Сдвиг регистровой пары DX:AX

Следующая подпрограмма может быть полезна для сдвига содержимого pегистровой пары DX:AX вправо или влево. Можно придумать более эффективный метод, но данный пример представляет общий подход для любого числа циклов (и, соответственно, сдвигов) в регистре CX. Заметьте, что сдвиг единичного бита за разрядную сетку устанавливает флаг переноса.

Сдвиг влево на 4 бита

MOV CX,04;Инициализация на 4 цикла C20:

SHL DX,1;Сдвинуть DX на 1 бит влево

SHL AX,1;Сдвинуть AX на 1 бит влево

ADC DX,00;Прибавить значение переноса

LOOP C20;Повторить Сдвиг вправо на 4 бита

MOV CX,04;Инициализация на 4 цикла D20:

SHR AX,1;Сдвинуть AX на 1 бит вправо

SHR DX,1;Сдвинуть DX на 1 бит вправо

JNC D30;В случае, если есть перенос,

OR AH,10000000B; то вставить 1 в AH D30:

LOOP D20;Повторить

Ниже приведен более эффективный способ для сдвига влево, не требующий организации цикла. В этом примере фактор сдвига записывается в регистр CL.

Пример написан для сдвига на 4 бита, но может быть адаптирован для других величин сдвигов:

MOV CL,04;Установить фактор сдвига

SHL DX,CL;Сдвинуть DX влево на 4 бита

MOV BL,AH;Сохранить AH в BL

SHL AX,CL;Сдвинуть AX влево на 4 бита

SHL BL,CL;Сдвинуть BL вправо на 4 бита

OR DL,BL;Записать 4 бита из BL в DL

Деление

Операция деления для беззнаковых данных выполняется командой DIV, a для знаковых — IDIV. Ответственность за подбор подходящей команды лежит на программисте.

Существуют две основные операции деления:

Деление слова на байт

Делимое находится в регистре AX, а делитель — в байте памяти или а однобайтовом регистре. После деления остаток получается в регистре AH, а частное — в AL. Так как однобайтовое частное очень мало (максимально +255 (шест.FF) для беззнакового деления и +127 (шест.7F) для знакового), то данная операция имеет ограниченное использование.

Деление двойного слова на слово

Делимое находится в регистровой паре DX:AX, а делитель — в слове памяти или а регистре. После деления остаток получается в регистре DX, а частное в регистре AX. Частное в одном слове допускает максимальное значение +32767 (шест.FFFF) для беззнакового деления и +16383 (шест.7FFF) для знакового.

В единственном операнде команд DIV и IDIV указывается делитель. Рассмотрим следующую команду:

DIV DIVISOR

В случае, если поле DIVISOR определено как байт (DB), то операция предполагает деление слова на байт. В случае, если поле DIVISOR определено как слово (DW), то операция предполагает деление двойного слова на слово.

При делении, например, 13 на 3, получается результат 4 1/3. Частное есть 4, а остаток — 1. Заметим, что ручной калькулятор выдает в этом случае результат 4,333.... Значение содержит целую часть (4) и дробную часть (,333). Значение 1/3 и 333... есть дробные части, в то время как 1 есть остаток от деления.

Беззнаковое деление: Команда DIV

Команда DIV делит беззнаковые числа.

Знаковое деление: Команда IDIV

Команда IDIV (Integer DIVide) выполняет деление знаковых чисел.

Повышение производительности

При делении на степень числа 2 (2, 4, и так далее) более эффективным является сдвиг вправо на требуемое число битов. В следующих примерах предположим, что делимое находится в регистре AX:

Деление на 2:

SHR AX,1

Деление на 8:

MOV CL,3

SHR AX,CL

Переполнения и прерывания

Используя команды DIV и особенно IDIV, очень просто вызвать пеpеполнение. Прерывания приводят (по крайней мере в системе, используемой при тестировании этих программ) к непредсказуемым результатам. В операциях деления предполагается, что частное значительно меньше, чем делимое.

Деление на ноль всегда вызывает прерывание. Но деление на 1 генерирует частное, которое равно делимому, что может также легко вызвать прерывание.

Рекомендуется использовать следующее правило: если делитель — байт, то его значение должно быть меньше, чем левый байт (AH) делителя: если делитель — слово, то его значение должно быть меньше, чем левое слово (DX) делителя.

При использовании команды IDIV необходимо учитывать тот факт, что либо делимое, либо делитель могут быть отрицательными, а так как сравниваются абсолютные значения, то необходимо использовать команду NEG для временного перевода отрицательного значения в положительное.

Деление вычитанием

В случае, если частное слишком велико, то деление можно выполнить с помощью циклического вычитания.

Метод заключается в том, что делитель вычитается из делимого и в этом же цикле частное увеличивается на 1.

Вычитание продолжается, пока делимое остается больше делителя. В cледующем примере, делитель находится в регистре AX, а делимое — в BX, частное вырабатывается в CX:

SUB CX,CX;Очистка частного C20:

CMP AX,BX;В случае, если делимое < делителя,

JB C30; то выйти

SUB AX,BX;Вычитание делителя из делимого

INC CX;Инкремент частного

JMP C20;Повторить цикл С30:

RET;Частное в CX, остаток в AX

В конце подпрограммы регистр CX будет содержать частное, а AX — oстаток. Пример умышленно примитивен для демонстрации данной техники деления. В случае, если частное получается в регистровой паре DX:AX, то необходимо сделать два дополнения:

1. В метке C20 сравнивать AX и BX только при нулевом DX.

2. После команды SUB вставить команду SBB DX,00.

Примечание: очень большое частное и малый делитель могут вызвать тысячи циклов.

Преобразование знака

Команда NEG обеспечивает преобразование знака двоичных чисел из положительного в отрицательное и наоборот. Практически команда NEG устанавливает противоположные значения битов и прибавляет 1. Примеры:

NEG AX

NEG BL

NEG BINAMT;(байт или слово в памяти)

Преобразование знака для 35-битового (или большего) числа включает больше шагов. Предположим, что регистровая пара DX:AX содержит 32-битовое двоичное число. Так как команда NEG не может обрабатывать два регистра одновременно, то ее использование приведет к неправильному результату. В следующем примере показано использование команды NOT:

NOT DX;Инвертирование битов

NOT AX;Инвертирование битов

ADD AX,1;Прибавление 1 к AX

ADC DX,0;Прибавление переноса к DX

Остается одна незначительная проблема: над числами, представленными в двоичном формате, удобно выполнять арифметические операции, если сами числа определены в программе. Данные, вводимые в программу с дискового файла, могут также иметь двоичный формат. Но данные, вводимые с клавиатуры, представлены в ASCII-формате.

 

Хотя ASCII-коды удобны для отображения и печати, они требуют специальных преобразований в двоичный формат для арифметических вычислений.

Важно:

u Будьте особенно внимательны при использовании однобайтовых pегистров. Знаковые значения здесь могут быть от -128 до +127.

u Для многословного сложения используйте команду ADC для учета переносов от предыдущих сложений. В случае, если операция выполняется в цикле, то используя команду CLC, установите флаг переноса в 0.

u Используйте команды MUL или DIV для беззнаковых данных и команды IMUL или IDIV для знаковых.

u При делении будьте осторожны с переполнениями. В случае, если нулевой делитель возможен, то обеспечьте проверку этой операции. Кроме того, делитель должен быть больше содержимого регистра AH (для байта) или DX (для слова).

u Для умножения или деления на степень двойки используйте cдвиг. Сдвиг вправо выполняется командой SHR для беззнаковых полей и командой SAR для знаковых полей. Для сдвига влево используются идентичные команды SHL и SAL.

u Будьте внимательны при ассемблировании по умолчанию. Например, если поле FACT определено как байт (DB), то команда MUL FACT полагает множимое в регистре AL, а команда DIV FACT полагает делимое в регистре AX. В случае, если FACT определен как слово (DW), то команда MUL FACT полагает множимое в регистре AX, а команда DIV FACT полагает делимое в регистровой паре DX:AX.