7. Kurs Asembler x86: Instrukcje transferu danych

Typ operandów

Instrukcje mogą przyjmować zero, jeden, dwa lub trzy operandy.

Wyróżnia się trzy podstawowe typy operandów

• Wartości stałe – wartość ustalona przed tłumaczeniem programu
• Rejestr – zawartość jednego z rejestrów procesora
• Adres – odwołuje się do jakiegoś miejsca w pamięci

Instrukcja MOV

Instrukcja MOV kopiuje dane ze źródła do miejsca docelowego. Format tej instrukcji wygląda następująco:

MOV cel, źródło

W językach wysokiego poziomu wyglądałoby to w taki sposób:

Cel = źródło

Instrukcja MOV stawia pewne wymagania

Oba operandy muszą być tego samego rodzaju

Oba operandy nie mogą być jednocześnie adresem w pamięci

Rejestr wskaźnika instrukcji nie może być rejestrem docelowym

Dozwolone kombinacje można zapisać w następujący sposób:

MOV rejestr, rejestr MOV pamięć, rejestr MOV rejestr, pamięć MOV pamięć, stała MOV rejestr, stała

Pojedyncza instrukcja mov nie może zostać użyta do przeniesienia danych spod jednego adresu do drugiego. Kod, który wykona to działanie wygląda tak:

.data zmienna1 WORD ? zmienna2 WORD ? .code main PROC mov ax, zmienna1 mov zmienna2, ax

Kopiowanie mniejszej wartości do większej

Instrukcja MOV nie może bezpośrednio skopiować mniejszego operandu do większeg, jednak istnieje możliwość obejścia tego. Stwórzmy zmienna licznik(bez znaku, 16-bitowa), która musi zostać przeniesiona do rejestru ECX (32-bitowy). Możemy przenieść do ECX zero, w ten sposób kasując jego zawartość i wtedy skopiować do rejestru CX zmienną licznik.

.data licznik WORD 1 .code mov ecx, 0 mov cx, count

A co się stanie gdy w podobny sposób spróbujemy skopiować liczbe ze znakiem?

.data zeZnakiem SWORD -16 ; FFF0h(-16) .code mov ecx, 0 mov cx, zeZnakiem   ; ECX = 0000FFF0h (+65520)

Jak widać wartość zmiennej została skopiowana w dosłowny sposób, bez zachowania kodowania U2, przez co w rejestrze ECX znajduje się liczba dodatnia.

Instrukcja MOVZX

MOVZX (move with zero-extend) kopiuje zawartość operanda źródłowego do operanda docelowego I wypełnia zerami rejestr do wartości 16 lub 32 bitowej. Tej instrukcji używa się tylko podczas kopiowania liczb bez znaku.

Format instrukcji

MOVZX reg32, reg/mem8 MOVZX reg32, reg/mem16 MOVZX reg16, reg/mem8

Przykład:

.data bajt BYTE 10001111b .code movzx ax, bajt

Przed wywołaniem instrukcji skopiowania do rejestru, może w nim znajdować się dowolna liczba.

AX
10110011	11101111

Skopiowanie z wypełnieniem zerami, kopiuje mniejszą wartość do dolnej części rejestru a górną wypełnia zerami.

AX
00000000	10001111

Instrukcja MOVSX

MOVSX (move with sign-extend) kopiuje zawartość operandu źródłowego do miejsca docelowego i zachowuje odpowiednie kodowanie dla wypełnianych bitów. Tej instrukcji używa się tylko podczas kopiowania liczb ze znakiem.

Format instrukcji

MOVSX reg32, reg/mem8 MOVSX reg32, reg/mem16 MOVSX reg16, reg/mem8

Przykład:

.data bajt BYTE 10001111b .code movsx ax, bajt

Przed wywołaniem instrukcji skopiowania do rejestru, może w nim znajdować się dowolna liczba.

AX
10110011	11101111

MOVSX zachowuje odpowiednie kodowanie liczb ujemnych podczas kopiowania.

AX
11111111	10001111

Instrukcje LAHF I SAHF

LAHF (Load status flags into AH) kopiuje dolny bajt rejestru EFLAGS do rejestru AH. Kopiowane są następujące flagi: Sign, Zero, Auxilliary Carry, Parity i Carry.

Poniższy kod kopiuje dolny bajt rejestru EFLAGS do rejestru AH a następnie kopiuje zawartość rejestru AH do zmiennej kopiaFlag.

.data kopiaFlag BYTE ? .code lahf mov kopiaFlag, ah

SAHF (store AH into status flags) kopiuje zawartość rejestru AH do dolnego bajtu rejestru EFLAGS.

mov ah, kopiaFlag sahf

Wyświetlenie rejestru flag podczas debugowania

Żeby w Visual Studio podczas debugowania programu wyświetlić zawartość rejestru flag należy w oknie Registers kliknąc prawym przyciskiem myszy i wybrać opcję flags.

Instrukcja XCHG

XCHG (exchange data) zamienia zawartość dwóch operandów. Można użyć jej w trzech wariantach:

XCHG reg, reg XCHG reg, mem XCHG mem, reg

Zasady dotyczące używania instrukcji XCHG jest taka sama jak w przypadku instrukcji MOV.

Operator przesunięcia

Jak już wcześniej pisałem nazwa jakiejś zmiennej reprezentuje jej adres w pamięci. W przypadku tablicy nazwa jest adresem pierwszego elementu, a kolejne elementy ułozone są po kolei za pierwszym. W związku z tym można się do nich dostać korzystając z adresu pierwszego elementu dodając do niego przesunięcie będące wielokrotnością rozmiaru elementu.

Kod	Wynik
.386 .model flat, stdcall .stack 4096 include kernel32.inc includelib kernel32.lib .data tablicaB BYTE 10h, 20h, 30h, 40h, 50h .code main PROC     mov eax, 0     mov al, tablicaB     mov al, [tablicaB+1]     mov al, [tablicaB+2]     mov al, [tablicaB+3]     mov al, [tablicaB+4]     invoke ExitProcess, 0 main ENDP END main	EAX = 0 EAX = 10h EAX = 20h EAX = 30h EAX = 40h

Wyrażenie [tablicaB+1] dodaje do adresu tablicaB jeden bajt, a umieszczenie tego w nawiasach [ ] mówi asemblerowi, żeby pobrał wartość elementu, który znajduje się pod tym adresem.

MASM nie sprawdza czy nie wyszliśmy poza zakres tablicy, więc zapisując [tablicaB+20] odczytam wartość znajdującą się 20 bajtów poza pierwszym adresem w tej tablicy.

W przypadku gdyby tablica przechowywała elementy typu WORD należy przesuwać jej indeks o 2 bajty, ponieważ jest to rozmiar każdego z elementów.

.data tablicaW WORD 10h, 20h, 30h, 40h, 50h .code main PROC     mov eax, 0     mov ax, tablicaW     mov ax, [tablicaW+2]     mov ax, [tablicaW+4]     mov ax, [tablicaW+6]     mov ax, [tablicaW+8]

Gdyby tablica przechowywała dane typu DWORD należałoby przesuwać indeks o 4 bajty, jest to rozmiar każdego z elementów.

Przykładowy program

Kod przykładowego programu pokazującego działanie ostatnio wspomnianych instrukcji

.386 .model flat, stdcall .stack 4096 include kernel32.inc includelib kernel32.lib .data zmienna1 WORD 1000h zmienna2 WORD 2000h tablicaB BYTE 10h, 20h, 30h, 40h, 50h tablicaW WORD 100h, 200h, 300h tablicaD DWORD 10000h, 20000h .code main PROC     mov eax, 0     mov ebx, 0     mov ecx, 0     mov edx, 0     mov bx, 0A69Bh     movzx eax, bx     movzx edx, bl     movzx cx, bl     mov bx, 0A69Bh     movsx eax, bx     movsx edx, bl     mov bl, 07Bh     movsx cx, bl     mov ax, zmienna1     xchg ax, zmienna2     mov zmienna1, ax     mov al, tablicaB     mov al, [tablicaB+1]     mov al, [tablicaB+2]     mov ax, tablicaW     mov ax, [tablicaW+2]     mov eax, tablicaD     mov eax, [tablicaD+4]     invoke ExitProcess, 0 main ENDP END main