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:
uБудьте особенно внимательны при использовании однобайтовых pегистров. Знаковые значения здесь могут быть от -128 до +127.
uДля 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.
uИспользуйте команды MUL или DIV для беззнаковых данных и команды IMUL или IDIV для знаковых.
uПри 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).
uДля 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.
uБудьте 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.