Assembler Tanulmányok: Bináris műveletek, elforgatások

Bár már befejeztem az Assembler tantárggyal kapcsolatos tanulmányaim, azért fontosnak tartom a fennmaradt forráskódok és ismeretek lejegyezni. A mostani témakör egy nagyon fontos része az Assembler nyelvnek. Méghozzá a bináris műveletek és elforgatások. Sajnos már teljesen kijöttem a gyakorlatból (ha egyáltalán mondhatnám, hogy benne voltam). Így inkább a konkrét példán keresztül próbálok a dolgokra rávilágítani. Sajnos nem egyszerű felfogni. :)

Tehát a feladat ez: x=(b#(b#N_1)_5 : a#31_7 : b#9_8 : a#3_7)#+32 Ennek a műveletnek a végeredményét (változóját) kell visszaadni. Persze az egyes jelölések magyarázatra szolgálnak. Íme:

Az egyéni feladatok megoldása során a különböző változók “részeivel”, azaz csak néhány bitjével kapcsolatos tevékenységeket kell elvégezni. A “bitsorozatok” megadására, a feladatok leírására a következő jelöléseket használtuk:

• Bitek sorszámozása mindig a 0. bittel kezdődik, amely a legalacsonyabb helyiértékű (LSB) bitet jelöli.
• hivatkozás egy “normál változóra”, regiszterre, konstansra

• EAX ==> az EAX regiszter összes bitje
• valtozo ==> a valtozo nevű változó összes bitje

Bitsorozatok összefűzése
BS1:BS2 :
az a bitsorozat, amely az BS1 és BS2 bitsorozatok egymás mögé írásával jön létre

• %1001_1010:%011_1001 ==> %10011010_0111001=%100_1101_0011_1001
• %1011_1110:%101:%10_1101 ==> %10111110_101_101101=% _0111_1101_0110_1101

Egy bitsorozat szomszédos bitjeinek kiemelése
BS#x_y:
A BS bitsorozatnak az x sorszámúval kezdődő szomszédos y db bitje (BS x. bitje a kiemelés 0. bitje lesz, BS (x+1). bitje a kiemelés 1. bitje lesz, stb…) // Ha a kiválasztandó bitek valamelyikének sorszáma nagyobb, mint a BS bitsorozat MSB bitjének sorszáma, akkor a BS bitsorozat bitjeit szükség szerint megtöbbszörözzük, azaz összefűzzük sajátmagával: BS#x_y == . . . :BS:BS:BS:BS#x_y.

• %100_1011_0101#2_5 ==> %0_1101
• %100_1011_0101#6_3 ==> %010
• %1011_1111#5_5 ==> %11_101 // A legmagasabb helyiértéken “túlnyúló” bitek a legalacsonyabb helyiértékűek lesznek. <== A többszörözési szabály miatt
• %1#0_5 ==> %1_1111 // Előző sor szabályának többszöri alkalmazásával.
• %10#0_10 ==> %10_1010_1010
• %10#1_10 ==> %01_0101_0101
• AL#12_3 ==> AL#4_3 // <== A többszörözési szabály miatt
• A példákban, itt és a következőkben – az érthetőség javítása érdekében, többnyire – csak konstansokra hivatkozunk.

Egyetlen bit kiemelése
BS#x: A BS bitsorozatnak az x sorszámú bitje. (BS#x==BS#x_1)

• %100_1011_0101#6 ==> %0

Bitek megszámlálása
BS#N_x: Az x értékű bitek száma a BS
bitsorozatban. (x legális értékei: 0, 1)
BS#N:
A BS bitsorozat bitjeinek száma (BS#N==(BS#N_0)+(BS#N_1))

• %10_0010#N ==> 6
• EAX#N ==> 32
• DH#N ==> 8

• %10_0010#N_0 ==> 4
  
• %10_0010#N_1 ==> 2
  

Legmagasabb helyiértékű bit (MSB) kiemelése
BS#^ == BS#((BS#N)-1) == BS#((BS#N)-1)_1

• %10_0101#^ ==> %1
  

Zérus kiterjesztés ill. magas helyiértékű bitek kiemelése
BS#+x:
a BS bitsorozat kibővítése x bit méretre a magas helyiértékeken elhelyezett 0 bitekkel

• %101#+7 ==> %000_0101
• %1101#+2 ==> %11 // ha x kisebb, mint a bővítendő bitsorozat mérete, akkor a magas helyiértékű x bit
• %1101#+4 ==> %1101 // ha x megegyezik a
  bitsorozat méretével, akkor maga a bitsorozat
• Megj: BS#+x == ((%0#0_x):BS)#0_x – kivéve, ha x<BS#N (ekkor a magas helyiértékű bitek lesznekl kiemelve,nem az alacsonyak)

Előjel kiterjesztés ill. alacsony helyiértékű bitek kiemelése
BS#-x: a BS bitsorozat kibővítése x bit méretre, a legmagasabb helyiértékű bit megfelelő számú ismétlésével

• %101#-7 ==> %111_1101
• %1101#-2 ==> %01 // ha x kisebb, mint a bővítendő bitsorozat mérete, akkor az alacsony helyiértékű x bit
• %0101#-7 ==> %000_0101
• %1101#-4 ==> %1101 // ha x megegyezik a
  bitsorozat méretével, akkor maga a bitsorozat
• Megj: BS#-x == (((BS#^)#0_x):BS)#0_x

Aritmetikai alapműveletek (túlcsordulás esetén sem változik a bitsorozat mérete)

• %101#-7 + %101#+7 ==> %111_1101 + %000_0101 ==> %000_0010
• %101#-7 – %101#+7 ==> %111_1101 – %000_0101 ==> %111_1000

Eltolások – jobbra és balra / Ezen műveletek nem változtatják meg a bitsorozat hosszát!
BS#<x:
A BS bitsorozat balra tolása x bittel. Az alacsony helyiértékeken új 0 bitek jelennek meg
BS#>x:
A BS bitsorozat jobbra tolása x bittel. A magas helyiértékeken új 0 bitek jelennek
meg
BS#>>x:
A BS bitsorozat jobbra tolása x bittel. A magas helyiértékeken az MSB (előjel-) bit ismétlődik

• %101#<1 ==> %010 ; %1001_0110#<3 ==> %1011_0000
• %101#>1 ==> %010 ; %1001_0110#>3 ==> %0001_0010
  
  
• %101#>>1 ==> %110 ; %1001_0110#>>3 ==> %1111_0010 ; %0001_0110#>>3 ==> %0000_0010

Forgatások – jobbra és balra
BS#<x<:
A BS bitsorozat balra forgatása x bittel. Az alacsony helyiértékeken a magas helyiértékről kiforgatott bitek jelennek meg.
BS#>x>:
A BS bitsorozat jobbra forgatása x bittel. A magas helyiértékeken az alacsony helyiértékről kiforgatott bitek jelennek meg.

• %101#<1< ==> %011 ; %1001_0110#<3< ==> %1011_0100
• %101#>1> ==> %110 ; %1001_0110#>3> ==>1101_0010

Bitsorrend megfordítása (Tükrözése)

• %1010#T ==> %0101
• %101001#T ==> %100101
  

Bitenkénti logikai műveletek
BS1 & BS2 : Bitenkénti logikai és művelet a BS1 és BS2 bitsorozatok között
BS1 | BS2
: Bitenkénti logikai vagy művelet a BS1 és BS2 bitsorozatok között
BS1 ^ BS2
: Bitenkénti logikai kizáró vagy művelet a BS1 és BS2 bitsorozatok között

• %1010 & %1100 ==> %1000 // Az eredmény valamely bitje akkor 1, ha midkét bitsorozatban 1 található az adott sorszámú helyen
  
• %1010 | %1100 ==> %1110 // Az eredmény valamely bitje akkor 1, ha legalább az egyik bitsorozatban 1 található az adott sorszámú helyen
• %1010 ^ %1100 ==> %0110 // Az eredmény valamely bitje akkor 1, ha a két bitsorozatban eltérő bitek találhatóak az adott sorszámú helyen

Ezek alapján a feladat megoldásának forráskódja itt található. Különösebb kommentárt nem fűznék hozzá, hisz minden sor utasítás meg van magyarázva a forrásban.