Форматы команд микропроцессора INTEL

Регистры общего назначения (РОНы) разбиты на две группы:

1. группа HL, состоящая из регистров AX, BX, CX, DX, которые предназначены для хранения данных и допускают раздельную адресацию их старших Н и младших L половин.

2. группа PI, содержащая указательные регистры BP, SP и индексные регистры SI, DI, в которых обычно храниться адресная информация.

РОНы

Команды могут адресовать один или два операнда. В двухоперандных командах один из операндов должен обязательно располагаться в регистре, поскольку имеются команды типа регистр-регистр, регистр-память, память регистр, но команда типа память-память отсутствует, за исключением команд пересылки цепочки байт ил слов.

Формат двухоперандной (двуядерной) команды имеет следующий вид:

1 2 3 4

Первый байт команды содержит Cop – код операции и два однобитовых поля: d- бит направления передачи и w- длина операнда.

При d=1, то осуществляется передача операнда или результата операции в регистр, номер которого задается полем reg второго байта команды.

При d=0, то осуществляется передача операнда или результата из адресуемого полем reg регистра.

Поле W идентифицирует тип(разрядность) операндов:

Если w=1, то команда оперирует с 2-хбайтным словом.

w=0, команда оперирует с 1 байтом.

2-ой байт – постбайт, определяет участвующие в операции регистры или регистр и ячейку памяти. постбайт состоит из 3-х полей:

md – режим, показывающий как интерпретируется поле r/m для нахождения первого операнда.

Reg – регистр, используется в 2 –х операндных командах.

R/m – регистр/память

Поле reg определяет операнд, который обязательно находится в регистре микропроцессора и считается вторым операндом. Поле r/m определяет операнд, который может находится в регистре или памяти и условно считается первым. Поле reg используется только для указания регистра в двухоперандных командах. Если в команде один операнд, то он идентифицируется полем R/m, а поле reg отсутствует. Вместо поля reg в этом случае используется расширение кода операции.

Поле md(модальность) показывает, как интерпретируется поле R/m для нахождения первого операнда:

Если md=11, то операнд находится в регистре,номер которого задан полем R/m. При других значениях md операнд находится в памяти.

Когда адресуется память, то поле md определяет вариант использования смещения disp, находящегося в 3 и 4 байте.

Disp – смещение в команде, интерпретируемое как целое число со знаком.

md=00 смещение disp отсутствует.

md=01 disp =disp L, команда содержит 8 бит , смещение D8.

md=10 disp= dispH dispL, команда содержит 16 бит, смещение D16.

Режимы адресации (вычисление эффективного адреса ЕА)

Приведенные в таблице правила имеют одно исключение, позволяющее реализовать прямую(абсолютную) адресацию: если md=D16=dispH dispL.

Таким образом, имеется три варианта интерпретации поля md и восемь вариантов интерпретации поля r/m , что дает 24 варианта вычисления эффективного адреса ЕА.

Команды микропроцессора реализуют разные способы адресации, что упрощает организацию и использование сложных структур данных и расширяет возможности отдельных команд, и повышает гибкость их применения.

- регистровая адресация. Операнд находится в одном из РОНов или сегментном регистре. Регистр может быть определен в байте кода операции или постбайте (3-битными полями) reg и r/m при условии md=11. Команды, оперирующие содержимым регистров, короткие и быстрые, так как не требуют вычисления эффективного адреса ЕА, и обращения к памяти.

- Непосредственная адресация. Непосредственные операнды – это const длиной 8 или 16 бит, которые размещаются в последних байтах команды.

Так как 2-ой операнд размещается в команде, то поле reg отсутствует, но вместо него используется расширение кода операции cop. Отсутствует бит направления d, так как результат операции можно поместить только на место первого операнда. Место этого бита d занимает бит S, который является признаком использования одного байта для задания непосредственного операнда при работе со словами.

Поля S и W интерпретируются следующим образом:

SW=Х0, один байт данных Data L

SW=01, один байт данных Data H Data L

SW=11, один байт данных, который автоматически расширяется со знаком до 16 бит.

- прямая адресация. Эффективным адресом ЕА является содержание байта в смещении disp команды. Реализуется при использовании постбайта с полями md=00 и r/m=10.

- Косвенно-регистровая адресация. Эффективный адрес ЕА равен содержимому одного из регистров SI, DI, BX при md=00 и r/m=100, 101, 111.

- Базовая адресация ЕА вычисляется суммированием содержимого регистров BX и BP со смещением disp при md=01 и 10, r/m=100 и 111.

- Индексная адресация ЕА вычисляется суммированием индексных регистров SI и DI и смещения disp при md=01 и 10 при r/m=100, 101.

- Базовая индексная адресация. ЕА равно сумме содержимого базовых регистров BX или BP, индексного регистра SI или DI и смещения disp. Реализуется при md не равного 11 и r/m=000, 001, 010, 011.