Третья лекция

Содержание:

• Регистры
  • Регистр флагов
• Форматы данных
• Команды
  • Формат двоичного кода команды:
• Модели памяти
• Отличие нотаций AT&T и Intel

Повторить представление float

Регистры

• Общего назначения - 8/16/32/64 бит
• Сегментные - 16 бит
• Регистры флагов - 16/32/64 бит
• Счетчик команд - 16/32/64 бит
• Математического сопроцессора
• MMX
• SSE (streaming SIMD extensions)
• отладочные
• MSR

15  8  7  0 16-bit
AH   AL      AX
BH   BL      BX
CH   CL      CX
DH   DL      DX
  BP
  SI
  DI
  SP

• Переполнение - при умножении
• Бит переноса - при сложении

Регистр флагов

• X ID Flag (ID) - проверка на доступность инструкции
• X Virtual Interrupt Pending (VIP) - ожидающее виртуальное прерывание
• X Virtual Interrupt Flag (VIF) - виртуальный флаг разрешения прерывания
• X Alignment Check (AC) - проверка выравнивания
• X Virtual-8086 Mode (VM) - режим виртуального процессора 8086
• X Resume Flag (RF) - флаг возобновления
• X Nested Task (NT) - флаг вложенности задач
• X I/O Privilege Level (IOPL) - уровень приоритета ввода-вывода
• S Overflow Flag (OF) - флаг переполнения
• C Direction Flag (DF) - флаг направления
• X Interrupt Enable Flag (IF) - флаг разрешения прерываний
• X Trap Flag (TF) - флаг трассировки (пошаговое исполнение)
• S Sign Flag (SF) - флаг знака
• S Zero Flag (ZF) - флаг нуля
• S Auxiliary Carry Flag (ACF) - вспомогательный флаг переноса
• S Parity Flag (PF) - флаг четности
• S Carry Flag (CF) - флаг переноса

S - Indicates a Status Flag
C - Indicates a Control Flag
X - Indicates a Sustem Flag

Форматы данных

• Числовые
  • целые со знаком
  • целые без знака
  • с плавающей точкой
  • BCD
• Символьные (отдельные символы и строки)
• Адреса и указатели
• Битовые поля
• Packed SIMD

Команды

• General purpose
• x87 FPU
• x87 FPU and SIMD state maangment
• Intel MMX technology
• SSE extensions
• SSE2 extensions
• SSE3 extensions
• SSSE3 extensions
• SSE4 extensions
• AESNI and PCLMULQDQ
• Intel AVX extensions
• F16C, RDRAND, FS/GS base access
• FMA extensions
• Intel AVX2 extensions
• Intel Transactional Synchronization extensions
• System Instructions
• IA-32e mode: 64-bit

• …

• Пересылка данных
• Двоичная арифметик
• Десятичная арифметика
• Логические операции
• Shift & Rotate
• Работа с битами и байтами
• Передача управления
• Работа со строками
• Ввода-вывода
• Управлени флагами
• …

Формат двоичного кода команды:

• Префикс - 0…5 байт
• Опкод - 1…2 байта
• mod/rm - 1 байт
• sib (расширение mod/rm) - 1 байт
• Смещение - 0, 1, 2, 4 байта
• Непосредственный операнд - 0, 1, 2, 4 байта

Итого максимальная длина команды - 17 байт

Удобно ли процессору декодировать?

ARM - фиксированная длина команды (2 или 4 байта) в зависимости от режима.

Модели памяти

• Tiny - один сегмент на всё
• Small - один сегмент кода и один данных
• Compact - один сегмент кода и несколько данных
• Medium - несколько сегментов кода и один данных
• Large - несколько сегментов кода и данных
• Flat - один 32-битный сегмент на все, делится на секции

Отличие нотаций AT&T и Intel

• Мнемоники регистров (%eax, %rcx, …)
• Локальные метки (1b, 2f, …)
• Непосредственные операнды ($число)
• Шестнадцатеричные числа ($0xff)
• Директивы транслятора (.word, .-x, …)
• Расположение операндов (источника и приемника)
• Язык макрокоманд