close
دانلود فیلم
اسمبلی
اسلاید زبان ماشین و برنامه سازی سیستم استاد نیک مهر

این اسلاید ، ترجمه کتاب اصول اساسی برنامه نویسی به زبان اسمبلی می باشد که توسط آقای مهندس داریوش نیک مهر تهیه شده است.

فهرست مطالب این اسلاید :

فصل اول :  نمایش داده ها در کامپیوتر
فصل دوم :  قسمت های یک سیستم کامپیوتری
فصل سوم :  استفاده از اسمبلر
فصل چهارم : دستورالعملهای اساسی
فصل پنجم : انشعاب و حلقه
فصل ششم : روال ها
فصل هفتم : عملیات رشته ها
فصل هشتم : سایر حالت های آدرس دهی
فصل نهم : دستکاری بیت ها
فصل دهم : وقفه و ورودی / خروجی
فصل یازدهم : پردازش اسمبلی
فصل دوازدهم : ماکرو ها و اسمبلی شرطی
فصل سیزدهم : مثال نمونه

مشخصات این اسلاید :

عنوان اسلاید : زبان ماشین و برنامه سازی سیستم

تهیه کننده : داریوش نیک مهر

ساختار فایل : PowerPoint

تعداد صفحات : ۲۵۱

تعداد فصول : ۱۳

حجم فایل : ۵.۸ مگابایت

  
پک طلایی  مهندسی کامپیوتر پک نقره ای سی شارپپک طلایی سی شارپ
ادامه مطلب...
جزوات زبان ماشین(اسمبلی) و برنامه سازی سیستم
 دانلود کتاب زبان اسمبلی محمد علی مزیدی و جانیس گلیسپی مزیدی

در این بخش می توانید جزوه زبان ماشین و برنامه سازی سیستم که توسط استاد حسین بیگی هرچگانی تدریس شده است را دریافت نمایید.

عنوان جزوه : زبان ماشین و برنامه سازی سیستم

مدرّس : حسین بیگی هرچگانی

تهیه کننده : فرشاد بگدلی

ساختار فایل : PDF

کیفیت جزوه : تایپ شده

تعداد صفحات : ۴۲

حجم فایل : ۷۲۵.۱ کیلوبایت

ادامه مطلب...

کتاب زبان ماشین و برنامه سازی سیستم با توجه به نیاز دانشجویان دانشگاه پیام نور در رشته مهندسی کامپیوتر بصورت خود آموز و با مثالهای زیاد و ساده و روان تهیه گردیده است . مطالب ارائه شده با توجه به تجربیات تدریس در درس برنامه نویسی زبان اسمبلی در سالیان متمادی در دانشگاه می باشد . این کتاب در ده فصل آماده شده که هر فصل دارای اهداف فصل ، تمرین و مروری بر مطالب فصل می باشد . در انتهای کتاب سوالات چهار گزینه ای و نهایتاً واژه نامه گنجانیده شده است.

نام کتاب : زبان ماشین و برنامه سازی سیستم

نویسنده : مهندس داریوش نیک مهر

زبان کتاب : پارسی

تعداد صفحات : ۳۹۰

ساختار فایل : PDF

حجم فایل : ۱.۲ مگابایت

ادامه مطلب...

کتاب زبان اسمبلی برای پردازنده های سری ۸۶ نوشته کیپ آر. اروین یکی از کتابهای ارزنده درباره ی برنامه سازی سیستم ، زبان ماشین و اسمبلی می باشد. این کتاب در چندین ویرایش به چاپ رسیده است که ویرایش ششم آن در تاریخ March 7, 2010 توسط سایت آمازون برای فروش عرضه شده است .

عنوان کتاب : Assembly Language for x86 Processors

نویسنده : KIP R. IRVINE

ویرایش : ششم (Sixth Edition)

زبان کتاب : انگلیسی

تعداد صفحات : ۷۴۷

ساختار فایل : PDF

حجم فایل : ۵.۲ مگابایت

 

ادامه مطلب...

در این پست برای شما دوستان گرامی جزوه درس برنامه سازی سیستم که توسط استاد فرزین تدریس شده است را آماده نموده ایم.

عنوان جزوه : برنامه سازی سیستم

استاد مربوطه : استاد فرزین

تهیه کننده : فاطمه رمضانی

تعداد صفحات : ۴۰

کیفیت جزوه : دست نویس

ساختار فایل : PDF

حجم فایل : ۲۵ مگابایت

ادامه مطلب...

زبان اسمبلی

هدف اين درس درک عميق تر نحوه کار کامپيوتر در سطح پايين و در نتيجه توليد نرم افزارهای کارآمدتر در سطوح بالا می باشد. يادگيری زبان اسمبلی به آشنائی بيشتر با طريقه کارکردن سخت افزار، برنامه ها و سيستم عامل با يکديگر کمک می کند.
در اين درس استفاده از دستورات اسمبلي و نوشتن برنامه هاي ساده اسمبلي را فراخواهيد گرفت.


 

مقدمه

زبان اسمبلی قديمی ترين زبان برنامه نويسی سطح پايين بعد از زبان ماشين است که ساختار و عملکردی وابسته به ماشين دارد و وسيله خوبی برای يادگيری نحوه کار کامپيوتر، سيستم عامل، کامپايلرها و زبان های سطح بالا است .

 

مقایسه زبان اسمبلی و زبان های سطح بالا

زبان ماشین و زبان اسمبلی

اسمبلر چیست؟

هدف از یادگیری زبان اسمبلی


 

 سیستم های عددی

محاسبات کامپيوتري در مبناي دو انجام مي شود. به طور معمول از سيستم عددي هگزادسيمال براي نمايش اعداد باينري استفاده مي شود.

جدول توان های 2

تبدیل باینری به اعشاری

جمع اعداد باينری

هگزا دسیمال و تبدیلات آن

جمع اعداد در هگزا دسیمال


 

نمایش داده ها

اکثر ساختمان های داده انتزاعی هستند که توسط برنامه نويس با مجموعه ای از دستورالعمل ها تعريف می شوند. نوع های داده پايه (نظير اعداد باينری صحيح يا مميز شناور، رشته های بيتی، کاراکترها و غيره ) مستقيما در سخت افزار همراه با مجموعه ای از دستورالعمل طراحی می شوند. يک برنامه نويس زبان اسمبلی بايد بداند چگونه سخت افزار اين انواع داده های اصلی را پياده سازی می کند.

نمايش اعداد صحيح - روش علامت مقدار

روش نمايش مکمل2

جدول تعداد بيت ها و محدوده مقادير ممکن داده های عددی صحيح علامت دار به روش مکمل2

محاسبات در مکمل2

کاهش و افزايش طول داده


 

ساختمان کامپیوتر

يک سيستم کامپيوتری ترکيب کاملي از سخت افزار و نرم افزارهای سيستمی است که باعث می شود ماشين مفيد و وظيفه مندي برای کار معينی بشود.

اجزای اصلی سخت افزار يک ريز کامپيوتر شامل:

• پردازنده مرکزی
• حافظه
• صفحه کليد به عنوان ورودی
• صفحه نمايش به عنوان خروجی
• يک يا چند ديسک درايو برای ذخيره برنامه ها و داده ها

حافظه

پردازنده و انواع آن


پردازندهای اینتل

با توجه به اينکه دستورات اسمبلي 8086 در قسمت ها آينده بررسي مي شوند، در اين صفحه با نحوه آدرس دهي حافظه و ثبات هاي اين پردازنده آشنا خواهيد شد.

دیاگرام پردازنده های اینتل

آدرس دهی سگمنتی

مدهای اجرا

مجموعه ثبات ها

توضیحات ثبات ها


 

Debug

برنامه Debug محيطی برای بررسی فايل های مقصد دودوئی و اجرائی است. برنامه امکان انجام تغييرات جزئی در يک برنامه اجرائی را فراهم می کند بدون اينکه نياز به دوباره اسمبل کردن آن باشد.

برنامه Debug

دستورات Debug


 

دستورات اسمبلی

يک برنامه پيچيده از کنار هم قرار دادن دستورات ساده اسمبلی شکل می گيرد. هنگام شروع برنامه نويسی به زبان اسمبلی نيازی به يادگيری کليه دستورات نيست، بنابراين برخی از پرکاربردترين دستورات 80x86 در ادامه شرح داده خواهند شد. دستورات به صورت زير گروه بندی شده اند.

دستورات انتقال داده

دستورات گسترش داده

دستورات جمع و تفريق

دستورات ضرب و تقسيم

دستورات منطقی

ساختارهای حلقه تکرار

زيربرنامه

وقفه ها

پشته

دستورات کنترل CPU


 

برنامه نویسی

در اين بخش ساختار کلی يک برنامه به زبان اسمبلی توضيح داده می شود. به نحوه تعريف متغيرها و ثابت ها، استفاده از راهنماهای اسمبلر و اسمبل کردن و اجرای برنامه نيز اشاره شده است.

مدل حافظه

راهنماهای سگمنت

ثابت ها و متغيرها

برنامه اصلی

اسمبل و اجرای برنامه


 

ماکرو

ماکرو مجموعه ای از دستورات است که مشابه زيربرنامه يکبار نوشته می شود و چندين بار استفاده می شود.

ماکرو (macro) نام مخففی برای مجموعه ای از دستورالعمل ها، راهنماها يا ماکروهای ديگر است که يکبار نوشته می شود و به هر تعداد دفعات لازم قابل استفاده است.

اسمبلر هنگام ترجمه برنامه در مواجهه با نام ماکرو دستورات معادل را قرار می دهد.

ماکرو

تعريف ماکرو

کتابخانه ماکرو


 

پشته

پشته يک ليست LIFO است که می تواند به عنوان محلی مناسب برای ذخيره داده های موقتی استفاده شود. پشته برای فراخوانی زيربرنامه ها، ارسال پارامترها و متغيرهای محلی هم به کار می رود. دستورات ابتدائی پشته push و pop هستند.

پشته

تعريف پشته در برنامه

دستورات push و pop

ثبات SP


 

زیر برنامه

زير برنامه (procedure) مجموعه ای از دستورات است که يکبار تعريف و به دفعات استفاده می شود. با بکارگيری زيربرنامه خوانائی برنامه بالاتر رفته و از تکرار دستورات مشابه جلوگيری می شود. علاوه براين اشکال زدائی و تغيير برنامه آسان تر انجام گيرد.

وقتی يک زيربرنامه فراخوانی می شود کنترل اجرای برنامه به زيربرنامه هدايت می شود. آدرس دستورالعمل بعدی در پشته ذخيره می شود بنابراين هنگامی که زيربرنامه اجرا شد کنترل اجرا قادر خواهد بود به خط بعد از فراخوانی زيربرنامه بر می گردد.

زيربرنامه

زيربرنامه های near و far

دستورات فراخوانی و بازگشت زيربرنامه

ارسال و دريافت پارمترها


 

وقفه ها

گاهی اوقات جريان عادی اجرای يک برنامه برای پردازش رويدادی که نياز به پاسخ سريع دارد متوقف می شود. سخت افزار کامپيوتر برای مديريت اين رويدادها مکانيسمی به نام وقفه (interrupt) را دارد.

مثال. وقتی mouse حرکت می کند، سخت افزار mouse برنامه جاری را متوقف می کند تا حرکت mouse گرفته شود( برای حرکت مکان نمای mouse روی صفحه نمايش).

وقتی CPU يک سيگنال وقفه را تشخيص می دهد، فعاليت جاری خود را متوقف می کند و روتين خاصی را فراخوانی می کند که روتين وقفه (interrupt handler) نام دارد. اين روتين علت وقوع وقفه را تشخيص می دهد و عکس العمل مناسب را انجام می دهد.

بيشتر روتين های وقفه بعد از پايان يافتن کنترل اجرا را به برنامه متوقف شده بازمی گردانند. آنها کليه مقادير ثبات ها را به وضعيت قبل از توليد وقفه بر می گردانند. بنابراين برنامه متوقف شده به گونه ای به اجرا ادامه می دهد که هيچ اتفاقی نيافتاده است به جز اين که سيکل های CPU را از دست می دهند.

وقتی دو يا چند وقفه همزمان با هم اتفاق می افتند، CPU از سيستم الويت استفاده می کند و می تواند در طی اجرای بخش بحرانی يک برنامه وقفه ها را غيرفعال کند. وقتی دارد يک روتين وقفه را اجرا می کند کليه وقفه های با الويت کمتر يا، تا زمان خاتمه اجرای روتين، غير فعال هستند.

انواع وقفه

دستورالعمل int

جدول بردار وقفه


 

پورت ها

درحال آماه سازی


 

دستورات ۸۰۸۶

درحال آماه سازی


 

 

 

با نظرات خود ما را یاری کنید

 

ثبات SP

ثبات های SS و SP به پشته به صورت SS:SP به پشته اشاره می کنند. در هنگام اجرای يک برنامه EXE ثبات SS توسط سيستم عامل برابر آدرس سگمنتی که پشته را در بردارد و ثبات SP برابر آفست بالای پشته می شود. يعنی آدرس جائی از پشته که داده بايد برداشته شود.

پشته به صورت معکوس در حافظه رشد می کند(يعنی به سمت آدرس های کمتر). وقتی يک کلمه در پشته اضافه می شود در آدرس SS:SP ذخيره می شود و از SP دو واحد کم می شود. دستور push مقدار SP را کاهش و دستور pop مقدار SP را افزايش می دهد.

هنگامی که يک کلمه در پشته push شود عمليات زير توسط CPU انجام می شود:

1. دو واحد از ثبات SP کم می شود.
2. کلمه مورد نظر در آدرس SS:SP کپی می شود.

هنگامی که يک کلمه از پشته pop شود عمليات زير توسط CPU انجام می شود:

1. از آدرسSS:SP يک کلمه خوانده می شود.
2. دو واحد به ثبات SP اضافه می شود.


مثال. فرض کنيد مقدار اوليه SP برابر با 1000h است.

push word 1 ;1 stored at 0FFEh, SP = 0FFEh
push word 2 ;2 stored at 0FFCh, SP = 0FFCh
push word 3 ;3 stored at 0FFAh, SP = 0FFAh
pop AX ;AX = 3, SP = 0FFCh
pop BX ;BX = 2, SP = 0FFEh
pop CX ;CX = 1, SP = 1000h


هنگام فراخوانی زير برنامه توسط دستور call مقدار ثبات های CS و IP که به دستورالعمل بعدی اشاره می کنند در پشته ذخيره می شود. هنگامی که CPU در زير برنامه به دستور ret می رسد مقادير را از پشته حذف و به ثبات های CS و IP برمی گرداند.


مثال. شکل زير وضعيت پشته را قبل و بعد از انجام دستور Call 3C10:0720 نشان می دهد.

اسمبلی

تعريف ماکرو

تعريف ماکرو توسط برنامه نويس و با استفاده از راهنمای macro صورت می گيرد. فرم کلی تعريف ماکرو به شکل زير است:

MacroName MACRO [parameter1, parameter2...]
     ...
MacroName ENDM

تعريف ماکرو با راهنمای macro شروع و با راهنمای endm پايان می پذيرد. نام ماکرو قبل از هر دو راهنمای بايد يکسان باشد.

در ماکرو، برخلاف زيربرنامه، ارسال پارامتر امکان پذير است.


مثال. تعريف ماکرو ExitPgm برای خروج از برنامه و برگشت به محيط سيستم عامل.

; ExitPgm- Returns control to MS-DOS
ExitPgm MACRO
     mov AH, 4ch
     int 21h
ExitPgm ENDM

مثال. ماکرو که مکان نما را به موقعيت داده شده منتقل می کند.

Position MACRO Row, Column
     push AX
     push BX
     push DX
     mov AH, 02H
     mov DH, Row
     mov DL, Column
     mov BH, 0
     int 10H
     pop DX
     pop BX
     pop AX
Position ENDM


برای استفاده از ماکرو تنها کافی است نام آنرا مشابه هر دستور ديگری فراخوانی کنيم. فراخوانی ماکرو مانند زيربرنامه نيازمند دستور call نيست.

ماکرو فوق به صورت زير فراخوانی می شود.

Position 8, 6

 

 

تعريف داده ها در سگمنت داده صورت می گيرد که با راهنمای .data شروع می شود.

ثابت ها

يک ثابت واقعی ثابتی است که مقدارش صريحا ذکر شده است. ثابت های واقعی نمايش آنچه هستند که معمولا برای مقدار دنيای واقعی انتظار داريم. ماکرو اسمبلر دارای انواع مختلفی از ثابت های صحيح، حقيقی، رشته و غيره است.


مثال.

123
3.14159
"Literal String Constant"
0FABCh
'A'


يک ثابت عددی مقداری است که می تواند در مبنای 2، 10 يا 16 نوشته شود. برای مشخص کردن مبنای عدد از پسوندهای جدول زير استفاده می شود. اگر مبنا صريحا ذکر نشود پيش فرض مبنای 10 است.

مبناپسوند
BinaryB يا b
decimalD يا d يا T يا t
hexadecimalH يا h

ثابت های رشته ای درون گيومه (") يا تک گيومه (') قرار می گيرند.


مثال. ثابت های عددی.

0F000h
12345d
0110010100b

مثال. ثابت های رشته ای.

"This is a string"
'So is this'
'Doesn''t this look weird?'
"Doesn't this look weird?"
"Microsoft claims ""Our software is very fast."" Do you believe them?"
'Microsoft claims "Our software is very fast." Do you believe them?'


ثابت نامدار (named constant) نام سمبليکی است که نشانگر مقدار ثابتی طی فرآيند اسمبلی است. ثابت ها به صورت کلی زير تعريف می شوند:

ConstantName EQU Value
ConstantName = Value

ConstantName نام ثابت است و Value مقداری است که به ثابت اختصاص داده می شود.


مثال.

One         equ 1
Minus1    equ -1
TryAgain equ 'Y'
String      equ "Hello there"
Num = 16
Size = Count * Element


نکته. علامت مساوی تنها برای مقدارهای عددی بکار می رود.

متغيرها

متغيرها را در هر سگمنتی می توان تعريف کرد اما اکثر برنامه نويسان همه آنها را در سگمنت داده تعريف می کنند. هر متغير به فرم کلی زير تعريف می شود:

VariableName Type InitialValue|?

Type نوع متغير را مشخص می کند که می تواند يکی از نوع های جدول زير باشد. نوع هائی که اغلب مورد استفاده قرار می گيرند DB و DW هستند. InitialValue مقداراوليه متغير است. اگر نخواهيم مقدار اوليه بدهيم علامت سوال (?) می گذاريم.

تعداد بايتنوع
1byte/sbyte/db
2word/sword/dw
4dword/sdword/dd
8qword/dq
10tbyte/dt

مثال.

num db 25h
sum dd ?
ANum db -4

مثال. محل های پشت سر هم که دارای يک نوع هستند آرايه ناميده می شود. رشته ها توسط راهنمای db اعلان می شوند.

X dw 040Ch,10b,-13,0
Y db 'This is an array'
Z dd 10, 13, 'A','B','C'

مثال. برای تعريف يک متغير آرايه از راهنمای dup استفاده می شود.

Memory db 30 dup('$')
BigAry   dw 100 dup(?)

 

هر برنامه شامل يک يا چند سگمنت است. هنگامی که برنامه دارد اجرا می شود ثبات های سگمنت به سگمنت های جاری اشاره می کنند. چهار سگمنت را در آن واحد می توان داشت؛ کد، داده، پشته و ‌اضافی. در مد حقيقی هر سگمنت حداکثر 64KB است. البته معمولا برنامه ها کمتر از 64KB را استفاده می کنند. اسمبلر اندازه سگمنت را بر اساس تعداد بايت های مورد استفاده سگمنت تنظيم می کند. بنابراين اگر برنامه ای برای نمونه تنها 10KB برای ذخيره داده نياز دارد سگمنت داده 10KB می شود نه 64KB.

برنامه های .exe سه سگمنت اول را بايد داشته باشند.

• سگمنت داده برای ذخيره متغيرهاست. آدرس متغيرها به صورت آفستی از شروع اين سگمنت محاسبه می شوند.
• سگمنت کد شامل دستورالعمل های اجرائی برنامه است.
• سگمنت پشته برای نگهداری داده های موقتی و آدرس های برگشتی از برنامه پشته رزرو می شود. آدرس های پشته به صورت آفستی از ابتدای اين سگمنت محاسبه می شوند.

وقتی اجرای برنامه آغاز می شود سيستم عامل دو ثبات سگمنت CS و SS را برای اشاره به کد برنامه و سگمنت پشته مقداردهی می کند. برای دسترسی به سگمنت داده ثبات ds بايد حاوی آدرس سگمنت داده باشد. قبل از دسترسی به هر داده ای برنامه بايد آدرس سگمنت را در ثبات DS ذخيره کند.

سگمنت ها در برنامه اسمبلی توسط راهنماهای segment و ends مشخص می شوند. يک سگمنت به فرم کلی زير مشخص می شود:

segmentname segment {READONLY} {align} {combine} {use} {'class'}
      <statements>
segmentname ends

segmentname شناسه ای است که نام سگمنت معين می کند. نام سگمنت برای بدست آوردن آدرس آنها توسط اسمبلر استفاده می شود. نام سگمنت بايد در راهنمای ends هم مشخص شود.

align می تواند يکی از کلمات byte، word، dword، para يا page باشد. اين پارامتر مشخص می کنند سگمنت در محدوده بايت، کلمه، کلمه مضاعف، پاراگراف يا صفحه بار شود. اگر بايت باشد سگمنت از اولين بايت آزاد بعد از آخرين سگمنت ذخيره می شود. اين فيلد می تواند حذف شود. پيش فرض پاراگراف است. پاراگراف مضربی از 16 بايت است.

فيلد combine ترتيبی را که سگمنت های هم نام در فايل مقصد توسط اسمبلر نوشته می شوند را کنترل می کند و می تواند يکی از کلمات public، stack، common يا memory باشد. نوع stack برای سگمنت های پشته و public برای بقيه سگمنت ها استفاده می شود.


مثال.

DSEG    segment
Item1   byte   0
Item2   word   0
DSEG    ends

CSEG    segment
      mov   AX, 10
      add   AX, Item1
      ret
CSEG    ends


هرزمان نام سگمنت به عنوان عملوند دستوری بکار برود اسمبلر بلافاصله آدرس سگمنت را جايگزين می کند.


مثال. دستور زير آدرس سگمنت داده را در ثبات DS قرار می دهد.

mov   AX, dseg   ;Loads AX with segment address of dseg.
mov   DS, AX      ;Point ds at dseg.


راهنماهای .stack، .data و .code راهنماهای ساده شده سگمنت هستند که محل شروع سگمنت های پشته، داده و کد را مشخص می کنند. راهنمای .stack فضائی را برای پشته برنامه رزرو می کند. اندازه پشته در مقابل آن ذکر می شود. پيش فرض مقدار پشته 512 بايت درنظر گرفته می شود.

سگمنت ها به ترتيبی که در برنامه تعريف شده اند در حافظه بار می شوند.

ساختار کلی يک برنامه

SSeg    SEGMENT PARA
   DW 32 dup(0)
SSeg   ENDS
DSeg   SEGMENT PARA
   ;declarations
DSeg   ENDS
CSeg   SEGMENT PARA
   Main PROC FAR
      ASSUME SS:SSeg, DS:DSeg, CS:CSeg
      mov AX,DSeg
      mov DS,AX
      ...
      mov AX,4c00h
      int 21h
   Main ENDP
CSeg   ENDS
END Main

ساختار کلی برنامه با راهنماهای ساده شده سگمنت

        .MODEL small
        .STACK [size]
        .DATA
   ;declarations
        .CODE
Main:
   mov AX,@Data
   mov DS,AX
   ...
   mov AX,4c00h
   int 21h ;return to DOS
END Main


نکته. ابتدای هر برنامه اسمبلی بايد آدرس سگمنت داده در ثبات DS قرار گيرد.


مثال. برنامه first.asm برای نمايش پيغام روی صفحه.

; First.asm
;
        .MODEL small
        .STACK [size]
        .DATA
message db "Hello world, I'm learning Assembly !!!", "$"
        .CODE
main PROC
   mov AX,seg message
   mov DS,AX
   mov AH,09
   lea DX,message
   int 21h
   mov AX,4c00h
   int 21h ;return to DOS
main ENDP
END main

 

مدل حافظه برنامه توسط راهنمای .model مشخص می شود. عملوند مقابل آن می تواند يکی از انتخاب های زير باشد:

تعداد سگمنت کدتعداد سگمنت دادهمدل حافظه
1-Tiny
11Small
بيشتر از يکی1Medium
1بيشتر از يکیCampact
بيشتر از يکیبيشتر از يکیLarge
آرايه های بزرگتر از 64KHuge
بدون سگمنت، تنها در مد محافظت شدهFlat

 

شناسه (identifier)، سمبل ، يا برچسب اسمی است که به مقدار مشخصی نسبت داده می شود. اين مقدار می تواند آفستی در يک سگمنت، يک مقدار ثابت، يک آدرس سگمنت، آفستی درون يک رکورد يا حتی عملوند يک دستورالعمل باشد. در هر صورت شناسه امکان ارائه چيزی را با نام آشنا و قابل فهمی را می دهد.

نام شناسه از حروف، ارقام و کاراکترهای خاص تشکيل شده است. با محدوديت های زير:

• يک شناسه نمی تواند با يک رقم عددی شروع شود.
• يک اسم می تواند هر ترکيبی از حروف بزرگ و کوچک باشد. اسمبلر با حساس به متن نيست.
• يک شناسه ممکن است هر تعداد کاراکتری باشد ولی تنها 31 کاراکتر اول آن استفاده می شود. اسمبلر کاراکترهای بعدی را نديده می گيرد.
• کاراکترهای _، $، ? و @ ممکن است درون يک سمبل ظاهر شوند. البته کارکترهای $ و? خاص هستند و نمی توانيد شناسه را منحصرا با اين کاراکترها بسازيد.
• يک شناسه نمی تواند از اسامی رزرو شده باشد. دستورالعمل های 80x86 و نام ثبات ها رزرو شده هستند.


مثال. چند شناسه مجاز.

Item1BletchRightHereRight_Here
__Special$1234@HomeDollar$
WhereAmI?@1234.TESTSUM_OF_DIGITS

مثال. بعضی شناسه های غيرمجاز.

1TooManyHello.There$
LABELRight HereHi,There

STC
CLC
CMC
STI
CLI
NOP


STC

دستورالعمل (set carry) stc باعث يک شدن فلگ Carry می شود. فرم کلی آن به صورت زير است:

stc

دستورالعمل stc روی فلگ های ديگر تاثير ندارد.


CLC

دستورالعمل (clear carry) clc باعث صفر شدن فلگ Carry می شود. فرم کلی آن به صورت زير است:

clc

دستورالعمل clc روی فلگ های ديگر تاثير ندارد.


CMC

دستورالعمل (compliment carry) cmc باعث عکس شدن فلگ Carry می شود. يعنی اگر صفر باشد آنرا يک و اگر يک باشد آنرا صفر می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

cmc

دستورالعمل cmc روی فلگ های ديگر تاثير ندارد.


STI

دستورالعمل (set interrupt) sti باعث يک شدن فلگ Interrupt می شود. فرم کلی آن به صورت زير است:

sti

دستورالعمل sti روی فلگ های ديگر تاثير ندارد.


CLI

دستورالعمل (clear interrupt) cli باعث صفر شدن فلگ Interrupt می شود. فرم کلی آن به صورت زير است:

cli

دستورالعمل cli روی فلگ های ديگر تاثير ندارد.


NOP

دستورالعمل (no operation) nop هيچ عملی انجام نمی دهد.

هر رويدادی که باعث شود CPU اجرای عادی يک برنامه را قطع کند وقفه ناميده می شود. يک برنامه نويس اسمبلی با صدور وقفه های نرم افزاری می تواند به طور موثری با دستگاه های جانبی ارتباط برقرار کند.

انواع وقفه
INT
جدول بردار وقفه
چند نمونه وقفه متعارف


گاهی اوقات جريان عادی اجرای يک برنامه برای پردازش رويدادی که نياز به پاسخ سريع دارد متوقف می شود. سخت افزار کامپيوتر برای مديريت اين رويدادها مکانيسمی به نام وقفه (interrupt) را دارد.

مثال. وقتی mouse حرکت می کند، سخت افزار mouse برنامه جاری را متوقف می کند تا حرکت mouse گرفته شود( برای حرکت مکان نمای mouse روی صفحه نمايش).

وقتی CPU يک سيگنال وقفه را تشخيص می دهد، فعاليت جاری خود را متوقف می کند و روتين خاصی را فراخوانی می کند که روتين وقفه (interrupt handler) نام دارد. اين روتين علت وقوع وقفه را تشخيص می دهد و عکس العمل مناسب را انجام می دهد.

بيشتر روتين های وقفه بعد از پايان يافتن کنترل اجرا را به برنامه متوقف شده بازمی گردانند. آنها کليه مقادير ثبات ها را به وضعيت قبل از توليد وقفه بر می گردانند. بنابراين برنامه متوقف شده به گونه ای به اجرا ادامه می دهد که هيچ اتفاقی نيافتاده است به جز اين که سيکل های CPU را از دست می دهند.

وقتی دو يا چند وقفه همزمان با هم اتفاق می افتند، CPU از سيستم الويت استفاده می کند و می تواند در طی اجرای بخش بحرانی يک برنامه وقفه ها را غيرفعال کند. وقتی دارد يک روتين وقفه را اجرا می کند کليه وقفه های با الويت کمتر يا، تا زمان خاتمه اجرای روتين، غير فعال هستند.


انواع وقفه

256 سطح الويت توسط پردازنده های 80x86 پشتيبانی می شود که می توان آنها را به سه گروه کلی تقسيم کرد:

• وقفه های داخلی سخت افزاری
• وقفه های خارجی سخت افزاری
• وقفه های نرم افزاری

وقفه های داخلی سخت افزاری

وقفه های داخلی سخت افزاری (internal hardware-interrupts) بدليل رخ دادن وضعيت معينی که درحين اجرای يک برنامه پيش آمده توليد می شوند(مانند تقسيم بر صفر).

وقفه هايی که در اثر خطا بوجود می آيد تله (trap) هم ناميده می شود. تله باعث سقط برنامه می شوند.

اين وقفه ها توسط سخت افزار اداره می شوند و امکان تغيير آنها وجود ندارد. اما با وجوديکه نمی توان آنها را مستقيما مديريت کرد، اين امکان وجود دارد که از اثر آن روی کامپيوتر به نحو مفيدی استفاده شود.

مثال. سخت افزار وقفه شمارنده ساعت کامپيوتر را چندبار در ثانيه فراخوانی می کند تا زمان را نگه دارد. می توان برنامه ای نوشت که مقدار شمارنده ساعت را خوانده آنرا به شکل قابل درک کاربر به صورت ساعت و دقيقه تبديل کند.

وقفه های خارجی سخت افزاری

وقفه های خارجی سخت افزاری (external hardware-interrupts) خارج از CPU و توسط دستگاه های جانبی ، مانند صفحه کليد، چاپگر، کارت های ارتباطی و يا کمک پردازنده توليد می شوند.

دستگاه های جانبی با ارسال وقفه به CPU خواستار قطع اجرای برنامه فعلی شده و CPU را متوجه خود می کنند. آنها به پايه (maskable interrupts) INTR يا (non maskable interrupts) NMI پردازنده متصل هستند.

وقفه های دستگاه ها می توانند از طريق مداری به نام PIC 8259A، که کارش منحصرا سروکار داشتن با اين نوع وقفه هاست، به پردازنده ارسال شوند. مدار (programmable interrupt controller) PIC که توسط CPU کنترل می شود سيگنال هايش را روی پايه INTR قرار می دهد و امکان فعال و غيرفعال کردن وقفه ها و تغيير سطح الويت را تحت نظارت يک برنامه می دهد.

دستورات STI و CLI می توانند برای فعال و غيرفعال کردن وقفه هایی که روی پايه INTR ارسال می شوند بکار روند که البته روی وقفه های NMI تاثيری ندارد.

وقفه های نرم افزاری

وقفه های نرم افزاری (software interruptions) در نتيجه دستورالعمل int در يک برنامه درحال اجرا توليد می شوند.

برنامه نويس می تواند با دادن دستور int يک وقفه نرم افزاری توليد کند. بدين طريق بلافاصله اجرای برنامه فعلی را متوقف می کند و CPU را به روتين وقفه هدايت می کند. برنامه نويس از طريق وقفه ها می تواند در برنامه با وسايل جانبی ارتباط برقرار کند. استفاده از وقفه ها باعث کوتاهتر شدن کد برنامه و درک آسانتر و اجرای بهترآن می شود.

روتين های وقفه نرم افزاری بخشی از سيستم عامل هستند. از اينرو وقفه های نرم افزاری را می توان به دو گروه تقسيم کرد؛ وقفه های سيستم عامل DOS و وقفه های BIOS. وقفه های DOS آسانتر استفاده می شوند اما از وقفه های BIOS که قسمتی از سخت افزار هستند کندتر هستند.

DOS اين نوع وقفه ها را برای اجرای (application programming interface) API خودش استفاده می کند. بيشتر سيستم عامل های جديد مانند Windows و Unix واسطه C-based را استفاده می کنند.


INT

دستورالعمل (interrupt) int يک روتين وقفه را فراخوانی می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

int n

n شماره وقفه موردنظر و مقداری بين 0 تا 255 است که اجازه فراخوانی 256 روتين مختلف وقفه را می دهد.

دستورالعمل int يک فراخوانی سيستمی را می سازد و شکل خاصی از دستورالعمل فراخوانی يک زيربرنامه (دستورالعمل call) است.

مشکل دستورالعمل int اين است که تنها 256 روتين وقفه را می تواند پشتيبانی کند. درحاليکه DOS به تنهايی دارای بيش از 100 سرويس مختلف وقفه و BIOS بيش از هزاران سرويس وقفه است. که اين تعداد بيش از کليه وقفه هايی است که توسط اينتل رزرو شده است. برای حل اين مشکل از يک شماره وقفه برای هر دسته از سرويس های وقفه و يک شماره تابع برای تعيين سرويس موردنظر استفاه می شود. شماره تابع توسط يکی از ثبات ها (اکثرا AH) هنگام فراخوانی وقفه ارسال به روتين وقفه می شود.


مثال. سيستم عامل DOS شماره وقفه 21h را بکار می گيرد. برای انتخاب يک تابع خاص، قبل از فراخوانی وقفه، کد تابع در ثبات AH قرار می گيرد. برای نمونه تابع 4Ch اين وقفه برای خاتمه برنامه و برگشت به محيط DOS فراخوانی می شود.

mov AH, 4Ch
int 21h


جدول بردار وقفه

هر سطح وقفه يک محل رزرو شده در حافظه دارد که بردار وقفه (interrupt vector) ناميده می شود. همه بردارهای وقفه در جدولی به نام جدول بردار وقفه (interrupt vector table) نگهداری می شوند. اين جدول از ابتدای حافظه اصلی يعنی آدرس 0000:0000 ذخيره شده است.

هر بردار وقفه 4 بايت طول دارد. دوبايت بالای آن آفست و دو بايت پايين آن سگمنت روتين وقفه را دربر می گيرند. چون 256 روتين های وقفه وجود دارد بنابراين اندازه جدول بردار وقفه 256×4=1024=1KB است.

شماره وقفه به عنوان انديسی برای جدول بردار وقفه استفاده می شود. آفست روتين وقفه شماره n در آدرس n×4 و آدرس سگمنت روتين وقفه شماره n در آدرس n×4+2 جدول قرار دارد.

يک ويژگی خوب اين سيستم اين است که می توان بردارها را برای اشاره به روتين ديگری تغيير داد. که اين همان کاری است که برنامه های TSR (Terminate and Stay Resident) انجام می دهند.

در برنامه هميشه توسط شماره وقفه به يک روتين وقفه مراجعه می شود بنابراين برنامه نيازی به دانستن آدرس واقعی در حافظه ندارد و آدرس روتين وقفه هنگام اجرا توسط CPU تعيين می شود.


مثال. آدرس های آفست و سگمنت روتين وقفه شماره 5 برابر با 5×4=0014h و 5×4+2=0016h می باشد.


چند نمونه وقفه متعارف

وقفه 21h

تابع 01h. يک کليد را از صفحه کليد می خواند.
کد کليد خوانده شده در ثبات AL برگردانده می شود.

mov AH, 0lh
int 21h
mov AL, character

تابع 02h. يک کاراکتر را روی صفحه نمايش نشان می دهد.
کد کاراکتر در ثبات DL بايد قرار داده شود.

mov AH, 02h
mov DL,character
int 21h

تابع 09h. يک رشته کاراکتری را روی صفحه نمايش نشان می دهد.
آدرس شروع رشته بايد در ثبات های DS:DX قرار بگيرد. انتهای رشته توسط کاراکتر ($) بايد تعيين شده باشد.

mov AH,09h
lea DX, string
int 21h

وقفه 10h

تابع 02h. مکان نما را روی صفحه نمايش به سطر و ستون خاصی منتقل می کند.

شماره صفحه در BH، شماره سطر در DH و شماره ستون در DL بايد قرار بگيرد. مختصات صفحه از نقطه 0 و 0 از گوشه بالای چپ صفحه نمايش شروع می شود.

mov AH, 02h
mov BH, page
mov DH, row
mov DL, column
int 10h

تابع 09h. يک کاراکتر را با رنگ معين چندبار نمايش می دهد.
کد کاراکتر در AL، شماره صفحه در BH، خاصيت رنگ کاراکتر در BL و تعداد تکرار کاراکتر در CX بايد قرار بگيرد.

mov AH, 09h
mov AL, character
mov BH, page
mov BL, attribute
mov CX, number
int 10h

زير برنامه (procedure) مجموعه ای از دستورات است که يکبار تعريف و به دفعات استفاده می شود. با بکارگيری زيربرنامه خوانائی برنامه بالاتر رفته و از تکرار دستورات مشابه جلوگيری می شود. علاوه براين اشکال زدائی و تغيير برنامه آسان تر انجام گيرد.

وقتی يک زيربرنامه فراخوانی می شود کنترل اجرای برنامه به زيربرنامه هدايت می شود. آدرس دستورالعمل بعدی در پشته ذخيره می شود بنابراين هنگامی که زيربرنامه اجرا شد کنترل اجرا قادر خواهد بود به خط بعد از فراخوانی زيربرنامه بر می گردد.


تعريف زيربرنامه

تعريف زيربرنامه بايد در سگمنت کد انجام بگيرد. از دو راهنمای proc و endp برای تعيين بلاک زيربرنامه استفاده می شود.

ProcedureName PROC [NEAR|FAR]
     ...
     RET
ProcedureName ENDP

Procedurename نام زيربرنامه است که قبل از راهنماهای proc و endp قرار می گيرد و بايد يکسان باشد. عملوند near يا far اختياری است. کلمه near به اسمبلر می گويد که زيربرنامه از نوع داخلی است. برای تعريف يک زيربرنامه خارجی از کلمه far به جای near استفاده می شود.

دستور ret باعث خروج از زيربرنامه و برگشت به فراخواننده می شود.


نکته. اگر عملوندی مقابل تعريف زيربرنامه قرار نگيرد از نوع near در نظر گرفته می شود.
نکته. اگرچه تعريف يک زيربرنامه که عملا داخلی است به صورت خارجی اشکالی ايجاد نمی کند ولی بهتر است اين کار را نکنيد.


مثال. زيربرنامه جمع دو عدد در AH و AL و نگهداری مجموع در ثبات BX.

Adding PROC near
     mov BX, AL
     add BX, AH
     ret
Adding ENDP

مثال: زيربرنامه Putc برای نمايش کاراکتری که در ثبات al قرار دارد.

Putc PROC
     mov DL,AL
     mov AH,02
     int 21h
     ret
Putc ENDP


زيربرنامه های near و far

دو نوع زيربرنامه وجود دارد داخلی (intrasegment) و خارجی (intersegment).

• زيربرنامه های داخلی در همان سگمنتی که تعريف شده اند قابل فراخوانی هستند و در تعريف آنها از صفت near استفاده می شود.
• زيربرنامه های خارجی روال هائی که در سگمنت ديگری قرار دارند و از ساير سگمنت ها قابل فراخوانی می باشند و در تعريف آنها از صفت far استفاده می شود. زيربرنامه های خارجی درفايل جداگانه ای قرار دارد و هنگام لينک کردن بايد به برنامه پيوند داده شوند. نتيجه کار بعد از لينک مانند زيربرنامه داخلی است.

فراخوانی از نوع near کنترل را درون همان سگمنت کد جابجا می کند وتنها مقدار IP در پشته ذخيره می شود. فراخوانی far کنترل را بين سگمنت های مختلف عبور می دهد. هر دو مقادير CS و IP در پشته قرار می گيرند.

نکته. دستورات call و ret نوع فراخوانی را مشخص نمی کنند بلکه عملوند near|far راهنمای proc به اسمبلر می گويد فراخوانی از کدام نوع است.


دستورات فراخوانی و بازگشت زيربرنامه

دودستورالعمل که پشته را استفاده می کنند و فراخوانی و برگشت زيربرنامه را انجام می دهند call و ret هستند. برای هدايت کنترل اجرا به زيربرنامه بايد آنرا فراخوانی کرد. زيربرنامه ها در هر کجای برنامه که به آن نياز داريم با دستور call فراخوانی می شوند. دستور call به صورت زير است:

call ProcedureName

دستورالعمل call باعث يک پرش غير شرطی به زيربرنامه می شود و آدرس دستورالعمل بعدی را در پشته ذخيره می کند. CPU در برخورد با دستور call به آدرس شروع زيربرنامه رجوع می کند و دستورات آنرا اجرا می نمايد. با برخورد به دستور ret به برنامه فراخوان بر می گردد و دستورات بعد از call را اجرا می نمايد.


مثال. فراخوانی زيربرنامه Putc.

call Putc

CPU در برخورد با دستور Call عمليات زير را انجام می دهد:

فراخوانی از نوع داخلی

1. مقدار ثبات IP (که حاوی آدرس دستور بعد از call است ) را در پشته ذخيره می کند.
2. آدرس ذکر شده مقابل دستور call را در ثبات IP قرار می دهد.

فراخوانی از نوع خارجی

1. مقدار ثبات CS را در پشته ذخيره می کند.
2. بخش سگمنت آدرس ذکر شده مقابل دستور call را در ثبات CS قرار می دهد.
3. مقدار ثبات IP را در پشته ذخيره می کند.
4. بخش آفست آدرس ذکر شده در جلوی دستور call را در ثبات IP قرار می دهد.

دستورالعمل ret آدرس ذخيره شده IP را از پشته بر می دارد و به برنامه اصلی بر می گردد. CPU در برخورد با دستور Ret عمليات زير را انجام می دهد:

بازگشت از زيربرنامه داخلی

1. مقدار ذخيره شده در پشته را در داخل ثبات IP قرار می دهد.

بازگشت از زيربرنامه خارجی

1. مقدار ذخيره شده در پشته را در داخل ثبات IP قرار می دهد.
2. مقدار ذخيره شده در پشته را در داخل ثبات CS قرار می دهد.

نکته. اگر دستور ret در انتهای زيربرنامه حذف شود کنترل اجرای برنامه به زيربرنامه بعدی می رود نه دستورالعمل بعدی در برنامه اصلی.
نکته. معمولا در ابتدای هر زيربرنامه بهتر است مقادير ثبات هائی که تغيير می کنند را در پشته ذخيره نمائيم و در انتهای زيربرنامه و قبل از دستور ret مقادير آنها را از پشته بازيابی کنيم. بايد توجه کنيم که دستورات pop متناظر با دستورات push باشند و کليه داده هائی که در زيربرنامه در پشته push شده اند بايد pop شوند وگرنه به با دستور ret به آدرس درست پرش نمی کند.


مثال. زيربرنامه برای نمايش 40 کاراکتر space. توجه کنيد زيربرنامه Putc درون زيربرنامه PrintSpaces فراخوانی شده است.

PrintSpaces PROC near
                push AX
                push CX
                mov AL, ' '
                mov cx, 40
PSLoop:   call putc
                loop PSLoop
                pop CX
                pop AX
                ret
PrintSpaces ENDP

در ابتدای زيربرنامه ثبات های AX و CX در پشته قرار می گيرند و در انتها به ترتيب عکس بازيابی می شوند. زيربرنامه فوق به صورت زير فراخوانی می شود.

call PrintSpaces


ارسال و دريافت پارمترها

پارامترها مقاديری هستند که می توانيد به زيربرنامه بدهيد يا بگيريد. برای ارسال يا دريافت پارامترها معمولا از ثبات، متغيرهای سراسری يا پشته استفاده می شود.

ارسال پارامتر از طريق ثبات

مثال. زيربرنامه زير طول يک رشته را محاسبه و در ثبات CX برمیگرداند. آدرس شروع رشته در ثبات SI قرار دارد.

StrLen PROC
           push SI
           mov CX,0
Whl:   cmp Byte Ptr[SI],'$'
           jc EndW
           inc CX
           inc SI
           jmp Whl
EndW: pop SI
           ret
StrLen ENDP

ارسال پارامتر از طريق پشته

پارامترهائی که به زيربرنامه داده می شوند را می توان قبل از فراخوانی زيربرنامه در پشته اضافه کرد. پارامترها در زيربرنامه pop نمی شوند بلکه مستقيما از پشته دسترسی می شوند زيرا قبل از دستور call در پشته اضافه شده اند و آدرس برگشتی بعد از آن اضافه می شود. علاوه براين چون ممکن است در چندين جای زيربرنامه استفاده شوند معمولا درون ثبات نگهداری نمی شوند و بهتر است در حافظه پشته باقی بمانند.

يک برنامه خارجی که يک پارامتر از طريق پشته را ارسال می کند در نظربگيريد. وقتی زيربرنامه درخواست می شود پارامتر می تواند با آدرس دهی غيرمستقيم [SP+4] دسترسی شود. اگر پشته هم در زيربرنامه برای ذخيره داده استفاده شود عدد بيشتری بايد به SP اضافه شود. ثبات BP را برای ارجاع به داده های درون پشته می توان به کار برد. ثبات SP با هر push و pop تغيير می کند اما BP ابتدا برابر با SP می شود و سپس ثابت می ماند در انتهای زيربرنامه مقدار اوليه BP بايد برگردانده شود. بعد از اينکه زيربرنامه تمام شد پارامترهائی که در پشته اضافه شده اند بايد حذف شوند.


مثال. تابع زير طول رشته را محاسبه و آدرس شروع رشته از طريق پشته به زيربرنامه ارسال می شود.

StrLen PROC
           push BP
           mov BP,SP
           mov SI,[BP+4]
           sub CX,0
Whl:   cmp byte ptr [SI],'$'
           jc Endw
           inc CX
           inc SI
           jmp Whl
EndW: pop BP
           ret
StrLen ENDP

مثال. محاسبه مجموع سه عدد که از طريق پشته به زيربرنامه ارسال شده اند.

در اين صفحه دستورات حلقه و نحوه پياده سازی ساختارهای حلقه های تکرار توضيح داده می شود.

LOOP
LOOPE/LOOPZ
حلقه های تکرار ديگر


LOOP

در زبان اسمبلی از دستور loop برای ساختن حلقه های شمارشی کاهشی با بدنه کوچک استفاده می شود. فرم کلی آن به صورت زير است:

loop target

دستورالعمل loop ثبات CX را يک واحد کم می کند سپس اگر مقدار جديد CX مخالف با صفر باشد به آدرس target پرش می کند. اگر CX برابر با صفر باشد دستور بعدی اجرا می شود.

ثبات CX به عنوان شمارنده عمل می کند و تعداد تکرار حلقه بايد ابتدا در ثبات CX قرار بگيرد.


مثال. دستورات زير مجموع اعداد 1 تا 10 را محاسبه و در ثبات AX ذخيره می کند.

      mov AX, 0
      mov CX, 10
lbl:
      add AX, CX
      loop lbl


توجه کنيد چون اين دستور ابتدا از CX يک واحد کم می کند، اگر CX قبلا حاوی صفر باشد بعد از کاهش برابر با مقدار 65535 می شود بنابراين حلقه 65536 بار تکرار خواهد شد.

دستورالعمل loop مشابه دستورات پرش کوتاه محدوده به 128 بايت است و برای حلقه با بدنه کوچک مناسب است. برای حلقه های تکرار با بدنه بيشتر می توانيد از دستورات پرش برای ساختن حلقه تکرار استفاده نمائيد.

اگرچه از نام دستورالعمل loop اينطور برمی آيد که حلقه تکرار ايجاد می کند اما به خاطر داشته باشيد که تمام کاری که انجام می دهد اين است که از ثبات CX يک واحد کم کرده اگر بعد از کاهش CX حای صفر نبود به آدرس مقصد پرش می کند.

دستورالعمل loop روی هيچکدام از ثبات ها تاثير ندارد.


LOOPE/LOOPZ

دستورالعمل های loopz و loope مشابه دستور loop می باشند با اين تفاوت که پرش در صورتی انجام می گيرد که CX مخالف با صفر و فلگ Z مساوی با يک باشد.

اين دستورات برای استفاده بعد از دستور cmp مفيد است.


مثال. دستورات زير اولين عنصر غيرصفر را در آ رايه 15 تائی Array جستجو می کند. اگر کليه عناصر آرايه صفر باشد بعد از اجرای حلقه به آدرس AllZero پرش می کند.

      lea SI, Array
      dec SI
      mov cx, 15
Search:
      inc SI
      cmp byte ptr [SI], 0
      loope Search
      je AllZero


حلقه های تکرار ديگر

از دستورات هم پرش می توان برای ساختن حلقه های تکرار استفاده کرد. به مثال های زير توجه کنيد.

مثال. دستورات زير مجموع اعداد 1 تا 10 را محاسبه و در ثبات AX ذخيره می کند.

       mov AX, 0
       mov CX, 1
For:
      cmp CX, 10
      jle Repeat
      jmp EndFor
Repeat:
      add AX, CX
      inc CX
      jmp For
EndFor:

مثال. دستورات زير کاراکترهائی را از کاربر گرفته و در يک آرايه ذخيره می کند تا وقتی که کليد enter وارد شود.

      lea SI, Array
Readkey:
      mov AH, 1
      int 21h           ;Get a character
      cmp AL, 13     ;Carriage return ASCII code
      je EndLoop
      mov [SI],AL    ;Save input character in Array
      inc SI
      jmp Readkey
EndLoop:

ساختارهای کنترلی نظير عبارات شرطی و حلقه های تکرار توسط دستورات پرش ساخته می شود. 8086 چند نوع دستورالعمل پرش را در اختيار می گذارد.

دستور پرش بدون شرط
دستورات پرش شرطی
ساختار شرط


دستورات برنامه پشت سر هم اجرا می شوند يعنی پردازنده دستورات را به ترتيبی که در برنامه ظاهر شده اند اجرا می کند. ساختارهای کنترلی نظير عبارات شرطی، حلقه ها و فراخوانی زيربرنامه روال اجرای برنامه را تغيير می دهد. زبان های سطح بالا ساختارهای کنترلی سطح بالا مانند دستورات if و while را دراختيار می گذارند که اجرای برنامه را کنترل می کنند. زبان اسمبلی چنين ساختارهای پيچيده ای را ندارد در عوض از دستورات پرش برای پياده سازی اين ساختارهای کنترلی استفاده می شود(که البته استفاده نامناسب آن باعث کد اسپاگتی می شود).

دستورات پرش اجرای برنامه را به نقطه دلخواهی منتقل می کنند. دو نوع دستورالعمل پرش وجود دارد:

• دستورات پرش بدون شرط
• دستورات پرش شرطی

گونه های مختلفی از دستورات پرش وجود دارند:

• کوتاه (short). اين نوع پرش بسيار محدود است و تنها می تواند 128 بايت بالا يا پايين بپرد. مزيت آن در مصرف کمتر حافظه است. ميزان جابجائی تنها توسط يک بايت مشخص می شود که تعيين می کند چند بايت جلوتر يا عقب تر برود. اين فاصله به ثبات IP اضافه می شود.
• نزديک (near). اين نوع پرش می تواند به هر موقعيت درون يک سگمنت پرش کند.
• دور (far). اين نوع پرش اجازه حرکت به سگمنت های ديگر را می دهد.

دستور پرش بدون شرط

دستورالعمل (jump) jmp بدون هيچ شرطی کنترل را به نقطه ديگری در برنامه منتقل می کند و مشابه دستور goto در زبان های سطح بالا عمل می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

jmp target

target می تواند آدرسی درون همين سگمنت يا سگمنت کد ديگری باشد. معمولا آدرس مقصد توسط يک برچسب معين می شود. برچسب شناسه ای است که بدنبال آن علامت کلون (:) می آيد. اسمبلر با توجه به آفست دستور بعد از برچسب، فاصله پرش را به طور اتوماتيک محاسبه می کند.

دستورالعمل بعد از jmp هيچوقت اجرا نمی شود مگر اين که از دستور ديگری به آن پرش شده باشد.

دستور jmp به تنهائی در برنامه موثر نيست و برای ساختن ساختارهای کنترلی همراه با دستورات پرش شرطی استفاده می شود.


مثال. حلقه زير مرتب از پورت موازی داده را می خواند و بيت صفر آنرا عکس می کند. اين باعث توليد يک سيگنال مربعی روی يکی از خطوط پورت پرينتر شود.

               mov DX, 378h   ;Parallel printer port address.
Forever: in AL, DX           ;Read character from input port.
               xor AL, 1           ;Invert the L.O. bit.
               out DX, AL        ;Output data back to port.
               jmp Forever      ;Repeat forever.


دستورات پرش شرطی

دستورات پرش شرطی برای ساختن حلقه ها و عبارات شرطی مانند if بکار می روند. پرش های شرطی يک يا چند فلگ را بررسی می کنند و با توجه به وضعيت آنها کنترل را به آدرس معينی منتقل می کنند. اگر پرش انجام نشود اجرا از دستورالعمل بعد از ادامه پيدا می کند.

با توجه به اينکه دستورات پرش شرطی فلگ ها را بررسی می کنند قبل از دستور پرش بايد دستوری وجود داشته باشد که روی فلگ ها تاثير بگذارد. برای مثال بعد از اجرای دستور shl می توانيد فلگ Carry را تست کنيد تا ببينيد بيت 1 از سمت چپ عدد خارج شده است يا خير. يا بعد از دستورالعمل test می توانيد فلگ Zero را بررسی کنيد تا ببينيد بيت های مشخصی در يک عدد 1 بوده اند يا خير. البته در اکثر موارد ساختارهای کنترلی بر اساس مقايسه مقادير و توسط cmp پياده سازی می شوند. دستورالعمل cmp با توجه به حاصل تفريق دو عملوند خود فلگ ها را تنظيم می کند بنابراين می تواند برای بررسی بزرگتر، کوچکتر يا مساوی بودن مقادير استفاده شود. برای مقدارهای بدون علامت دو فلگ Carry و Zero از ثبات پرچم مهم هستند و برای اعداد علامتدار فلگ های Sign و Zero اهميت دارند. فلگ Zero در صورتی که مساوی بودن عملوند را نشان می دهد.

دستورات پرش تنها فلگ ها را بررسی می کنند و روی آنها تاثيری ندارند.

دستورالعمل های پرش شرطی انواع مختلفی دارند که همگی با حرف J شروع می شوند و بعد از آن حروف ديگر قرار می گيرند. بدنبال دستور يک آدرس يا برچسب ذکر می شود. اين دستورات را به سه دسته کلی می توان تقسيم کرد:

• دستورات پرش بر اساس فلگ ها
• دستورات پرش بعد از مقايسه عملوندهای بدون علامت
• دستورات پرش بعد از مقايسه عملوندهای علامتدار

توجه داشته باشيد که پرش های شرطی از نوع کوتاه هستند و طول پرش محدود به 128 بايت است برای غلبه براين محدوديت می توانيد ساختار شرط را توسط پرش متضاد بسازيد.

در 8086 دستورات مترادفی برای تعدادی از دستورات پرش شرطی وجود دارد. جداول زير مترادف های هر دستور را ليست می کنند. در اين جداول همچنين دستورات متضاد هر دستور شرطی نيز بيان شده است.

دستورات پرش بر اساس فلگ ها

دستورالعمل
شرط
شرح
مترادف
متضاد
jcCarry = 1پرش در صورتی که رقم نقلی وجود داردjb, jnaejnc
jncCarry = 0پرش در صورتی که رقم نقلی وجود نداردjnb, jaejc
jzZero = 1پرش در صورتی که صفر استjejnz
jnzZero = 0پرش در صورتی که صفر نيستjnejz
jsSign = 1پرش در صورتی که مثبت است-jns
jnsSign = 0پرش در صورتی که منفی است-js
joOverflow=1پرش در صورتی که سرريزی وجود دارد-jno
jnoOverflew=0پرش در صورتی که سرريزی وجود ندارد-jo
jpParity = 1پرش در صورتی که پريتی زوج استjpejnp
jnpParity = 0پرش در صورتی که پريتی فرد استjpojp

دستورات پرش بعد از مقايسه بدون علامت

دستورالعمل
شرط
شرح
مترادف
متضاد
jaCarry=0, Zero=0پرش در صورتی که بالاتر استjnbejna
jnbeCarry=0, Zero=0پرش در صورتی که پايين تر يا مساوی نيستjajbe
jaeCarry = 0پرش در صورتی که بالاتر يا مساوی استjnc, jnbjnae
jnbCarry = 0پرش در صورتی که پايين تر نيستjnc, jaejb
jbCarry = 1پرش در صورتی که پايين تر استjc, jnaejnb
jnaeCarry = 1پرش در صورتی که بالاتر يا مساوی نيستjc, jbjae
jbeCarry = 1 يا Zero = 1پرش در صورتی که پايين تر يا مساوی استjnajnbe
jnaCarry = 1 يا Zero = 1پرش در صورتی که بالاتر نيستjbeja
jeZero = 1پرش در صورتی که مساوی استjzjne
jneZero = 0پرش در صورتی که نامساوی استjnzje

دستورات پرش بعد از مقايسه علامتدار

دستورالعمل
شرط
شرح
مترادف
متضاد
jgSign = Overflow يا Zero=0پرش در صورتی که بزرگتر استjnlejng
jnleSign = Overflow يا Zero=0پرش در صورتی که کوچکتر يا مساوی نيستjgjle
jgeSign = Overflowپرش در صورتی که بزرگتر يا مساوی استjnljge
jnlSign = Overflowپرش در صورتی که کوچکتر نيستjgejl
jlSign Overflowپرش در صورتی که کوچکتر استjngejnl
jngeSign Overflowپرش در صورتی که بزرگتر يا مساوی نيستjljge
jleSign Overflow يا Zero=1پرش در صورتی که کوچکتر يا مساوی استjngjnle
jngSign Overflow يا Zero=1پرش در صورتی که بزرگتر نيستjlejg
jeZero = 1پرش در صورتی که مساوی استjzjne
jneZero = 0پرش در صورتی که نامساوی استjnzje

ساختار شرط

از دستورات پرش شرطی می توان برای ساختن عبارات if استفاده کرد. به مثال های زير دقت کنيد.

مثال. در دستورات زير اگر Sum>0 باشد به AH مقدار يک را اختصاص می دهد درغير اينصورت BH را يک می کند.

          cmp Sum, 0
          jg Then
          jmp Else
Then: mov AH,1
          jmp EndIf
Else:   mov BH,1
EndIf:

مثال. در دستورات زير اگر Total>=100 and Count =0 باشد مقدار Value را با AX جمع می کند.

          cmp total, 100
          jge C2
          jmp EndIf
C2:     cmp Count, 10
          je Then
          jmp EndIf
Then: add AX, Value
EndIf:


دستورات شیفت يک رشته بیتی را به سمت راست يا چپ حرکت می دهند. توسط اين دستورات می توان روی بيت های داده کار کرد؛ داده را ادغام يا جدا کرد و عمليات محاسباتی را انجام داد. ريزپردازنده 8086 سه دستورالعمل شيفت (shl/sal، shr و sar) دارد. بخش زير هر يک از اين دستورالعمل ها را شرح می دهد.

SHL/SAL
SHR
SAR
کاربردهای شيفت


عمل شيفت بيت های داده را حرکت می دهد. حرکت بيت ها می تواند به سمت چپ (به سمت بيت های با ارزش) يا راست (به سمت بيت های کم ارزش) باشد. فلگ Carry معمولا آخرین بيت شیفت داده شده که از عملوند خارج می شود را می گيرد.

دو نوع شيفت وجود دارد: شيفت منطقی و شيفت رياضی. شيفت منطقی ساده ترين شيفت است که به طريق ساده ای بيت ها را شيفت می دهد. در شيفت رياضی علامت عدد حفظ می شود.


مثال. يک عدد شيفت داده شده يک بايتی نشان داده شده است.

Shift Example

توجه کنيد که بيت های جديدی که وارد می شوند هميشه صفر هستند.


SHL/SAL

دستورالعمل (shift left) shl يا (shift arithmetic left) sal بيت های داده را به سمت چپ حرکت می دهد. فرم کلی آنها به صورت زير است:

shl dest, count
sal dest, count

shl و sal معادل هستند و يک دستورالعمل را نشان می دهند يعنی کد يکسانی دارند. اين دستورالعمل ها هر بيت عملوند مقصد را به سمت چپ عدد به تعداد عملوند count حرکت می دهند. از سمت راست عدد 0 وارد عدد می شود و آخرين بيتی که از سمت چپ خارج می شود وارد فلگ carry می شود.

عملوند اول مقداری است که شيفت داده می شود و عملوند مقصد است. count تعداد شيفت ها را مشخص می کند و می تواند عدد 1 يا برای تعداد شيفت های بالاتر ثبات CL باشد. نوشتن تعداد شيفت بيشتر از 1 مستقيما در دستور غير مجاز است.

دستورالعمل shl/sal می تواند به صورت های زير بکار رود:

shl register, 1
shl memory, 1
shl register, CL
shl memory, CL

دستورالعمل shl/sal به صورت زير روی فلگ تاثير می گذارد:

• اگر تعداد شيفت صفر باشد فلگ ها تغييری نمی کنند.
• فلگ carry آخرين بيت خارج شده از سمت چپ عملوند را نگه می دارد.
• فلگ overflow در يک بيت شيفت يک می شود اگر دو بيت آخرعملوند متفاوت باشند. به عبارت ديگر بعد از عمل شيفت بيت علامت عدد تغيير کند. برای شيفت های بيشتر از يکبار نامعين است.
• فلگ zero، sign و parity با توجه به نتيجه تغيير می کنند.
• فلگ Auxilury Carry نامعين است.


مثال.

mov AX, 4123h
shl AX, 1    ; shift 1 bit to left, ax = 8246H, CF = 0


SHR

دستورالعمل (shift right) shr بيت های داده را به سمت راست حرکت می دهد. فرم کلی آنها به صورت زير است:

shr dest, count

دستورالعمل shr کليه بيت های عملوند مقصد را به تعداد count به سمت راست شيفت منطقی می دهد. از سمت چپ صفر وارد عملوند می شود و آخرين بيتی که از سمت راست خارج می شود وارد فلگ Carry می شود.

دستورالعمل shr مانند shl استفاده می شود؛ عملوند آن می تواند ثبات يا مکانی از حافظه باشد و تعداد شيفت ها می تواند عدد 1 يا ثبات CL باشد.

دستورالعمل shr فلگ ها را به صورت زير تنظيم می کند:

• اگر تعداد شيفت صفر باشد فلگ ها تغييری نمی کنند.
• فلگ carry آخرين بيت خارج شده از سمت راست عملوند را نگه می دارد.
• در يک بيت شيفت فلگ overflow يک می شود اگر دو بيت آخرعملوند متفاوت باشند. به عبارت ديگر اگر بعد از عمل شيفت بيت علامت عدد تغيير کند. برای شيفت های بيشتر از يکبار نامعين است.
• فلگ zero، sign و parity با توجه به نتيجه تغيير می کنند.
• فلگ Auxilury Carry نامعين است.


مثال.

mov AX, C1A5h
mov CL,3
shr AX, CL    ; shift 3 bit to right, ax = 1834h, CF = 1


SAR

دستورالعمل (shift arithmetic right) sar مانند دستورالعمل shr است با اين تفاوت که علامت عملوند تغيير را نمی دهد. فرم کلی آن به صورت زير است:

sar dest, count

اين شيفت برای اعداد علامتدار طراحی شده است و بيت های عملوند مقصد را به سمت راست شيفت رياضی می دهد و بيت علامت را در خودش کپی می کند.

دستورالعمل sar مشابه دستورالعمل shr بکار می رود و به همان صورت روی فلگ ها تاثير می گذارد.


مثال.

mov AX, C1A5h
sar AX, 1    ; shift 1 bit to right, ax = E0D2h, CF = 1


کاربردهای شيفت

مثال. فرض کنيد می خواهيد دو نيبل پائينی ثبات های AL و AH را با هم به صورت زير ترکيب کنيد. کد زير اين کار را انجام می دهد.

mov CL, 4
shl AH, CL
and AL, 0Fh
or AL, AH

مثال. فرض کنيد می خواهيد دو نيبل ثبات AL را از هم جدا کرده و نيمه سمت چپ را در ثبات AH و نيمه سمت راست را در ثبات AL به صورت زير قرار دهيد. کدهای زير اين عمل را انجام می دهد.

mov AH, AL
mov CL, 4
shr AH, CL
and AL, 0Fh

مثال. هر شيفت به چپ باعث دو برابر شدن عملوند می شود که سرعت بيشتری نسبت به عمل mul دارد. دستورالعمل های shl/sal برای ضرب مقادير علامت دار يا بدون علامت در توان های 2 استفاده می شود. دستور زير مقدار ثبات AX را در عدد 4 ضرب می کند.

mov CL,2
shl AX, CL

مثال. برای محاسبه 10×AX می توانيد به روش زير از دستورشيفت چپ استفاده کنيد (با توجه به اينکه 10×AX=8×AX + 2×AX).

shl AX, 1
mov BX, AX
shl AX, 1
shl AX, 1
add AX, BX

مثال. کدهای زير حاصلضرب AX×7 را محاسبه می کنند (با توجه به اينکه ax×7 = (ax×8)-ax ).

mov BX, AX
shl AX, 1
shl AX, 1
shl AX, 1
sub AX, BX

مثال. چون يک شيفت منطقی به سمت راست مقدار يک عدد صحيح بدون علامت را نصف می کند می توان برای تقسيم بر توان های 2 از آن استفاده کرد. دستورات زير خارج قسمت مقدار ثبات AX بر 8 را محاسبه می کنند.

mov CL,3
shr AX, CL

مثال. برای انجام تقسيم علامتدار بر توان های 2 از شيفت رياضی راست استفاده می شود. دستور زير مقدار ثبات AX را بر عدد 32 تقسيم می کند.

mov CL,5
sar AX, CL

مثال. توجه کنيد اگر عملوند منفی باشد نتيجه دو دستور sar و idiv متفاوت می شود. به دستورات زير دقت کنيد.

mov ax, -15
cwd
mov bx, 2
idiv            ;خارج قسمت 7- مي شود

mov ax, -15
sar ax, 1    ;خارج قسمت 8- مي شود

مثال. از شيفت رياضی راست می توانيد برای گسترش رياضی یک عدد علامتدار استفاده کنيد. به کدهای زير دقت کنيد.

; CBW معادل دستور:
mov AH, AL
mov CL, 7
sar AH, CL

; CWD معادل دستور:
mov DX, AX
mov CL, 15
sar DX, CL

البته وقتی يک دستور cbw يا cwd برای گسترش وجود دارد کسی از دو دستور استفاده نمی کند، ولی دستور شيفت اجازه می دهد که مقدار يک ثبات را در هر ثبات ديگرهم اندازه ای به طور رياضی گسترش دهيد:

; DX:BX به BX گسترش رياضی:
mov DX, BX
mov CL, 15
sar DX, CL

دستورات منطقی 8086 عمليات منطقی and، or، xor و not را به صورت بيت به بيت روی عملوندها انجام می دهند.

AND
OR
XOR
NOT
TEST
دستکاری بيت ها


AND

دستورالعمل and عمل and منطقی را روی دو عملوند خود انجام می دهد و نتيجه را در عملوند اول ذخيره می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

and dest, src

طبق جدول زير عمل and روی بيت های متناظر دو عملوند انجام می شود. هر بيت نتيجه در صورتی يک است که بيت های متناظر هر دو عملوند يک باشند در غير اينصورت صفر می شود.

A
B
A and B
111
100
010
000

دستورالعمل and به شکل های زير می تواند بکار برود:

and register, register
and memory, register
and register, memory
and register, immediate data
and memory, immediate data
and /AL, immediate data

دستورالعمل and روی فلگ های زير تاثير می گذارد:

• فلگ carry و overflow را صفر می کند.
• فلگ های zero، sign و parity با توجه به نتيجه تاثير می پذيرند.

فلگ zero وقتي دو عملوند در هيچ مکانی بيت مشابه نداشته باشند يک می شود.


مثال

mov AX, C123h
and AX, 82F6h

AND Example


دستورالعمل and برای محاسبه سريع باقيمانده يک عدد بر توانی از 2 می تواند استفاده شود. برای پيدا کردن باقيمانده عملوندی بر مقدار 2n کافيست and عملوند با مقدار 2n-1 محاسبه شود.


مثال. دستور زير باقيمانده بر عدد 8 را محاسبه می کند.

and AX, 7


OR

دستورالعمل or عمل or منطقی را روی عملوندهای خود انجام می دهد. فرم کلی آن به صورت زير است:

or dest, src

عمل or، طبق جدول زير، روی عملوندها بيت به بيت انجام می گيرد. هر بيت نتيجه دستور or در صورتی صفر است که بيت های متناظر هر دو عملوند صفر باشند در غير اينصورت يک می شود.

A
B
A or B
111
101
011
000

دستورالعمل or مشابه عمل and روی فلگ های Carry، Zero، Sign، Overflow و Parity تاثير می گذارد. فلگ zero وقتی يک می شود که هردو عملوند صفر باشند.

عملوندهای دستورالعمل or مشابه دستورالعمل and می تواند ثبات، حافظه يا داده فوری باشد.


مثال.

mov AX, C123h
or AX, E831h

OR Example


XOR

دستورالعمل xor عمل xor منطقی را روی بيت های دو عملوند خود انجام می دهد و نتيجه را در عملوند اول ذخيره می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

xor dest, src

هر بيت نتيجه دستورالعمل xor مطابق جدول زير تنظيم می شد. بيت نتيجه زمانی صفر است که هردو بيت عملوند مشابه هم باشند درغير اينصورت يک می شود.

A
B
A xor B
110
101
011
000

دستورالعمل xor مشابه عمل and روی فلگ ها تاثير می گذارد. اگر هردو عملوند دستورالعمل مساوی باشند نتيجه صفر می شود و در نتيجه فلگ zero يک می شود.

برای صفر کردن ثبات ها می توان از دستورالعمل xor register, register استفاده کرد که کوتاهتر از دستورالعمل mov register,0 است.


مثال.

mov AX, C123h
xor AX, E831h

XOR Example


NOT

دستورالعمل not مکمل يک عملوند خود را محاسبه و در آن ذخيره می کند. فرم کلي آن به صورت زير است:

not dest

دستورالعمل not بيت های عملوند را عکس می کند؛ صفرها را به يک و يک ها را به صفر تبديل می نمايد.

دستورالعمل not به يکی از دو حالت زير می تواند استفاده شود:

not register
not memory

دستورالعمل not روی هيچکدام از فلگ ها تاثير ندارد.


مثال.

mov AX, C123h
not

NOT Example


TEST

دستورالعمل test مشابه and است و عمل and منطقی را روی دو عملوند خود انجام می دهد با اين تفاوت که نتيجه را جائی ذخيره نمی کند.

test dest, src

فلگ های Carry، Zero، Sign، Overflow و Parity مشابه دستورالعمل and تاثير می پذيرند.

دستورالعمل test برای بررسی يک بودن بيتی می تواند استفاده شود.


مثال. دستور زير مقدار 1 را با ثبات AL به طور منطقی and می کند. اگر بيت شماره 0 ثبات AL صفر باشد نتيجه دستور صفر شده و فلگ zero برابر با يک می شود در غير اينصورت فلگ zero صفر می شود. بررسی فلگ zero بعد از اين اجرای دستور نشان می دهد که بيت صفر ثبات AL يک بوده است يا خير.

test AL, 1

مثال. دستور زيرا برای بررسی بيت های 0، 2 و 8 ثبات DX می تواند استفاده شود. اگر همگی صفر باشند فلگ zero يک می شود.

test DX, 105h


دستکاری بيت ها

از دستورات منطقی برای دستکاری بيت های معينی از عملوند مقصد بدون تاثير روی بيت های ديگر آن می استفاده می شود. برای اين منظور يک ماسک ساخته می شود. يک ماسک مقدار است که بيت های مشخصی از يک عملوند را صفر يا يک می کند بدون اينکه نغييری روی بقيه بيت های آن داشته باشد.

صفر کردن بيت ها با دستورالعمل AND

با دقت در جدول and می توان مشاهده کرد که نتيجه and عدد صفر با هر بيتی برابر با صفر می شود. اگر عدد يک با بيتی and شود نتيجه همان بيت می شود. از اين خاصيت برای صفر کردن بيت های انتخابی يک مقدار بدون تاثير روی بقيه بيت ها می توان استفاده کرد.

مثال. درمثال زير بيت شماره 5 ثبات صفر می شود و بقيه بيت ها بدون تغيير باقی می مانند.

mov AX, C123h
and AX, FFDFh

يک کردن بيت ها با دستورالعمل OR

دستورالعمل or را می توانيد برای يک کردن بيت های انتخابی يک عدد بکار ببريد.

مثال. درمثال زير بيت شماره 3 ثبات يک می شود و بقيه بيت ها بدون تغيير باقی می مانند.

mov AX, C123h
or AX, 8

تعدادی از دستورات 8086 که برای انجام عمليات جمع و تفريق بر روی اعداد صحيح بکار می روند عبارتند از:

ADD
ADC
INC
SUB
SBB
DEC
NEG
CMP


ADD

اين دستورالعمل حاصل جمع صحيح دو عملوند خود را محاسبه و نتيجه را در عملوند اول قرار می دهد.

add dest, src

دستورالعمل add محتوای عملوند src را با عملوند dest جمع می کند و نتيجه را در dest ذخيره می کند (dest := dest + src).

دستورالعمل add به شکل های زير می تواند استفاده شود:

add register, register
add register, memory
add memory, register
add register, immediate data
add memory, immediate data
add AX/AL, immediate data


مثال. دستور زير محتوای ثبات های AX و BX را جمع کرده و حاصل را در ثبات AX ذخيره می کند.

add AX,BX


فلگ های زير با توجه به نتيجه دستورالعمل add تاثير می پذيرند:

• فلگ Overflow اگر يک شوددلالت بر سرريزی در محاسبات علامتدار است.
• فلگ Carry اگر يک شود دلالت بر سرريزی در محاسبات بدون علامت دارد.
• فلگ Sign اگر يک شود نشان می دهد که نتيجه منفی بوده است. يعنی با ارزش ترين بيت عدد يک است.
• فلگ Zero اگر يک شود بيان کننده اين است که نتيجه جمع صفر بوده است.
• فلگ Auxiliary Carry شامل سرريزی BCD از نيبل پايين است.
• فلگ Parity با توجه به 8 بيت پايين نتيجه تغييرمی کند. اگر تعداد بيت های يک نتيجه زوج باشد اين فلگ يک می شود. و اگر تعداد فردی بيت 1 در نتيجه باشد اين فلگ صفر می شود.
روی بقيه فلگ ها اثر ندارند.

نکاتی که درمورد دستور mov بايد رعايت شود در مورد دستور add نيز صادق است. علاوه بر اين که با اين دستور نمی توان يک ثبات سگمنت را با مقداری جمع کرد.

وقتی داده فوری با يک عملوند بايت يا کلمه جمع می شود داده فوری به اندازه عملوند گسترش پيدا می کند.

چون جمع حافظه و حافظه وجود ندارد اگر بخواهيد دو متغير را با هم جمع کنيد بايد عملوندهای حافظه را در ثبات ها منتقل کنيد.


مثال. يک حالت ممکن برای انجام عمل جمع متغيرها به صورت J := K + M + N + P; می تواند به شکل زير باشد:

mov BX, K
mov AX, M
add BX, N
add AX, P
add AX, BX
mov J, AX

مثال. می توان يک ثبات را با محلی از حافظه جمع کرد. اجباری نيست که هردو عملوند ثبات باشد.

mov AX, K
add J, AX

مثال. می توان يک مقدار ثابت را با حافظه جمع کرد.

add J, 2


ADC

دستورالعمل (add with carry) adc مشابه دستورالعمل add است با اين تفاوت که حاصل جمع دو عملوند و فلگ Carry را محاسبه می کند (dest :=dest+source+CF). بنابراين اگر Carry صفر باشد نتيجه مشابه add می شود.


INC

دستورالعمل (increment) inc يک واحد به عملوند خود اضافه می کند. شکل کلی آن به صورت زير است:

inc dest

اين دستورالعمل عدد 1 را با dest جمع و حاصل را در خود dest ذخيره می کند.

دستور inc به شکل های زير می تواند باشد:

inc register
inc memory

عملوند دستور می تواند ثبات يا مکانی از حافظه باشد. اندازه عملوند می تواند 8 يا 16 بيتی باشد.

دستور inc فشرده تر و اغلب سريع تر از دستور add است.

به استثنای فلگ Carry بقيه فلگ ها مشابه دستورالعمل add تغيير می کنند. توجه کنيد که اين دستور بر روی فلگ Carry تاثير ندارد و برای تاثير روی فلگ Carry بايد از دستورالعمل ADD استفاده شود.

افزايش شمارنده حلقه و انديس آرايه يکی از متداولترين کاربردهای دستور inc است.


SUB

دستورالعمل (subtract) sub حاصل تفريق عملوند دوم از عملوند اول را محاسبه می کند. شکل کلی آن به صورت زير است:

sub dest, src

دستورالعمل sub مقدار src را از dest کم کرده حاصل را در dest ذخيره می کند.

مشابه دستورالعمل add، دستور sub به صورت های زير می تواند باشد:

sub register, register
sub register, memory
sub memory, register
sub register, immediate data
sub memory, immediate data
sub AX/AL, immediate data

دستور sub به طريق زير فلگ ها را تغيير می دهد:

• اگر نتيجه صفر شود فلگ Zero يک می شود. اين در حالتی اتفاق می افتد که عملوندها با هم برابر باشند.
• اگر نتيجه منفی شود فلگ sign يک می شود.
• اگر سرريزی رخ دهد فلگ overflow يک می شود.
• فلگ Auxiliary Carry در صورت نياز برای عمليات BCD يک می شود.
• فلگ Parity با توجه به تعداد بيت های يک نتيجه تنظيم می شود.
• فلگ Carry در صورت بروز سرريزی در محاسبات بدون علامت يک می شود.

توجه داشته باشيد که تفريق خاصيت جابجائی ندارد.


مثال. دستورات زير عمل J := J - K; را انجام می دهند.

mov ax, K
sub J, ax

مثال. دستورات زير عمل J := K - J; را انجام می دهند.

mov ax, K
sub ax, J
mov J, ax


بعد از عمل تفريق از مقادير فلگ های Carry، Sign، Overflow و Zero می توان برای بررسی مساوی، نامساوی، بزرگتر يا کوچکتر بودن هر عملوند با ديگری استفاده کرد. جزئيات بيتشر در دستور cmp گفته خواهد شد.


SBB

دستورالعمل (subtract with borrow) sbb مشابه دستور sub است با اين تفاوت که حاصل تفريق عملوند دوم و CF از عملوند اول را محاسبه می نمايد(dest:=dest-src-CF)


DEC

دستورالعمل (decrement) dec يک واحد از عملوند خود کم می کند و حاصل را در خود عملوند دخيره می نمايد.

dec dest

عملوند دستور dec می تواند ثبات يا حافظه باشد.

به استثنای فلگ Carry بقيه فلگ ها مشابه دستورالعمل sub تغيير می کنند.


NEG

دستورالعمل (negate) neg مکمل2 عملوند خود را محاسبه می کند. فرم کلی ان به صورت زير است:

neg dest

دستور neg حاصل تفريق تنها عملوند خود را از عدد صفر را محاسبه کرده (عملوند را منفی می کند) و نتيجه را در آن ذخيره می کند. درنتيجه اجرای دستور علامت عملوند عکس می شود.

عملوند دستور neg می تواند ثبات يا محلی از حافظه باشد:

neg register
neg memory

اين دستور روی فلگ ها به صورت زير تاثيرمی گذارد:

• اگر نتيجه برابر با صفر شود فلگ Carry صفر و در غير اين صورت يک می شود. اگر عملوند صفر بوده باشد دستور اثری روی آن نمی گذارد ولی فلگ Carry را صفر می کند. منفی کردن هر مقدار ديگر فلگ Carry را يک می کند.
• اگر عملوند يک بايتی و حاوی مقدار -128 باشد و يا دوبايتی و حاوی عدد -32768 باشد، منفی کردن عملوند را تغييير نمی دهد اما فلگ Overflow را يک می کند.
• روی فلگ های S، P و Z مانند دستور sub اثر می گذارد.


مثال. دستور زير علامت متغير J عکس می شود.

neg J

مثال. دستورات اسمبلی زير مکمل K را محاسبه و در J ذخيره می کند(J=-k;).

mov AX, K
neg AX
mov J, AX


CMP

دستوالعمل (compare) cmp مانند دستور sub است با اين تفاوت که حاصل تفريق را ذخيره نمی کند(dest-src). نحوه کلی آن به صورت زير است:

cmp dest.src

به صورت های زير می تواند استفاده شود:

cmp register, register
cmp register, memory
cmp memory, register
cmp register, immediate data
cmp memory, immediate data
cmp AX/AL, immediate data

فلگ ها مانند دستورالعمل sub با توجه به نتيجه تفريق تغيير می کنند.

دستور زير را درنظر بگيريد:

cmp AX, BX

اين دستور حاصل AX-BX را محاسبه می کند و با توجه به حاصل فلگ ها را تنظيم می کند. فلگ ها به صورت زير تغيير می کنند و می توانند برای بررسی نتيجه مقايسه بکار برده شوند:

• فلگ Zero يک می شود اگر AX=BX باشد. مساوی يا نامساوی بودن دو عملوند را مشخص می کند.
• فلگ Carry وقتی يک می شود که در محاسبات بدون علامت AX<BX باشد. يعنی تفريق BX از AX احتياج به رقم قرضی داشته باشد.
• فلگ Sign به همراه فلگ Overflow در محاسبات علامتدار نشان می دهد کدام عملوند بزرگتر است.
• دستورالعمل cmp روی فلگ های Parity و Auxiliary Carry هم تاثير دارد ولی بندرت هنگام مقايسه مورد بررسی قرار می گيرند.

به طور خلاصه برای مقايسه دو عملوند با توجه به فلگ های زير می توان نتيجه گيری کرد:

عملوندهای بدون علامت
فلگ ها
AX = BXZ=1
AX ≠ BXZ=0
AX < BXC=1
AX >= BXC=0
عملوندهای علامتدار
فلگ ها
AX = BXZ=1
AX ≠ BXZ=0
AX < BX(S=0 and O=1)or(S=1 and O=0)
AX >= BX(S=0) and (O=0) or (S=1) and (O=1)

برای افزايش اندازه يک مقدار به کلمه يا کلمه مضاعف، با حفظ علامت، از دستورات گسترش استفاده می شود. دستورات گسترش بيت علامت ثبات انباشتگر(AL/AX) را بسط می دهند.

CBW
CWD


در بعضی از محاسبات خصوصا تقسيم و ضرب نياز به افزايش اندازه داده از يک بايت به يک کلمه يا از يک کلمه به يک کلمه مضاعف است. اعداد بدون علامت با اضافه کردن صفر در سمت چپ به سادگی گسترش می يابند. ولی برای افزايش طول يک عدد علامتدار بايد بيت علامت در سمت چپ عدد تکرار شود. دستورات تبديل بيت علامت بسط می دهند.


CBW

دستور (convert byte to word) cbw محتوای بيت شماره هفت ثبات AL را در AX بسط می دهد. يعنی بيت شماره هفت ثبات AL را در کليه بيت های ثبات AH کپی می کند. درنتيجه مقدار رياضی بايت AL به يک کلمهAX گسترش پيدا می کند.

دستور هيچ عملوندی ندارد:

cbw

دستور cbw روی هيچيک از فلگ ها تاثير ندارد.

دستور cbw در محاسبه تقسيم يک بايتی کاربرد دارد.


CWD

دستور (convert word to double word) cwd محتوای بيت شماره پانزده ثبات AX را در کليه بيت های ثبات DX کپی می کند. درنتيجه مقدار رياضی AX به يک کلمه مضاعف در DX:AX گسترش پيدا می کند.

دستور هيچ عملوندی ندارد:

cwd

دستور cbw روی هيچيک از فلگ ها تاثير ندارد.

دستور cbw در عمليات تقسيم دوبايتی نقش بازی می کند.


مثال. برای گسترش مقدار 8 بيتی AL به يک مقدار 32 بيتی در DX:AX دو دستور پشت سر هم نوشته می شوند.

mov AL,85h
cbw
cwd

چون بيت علامت عدد 85h يک است تبديل به عدد FFFFFF85h می شود که 16بيت پايين آن در ثبات AX و 16بيت بالای آن در ثبات DX قرار می گيرد. يعنی AX=FF85h و DX=FFFFh می شود.

دستورالعمل های انتقال داده مقادير را از يک محل به محل ديگر کپی می کنند.

MOV
XCHG
LEA


MOV

ساده ترين دستورالعمل mov است که دارای دو عملوند است. اين دستورالعمل محتوای دومين عملوند خود را در اولين کپی می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

mov Dest, Source

دستور mov يک کپی از Source را گرفته و آنرا در Dest ذخيره می کند. محتوای Source بعد از اجرای دستور تغيير نمی کند ولی مقدار قبلی Dest رونويسی می شود.

دستور mov مشابه دستور انتساب در زبان های سطح بالا است ( Dest := Source; در زبان Pascal يا Dest=Source; در زبان C).

با توجه به نوع عملوندها، انواع مختلفی از دستورالعمل mov را می توان داشت. متداولترین آنها عبارتند از:

mov register, register
mov memory, register
mov register, memory
mov memory, immediate data
mov register, immediate data
mov AX/AL, memory
mov memory, AX/AL
mov segment register, memory 16
mov segment register, register 16
mov register 16, segment register
mov memory 16, segment register

چند موضوع مهم درباره دستور mov را باید همواره بخاطر داشت:

1. انتقال حافظه به حافظه وجود ندارد. يعنی هردو عملوند همزمان نمی توانند عملوند حافظه ای باشند.
2. عملوندها می تواند از نوع بايت يا کلمه باشند. اما هردو عملوند حتما بايد هم اندازه باشند (برای مثال دستور mov AX,BL اشتباه است). اين برای عملوند های حافظه و ثبات هم باید رعایت شود (اگر متغيری را يک بايتی تعريف کنيد و آنرا در ثبات AX منتقل کنيد اسمبلر پيغام خطا صادر می کند).
3. با اين دستور نمی توان يک داده فوری را در يک ثبات سگمنت منتقل کرد.
4. هر دو عملوند نمی توانند ثبات سگمنت باشند.
5. گونه هائی از دستور mov سريع تر و کوتاهتراز بقيه هستند. برای مثال هر دو دستور mov ax, mem و mov reg, mem داده ای را از حافظه به ثبات کپی می کنند اما دستورالعمل اول کوتاهتر و سريع تر از دومی است.
6. می توان يک مقدار فوری را در يک محل حافظه منتقل کرد. در اين حالت داده فوری به اندازه عملوند مقصد گسترش داده می شود (مگراينکه بزرگتر از مقصد باشد که خطا صادر می شود). البته اسمبلر نمی تواند اندازه عملوند حافظه را تعيين کند مگر اينکه عملوند حافظه ای به صورت يک متغير در برنامه اعلان شده باشد. برای حل اين مشکل از عملگر های byte ptr و word ptr برای تعيين اندازه عملوند حافظه ای می توان استفاده کرد.


مثال. دستور زيرداده فوری 10h را به اندازه يک کلمه گسترش داده و در محلی که BX به آن اشاره می کند ذخيره می کند.

mov word ptr [bx], 10h

مثال. دستورات زير داده فوری 40h را در ثبات سگمنت ES ذخيره می کند. ثبات AX به عنوان واسطه بکار رفته است. هر کدام از ثبات همه منظوره را می توان به جای AX بکار برد.

mov AX, 40h
mov ES, AX


دستور mov روی هيچکدام از فلگ ها تاثيری ندارد.


XCHG

دستورالعمل xchg محتوای دو عملوند خود را جابجا می کند. فرم کلی آن به صورت زير است:

xchg Operand1, Operand2

مقدار هردو عملوند در اثر اجرا تغيير می کند.

چهار شکل خاص برای اين دستور وجوددارد:

xchg register, memory
xchg register, register
xchg ax, register16

ترتيب علموندها اهمیت ندارد. می توانید xchg mem,reg یا xchg reg,mem را بنویسید نتیجه فرقی ندارد. اکثر اسمبلرها بطور خودکار کد کوتاهتر را انتخاب می کنند.

هردو عملوند باید یک اندازه باشند.

دستور xchg روی هيچيک از فلگ ها تاثیر نمی گذارد.


LEA

دستورالعمل (load effective address) lea برای مقداردهی اشاره گرها استفاده می شود. فرم خاص آن به صورت زیر است:

lea register16, memory

اين دستور آدرس موثر يک محل خاص از حافظه را درون یک ثبات همه منظوره ذخيره می کند. منظور از آدرس موثر آدرس نهائی حافظه بعد از کلیه محاسبات آدرسی است.


مثال. دستور زير مقدار 1234h را در ثبات AX قرار می دهد.

lea AX, DS:[1234h]


دستور mov ax, immediate data هم همین عمل را انجام می دهد. تفاوت آنها در اين است که دستورالعمل lea محاسبه آدرسی و انتقال داده را همزمان انجام می دهد.


مثال. دستور زير آدرس حاصل از محاسبه BP+SI+4 را درثبات AX قرار می دهد. ابتدا مقادير را بهم جمع کرده سپس در ثبات منتقل می کند.

lea bx, 4[bp+si]


دستورالعمل lea روی فلگ ها تاثير ندارد.

 

پردازنده 8086 دارای 14 ثبات 16 بيتی با کاربردهای متفاوت است. اين ثبات ها را می توان به صورت زير گروه بندی کرد:

1. ثبات های همه منظوره : AX، BX، CX و DX
2. ثبات های ايندکس : SIو DI
3. ثبات های آدرسی : BP،SP و IP
4. ثبات های سگمنت : CS، DS، SS و ES
5. ثبات های وضعيتی : Flag

دیاگرام ثبات های ۸۰۸۶

 

 

با اجرای برنامه علامت آمادگی ( _ ) ظاهر می شود. کليه فرامين Debug در مقابل اين علامت بايد وارد شود. دستورات Debug همگی شامل يک حرف و تعدادی پارامتر هستند.

اگر خطائی در گرامر دستور وجود داشته باشد Debug دستور و محل خطا را نمايش می دهد. هنگام وارد کردن دستورات می توانيد از ترکيب حروف بزرگ و کوچک استفاده کنيد.

کليه فرامين Debug با کليد کنترل Control+C خنثی می شوند.

فرامين در جدول زير ليست شده است:

دستورعملشرحمثال
A [address]Assembleوارد کردن دستورات اسمبلیA CS:0100
C range addressCompareمقايسه بخشی ازحافظه با بخش ديگرC 100 L 100 300
D [range]Dumpنمايش محتويات حافظه D cs:100 110
E address [list]Enterتغيير محتويات حافظهE 100 EB
F range listFillپرکردن آدرس داده شده با مقادير معينF 04BA:100 L 100 42
G [=address [address…]]Goاجرای برنامه موجود در حافظهG cs:7550
H value valueHexحاصل جمع و تفريق دو عدد هگزH 19F 10A
I valueInputخواندن يک بايت از پورت مشخص شدهI 2F8
L [address [drive:record record]]Loadبار کردن يک فايل در حافظهL 04BA:100
M range addressMoveانتقال يک بلاک حافظهM CS:100 110 CS:500
N filename [filename]Nameتنظيم نام فايلN file1.exe
O value byteOutputارسال يک بايت به پورت خرجیO 2F8 4F
QQuitخروج از محيط DebugQ
R [register-name]Registerنمايش و تغيير محتويات ثبات هاR AX
S range listSearchجستجوی حافظهS 0FE4:100 110 41
T [=address] [value]Traceاجرای خط به خط دستورات اسمبلیT=011A:0100 1
U [range]Unassembleنمايش دستورات اسمبلیU 04BA:100 L 10
W [address [drive:record record]]Writeنوشتن فايل روی ديسکW CS:100 1 37 2B
? نمايش ليست کليه فرامين Debug?

مثال. برای ذخيره برنامه موجود در حافظه روی ديسک نام فايل و اندازه آن بايد به صورت زير مشخص شود:

_N filename.Com
_R BX:CX
_W

مثال. دستور r محتويات ثبات های CPU و دستورالعمل بعدی که بايد اجرا شود را نمايش می دهد.

در نمايش محتويات ثبات ها وضعيت فلگ ها با کدهای زير مشخص می شوند:
FlagSetClear
OverflowOVNV
DirectionDN(Decrement)UP(Increment)
InterruptEI(Enabled)DI(Disabled)
SignNG(Negative)PL(Plus)
ZeroZRNZ
Auxiliary CarryACNA
ParityPE(Even)PO(Odd)
CarryCYNC

برنامه Debug محيطی برای بررسی فايل های مقصد دودوئی و اجرائی است. برنامه امکان انجام تغييرات جزئی در يک برنامه اجرائی را فراهم می کند بدون اينکه نياز به دوباره اسمبل کردن آن باشد.


برنامه Debug ابزاری جهت اشکالزدائی، اجرا و تغيير برنامه ها می باشد. اين برنامه امکان نوشتن و اجرای برنامه های کوتاه اسمبلی، نمايش و تغيير محتوای حافظه و ثبات ها، تهيه ليست اسمبلی از يک برنامه اجرائی و دسترسی به پورت ها را می دهد

برنامه Debug جزو فرامين خارجی سيستم عامل DOS است و همراه با سيستم عامل نصب می شود. در سيستم عامل ويندوز می توانيد آنرا در شاخه WINDOWSsystem32 پيدا کنيد.

به دو طريق می توان Debug را اجرا کرد. در روش اول تنها نام برنامه Debug در خط فرمان سيستم عامل وارد می شود. در روش دوم نام يک فايل اجرائی و ليست پارامترهای موردنياز آن مقابل کلمه Debug وارد می شود. در اين حالت فايل اجرائی در حافظه لود می شود و تعداد بايت های آن در ثبات های BX:CX قرار می گيرد.

ثبات های همه منظوره

CPU اوليه 8086 با چهار ثبات همه منظوره طراحی شد که در دستورات محاسباتی و ورودی/خروجی استفاده می شوند. هرکدام از اين ثبات ها يک يا چند وظيفه خاص هم دارند.

ثبات های همه منظوره می توانند به صورت 8 يا 16 بيتی استفاده شوند.هر کدام از آنها از دو بايت تشکيل شده اند؛ بايت سمت چپ را Low Order و سمت راست را High Order می نامند.

AXAccumulator Registerهمه منظوره ترين ثبات است و معمولا برای هر کاری از جمله عمليات ورودی/خروجی،رشته ای و محاسباتی به کار می رود از دو جزء AL و. AH تشکيل شده است
BXBase Registerتنها ثباتی که می تواند بعنوان ايندکس در آدرس دهی مورد استفاده قرار می گيرد. شامل دو قسمت BL و BH است
CXCount Registerبعنوان شمارنده در کنترل تعداد دفعات تکرار در دستور حلقه استفاده می شود. دارای دو قسمت CL و CH است
DXData Registerدر اعمال ورودی/خروجی و عمليات ضرب و تقسيم استفاده می شود. دارای دو بخش DL و DH است

ثبات های سگمنت

برای آدرس دهی به هر يک از اين سگمنت های برنامه يک ثبات وجود دارد که مشخص می کند کدام بخش حافظه برای قسمت های مختلف برنامه به کار رفته است.

CSCode Segmentشامل آدرس شروع سگمنت کد، که به CPU می فهماند دستورالعمل های برنامه در کجا قرار دارند
DSData Segmentشامل آدرس شروع سگمنت داده که به پردازنده می فهماند داده ها و فضای کاری در کجا قرار دارد
SSStack Segmentآدرس شروع سگمنت پشته را در خود ذخيره می کند
ESExtra Segmentآدرس شروع سگمنت اضافی، سگمنت داده دوم

ثبات های ايندکس

دو ثبات 16 بيتی ايندکس وجود دارد که اغلب به عنوان اشاره گر به همراه DS به کار می روند تا به داده های موجود در سگمنت داده دسترسی شود. اما می توانند به همان منظورهای ديگر، مانند ثبات های همه منظوره، هم استفاده شود؛ گرچه نمی توانند به دو بخش 8 بيتی تجزيه شوند.

SISource Indexبرای آدرس دهی و در عمليات رشته ای بعنوان مبدا استفاه می شود
DIDestination Indexبرای آدرس دهی و در عمليات رشته ای بعنوان مقصد استفاه می شود

ثبات های اشاره گر

ثبات های اشاره گر نگهدارنده بخش آفست در آدرس دهی هستند و همراه با يکی از ثبات های سگمنت به محلی از حافظه اشاره دارند. طبق پيش فرض ثبات های همه منظوره و ايندکس همراه با DS و ثبات های پشته همراه با SS و IP همراه با CS استفاده می شوند.

IPInstruction Pointerهمراه با ثبات CS به دستورالعمل بعدی که بايد توسط CPU اجرا شود اشاره می کند
SPStack Pointerآفست مکانی از سگمنت پشته که عمل قرار گرفتن داده در پشته صورت می گيرد. به عبارت ديگرSS:SP به بالای پشته اشاره دارد
BPBase Pointerبرای دسترسی به متغيرهای محلی که در پشته قرار دارند استفاده می شود

ثبات FLAGS

فلگ ها اطلاعاتی درباره نتايج اجرای دستورالعمل قبلی را نگه می دارند. اين نتايج به صورت بيت های مجزا در ثبات وضعيت FLAGS ذخيره می شوند. 9 بيت از 16 بيت اين ثبات برای تعيين وضعيت فعلی ماشين و نتيجه اجرای دستورالعمل به کار می روند. هر کدام از اين بيت ها هم فلگ ناميده می شوند زيرا می توانند 1 (Set) يا 0 (Not Set) باشند. بسياری از دستورالعمل ها وضعيت اين بيت ها را تغيير می دهند. گرچه کليه دستورات روی فلگ تاثير نمی گذارند.
اين ثبات فاقد آدرس است و به طور مستقيم توسط برنامه نويس قابل دسترس نمی باشد.

Flags
CFCarry Flagمحتوی رقم نقلی بوجود آمده از باارزش ترين بيت در عمليات محاسباتی يا چرخش
PFParity Flagبرای کنترل صحت انتقال داده. اگر صفر باشد تعداد بيتهای انتقالی فرد است و اگر يک باشد زوج است
AFAuxiliary Carryمحتوی رقم نقلی از بيت سوم به چهارم در يک بايت است. در عمليات BCD کاربرد دارد
ZFZero Flagاگر نتيجه عمليات محاسباتی صفر باشد اين بيت 1 است در غير اينصورت صفر است
SFSign Flagدر صورت منفی بودن نتيجه عمليات اين بيت 1 است در غير اينصورت صفز است
TFTrap Flagبرای اجرای دستورالعمل به صورت دستور به دستور اين بيت بايد 1 باشد
IFInterrupt Flagاگر 1 باشد وقفه فعال است و اگر صفر باشد وقفه غير فعال است يعنی سيستم وقوع وقفه را ناديده می گيرد
DFDirection Flagاگر 1 باشد عمل مقايسه يا انتقال داده از سمت راست به چپ صورت می گيرد در غير اينصورت از چپ به راست
OFOverflow Flagاگر در باارزش ترين بيت سرريزی وجود داشته باشد اين بيت يک می شود. (توضيحات بيشتر در محاسبات مکمل 2 داده شده است)

کليه کامپيوترهای شخصی IBM پردازنده ای از خانواده 80×86 دارند. پردازند های اين خانواده همگی دارای ويژگي های مشترکی ازجمله زبان ماشين پايه يکسان هستند. البته اعضای جديد ويژگي های خود را به ميزان زيادی افزايش داده اند.

تعدادی از پردازنده های اين خانواده بدين شرح می باشند:

(1979)8088,(1978)8086
• اين CPU ها، که از ديدگاه برنامه نويسی برابر هستند، پردازنده هائی بودند که روی اولين کامپيوترهای شخصی به کار رفته اند. دارای ثبات های 16 بيتی (AX، BX، CX، DX، SI، DI، BP، SP، CS، DS، SS، ES، IP و FLAGS ) هستند و تنها در مد حقيقی عمل می کردند. 8086 دارای گذرگاه داده 16 بيتی و گذرگاه آدرس 20 بيتی بود و بنا براين قابليت آدرس دهی تا 1 مگابايت حافظه را داشت و می توانست با داده های 8 يا 16 بيتی همزمان کار کند. 8088 با گذرگاه داده 8 بيتی به طراحان اجازه پيچيدگی کمتر و ارزانتر سيستم های کامپيوتری را می داد.
(1983)80286
• اين پردازنده، که در کامپيوترهای شخصی کلاس AT استفاده شد، دستورالعمل های جديدی را به زبان ماشين 8086/88 اضافه کرد. اما ويژگی اصلی آن مد محافظت شده 16 بيتی بود که در اين حالت می توانست تا 16 مگابايت حافظه را دسترسی پيدا کند. البته برنامه ها همچنان به سگمنت هائی تقسيم بندی می شدند که نمی توانستند بيشتر از 64K باشند.
(1986)80386
• اولين پردازنده 32 بيتی که توسط اينتل معرفی شد 80386 DX بود که علاوه بر حفظ سازگاری با پردازنده های قبلی اجرای عالی داشت. اين پردازنده چند ثبات را به 32 بيتی گسترش داد (EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP,ESP, EIP) و دو ثبات جديد 16 بيتی FS و GS را اضافه کرد. دارای گذرگاه های آدرس 32 بيتی بود و در مد محافظت شده 32 بيتی می توانست تا 4 گيگابايت حافظه فيزيکی را آدرس دهی کند. برنامه ها دوباره به سگمنت ها تقسيم می شدند اما اندازه هر سگمنت می توانست تا 4 گيگا بايت باشد. نسخه 16 بيتی آن 80386 SX با گذرگاه آدرس 24 و داده 16 بيتی در 1988 بيرون آمد که تنها تا 16 مگابايت را دسترسی داشت.
(1989)80486
• 80486 DX دارای حافظه نهان و کمک پردازنده رياضی در يک تراشه بود که حدود 50% سريع تر از 80386 بود. 80486 SX را هم معرفی شد که تنها پيوند آن با ميکروپروسسور رياضی وجود نداشت.
( 1993)Pentium/Pentium Pro
• پردازنده های 64 بيتی پنتيوم، که چند دستورالعمل را در يک زمان اجرا می کند، سرعت اجرای دستورالعمل ها را بالابردند. اين پردازنده ها دارای گذرگاه داده 64بيتی و گذرگاه آدرس 32 بيتی هستند. پنتيوم از نظر کارائی دوبار سريع تر از 80486 است و عمليات مميزشناور را سريع تر انجام می دهد درعين حال که کاملا با قبلی ها سازگاری دارد.
Pentium MMX
• اين پردازنده دستورات MMX (MultiMedia eXtensions) را به پنتيوم اضافه کرد. اين دستورالعمل ها می توانند عمليات گرافيکی معمول را سرعت ببخشند.
(1997)Pentium II
• اين پردازنده توسعه يافته پنتيوم است که قادر است 4 پردازنده را همزمان پشتيبانی کند و به 64 گيگابايت حافظه دسترسی دارد. درواقع يک پردازنده پنتيوم پرو همراه با دستورالعمل های MMX است.
(1999)Pentium III/(2002)Pentium IV
• اين پردازنده ها تنها سرعت اجرای دستورالعمل ها را بالا بردند.
 

واحد پردازش مرکزی

پردازنده يا واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit) يا (CPU) از واحد کنترل و واحد محاسبات و منطق ساخته شده است. وظيفه آن خواندن و نوشتن محتويات سلول حافظه، انتقال داده بين سلول های حافظه و ثبات های خاص، رمزبرداری و اجرای دستورالعمل های ذخيره شده در حافظه اصلی است.

CPU هر دستورالعمل را در يک سری مراحل اجرا می کند و برای همگام کردن سيکل اجرای دستورالعمل از يک ساعت (Clock) استفاده می کنند. ساعت در يک فرکانس ثابت پالس می زند که سرعت ساعت ناميده می شود. اين ساعت دقيقه و ثانيه را نگه نمی دارد بلکه فقط در نرخ ثابتی ضربان دارد. مدارهای الکترونيکی کامپيوتر از اين ضربان ها برای انجام صحيح عمليات خود استفاده می کنند. تعداد ضربه ها يا اصطلاحا سيکل های مورد نياز يک دستورالعمل بستگی به نسل و مدل CPU دارد.


مثال. وقتی يک کامپيوتر 1.5GHz می خريد، 1.5 GHz فرکانس اين ساعت است. يعنی در هر ثانيه 1.5 ميليارد پالس می زند (گيگاهرتز GHz يا يک ميليارد سيکل در ثانيه است).


مجموعه دستورالعمل ها

مجموعه ای از تمام دستورالعمل هائی که يک نوع پردازنده می تواند اجرا می کند مجموعه دستورالعمل (Instruction Set) ناميده می شوند که درواقع زبان ماشين آن نوع پردازنده را شکل می دهد. دستورالعمل های زبان ماشين به صورت اعداد رمز می شوند و عموما ساده هستند. زيرا زبان ماشين با اين هدف طراحی می شود که پردازنده قادر باشد مقصود دستورالعمل را سريع کشف کند تا بتواند به طور موثر آن را اجرا کند..

هر پردازنده زبان ماشين منحصر بفرد خود را دارد. و مجموعه دستورالعمل از ماشينی به ماشين ديگر متفاوت است. به همين دليل مثلا برنامه های نوشته شده برای Mac نمی توانند روی يک IBM-PC اجرا شوند. برنامه های نوشته شده در زبان های ديگر بايد توسط کامپايلر به زبان ماشين پردازنده ای که روی آن اجرا می شود تبديل شود. معمولا عملکرد کامپايلرها بر روی ماشين با دستورالعمل کمتر آسان تر است.


مجموعه ثبات ها

دستورالعمل ها ممکن است نياز به داده ای داشته باشند تا روی آن عمل کند. هر پردازنده دارای يکسری سلول های حافظه است که داده های دستورالعمل را در خود ذخيره می کنند. اين سلول ها ثبات (register) ناميده می شوند و درون خود پردازنده قرار دارند. پردازنده می تواند به داده درون ثبات سريع تر از داده درون حافظه دسترسی پيدا کند. اغلب کامپيوترها مجموعه ای از ثبات ها را برای ذخيره موقت داده دارند. البته تعداد ثبات های پردازنده اندک است، بنابراين برنامه نويس ناچار است تنها داده های جاری را در ثبات ذخيره نمايد.


انواع پردازنده ها

پردازنده ها به گروه های زير دسته بندی می شوند:

1. Complex Instruction Set Computers - CISC
     • پردازنده هائی که مجموعه دستورالعمل کاملی با پشتيبانی سخت افزاری برای انواع وسيعی ازعمليات را دارند. در عمليات علمی، مهندسی و رياضی معمولا اکثر کارها را در کوتاهترين زمان انجام می دهند.
2. Reduced Instruction Set Computers - RISC
     • پردازنده هائی که مجموعه دستورالعمل فشرده و کوچکی دارند. در کاربردهای تجاری و برنامه هائی که توسط کامپايلر ايجاد شده اند معمولا اکثر کارها را در کوتاهترين زمان انجام می دهند.
3. Hybrid
     • پردازنده هائی که ترکيبی از روش CISC و RISC هستند و سعی دارند تعادلی بين مزايای هر دو روش برقرار کنند.
4. Special purpose
     • پردازند هائی که برای وظايف خاصی بهينه شده اند. Digital signal processors و انواع co-processors نوع متعارف اين دسته هستند.
5. Hypothetical
     • پردازنده هائی که هنوز وجود ندارند يا هرگز وجود نداشته اند. پردازنده هائی که در فاز طراحی هستند يا برای کارهای نظری درنظر گرفته شده اند. معروف ترين آنها MIX است که يک پردازنده فرضی آموزش ساخته شده توسط Donald E. Knuth برای ارائه الگوريتم های کامپيوتری است.

محاسبات کامپيوتري در مبناي دو انجام مي شود. به طور معمول از سيستم عددي هگزادسيمال براي نمايش اعداد باينري استفاده مي شود.

سيستم هاي عدد نويسي
سيستم عددی اعشاری
سيستم عددی دودوئی
سيستم عددی هگز

سيستم هاي عدد نويسي

در کارهای روزمره از سيستم عددی اعشاری يا مبنای 10 استفاده می شود. اين سيستم برای کامپيوتر مناسب نيست و برای سادگی سخت افزار، کليه اطلاعات به شکل بيت های روشن و خاموش رمز می شوند. بنابراين سيستم عددی باينری که تنها شامل ارقام صفر و يک است برای اين منظور بسيار مناسب است. عدد 1 (on) مشخص کننده +5 ولت و عدد صفر (off) مشخص کننده 0.5 ولت است.

برای تعيين مبنای عدد يک حرف کوچک در انتهای آن قرار می گيرد. مثاال 45h به معنی عدد 45 در مبنای شانزده است. و 11010011b يعنی اين عدد در مبنای 2 است. اين روشی است که اسمبلر اعداد را در برنامه های اسمبلی تشخيص می دهد.

ادامه مطلب...
به کانال تلگرام سایت ما بپیوندید