד הדגלים  הנ"ל מקבלים את הערך '0'.
הדגלים לא מוגדרים עבור הפקודות DIV ו- IDIV.

  • MUL - כפל בין מספרים לא מסומנים:

        כאשר האופרנד הוא בגודל בית:
       
אופרנד * AX = AL .

       כאשר האופרנד הוא בגודל מילה:
 
       אופרנד * DX : AX) = AX )

  • IMUL - כפל בין מספרים מסומנים

      כאשר האופרנד הוא בגודל בית:
      אופרנד * AX = AL .

      כאשר האופרנד הוא בגודל מילה:
 
      אופרנד * DX : AX) = AX )

  • DIV - חילוק בין מספרים לא מסומנים:

      כאשר האופרנד הוא בגודל בית:
                     אופרנד /
AL = AX
         (modulus). . שארית = AH

       כאשר האופרנד הוא בגודל מילה:
         אופרנד / (
AX = (DX : AX
          (modulus). . שארית = DX

  • IDIV - חילוק בין מספרים מסומנים:

       כאשר האופרנד הוא בגודל בית:
                     אופרנד /AL = AX
         (modulus). . שארית = AH

       כאשר האופרנד הוא בגודל מילה:
          אופרנד / (AX =
(DX : AX
          (modulus). . שארית = DX

Third group: INC, DEC, NOT, NEG

These types of operands are supported:

REG
memory

REG: AX, BX, CX, DX, AH, AL, BL, BH, CH, CL, DH, DL, DI, SI, BP, SP.

memory: [BX], [BX+SI+7], variable, etc...

INC, DEC instructions affect these flags only:
       ZF, SF, OF, PF, AF.

NOT instruction does not affect any flags!

NEG instruction affects these flags only:
       CF, ZF, SF, OF, PF, AF.


  • NOT - Reverse each bit of operand.

  • NEG - Make operand negative (two's complement). Actually it reverses each bit of operand and then adds 1 to it. For example 5 will become -5, and -2 will become 2.

קבוצה שלישית: INC, DEC, NOT, NEG

האופרנדים ("משתנים") הנתמכים על ידי קבוצה זו:

 אוגר
זיכרון

אוגר:  AX, BX, CX, DX, AH, AL, BL, BH, CH, CL, DH, DL, DI, SI, BP, SP.

זיכרון:
... BX], [BX+SI+7], variable, etc]

פקודות INC ו- DECL משפיעות על הדגלים הבאים בלבד:        ZF, SF, OF, PF, AF

פקודת NOT  לא משפיעה על דגל כל שהוא !

פקודת NEG  משפיעה על הדגלים הבאים בלבד:        CF, ZF, SF, OF, PF, AF
 

  • NOT - הופך כל סיבית של האופרנד.
     

  • NEG - מכפיל את האופרנד ב- (-1), על ידי חישוב "המשלים לשתיים". למעשה, זה הופך כל סיבית של האופרנד ואז מוסיף לו את הערך 1. למשל 5 הופך ל- -5 (0FCh), ו- -2 (0FEh) הופך ל- 2 .

<<< to Part 5 <<   >> to Part 7 >>>

<<< לחלק 7 <<   >> לחלק 5 >>>