Логические операции

К логическим операциям относятся: логическое умножение (И, AND), логическое сложение (ИЛИ, OR), исключающее ИЛИ (XOR) и отрицание (NOT). Все эти инструкции изменяют регистр признаков.

Команда AND

Команда AND выполняет логическое умножение двух операндов — ol и о2. Результат сохраняется в операнде ol. Типы операндов такие же, как у команды ADD: операнды могут быть 8-, 16- или 32- битными регистрами, адресами памяти или непосредственными значениями.

AND o l, o2

Следующий пример вычисляет логическое И логической единицы и логического

нуля (1 AND 0).

mov a l, 1

mov b l, 0

and a l. b l

AL = one

BL = zero

AL = AL and BL = 0

Тот же самый пример, но записанный более компактно:

mov a l, 1;AL = one

and a l, 0; AL = AL and 0 = 1 and 0 = 0

Команда OR

Команда OR выполняет логическое сложение двух операндов — ol и о2. Результат сохраняется в операнде ol. Типы операндов такие же, как у команды

AND.

OR ol, o2

Дополнительные примеры использования логических команд будут приведены в последнем пункте данной главы. А пока рассмотрим простой пример установки наименее значимого бита (первый справа) переменной mask в 1.

or byte [mask],1

Команда XOR

Вычисляет так называемое «исключающее ИЛИ» операндов ol и о2. Результат сохраняется в о1. Типы операндов такие же, как у предыдущих инструкций. Формат команды:

XOR o l, о2

Исключающее ИЛИ обратимо: выражение ((х хог у) хог у) снова возвратит

х.

mov al,0x55; AL = 0x55

хог al,0xAA;AL = AL xor OxAA

xor al,0xAA;возвращаем в AL исходное значение - 0x55

Команда NOT

Используется для инверсии отдельных битов единственного операнда, который может быть регистром или памятью. Соответственно команда может быть записана в трех различных форматах:

NOT r/m8

NOT r/ml 6

NOT r/m32

Следующий пример демонстрирует различие между операциями N O T и NEG:

mov al,00000010b;AL = 2

mov bl,al;BL = 2

not al;после этой операции мы получим

;11111101b = OxFD (-3)

neg bl;a после этой операции результат будет

/другим: 11111110 = OxFE (-2)

Массивы битов (разрядные матрицы)

Любое число можно записать в двоичной системе в виде последовательности нулей и единиц. Например, любое 16-разрядное число состоит из 16 двоичных цифр — 0 и 1. Мы можем использовать одно число для хранения шестнадцати различных состояний — флагов. Нам не нужно тратить место на хранение 16 различных переменных, ведь для описания состояния (включено/выключено) вполне достаточно 1 бита. Переменная, используемая для хранения флагов, называется разрядной матрицей или массивом битов.

Высокоуровневые языки программирования также используют разрядные матрицы, например, при хранении набора значений перечисления, для экономии памяти. Мы уже знакомы с одной разрядной матрицей, которая очень часто используется в программировании — это регистр признаков микропроцессора. Мы будем очень часто сталкиваться с разрядными матрицами при программировании различных устройств: видеоадаптера, звуковой платы и т.д. В этом случае изменение одного бита в разрядной матрице может изменить режим работы устройства.

Для изменения значения отдельных битов в матрице служат логические операции. Первый операнд задает разрядную матрицу, с которой мы будем работать, а второй операнд задает так называемую маску, используемую для выбора отдельных битов.

Для установки определенных битов массива в единицу (все остальные биты при этом должны остаться без изменения) применяется команда OR. В качестве маски возьмите двоичное число, в котором единицы стоят на месте тех битов, которые вы хотите установить в массиве. Например, если вы хотите установить первый и последний биты массива, вы должны использовать маску 10000001. Все остальные биты останутся нетронутыми, поскольку 0 OR X всегда возвращает X.

Чтобы сбросить некоторые биты (установить их значение в 0), возьмите в качестве маски число, в котором нули стоят на месте тех битов, которые вы хотите сбросить, а единицы — во всех остальных позициях, а потом используйте команду AND. Поскольку 1 AND X всегда возвращает X, мы сбросим только необходимые нам биты.

Рассмотрим несколько примеров.

Пример. В регистре AL загружен массив битов. Нужно установить все нечетные позиции в 1. Предыдущее состояние массива неизвестно. or al, 10101010b;маска устанавливает все нечетные биты в 1

Пример. В массиве битов, хранящемся в регистре AL, сбросить 0-й и 7-й биты, все остальные оставить без изменения. Исходное состояние массива также неизвестно.

and a l, 01111110b;каждая 1 в маске сохраняет бит

;в ее позиции

С помощью XOR также можно изменять значения битов, не зная предыдущего состояния. Для этого в маске установите 1 для каждого бита, который вы хотите инвертировать (0 станет 1, а 1 станет 0), а для всех оставшихся битов установите 0. Если мы выполним XOR дважды, то получим исходное значение. Такое поведение операции XOR позволяет использовать эту команду для простого шифрования: к каждому байту шифруемых данных применяется XOR с постоянной маской (ключом), а для дешифровки тот же ключ применяется (XOR) к шифрованным данным.

УРОК 29

Дата добавления: 2014-01-06