§ Принципы

Процессор с 32-й шиной адреса и данными. Регистры 32-х разрядные. Возможна любая разрядность. Размер непосредственного операнда от 1 до 5 байт, но можно сколько угодно.

§ Состояния

Доступны следующие флаги: O,S,Z,C

• O - флаг переполнения знака результата, возникает, когда результат не вмещается
• S - флаг, скопированный из старшего бита результата
• Z - если результат равен 0
• C - при переносе из старшего бита

§ Регистры

Общие

• a, b, c, d - регистры общего назначения
• x, y - индекс и общего назначения
• sp - стек
• ip - указатель исполнения кода

§ Специальные

• 000 flags - регистр флагов, состояния уровня доступа
• 001 pdbr - указатель на главную страницу в страничном механизме
• 010 idtr - таблица прерываний
• 111 cr - регистр управления

§ Таблица флагов

7	6	5	4	3	2	1	0
		I	SV	S	O	Z	C

Описание некоторых битов

• SV - бит супервизора, находится в защищенном режиме
• I - разрешение прерываний, переключить можно только когда SV=1

§ Условные суффиксы

xxx	Суффикс	Условие исполнения
000	NC	CF=0
001	C	CF=1
010	NZ	ZF=0
011	Z	ZF=1
100	LE	ZF=1 || SF!=OF
101	GT	ZF=0 && SF==OF
110	NS	SF=0
111	S	SF=1

§ Кодирование беззнакового непосредственного значения (unsigned int)

При считывании значений imm из памяти используется "chain little endian", значащие биты считываются по 7 бит, 8-й бит является маркером, считывать ли далее.

7	6	5	4	3	2	1	0
C	Биты 6-0

7	6	5	4	3	2	1	0
C	Биты 13-7

...Примеры:

• 7F - кодирование 127
• FF 01 - кодирование 127 + 1*128 = 255
• FF 7F - кодирование 127 + 127*128 = 16383
• FF FF 01 - кодирование 127 + 127*128 + 1*16384 = 32767

§ Кодирование знакового (signed int)

Для кодирования знакового значения используется тот же самый принцип "chain little endian", но при разном количестве используемых бит вычитается разные числа. Если значение кодируется 1-м байтом, то вычитается 2⁶ (64), если двумя, то 2¹³ = 8192, общая формула при N байт: 2^7N-1
Примеры:

• 00 - кодируется 0 - 64 = -64
• 7F - кодируется 127 - 64 = 63
• 80 00 - 0 + 0*128 = 0 - 8192 = -8192
• FF 00 - 127 + 0*128 = 127 - 8192 = -8065
• FF 7F - 127 + 127*128 = 16383 - 8192 = 8191

§ Кодирование операндов IdddIsss

Операнд состоит из 2-х частей - старшая часть идет первым операндом, второй операнд - младшая часть. Вместо ddd и sss кодируются регистры d(приемник), s(источник). Если I=1, то тогда вместо прямого перемещения из регистра в регистр используется непрямое, косвенное перемещение по тому адресу, который указывается в регистре d или s.
Случай, когда вместо d используется ip, кодируется отдельно. Здесь при I=0 будет использоваться регистр ip, а при I=1 будет использоваться непосредственное беззнаковое число, которое идет сразу после байта описания операндов. При s=ip, будет либо использоваться непосредственный беззнаковый операнд (при I=0), либо же непосредственный операнд будет косвенным, т.е. вот так [imm].
При использовании косвенно регистров x, y и sp, будет добавляться знаковое значение к этим регистрам перед тем, как значение из памяти будет извлечено.

§ Набор инструкции

Одна инструкция состоит из 2 частей - указания опкода и указания операндов.

Опкод	Операнды	Мнемоника	Примеры операндов	Описание
Специальные
00		nop		Ничего не делать
01	rel	call rel	0111 1110 → call $-2	Вызов процедуры. Из стека SP вычитается 4 (байта, если 32-х битная архитектура), записывается следующий ip после инструкции call, и происходит переход по адресу.
02		ret		Возврат из процедуры, адрес = [sp]; sp = sp + 2
Инструкции перемещения
04	IdddIsss	mov d, s	0000 0000 → xch a 0000 0001 → mov a, b 0111 0101 → mov ip, y 0000 1001 → mov a, [b] 1000 0001 → mov [a], b 1000 1001 → mov [a], [b] 0100 0101 → mov x, y 0100 0111 imm → mov x, imm 0000 1111 imm → mov a, [imm] 0100 1101 sign → mov x, [y + sign] 1100 1101 s1 s2 → mov [x + s1], [y + s2] 0000 1110 sign → mov a, [sp + sign] 1111 1111 imm1 imm2 → mov [imm1], [imm2] 0111 1110 imm sign → mov [imm], [sp + sign]	Перемещение из s в d. Наличие I=1 означает, что адресуется память через указатель на регистр При указании регистра s=111 (7), используется непосредственный операнд При указании регистра d=0111, используется ip, а если d=1111, то [imm] При возведенных двух I сканируется сначала imm, относящийся к d, потом к s операнду. При использовании x, y или sp, обязательно добавляется signed int Если s = d, то тогда в регистре s обменивается местами старшая и младшая часть регистра (xch)
05	RdddRsss	mov d, s	1000 0000 → mov flags, a 1000 0111 imm → mov flags, imm 0111 1111 → mov ip, cr 1000 1111 → mov flags, cr	Перемещение из специальных регистров в обычный s в d. Если указан R=1, то используется специальный регистр, иначе обычные и между ними Если s=111, то считывается из imm При RR=00, между регистрами будет перемещение только половины от их разрядности
Арифметико-логические инструкции
10	IdddIsss	add d, s	0111 0001 → add ip, b	Сложение d + s
11		or d, s	0000 0111 imm → or a, imm	Логическое ИЛИ
12		adc d, s	0000 1111 imm → adc a, [imm]	Сложение d + s + CF
13		sbb d, s	0111 1111 imm → sbb ip, [imm]	Вычитание d - s - CF
14		and d, s	1111 1111 imm1 imm2 → and [imm1], [imm2]	Логическое И
15		sub d, s	0010 0001 imm → sub c, b	Вычитание d - s
16		xor d, s	0010 0100 sign → xor c, [x + sign]	Исключающее ИЛИ
17		cmp d, s	1101 1100 s1 s2 → cmp [y + s1], [x + s2]	Сравнение d и s
Сдвиговые инструкции
18	IdddIsss	rol d, s		Вращение влево
19		ror d, s		Вращение вправо
1A		rcl d, s		Сдвиг влево с заемом из CF
1B		rcr d, s		Сдвиг вправо с заемом из CF
1C		shl d, s		Логический сдвиг влево
1D		shr d, s		Логический сдвиг вправо
1E		sal d, s		Сдвиг влево, копируя бит 0
1F		sar d, s		Арифметический сдвиг вправо
Условные переходы
20	rel	jnc	0000 0000 → jnc $-0x40	Переход к метке, если CF=0
21	rel	jc		Переход к метке, если CF=1
22	rel	jnz		Переход к метке, если ZF=0
23	rel	jz		Переход к метке, если ZF=1
24	rel	jle		Переход к метке, если d <= s с учетом знака
25	rel	jgt		Переход к метке, если d > s с учетом знака
26	rel	jns		Переход к метке, если SF=0
27	rel	js		Переход к метке, если SF=1