Das Assembler-Buch

998 Pages·1999·4.179 MB·German

by  Podschun T.E.

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Das Assemblerbuch
http://kickme.to/tiger/
Das Assembler-Buch
Professionelle Programmierung
Trutz Eyke Podschun
Das Assembler-Buch
Grundlagen und Hochsprachenoptimierung
4., aktualisierte Auflage
An imprint of Addison Wesley Longman, Inc.
Bonn • Reading, Massachusetts • Menlo Park, California
New York • Harlow, England • Don Mills, Ontario
Sydney • Mexico City • Madrid • Amsterdam
Die Deutsche Bibliothek – CIP-Einheitsaufnahme
Das Assembler-Buch ; Grundlagen und Hochsprachenoptimierung [Medienkombination] /
Trutz Eyke Podschun. – Bonn : Addison-Wesley-Longman, 1999
(Professionelle Programmierung)
ISBN 3-8273-1513-1
Buch. – 4., aktualisierte Auflage – 1999
Gb.
CD-ROM. – 4., aktualisierte Auflage – 1999
© 1999 Addison Wesley Longman Verlag GmbH, 4. Auflage 1999
Lektorat: Susanne Spitzer und Friederike Daenecke
Satz: Reemers EDV-Satz, Krefeld. Gesetzt aus der Palatino 9,5 Punkt
Belichtung, Druck und Bindung: Kösel GmbH, Kempten
Produktion: TYPisch Müller, München
Umschlaggestaltung: vierviertel gestaltung, Köln
Das verwendete Papier ist aus chlorfrei gebleichten Rohstoffen hergestellt und alterungsbeständig. Die
Produktion erfolgt mit Hilfe umweltschonender Technologien und unter strengsten Auflagen in einem
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Inhalt
Vorwort zur vierten Auflage xiii
Vorwort zur dritten Auflage xiv
Vorwort zur zweiten Auflage xvi
Vorwort xvii
Einleitung xxi
Teil 1
Grundlagen 1
1 Die Register des 8086 3
1.1 Der Adreßraum des 8086 6
1.2 Ports 12
2 Der Befehlssatz des 8086 16
2.1 Ein- und Ausgabeoperationen 18
2.2 Vergleichsoperationen 25
2.3 Sprungbefehle 32
2.4 Flags 40
2.5 Bitschiebeoperationen 41
2.6 Logische Operationen 46
2.7 Arithmetische Operationen 50
2.8 Stringoperationen 64
2.9 Korrekturoperationen 71
2.10 Sonstige Operationen 78
3 Die Register des 8087 80
4 Der Befehlssatz des 8087 87
4.1 Arithmetische Operationen mit Realzahlen 89
4.2 Weitere arithmetische Operationen mit Realzahlen 98
4.3 Arithmetische Operationen mit Integerzahlen 105
4.4 Weitere Operationen mit Zahlen 108
4.5 Sonderfall: BCDs 108
4.6 Rechenstackmanipulationen 109
4.7 Allgemeine Coprozessorbefehle 111
vi Inhalt
5 Zusammenarbeit zwischen 8086 und 8087 115
6 ˜nderungen beim 80186/80188 120
7 Der 80187 122
8 ˜nderungen beim 80286/80287 123
9 Zusammenarbeit zwischen 80286 und 80287 127
10 ˜nderungen beim 80386/80387 128
11 Der Adre(cid:223)raum des 80386 140
12 ˜nderungen beim 80486 143
13 Zusammenarbeit zwischen dem 80486 und der
Floating-Point-Unit 146
14 ˜nderungen beim Pentium 146
15 ˜nderungen beim Pentium Pro 148
16 ˜nderungen beim Pentium II 150
17 Die MMX-Technologie 151
17.1 Neue MMX-Datenformate 152
17.2 Die »neuen« MMX-Register 153
17.3 »Herumwickeln« und »Sättigen« 155
17.4 Neue MMX-Befehle 157
17.5 Beispiele für die Nutzung von MMX-Befehlen 170
17.6 MMX und die Floating-Point Unit 173
18 Windows 9x und Windows NT 176
18.1 Die Berechnung von Adressen Teil 1 –
Theorie: Von der effektiven zur physikalischen Adresse 179
18.1.1 Die logische Adresse 179
18.1.2 Segmente und ihre Deskriptoren 180
18.1.3 Die globale Deskriptortabelle und ihr Register 184
18.1.4 Segmentselektoren und ihre Register 186
18.1.5 Lokale Deskriptortabellen und deren Register 188
18.1.6 Die virtuelle Adresse 189
18.1.7 Die Page –
Abbildung der kleinsten Einheit des segmentierten physikalischen Speichers 190
Inhalt vii
18.1.8 Die Page Table 194
18.1.9 Das Page Table Directory und sein Register 196
18.1.10 Die physikalische Adresse 196
18.1.11 Der Paging-Mechanismus – ein Beispiel 197
18.2 Die Berechnung von Adressen Teil 2 – Praxis:
Adressen aus der Sicht des Assemblerprogrammierers 202
18.2.1 Präfix und OpCode 202
18.2.2 Das MOD-Byte in 16-Bit-Umgebungen 207
18.2.3 Die MOD- und SIB-Bytes in 32-Bit-Umgebungen 208
18.3 Die Berechnung von Adressen Teil 3 – praktische Beispiele 210
19 Multitasking 214
19.1.1 Der Task 215
19.1.2 Der Task-State 216
19.1.3 Das Task-State-Segment 217
19.1.4 Der Task-State-Segmentdeskriptor 219
19.1.5 Das Task-Register des Prozessors 220
19.1.6 Task Switches 220
19.2 Gates 223
19.2.1 Tore zu fremdem Terrain 223
19.2.2 Gate-Deskriptoren 224
19.2.3 Das rechte Tor zur rechten Zeit 226
19.3 Interrupts und Exceptions 228
19.3.1 Interrupts 229
19.3.2 Exceptions 230
19.3.3 Die Interrupt-Deskriptortabelle (IDT) 230
19.3.4 Das Interrupt-Deskriptortabellenregister des Prozessors 232
19.3.5 Nutzung von Interrupt und Exceptions 232
19.4 Schutzmechanismen 233
19.4.1 Die Prüfung der Segmentgrößen 233
19.4.2 Die Prüfung der Segmenttypen 235
19.4.3 Zugriffsprivilegien 235
19.4.4 Schutzmechanismen auf Page-Ebene 240
19.4.5 Kommunikation mit der Peripherie: Die Ports 241
19.4.6 Weitere Schutzmechanismen 245
Teil 2
Arbeiten mit dem Assembler 247
20 Hallo, Welt! 249
20.1 Die Segmente eines Assemblerprogramms 252
20.2 Das erste Programm 263
20.3 Eine nicht ganz unwichtige Assembleranweisung 265
20.4 Nachtrag 267
viii Inhalt
21 Hallo, Coprozessor 270
21.1 Unser zweites Programm 270
21.2 Das eigentliche Programm 273
22 Wie hei(cid:223)t Du, Coprozessor? 279
22.1 Die Strategie 279
22.2 Ein Stapel Worte 281
22.3 Bürokratie! 283
22.4 Unterprogramme 285
22.5 Ein weiterer Stapel Worte 286
22.6 Coprozessorunterscheidung 293
22.7 Function or not function – that is a decision! 298
22.8 Kombination der Routinen zum Programm 307
22.9 Die Geschwindigkeit des Coprozessors 311
23 Makros 318
24 Namen f(cid:252)r Werte: EQU 325
25 Assembler und Hochsprachen 327
25.1 Sind Sie im Bilde? Aber fallen Sie bloß nicht aus dem Rahmen! 329
25.2 Parameter für Routinen 334
26 Assembler und Pascal 336
26.1 Parameter in Pascal 336
26.2 Funktionswerte in Pascal 345
26.3 Einbindung von Assemblermodulen in Pascal-Programme 350
26.4 Wie arbeitet der Compiler? 357
27 Assembler und C 359
27.1 Parameter in C 359
27.2 Funktionswerte in C 366
27.3 Parameter und Funktionen in C, Teil 2 369
27.4 Einbinden von Assemblermodulen in C-Programme 374
27.5 Wie arbeitet der Compiler? 380
28 Assembler und Delphi 381
29 Der integrierte Assembler 398
30 Optimierungen beim Programmieren 410
30.1 »Optimierte« Compiler oder »optimiertes Denken«? 410
30.2 Optimieren mit dem Assembler 417
30.3 Noch ein Beispiel 427
Inhalt ix
30.4 Spezielle Optimierungen 431
30.5 Optimierungen bei 32-Bit-Betriebssystemen und -Prozessoren 433
30.6 Generelle Tips zum Optimieren 435
31 8087-Emulation 437
32 Strukturen 444
32.1 STRUC 444
32.2 UNION 448
32.3 Verschachtelte Strukturen 450
32.4 Andere Strukturen 451
32.5 Assembler und OOP 451
33 Vereinfachungen und Erg(cid:228)nzungen 451
33.1 Speichermodelle 451
33.2 Vereinfachte Segmentanweisungen 453
33.3 Sprachenvereinbarung 455
33.4 Argumentanweisungen 456
33.5 Lokale Variablen 458
33.6 Register retten 459
33.7 Automatische Sprungzielanpassung 461
33.8 Lokale Sprungziele 462
33.9 IDEAL, INVOKE usw. 465
34 Tips, Tricks und Anmerkungen 466
34.1 CMPXCHG, und wie die Probleme gelöst werden können 466
34.2 CPUID 472
34.3 Optimierung für Fortgeschrittene 473
34.4 Daten im Assemblermodul 484
Teil 3
Referenz 487
35 Prozessorbefehle 489
36 Coprozessorbefehle 685
37 MMX-Befehle 786
38 Condition Codes 814
38.1 Condition Codes bei Vergleichsbefehlen 814
38.2 Condition Codes bei Restbildung 814
38.3 Condition Codes nach FXAM 815