Programowanie niskopoziomowe / Moduł 5: Techniki programowania asemblerowego: Różnice pomiędzy wersjami
| Linia 80: | Linia 80: | ||
|valign="top" width="500px"|[[Grafika:PNP_M5_S12.png]] | |valign="top" width="500px"|[[Grafika:PNP_M5_S12.png]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
| − | ... | + | Przesunięcie o jeden bit danej wielokrotnej precyzji można uzyskać poprzez przesunięcie pierwszego elementu, w wyniku czego bit „wysuwany” trafi do znacznika przeniesienia, a następnie użycie instrukcji rotacji przez przeniesienie. Podczas kolejnych rotacji bit z poprzedniej fazy jest wsuwany do słowa poddawanego rotacji, a bit wysuwany ze słowa jest zapamiętywany w znaczniku przeniesienia. |
| + | |||
| + | W postaci ogólnej, dla danej o dowolnej długości, do przesuwania używamy wyłącznie instrukcji rotacji przez przeniesienie, a przed rozpoczęciem przesuwania ustawiamy znacznik przeniesienia w stan zero. Można to zrobić przy użyciu dedykowanej instrukcji zerowania przeniesienia lub poprzez wykonanie dowolnej instrukcji logicznej (np. OR AL, AL). | ||
| + | |||
| + | W procesorach rodziny x86 od modelu 386 w górę istnieją specjalne instrukcje przesunięć 64-bitowych z zapisem 32 bitów wyniku – SHLD i SHRD. Można ich użyć do syntezy przesunięć wielokrotnej precyzji o dowolną liczbę bitów (<32). | ||
|} | |} | ||
<hr width="100%"> | <hr width="100%"> | ||
| Linia 92: | Linia 96: | ||
|valign="top" width="500px"|[[Grafika:PNP_M5_S14.png]] | |valign="top" width="500px"|[[Grafika:PNP_M5_S14.png]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
| − | . | + | Przykład ilustruje usunięcie skoku poprzez dość wyrafinowane zastosowanie instrukcji korekcji dziesiętnej. Sekwencja czterech pierwszych instrukcji procedury hex_digit zamienia wartość mniej znaczącej tetrady rejestru AL na jej reprezentację znakową w postaci cyfry szesnastkowej w kodzie ASCII. |
|} | |} | ||
<hr width="100%"> | <hr width="100%"> | ||
| Linia 104: | Linia 108: | ||
|valign="top" width="500px"|[[Grafika:PNP_M5_S16.png]] | |valign="top" width="500px"|[[Grafika:PNP_M5_S16.png]] | ||
|valign="top"| | |valign="top"| | ||
| − | ... | + | Kończąca procedurę hex_word sekwencja CALL hex_byte; RET została zastąpiona instrukcją skoku JMP hex_byte. Ponieważ etykieta hex_byte występuje bezpośrednio po tej instrukcji – instrukcja skoku może zostać usunięta. |
| + | |||
| + | Analogicznego zabiegu dokonano w procedurze hex_byte. | ||
| + | |||
| + | Procedura hex_digit kończy się skokiem do procedury wyświetlania znaku. | ||
| + | |||
| + | W ten sposób powstaje interesująca konstrukcja programu – procedury wywołującej swoje własne zakończenie. Konstrukcja taka nie ma swojego odpowiednika we współczesnych językach wysokiego poziomu. | ||
|} | |} | ||
<hr width="100%"> | <hr width="100%"> | ||
Wersja z 14:23, 18 paź 2006
|
... |
|
... |
|
... |
|
... |
|
Przykład pzedstawia trzy procedury, służące do wypisywania na konsoli danych 4-, 8- i 16-bitowych w postaci szesnastkowej. Procedura dla słowa 8-bitowego korzysta z procedury wypisywania tetrady, a procedura dla słowa 16-bitowego – z procedury dla bajtu. Argument wywołania jest przekazywany w rejestrze AX lub jego mniej znaczącej części - AL. |
|
... |
|
W pierwszej wersji procedury używamy licznika pętli w jako indeksu danej. Wadami takiego rozwiązania są: konieczność użycia dodatkowej zmiennej jako licznika pętli i użycie złożonego trybu adresowania; zaletą – potrzeba inkrementacji tylko jednej zmiennej. W drugiej wersji pętla jest odliczana w dół. W porównaniu z wersją pierwszą mamy tu jeden rejstr użyty do zliczania iteracji i konieczność modyfikacji dwóch rejestrów w każdym obieu pętli. |
|
Wersja trzecia używa wskaźnika danych do określenia warunku wyjścia z pętli. W tym celu przed pętlą jest wyliczana wartość wskaźnika dla stanu po ostatniej iteracji. Wersja czwarta korzysta z instrukcji iteracyjnych x86. Instrukcja LODSB ładuje bajt spd adresu zawartego w rejestrze ESI do AL i inkrementuje ESI. Instrukcja LOOP dekrementuje ECX i wykonuje skok, jeśli nie osiągnięto wartości 0. Procedura jest krótka w zapisie, ale współczesne procesory x86 wykonują instrukcje iteracyjne na ogół wolniej, niż odpowiadające im sekwencje instrukcji prostych. |
|
... |
|
... |
|
Dodawanie 64-bitowe jest realizowane poprzez dodawanie mniej znaczących słów 32-bitowych, a następnie dodawanie bardziej znaczących słów z uwzględnieniem przeniesienia wchodzącego (instrukcja ADC), wygenerowanego w pierwszym dodawaniu. W analogiczny sposób można zrealizować odejmowanie, zastępując instrukcję ADD instrukcją SUB,a instrukcję ADC - instrukcją SBB (odejmowania z uwzględnieniem pożyczki wchodzącej). Przy uogólnieniu dla liczb o dowolnej długości, sumowanie poszczególnych fragmentów danej jest realizowane w pętli przy użyciu instrukcji ADC, a przed pętlą znacznik przeniesienia jest zerowany. Należy zadbać, by żadna inna instrukcja w pętli nie modyfikowała znacznika przeniesienia W tym celu do inkrementacji adresów o 4 użyto instrukcji LEA. |
|
Przesunięcie o jeden bit danej wielokrotnej precyzji można uzyskać poprzez przesunięcie pierwszego elementu, w wyniku czego bit „wysuwany” trafi do znacznika przeniesienia, a następnie użycie instrukcji rotacji przez przeniesienie. Podczas kolejnych rotacji bit z poprzedniej fazy jest wsuwany do słowa poddawanego rotacji, a bit wysuwany ze słowa jest zapamiętywany w znaczniku przeniesienia. W postaci ogólnej, dla danej o dowolnej długości, do przesuwania używamy wyłącznie instrukcji rotacji przez przeniesienie, a przed rozpoczęciem przesuwania ustawiamy znacznik przeniesienia w stan zero. Można to zrobić przy użyciu dedykowanej instrukcji zerowania przeniesienia lub poprzez wykonanie dowolnej instrukcji logicznej (np. OR AL, AL). W procesorach rodziny x86 od modelu 386 w górę istnieją specjalne instrukcje przesunięć 64-bitowych z zapisem 32 bitów wyniku – SHLD i SHRD. Można ich użyć do syntezy przesunięć wielokrotnej precyzji o dowolną liczbę bitów (<32). |
|
... |
|
Przykład ilustruje usunięcie skoku poprzez dość wyrafinowane zastosowanie instrukcji korekcji dziesiętnej. Sekwencja czterech pierwszych instrukcji procedury hex_digit zamienia wartość mniej znaczącej tetrady rejestru AL na jej reprezentację znakową w postaci cyfry szesnastkowej w kodzie ASCII. |
|
... |
|
Kończąca procedurę hex_word sekwencja CALL hex_byte; RET została zastąpiona instrukcją skoku JMP hex_byte. Ponieważ etykieta hex_byte występuje bezpośrednio po tej instrukcji – instrukcja skoku może zostać usunięta. Analogicznego zabiegu dokonano w procedurze hex_byte. Procedura hex_digit kończy się skokiem do procedury wyświetlania znaku. W ten sposób powstaje interesująca konstrukcja programu – procedury wywołującej swoje własne zakończenie. Konstrukcja taka nie ma swojego odpowiednika we współczesnych językach wysokiego poziomu. |
|
... |
|
... |
