|
Часть 9
.
-172 -
8.2 КОДИРОВАНИЕ КОМАНД
8.2.1 Общий обзор
Коды всех команд образуют подмножество общего формата коман
д,
показанного на рис.8-1. Команды состоят из 1 или 2-х байтов ко
да
операции, возможно описателя адреса, состоящего из байта "mod r/
m"
и байта "масштабного индекса ", смещения, если требуется и, ес
ли
требуется, поля непосредственного операнда.
Внутри кода или кодов операций можно определить более мелк
ие
поля кодировки. Эти поля варьируются в зависимости от клас
са
операций. Эти поля определяют такую информацию, как направлен
ие
передачи операнда, размер смещения, код номера регистра и
ли
распространение знака.
Почти все команды, относящиеся к операнду, находящемуся
в
памяти, имеют байт режима адресации, следующий непосредственно
за
первыми байтами кода операции. Этот байт, байт поля "mod r/m
",
указывает на режим адресации, который может быть использова
н.
Основная кодировка байта "mod r/m", чтобы полностью определи
ть
режим адресации.
Режимы адресации могут указывать на непосредственное смещени
е,
которое следует за байтом "mod r/m", или на байт индексно
го
смещения. Если смещение присутствует, то его возможная дли
на
составит 8, 16 или 32 разряда.
Если в команде указан непосредственный операнд, то эт
от
непосредственный операнд следует за любым байтом смещени
я.
Непосредственный операнд, если он задан, всегда является последн
им
в поле команды.
Рис.8-1 показывает несколько полей, которые могут появиться
в
команде, такие как поле "mod" и поле "r/m", но не показывает вс
ех
полей команды. В команде общего формата могут присутствова
ть
несколько меньших полей, тогда с собственными байтами код
ов
операции. Таблица 8-2 является полным списком всех полей, котор
ые
могут быть использованы в командах 80386. За табл.8-2 приведе
ны
детальные таблицы кодировки каждого из полей команды.
-------------------------------------------
|TTTTTTTT|TTTTTTTT|mod TTT r/m|ss index base| ====>
-------------------------------------------
7 0 7 0 7 6 5 3 2 0 7 6 5 3 2 0
--------v-------- -----v----- ------v-----
код операции "mod r/m" "s-i-b"
(один или два байт байт
байта) ------------v------------
(T битовое предс- регисторный и адресный
тавление кода вид спецификатора
операции
====> d32|16|8|none data32|16|8|none
------v------ -------v--------
отображение прямые
адреса данные
(4,2,1 байт (4,2,1 байт
или отсутс- или отсутс-
твует) твует)
Рис.8-1. Основной формат команд
.
-173 -
Таблица 8-2. Внутренние поля команд 80386
-----------------------------------------------------------------
--
Имя поля | Детектор (описатель) | Число разрядо
-----------------------------------------------------------------
--
w | Вид числа: байт или полный формат | 1
| (16 или 32 разряда) |
d | Направление изменения адреса | 1
| числа |
s | Вид представления знака в непос- | 1
| редственном операнде |
reg | Код регистра | 3
| |
mod r/m | Вид режима адресации (исполнитель- | 2 для "mod"
| ным адресом может быть содержание | 3 для "r/m"
| регистра общего назначения |
ss | Размер смещения для режима индекс- | 2
| ной адресации со смещением |
index | Код регистра, используемого | 3
| как индексный регистр |
base | Код регистра, используемого | 3
| как базовый регистр |
sreg | Код сегментного регистра CS, SS, | 2
| DS, ES |
sreg | Код сегментного регистра CS, SS, | 3
| DS, ES, FS, GS |
tttn | Для условных команд, вид условия | 4
| совпадения или условия различия |
-----------------------------------------------------------------
--
8.2.2 Расширения стека команд на 32 разряда
В 80386 список команд 86/186/286 расширяется в
двух
ортогональных направлениях: добавляются 32-х разрядные формы
всех
16-х разрядных команд для того, чтобы отличить работу с
32-х
разрядными типами данных и 32-х разрядные виды адресации станов
ятся
возможными для всех инструкций обращения к памяти. Это ортогонал
ьное
расширение стека команд достигается с помощью (D) бита в описа
теле
кода сегмента и путем наличия двух префиксов в списке команд.
Команда оперирует с 16 или 32-х разрядными операндам
и,
зависящими от установки D бита в описателе кода сегмента, который
и
дает длину операнда для обоих операндов и эффективность адресаци
и,
когда исполняется этот код сегмента. При использовании прямой и
ли
виртуальной адресации 8086 никаких кодов описателей сегментов
не
используется, но значение D или O рассматривается внутри 8038
6,
когда операции выполняются именно в этих видах адресации (для 16
-и
разрядных слов сравнимых с 86/186/286).
Два префикса (префикс длинны операнда и префикс дли
ны
эффективного адреса) позволят не принимать во внимание дли
ны
операнда и эффективного адреса. Эти префиксы могут предшествова
ть
любому байту кода операции и действуют только на ту команд
у,
которой они предшествуют. Если необходимо, перед байтами ко
да
операции могут быть установлены 1 или 2 этих префикса. Налич
ие
префиксов длины операнда и длины эффективного адреса долж
но
заменить длину операнда или эффективного адреса на противоположн
ую
тому, которая указана установкой D-бита. Например, если установ
ка
D-битом длины операнда соответствует 32-х разрядному операнду,
то
наличие префикса длины операнда заставит инструкцию выполняться к
ак
16-и разрядная. В другом примере, если D-бит эффективного адре
са
16-и
-174 -
разрядный, то наличие префикса длины эффективного адреса заставля
ет
инструкцию использовать 32-х битный эффективный адрес.
Эти 32-х разрядные расширения допустимы во всех видах 8038
6,
включая вид прямых адресов и виртуальных для 8086. В этих вид
ах
D-бит указывает на 16-и разрядные формы, поэтому префиксы нужн
ы,
чтобы определить 32-х разрядные операнды или адреса.
Независимо от предшествующих описаний, инструкции с 8- и 16
-и
разрядными операндами не влияют на содержимое старших разряд
ов
расширенных регистров.
8.2.3 Кодирование полей команд
Внутри команды имеются несколько полей указывающих в
ид
адресации, выбор регистра и т.д. Такое кодирование этих пол
ей
приведено ниже.
8.2.3.1 Кодирование длины операнда (W) полем
Для любой данной команды, выполняются операции с данным
и,
команда выполняется как операция 32-х разрядная или 16-и разрядна
я.
Внутри ограничений размера операции, поле W кодирует разм
ер
операнда как или 1 байт или как полный размер операции в табли
це
приведенной ниже.
-----------------------------------------------------------------
--
W поле | Размер операнда при | Размер операнда при
| 16-и разрядных операциях| 32-х разрядных
| с данными | операциях с данными
-----------------------------------------------------------------
--
0 | 8 бит | 8 бит
1 | 16 бит | 16 бит
-----------------------------------------------------------------
--
8.2.3.2 Кодирование reg поля регистров общего назначения
(основных)
Главный регистр определяется с помощью reg поля, которое мож
ет
появится в первых (основных) байтах кода операции или как поле r
/m
в байте "mod r/m".
Кодирование поля reg, когда поле W в команде отсутствует
-----------------------------------------------------------------
--
reg поле | Выбранный регистр | Выбранный регистр
| при выполнении | при выполнении
| 16-и разрядных операций | 32-х разрядных опер
аций
| с данными | с данными
-----------------------------------------------------------------
--
000 | Ax | EAX
001 | CX | ECX
010 | DX | EDX
011 | BX | EBX
100 | SP | ESP
101 | BP | EBP
101 | SI | ESI
101 | DI | EDI
-----------------------------------------------------------------
--
.
-175 -
Кодирование reg поля, при наличие W поля
-----------------------------------------------------------------
--
Регистр определяемый reg полем во время
выполнения операций с 16-разрядными данными
-----------------------------------------------------------------
--
reg | Функция W поля
|------------------------------------------------------
--
| (если W=0) | (если W=1)
-----------------------------------------------------------------
--
000 | AL | AX
001 | CL | CX
010 | DL | DX
011 | BL | BX
100 | AH | SP
101 | CH | BP
110 | DH | SI
111 | BH | DI
-----------------------------------------------------------------
--
-----------------------------------------------------------------
--
Регистр определяемый reg полем во время
выполнения операций с 32-х разрядными данными
-----------------------------------------------------------------
--
reg | Функции W поля
|------------------------------------------------------
--
| (если W=0) | (если W=1)
-----------------------------------------------------------------
--
000 | AL | EAX
001 | CL | ECX
010 | DL | EDX
011 | BL | EBX
100 | AH | ESP
101 | CH | EBP
110 | DH | ESI
111 | BH | EDI
-----------------------------------------------------------------
--
.
-176 -
8.2.3.3 Кодирование сегментного регистра полем (sreg)
Sreg-поле в основных командах-это 2-разрядное пол
е,
позволяющее указывать один из четырех сигментных регистров 8028
6.
Sreg-поле в других командах-это 3-разрядное поле, позволяющ
ее
указывать сигменты FS и GS для 80386.
2-разрядное sreg поле
-----------------------------------------------------------------
--
2-разрядное sreg поле | Выбранный сигментный регистр
-----------------------------------------------------------------
--
00 | ES
01 | CS
10 | SS
11 | DS
-----------------------------------------------------------------
--
3-разрядное sreg поле
-----------------------------------------------------------------
--
3-разрядное sreg поле | Выбранный сигментный регистр
-----------------------------------------------------------------
--
000 | ES
001 | CS
010 | SS
011 | DS
100 | FS
101 | GS
110 | не используется
111 | не используется
-----------------------------------------------------------------
--
8.2.3.4 Кодирование видов адресации
За исключением специальных команд таких как PUSH или POP, г
де
вид операции преопределен, вид адресации всех текщих инструкц
ии
определяется байтами адресации, которые следуют за остальным код
ом
операции. Первый байт адресации-байт "mod r/m", а следующий ба
йт
адресации информации, "s-i-b" (циклы индикации) байт, мож
ет
присутствовать.
S-i-b байт-это (байт базы-шкалы-индексов) специальный ба
йт
определяющий, когда используется 32-х разрядный вид адресации,
и
когда байт "mod r/m" имеет r/m=100 и mod=00,01\/10. Если S-i-b ба
йт
присутствует, то 32-х разрядный вид адресации является функци
ей
mod, SS, "индекс" и полей "базы".
Первый байт адресации, "mod r/m" байт также состоит из 3
-х
битов (показан, как ТТТ на рис.8-1) иногда используется к
ак
расширение первого, основного кода операции. Однако, эти три би
та
могут быть использованы как поле регистора.
Когда вычисляется эффективный адрес используется или 16
-и
разрядная или 32-х разрядная адресация. 16-и разрядная адресац
ия
использует 16-и разрядные компоненты для вычисления 16-и разрядно
го
адреса, в то время как при 32-х разрядной адресации использует
ся
32-х разрядные компоненты адреса для вычисления 32-х разрядно
го
адреса. Когда используется 16-и разрядная адресация, байт "m
od
r/m", интерпретируется как спецификатор 16-и разрядной адресаци
и.
Когда используется 32-х разрядная адресация, то байт "mod r/
m"
интерпретируется как спецификатор 32-х разрядной адресации.
Таблицы, которые следуют далее определяют все кодировки вс
ех
-177 -
16- и 32-х разрядных видов адресации.
Кодирование 16-и разрядного вида адресации байтом "mod r/m"
-----------------------------------------------------------------
--
mod r/m | Эффективные адреса
-----------------------------------------------------------------
--
00 000 | DS:[BX+SI]
00 001 | DS:[BX+DI]
00 010 | SS:[BP+SI]
00 011 | SS:[BP+DI]
00 100 | DS:[SI]
00 101 | DS:[DI]
00 110 | DS:d16
00 111 | DS:[BX]
|
01 000 | DS:[BX+SI+d8]
01 001 | DS:[BX+DI+d8]
01 010 | SS:[BP+SI+d8]
01 011 | SS:[BP+DI+d8]
01 100 | DS:[SI+d8]
01 101 | DS:[DI+d8]
01 110 | DS:[BX+d8]
01 111 | SS:[BP+d8]
|
10 000 | DS:[BX+SI+d16]
10 001 | DS:[BX+DI+d16]
10 010 | SS:[BP+SI+d16]
10 011 | SS:[BP+DI+d16]
10 100 | DS:[SI+d16]
10 101 | DS:[DI+d16]
10 110 | DS:[BX+d16]
10 111 | SS:[BP+d16]
|
11 000 | регистр-смотри ниже
11 001 | "-"
11 010 | "-"
11 011 | "-"
11 100 | "-"
11 101 | "-"
11 110 | "-"
11 111 | "-"
-----------------------------------------------------------------
--
.
-178 -
-----------------------------------------------------------------
--
Регистор, который определяется r/m
с 16-и разрядными операциями над данными
-----------------------------------------------------------------
--
mod r/m | Функция W поля
|-----------------------------------------------
--
| (если W=0) | (если W=1)
-----------------------------------------------------------------
--
11 000 | AL | AX
11 001 | CL | CX
11 010 | DL | DX
11 011 | BL | BX
11 100 | AH | SP
11 101 | CH | BP
11 110 | DH | SI
11 111 | BH | DI
-----------------------------------------------------------------
--
-----------------------------------------------------------------
--
Регистр, который определяется r/m
с 32-х разрядными операциями над данными
-----------------------------------------------------------------
--
mod r/m | Функция W поля
|-----------------------------------------------
--
| (если W=0) | (если W=1)
-----------------------------------------------------------------
--
11 000 | AL | EAX
11 001 | CL | ECX
11 010 | DL | EDX
11 011 | BL | EBX
11 100 | AH | ESP
11 101 | CH | EBP
11 110 | DH | ESI
11 111 | BH | EDI
-----------------------------------------------------------------
--
Кодирование 32-х разрядных видов адресов "mod r/m"
байтом (при отсутствии S-i-b)
-----------------------------------------------------------------
--
mod r/m | Эффективные адреса
-----------------------------------------------------------------
--
10 000 DS:[EBX+ESI+d32]
10 001 DS:[EBX+EDI+d32]
10 010 SS:[EBP+ESI+d32]
10 011 SS:[EBP+EDI+d32]
10 100 s-i-b присутствует
10 101 DS:[EDI+d32]
10 110 DS:[EBX+d32]
10 111 SS:[EBP+d32]
11 000 регистр-смотри ниже
11 001 "-"
11 010 "-"
11 011 "-"
11 100 "-"
11 101 "-"
11 110 "-"
11 111 "-"
-179 -
00 000 DS:[EBX+ESI]
00 001 DS:[EBX+EDI]
00 010 SS:[EBP+ESI]
00 011 SS:[EBP+EDI]
00 100 s-i-b присутствует
00 101 DS:[EDI]
00 110 DS:d32
00 111 DS:[EBX]
01 000 DS:[EBX+ESI+d8]
01 001 DS:[EBX+EDI+d8]
01 010 SS:[EBP+ESI+d8]
01 011 SS:[EBP+EDI+d8]
01 100 s-i-b присутствует
01 101 DS:[EDI+d8]
01 110 DS:[EBX+d8]
01 111 SS:[EBP+d8]
-----------------------------------------------------------------
--
-----------------------------------------------------------------
--
Регистр, который определяется r/m
с 16-и разрядными операциями над данными
-----------------------------------------------------------------
--
mod r/m | Функция W поля
|-----------------------------------------------
--
| (если W=0) | (если W=1)
-----------------------------------------------------------------
--
11 000 | AL | AX
11 001 | CL | CX
11 010 | DL | DX
11 011 | BL | BX
11 100 | AH | SP
11 101 | CH | BP
11 110 | DH | SI
11 111 | BH | DI
-----------------------------------------------------------------
--
-----------------------------------------------------------------
--
Регистр, который определяется r/m
с 32-х разрядными операциями над данными
-----------------------------------------------------------------
--
mod r/m | Функция W поля
|-----------------------------------------------
--
| (если W=0) | (если W=1)
-----------------------------------------------------------------
--
11 000 | AL | EAX
11 001 | CL | ECX
11 010 | DL | EDX
11 011 | BL | EBX
11 100 | AH | ESP
11 101 | CH | EBP
11 110 | DH | ESI
11 111 | BH | EDI
-----------------------------------------------------------------
--
.
-180 -
Кодирование 32-х разрядных видов адресов
(при mod r/m и s-i-b байтах)
-----------------------------------------------------------------
--
База | Эффективные адреса
-----------------------------------------------------------------
--
00 000 | DS:[EAX+(масштабный индекс)]
00 001 | DS:[ECX+("-")]
00 010 | DS:[EDX+("-")]
00 011 | DS:[EBX+("-")]
00 100 | SS:[EAX+("-")]
00 101 | DS:[d32+("-")]
00 110 | DS:[ESI+("-")]
00 111 | DS:[EDI+("-")]
|
01 000 | DS:[EAX+(масштабный индекс)+d8]
01 001 | DS:[ECX+("-")+d8]
01 010 | DS:[EDX+("-")+d8]
01 011 | DS:[EBX+("-")+d8]
01 100 | SS:[ESP+("-")+d8]
01 101 | SS:[EBP+("-")+d8]
01 110 | DS:[ESI+("-")+d8]
01 111 | DS:[EDI+("-")+d8]
|
10 000 | DS:[EAX+(масштабный индекс)+d32]
10 001 | DS:[ECX+("-")+d32]
10 010 | DS:[EDX+("-")+d32]
10 011 | DS:[EBX+("-")+d32]
10 100 | SS:[EAX+("-")+d32]
10 101 | SS:[EBP+("-")+d32]
10 110 | DS:[ESI+("-")+d32]
10 111 | DS:[EDI+("-")+d32]
-----------------------------------------------------------------
--
-----------------------------------------------------------------
--
ss | Масштаб
-----------------------------------------------------------------
--
00 | x1
01 | x2
10 | x4
11 | x8
-----------------------------------------------------------------
--
-----------------------------------------------------------------
--
Индекс | Индексный регистр
-----------------------------------------------------------------
--
000 | EAX
001 | ECX
010 | EDX
011 | EBX
100 | нет
101 | EBP
110 | ESI
111 | EDI
-----------------------------------------------------------------
--
.
-181 -
8.2.3.5 Кодирование направления операции (d) полем
В большинстве двухоперационных операций d поле присутству
ет
для указания того, чтобы операнд рассматривался ка источник,
а
также как приемник результата.
-----------------------------------------------------------------
--
d | Направление операции
-----------------------------------------------------------------
--
0 | Регистр/Память <-- Регистр
| "reg" поле указывает, что операнд-источник;
| "mod r/m" или "mod ss index base" указывают операн
д,
| куда загружается результат
-------------|---------------------------------------------------
--
1 | Регистр <-- Регистр/Память
| "reg" поле указывает операнд результата;
| "mod r/m" или "mod ss index base" указывает операн
д,
| куда загружается результат
-----------------------------------------------------------------
--
8.2.3.6 Кодирование одинарного и расширенного (s) поля
S поле сначала встречается в операциях с поля
ми
непосредственных данных. S поле действует только если разм
ер
непосредственных данных-8 разрядов и они размещаются в 16- и
ли
32-х разрядных полях назначения.
-----------------------------------------------------------------
--
s | Действие в режиме 8-и разряд-| Действие в режиме 16/32-
| ного формата данных | разрядного формата данны
-----------------------------------------------------------------
--
0 | нет | нет
| |
1 | Расширенный формат 8 разрядов| нет
| для заполнения 16-или 32-х |
| разрядных полей назначения |
-----------------------------------------------------------------
--
.
-182 -
8.2.3.7 Кодирование поля (tttn) условного теста
Для команд условных (условных переходов и установки состояни
я)
tttn кодируется как n-указывающее на использование состоян
ия
(n=0) или его отрицание (n=1), и ttt дающее состояния, котор
ые
нужно проверить.
-----------------------------------------------------------------
--
Мнемоника | Состояние | tttn
-----------------------------------------------------------------
--
O | Переполнение | 0000
NO | Нет переполнения | 0001
B/NAE | Ниже/Не выше или равно | 0010
NB/AE | Не ниже/выше или равно | 0011
E/Z | Равно/нуль | 0100
NE/NZ | Не равно/Не нуль | 0101
BE/NA | Ниже или равно/Не выше | 0110
NBE/A | Не ниже или равно/выше | 0111
S | Знак ("1") | 1000
NS | Не знак ("0") | 1001
P/PE | Паритет/Паритет четности | 1010
NP/PO | Не паритет/Паритет нечетности | 1011
L/NGE | Меньше чем/Не больше или равно | 1100
NL/GE | Не меньше чем/Больше или равно | 1101
LE/NG | Меньше чем или равно/Больше чем | 1110
NLE/G | Не меньше или равно/Больше чем | 1111
-----------------------------------------------------------------
--
8.2.3.8 Кодирование управляющего или отладочного, или
тестового регистра (eee) полем
Для загрузки и описания управляющего, отладочного и тестово
го
регистров.
Когда рассматривается управляющий регистр
-----------------------------------------------------------------
--
eee Код | Имя регистра
-----------------------------------------------------------------
--
000 | CR0
010 | CR2
011 | CR3
-----------------------------------------------------------------
--
Любой другой код не используется
-----------------------------------------------------------------
--
Когда рассматривается отладочный регистр
-----------------------------------------------------------------
--
eee Код | Имя регистра
-----------------------------------------------------------------
--
000 | DR0
001 | DR1
010 | DR2
011 | DR3
110 | DR6
111 | DR7
-----------------------------------------------------------------
--
Любой другой код не используется
-----------------------------------------------------------------
--
-183 -
Когда рассматривается тестовый регистр
-----------------------------------------------------------------
--
eee Код | Имя регистра
-----------------------------------------------------------------
--
110 | TR6
111 | TR7
-----------------------------------------------------------------
--
Любой другой код не используется
-----------------------------------------------------------------
--
|