Ассемблер. Логические инструкции / Ravesli

Набор команд процессора содержит логические инструкции AND, OR, XOR, TEST и NOT, которые проверяют, устанавливают и очищают биты в соответствии с потребностями программы.

Оглавление:

Логические инструкции
Инструкция AND
Инструкция OR
Инструкция XOR
Инструкция TEST
Инструкция NOT

Логические инструкции

Синтаксис использования логических инструкций следующий:

AND операнд1, операнд2

OR операнд1, операнд2

XOR операнд1, операнд2

TEST операнд1, операнд2

NOT операнд1

Во всех случаях первый операнд находится либо в регистре, либо в памяти. Второй операнд может находиться либо в регистре/памяти, либо являться константой. Тем не менее, операции типа «память-в-память» невозможны.

Инструкция AND

Инструкция AND выполняет побитовую операцию И. Побитовая операция И возвращает 1, если совпадающие биты обоих операндов равны 1, в противном случае — возвращается 0. Например:

Операнд №1: 0101 Операнд №2: 0011 -- После применения AND -> Операнд №1: 0001

Операция AND может быть использована для сброса одного или нескольких бит. Например, допустим, что регистр BL содержит 0011 1010. Если вам необходимо сбросить старшие биты в ноль, то вы выполняете операцию AND между этим регистром и числом 0FH:

AND BL, 0FH   ; эта строка устанавливает для регистра BL значение 0000 1010

1	AND BL, 0FH ; эта строка устанавливает для регистра BL значение 0000 1010

Давайте рассмотрим другой пример. Если вы хотите проверить, является ли определенное число чётным или нечётным, то с помощью простого теста вы сможете проверить младший значимый бит числа. Если им окажется 1, то число нечётное, если же 0 — число чётное.

Например, если число находится в регистре AL, то мы можем написать следующее:

AND	AL, 01H     ; выполняем операцию AND с 0000 0001
JZ    EVEN_NUMBER

1 2	AND AL, 01H ; выполняем операцию AND с 0000 0001 JZ EVEN_NUMBER

Следующая программа это проиллюстрирует:

Live Demo
section .text
   global _start            ; должно быть объявлено для использования gcc
	
_start:                     ; сообщаем линкеру входную точку
   mov   ax,   8h           ; записываем 8 в регистр AX 
   and   ax, 1              ; выполняем операцию AND с AX
   jz    evnn
   mov   eax, 4             ; номер системного вызова (sys_write)
   mov   ebx, 1             ; файловый дескриптор (stdout)
   mov   ecx, odd_msg       ; сообщение для вывода на экран
   mov   edx, len2          ; длина сообщения
   int   0x80               ; вызов ядра
   jmp   outprog

evnn:   
  
   mov   ah,  09h
   mov   eax, 4             ; номер системного вызова (sys_write)
   mov   ebx, 1             ; файловый дескриптор (stdout)
   mov   ecx, even_msg      ; сообщение для вывода на экран
   mov   edx, len1          ; длина сообщения
   int   0x80               ; вызов ядра

outprog:

   mov   eax,1              ; номер системного вызова (sys_exit)
   int   0x80               ; вызов ядра

section   .data
even_msg  db  'Even Number!' ; сообщение с чётным числом
len1  equ  $ - even_msg 
   
odd_msg db  'Odd Number!'    ; сообщение с нечётным числом
len2  equ  $ - odd_msg

Live Demo

section .text

global _start ; должно быть объявлено для использования gcc

_start: ; сообщаем линкеру входную точку

mov ax, 8h ; записываем 8 в регистр AX

and ax, 1 ; выполняем операцию AND с AX

jz evnn

mov eax, 4 ; номер системного вызова (sys_write)

mov ebx, 1 ; файловый дескриптор (stdout)

mov ecx, odd_msg ; сообщение для вывода на экран

mov edx, len2 ; длина сообщения

int 0x80 ; вызов ядра

jmp outprog

evnn:

mov ah, 09h

mov eax, 4 ; номер системного вызова (sys_write)

mov ebx, 1 ; файловый дескриптор (stdout)

mov ecx, even_msg ; сообщение для вывода на экран

mov edx, len1 ; длина сообщения

int 0x80 ; вызов ядра

outprog:

mov eax,1 ; номер системного вызова (sys_exit)

int 0x80 ; вызов ядра

section .data

even_msg db 'Even Number!' ; сообщение с чётным числом

len1 equ $ - even_msg

odd_msg db 'Odd Number!' ; сообщение с нечётным числом

len2 equ $ - odd_msg

Результат выполнения программы:

Even Number!

Изменяем значение в регистре AX, указав нечётную цифру:

mov  ax, 9h    ; записываем 9 в регистр AX

1	mov ax, 9h ; записываем 9 в регистр AX

И результат:

Odd Number!

Вы можете точно так же очистить весь регистр, используя AND с 00H.

Инструкция OR

Инструкция OR выполняет побитовую операцию ИЛИ. Побитовый оператор ИЛИ возвращает 1, если совпадающие биты одного или обоих операндов равны 1, и возвращает 0, если оба бита равны нулю. Например:

Операнд №1: 0101 Операнд №2: 0011 -- После применения OR -> Операнд №1: 0111

Операция OR может быть использована для указания одного или нескольких бит. Например, допустим, что регистр AL содержит 0011 1010, и нам необходимо установить четыре младших бита. Мы можем сделать это, используя оператор OR со значением 0000 1111 (т.е. с регистром FH):

OR BL, 0FH                   ; эта строка устанавливает для BL значение 0011 1111

1	OR BL, 0FH ; эта строка устанавливает для BL значение 0011 1111

В качестве другого примера давайте сохраним значения 5 и 3 в регистрах AL и BL соответственно. Таким образом, следующая инструкция:

OR AL, BL

OR AL, BL

Должна сохранить 7 в регистре AL:

section .text
   global _start            ; должно быть объявлено для использования gcc
	
_start:                     ; сообщаем линкеру входную точку
   mov    al, 5             ; записываем 5 в регистр AL
   mov    bl, 3             ; записываем 3 в регистр BL
   or     al, bl            ; выполняем операцию OR с регистрами AL и BL, результатом должно быть число 7
   add    al, byte '0'      ; выполняем конвертацию из десятичной системы в ASCII
	
   mov    [result],  al
   mov    eax, 4
   mov    ebx, 1
   mov    ecx, result
   mov    edx, 1 
   int    0x80
    
outprog:
   mov    eax,1             ; номер системного вызова (sys_exit)
   int    0x80              ; вызов ядра
	
section    .bss
result resb 1

section .text

global _start ; должно быть объявлено для использования gcc

_start: ; сообщаем линкеру входную точку

mov al, 5 ; записываем 5 в регистр AL

mov bl, 3 ; записываем 3 в регистр BL

or al, bl ; выполняем операцию OR с регистрами AL и BL, результатом должно быть число 7

add al, byte '0' ; выполняем конвертацию из десятичной системы в ASCII

mov [result], al

mov eax, 4

mov ebx, 1

mov ecx, result

mov edx, 1

int 0x80

outprog:

mov eax,1 ; номер системного вызова (sys_exit)

int 0x80 ; вызов ядра

section .bss

result resb 1

Результат выполнения программы:

7

Инструкция XOR

Инструкция XOR выполняет побитовую операцию XOR. Побитовая операция XOR возвращает 1, если биты операндов являются различными, если же они являются одинаковыми (оба равны 0 или 1), то возвращается 0. Например:

Операнд №1: 0101 Операнд №2: 0011 -- После применения XOR -> Операнд №1: 0110

Следующая инструкция очищает регистр (сбрасывает все биты в 0):

XOR     EAX, EAX

1	XOR EAX, EAX

Инструкция TEST

Инструкция TEST работает так же, как и инструкция AND, но, в отличие от инструкции AND, она не изменяет первый операнд. Таким образом, если нам нужно проверить, является ли число в регистре чётным или нечётным, мы можем сделать это, используя инструкцию TEST, без необходимости изменять исходное число:

TEST    AL, 01H
JZ      EVEN_NUMBER

1 2	TEST AL, 01H JZ EVEN_NUMBER

Инструкция NOT

Инструкция NOT выполняет побитовую операцию НЕ. Побитовая операция НЕ изменяет биты операнда на противоположные. Операнд может находиться либо в регистре, либо в памяти. Например:

Операнд №1: 0101 0011 -- После применения NOT -> Операнд №1: 1010 1100

Оценить статью: