Алгоритм работы процессора

определяющая действия процессора

Операнд 1

Данные для команды или указание, откуда взять данные для команды

Операнд M

…

языка Ассемблера имеет следующую структуру:
Меткаl: КОП Оп1,Оп2,… ;
пример команды на языке ассемблера
L1: mov r1, #12A9h ; Загрузка регистра константой

Команды микропроцессора

Данный оператор содержит команду пересылки, которая загружает константу 12A9h в регистр процессора r1. Константа задана программистом в виде шестнадцатиричного числа.
Оператор включает в свой состав следующие поля:
Метка — это символическое обозначение адреса.
В мнемонике команды, приведенной выше, метка обозначает адрес, начиная с которого байты данной команды будут расположены в ОЗУ после загрузки программы в память. Имя метки часто используется как операнд в командах переходов.
КОП — мнемоническое обозначение кода операции, выполняемой данной командой,
например mov — переслать
Оп1, Оп2,… — символические обозначения операндов, обычно они разделяются запятыми (хотя в некоторых Ассемблерах для разделения операндов используется пробел).

— от 0 до 3. Если операндов больше, чем один, некоторые из них являются "источниками", а некоторые другие — "приемниками".
Например, команда сложения
add sum,op1,op2
содержит указания на два операнда-приемника (слагаемые) — op1 и op2, а также указание на элемент данных (sum), куда команде следует поместить результат.

Количество операндов, которые программист может указать в команде, определено отдельно для каждой команды конкретного процессора его разработчиками. Для многих команд делают допустимым несколько форматов.

В Ассемблерах процессоров фирмы Intel, по большей части, операнды-источники записываются левее операндов-приемников.
В Ассемблерах других фирм это может быть наоборот. В качестве операнда можно использовать метку, в этом случае метка будет обозначать адрес, с которого располагается в памяти соответствующий операнд.

Хотя каждый процессор имеет свой Ассемблер (соответствующий его системе команд), многие мнемонические обозначения в разных Ассемблерах одинаковы для одинаковых операций.
Этот факт сильно облегчает изучение следующего Ассемблера (и процессора), после того, как хотя бы один уже изучен.

сотен. В таком множестве разобраться достаточно трудно, поэтому для рассмотрения разобьем все команды на группы (проклассифицируем).
В разных книгах эта классификация тоже сделана по-разному. Выделяют от 3 до более 10 групп.

месте, совсем недавно лучшими были 8 битные процессоры, а последнее время речь идёт уже о 64 битных.
Битность процессора напрямую связана с битностью регистров и их аббревиатурой, поэтому:
AX, CX, SP, IP, ... - характеризуют 16 битные регистры EAX, ECX, ESP, EIP, ... - 32 битные (добавляется буква E от англ. Extended - "расширенный") RAX, RCX, RSP, RIP, ... - 64 битные (добавляется буква R)

системе счисления как последовательность из 32-х нулей и единиц, то, если взять правые 16 бит подряд, это и будет младшая часть регистра eax, которая будет определять значение регистра ax. Левые 16 бит подряд - это старшая часть регистра eax. Аналогично, 16-ти разрядный регистр ax делится на регистр ah и al, которые соответственно являются старшей и младшей частями регистра ax. Также регистр ebx (ecx, edx тоже) например делится на старшую часть и младшую часть.

арифметических и логических операций и инструкций ввода-вывода;
флаговые — хранят признаки результатов арифметических и логических операций;
общего назначения — хранят операнды арифметических и логических выражений, индексы и адреса;
индексные — хранят индексы исходных и целевых элементов массива;
указательные — хранят указатели на специальные области памяти (указатель текущей операции, указатель базы, указатель стека);
сегментные — хранят адреса и селекторы сегментов памяти;
управляющие — хранят информацию, управляющую состоянием процессора, а также адреса системных таблиц.
Начиная с 80386 процессоры Intel предоставляют 16 основных регистров для пользовательских программ плюс еще 11 регистров для работы с мультимедийными приложениями (MMX(Multimedia Extension)) и числами с плавающей запятой (FPU/NPX (Float Point Unit / Numerical Processor Extension)). Все команды так или иначе изменяют значения регистров, и всегда быстрее и удобнее обращаться к регистру, чем к памяти.

(регистр данных) могут использоваться без ограничений для любых целей – временного хранения данных, аргументов или результатов различных операций.

регистр AX — умножение, деление, обмен с устройствами ввода/вывода (команды ввода и вывода);
регистр BX — базовый регистр в вычислениях адреса;
регистр CX — счетчик циклов;
регистр DX — определение адреса ввода/вывода.
Для регистров данных существует возможность раздельного использования обоих байтов (например, для регистра AX они имеют обозначения AL – младший байт и AH — старший байт).

– пересылка из регистра в регистр;
- LD AX B(D) – пересылка из ячейки памяти, адрес которой записан в регистровой паре ВE (DE), в аккумулятор;

Команды сложения :
- ADD R – сложение содержимого аккумулятора с содержимым регистра R (A) ← (A) + (R);
- ADI_B2 – сложение содержимого аккумулятора со вторым байтом команды (A) ← (A) + B2;
- ADC R – сложение содержимого аккумулятора с содержимым регистра R и признаком (С) (А)← (A) + (R) + (С);

Во многих процессорах выделяется специальный регистр, называемый аккумулятором (то есть накопителем). При этом, как правило, только этот регистр-аккумулятор может участвовать во всех операциях, только через него может производиться взаимодействие с устройствами ввода/вывода. Иногда в него же помещается результат любой выполненной команды (в этом случае говорят даже об "аккумуляторной" архитектуре процессора).

(указатель базы), ESP (указатель стека) - имеют более конкретное назначение и применяются для хранения всевозможных временных переменных.
Регистры ESI и EDI необходимы в строковых операциях, EBP и ESP – при работе со стеком.

1 при определенных условиях или установка его в 1 изменяет поведение процессора.
Все флаги, расположенные в старшем слове регистра, имеют отношение к управлению защищенным режимом, поэтому будем рассматривать только регистр FLAGS.