|
|
|
|
Несколько
типичных форматов команд микропроцессора 8086 приведены на Рис. 7.16. Длина
команд варьируется от одного до 6 байт. Длина смещений и непосредственных
данных может быть 8 или 16 бит в зависимости от команды. В первых одном или
двух байтах команды находятся код операции и указание режима адресации. После
них могут находиться:
ни
одного дополнительного байта;
двухбайтный
ЕА (только для прямой адресации);
одно-
или двухбайтное смещение;
одно-
или двухбайтный непосредственный операнд;
одно-
или двухбайтное смещение с последующим одно- или двухбайтным непосредственным
операндом;
двухбайтное
смещение и двухбайтный сегментный адрес (только для прямой межсегментной
адресации).
Рис. 7.16. Примеры форматов команд
микропроцессора 8086
Применение
одной из перечисленных возможностей определяется кодом операции и режимом
адресации. Если длина смещения или непосредственного операнда составляет два
байта, первым всегда следует младший байт.
Обычно
код операции занимает первый байт команды, но в некоторых командах в первом же
байте указывается регистр, а в нескольких других командах три бита кода
операции находятся во втором байте. В большинстве кодов операций имеются
следующие однобитные индикаторы:
Бит
W. Если команда может оперировать
байтом и словом, в коде операции имеется бит W, который определяет операцию с
байтом ( W = 0) или словом (W=l).
Бит
D. Содержится в двухоперандных
командах (за исключением команд с непосредственным операндом и цепочечных
команд, которые рассматриваются в гл. 5). Одним из операндов должен быть
регистр, определяемый полем REG. В таких командах бит D показывает, чем
является регистр: операндом-источником (D = 0) или операндом-получателем (D =
1).
Бит
S. 8-битное число в дополнительном
коде можно расширить до 16-битного в дополнительном коде, если сделать все биты
старшего байта равными старшему биту младшего байта. Такая операция называется
расширением знака (или расширением со знаком). Бит S появляется вместе с битом
W в командах сложения, вычитания и сравнения с непосредственным операндом и
расшифровывается следующим образом:
8-битная
операция — S:W = 00;
16-битная
операция с 16-битным непосредственным операндом- S:W = 01; 16-битная операция с
8-битным операндом, который расширяется со знаком до 16 бит, - S:W =11.
При
небольших числах последний вариант допускает использовать однобайтный
непосредственный операнд.
Рис. 7.17. Адреса регистров
Бит
V. Применяется в командах сдвигов
для определения числа сдвигов.
Бит
Z. Используется в команде REP.
Сегментный
регистр определяется двумя битами, а любой другой регистр — тремя. Адреса
регистров (т.е. двоичные обозначения их) приведены на Рис. 7.17.
Неоднозначности использования, например, 00 для указания сегментного регистра
ES и 000 для указания регистров АХ и AL не возникает, так как нужный регистр
подразумевается кодом операции.
Если
на код операции и режим адресации отводятся два байта, второй байт имеет одну
из следующих двух форм:
Первая
из них предназначена для однооперандных команд (или двухоперандных, в которых
один из операндов неявно определяется кодом операции) . Вторая форма характерна
для двухоперандных команд, причем поле REG определяет регистр, который в
зависимости от значения бита D является операндом-источником или
операндом-получателем.
Операнд,
указываемый полями MOD и R/M, определяется в соответствии с таблицей,
приведенной на Рис. 7.18. Если MOD ≠ 11, эффективный адрес вычисляется
согласно таблице. Отметим, что MOD = 00 означает отсутствие смещения, за
исключением случая R/M = 110, который обозначает прямую адресацию. Комбинация
MOD =01 означает, что третий байт команды содержит 8-битное смещение, которое
до вычисления эффективного адреса автоматически расширяется со знаком до 16
бит. Если MOD = 10, третий и четвертый байты команды содержат 16-битное
смещение. Наконец, в случае MOD = 11 операндом является регистр, адрес которого
определяется полем R/M.
Рис. 7.18. Режимы адресации и
сегментные регистры по умолчанию для различных комбинаций полей MOD и R/M
Рис. 7.19. Форматы команды сложения
ADD в следующих операциях: а — прибавить регистр к регистру или памяти и
запомнить результат в регистре или памяти; б — прибавить непосредственный
операнд к регистру (памяти) и поместить результат в регистр (память) ; в —
прибавить непосредственный операнд к АХ (AL) и запомнить результат в АХ (AL) —
специальный случай для аккумулятора
На
Рис. 7.18 также показаны сегментные регистры, используемые в каждой из
комбинаций полей MOD и R/M. Эффективный адрес операнда в памяти определяется
полями MOD и R/M, но 20-битный физический адрес равен сумме эффективного адреса
и содержимого сегментного регистра, умноженного на 16. В режимах адресации с
привлечением регистра ВР с эффективным адресом суммируется содержимое
сегментного регистра SS, а в остальных режимах адресации участвует регистр DS.
Чтобы
изменить используемые в соответствии с Рис. 7.18 сегментные регистры,
предусмотрена специальная однобайтная команда, называемая префиксом замены
сегмента. Она имеет следующий формат:
Если
команде предшествует префикс замены сегмента, при обращении к данным в процессе
ее выполнения участвует сегментный регистр REG. Для приведенных на Рис. 7.18
режимов адресации регистр DS можно заменить на CS, SS или ES, а регистр SS при
участии в адресации регистра ВР — на DS, CS или ES. Замену нельзя производить в
следующих специальных случаях:
при
вычислении адреса следующей выполняемой команды в качестве сегментного регистра
всегда применяется CS;
при
участии в адресации регистра SP сегментным регистром всегда служит SS (о
стековых операциях см. гл. 4);
в цепочечных
командах в качестве сегментного регистра Операнда-получателя всегда
используется ES (подробнее см. гл. 5).
Чтобы
глубже разобраться в машинных командах микропроцессора 8086, рассмотрим команду
сложения ADD. В команде ADD содержимое операнда-источника прибавляется к
содержимому операнда-получателя и сумма заменяет содержимое
операнда-получателя. В зависимости от режима адресации команда ADD принимает
одну из трех форм, представленных на Рис. 7.19.
На
Рис. 7.20 показан машинный код двух команд ADD, каждая из которых выполняет
следующую операцию:
(CL)«-(BH)
+ (CL).
В
первой команде бит D = 1 указывает, что сумма помещается в регистр REG = 001 =
CL. Комбинация MOD =11, поэтому R/M обозначает регистр 111= ВН. Во второй
команде бит D = 0, поэтому регистр REG =111 = ВН служит источником. По-прежнему
MOD = 11 и R/M обозначает регистр, которым здесь является 001 = CL.
На
Рис. 7.21, а показана команда, в которой для сложения содержимого ячейки памяти
и регистра применяется относительный базовый индексный
Рис. 7.20. Две эквивалентные команды
прибавления содержимого регистра ВН к содержимому CL: когда REG определяет
получатель (а) и когда REG определяет источник (б)
Рис. 7.21. Два примера команды ADD с
относительным базовым режимом адресации: а — сложение регистра с памятью, б —
сложение непосредственного операнда с памятью
режим
адресации. Состояние D = 0 показывает, что сумма помещается в ячейку памяти, а
бит W = 1 означает 16-битное сложение. Эффективный адрес равен сумме (ВХ), (DI)
и 16-битного смещения, которое равно 2345. Если (ВХ) = 0892 и (DI) = 59A3, то
ЕА
= 0892 + 59АЗ + 2345 = 857А.
На
Рис. 7.21,б показана похожая команда, которая прибавляет к содержимому ячейки
памяти непосредственный операнд.
Некоторые команды имеют длинную и короткую формы. Эти
формы команды, которая прибавляет непосредственный операнд к регистру АХ,
показаны на Рис. 7.22. Так как S:W = 01, команда содержит два байта данных. В
длинной форме регистр АХ явно указан полем R/M, а в короткой форме АХ неявно
определяется кодом операции. 
Рис. 7.22. Длинная (а) и короткая (б)
формы прибавления непосредственного операнда к регистру АХ
Рис. 7.23. Последовательность команд
в памяти
На
Рис. 7.23 показано размещение команд из Рис. 7.20, а, 2.18 и 2.19,6 в памяти,
начиная с адреса 00200. Если содержимое CS равно 0018, при выполнении этих
команд будет произведен инкремент IP от 0080 до 008Е.
|
|
|
|
|
|
. |
|
