Another change to the STRICT documentation
[platform/upstream/nasm.git] / doc / nasmdoc.src
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \M{category}{Programming}
6 \M{title}{NASM - The Netwide Assembler}
7 \M{year}{2002}
8 \M{author}{The NASM Development Team}
9 \M{license}{All rights reserved. This document is redistributable under the licence given in the file "COPYING" distributed in the NASM archive.}
10 \M{summary}{This file documents NASM, the Netwide Assembler: an assembler targetting the Intel x86 series of processors, with portable source.}
11 \M{infoname}{NASM}
12 \M{infofile}{nasm}
13 \M{infotitle}{The Netwide Assembler for x86}
14 \M{epslogo}{nasmlogo.eps}
15 \IR{-D} \c{-D} option
16 \IR{-E} \c{-E} option
17 \IR{-F} \c{-F} option
18 \IR{-I} \c{-I} option
19 \IR{-M} \c{-M} option
20 \IR{-On} \c{-On} option
21 \IR{-P} \c{-P} option
22 \IR{-U} \c{-U} option
23 \IR{-a} \c{-a} option
24 \IR{-d} \c{-d} option
25 \IR{-e} \c{-e} option
26 \IR{-f} \c{-f} option
27 \IR{-g} \c{-g} option
28 \IR{-i} \c{-i} option
29 \IR{-l} \c{-l} option
30 \IR{-o} \c{-o} option
31 \IR{-p} \c{-p} option
32 \IR{-s} \c{-s} option
33 \IR{-u} \c{-u} option
34 \IR{-v} \c{-v} option
35 \IR{-w} \c{-w} option
36 \IR{!=} \c{!=} operator
37 \IR{$, here} \c{$}, Here token
38 \IR{$, prefix} \c{$}, prefix
39 \IR{$$} \c{$$} token
40 \IR{%} \c{%} operator
41 \IR{%%} \c{%%} operator
42 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
43 \IA{%-1}{%+1}
44 \IR{%0} \c{%0} parameter count
45 \IR{&} \c{&} operator
46 \IR{&&} \c{&&} operator
47 \IR{*} \c{*} operator
48 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
49 \IR{/} \c{/} operator
50 \IR{//} \c{//} operator
51 \IR{<} \c{<} operator
52 \IR{<<} \c{<<} operator
53 \IR{<=} \c{<=} operator
54 \IR{<>} \c{<>} operator
55 \IR{=} \c{=} operator
56 \IR{==} \c{==} operator
57 \IR{>} \c{>} operator
58 \IR{>=} \c{>=} operator
59 \IR{>>} \c{>>} operator
60 \IR{?} \c{?} MASM syntax
61 \IR{^} \c{^} operator
62 \IR{^^} \c{^^} operator
63 \IR{|} \c{|} operator
64 \IR{||} \c{||} operator
65 \IR{~} \c{~} operator
66 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
67 \IA{%$$}{%$}
68 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
69 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
70 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
71 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
72 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
73 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
74 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
75 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
76 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
77 variables
78 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
79 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
80 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
81 \IR{autoconf} Autoconf
82 \IR{bitwise and} bitwise AND
83 \IR{bitwise or} bitwise OR
84 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
85 \IR{block ifs} block IFs
86 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
87 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
88 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
89 \IR{bsd} BSD
90 \IR{c calling convention} C calling convention
91 \IR{c symbol names} C symbol names
92 \IA{critical expressions}{critical expression}
93 \IA{command line}{command-line}
94 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
95 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
96 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
97 \IA{character constants}{character constant}
98 \IR{common object file format} Common Object File Format
99 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
100 in \c{elf}
101 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
102 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
103 \IR{declaring structure} declaring structures
104 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
105 \IR{devpac} DevPac
106 \IR{djgpp} DJGPP
107 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
108 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
109 \IR{dos} DOS
110 \IR{dos archive} DOS archive
111 \IR{dos source archive} DOS source archive
112 \IA{effective address}{effective addresses}
113 \IA{effective-address}{effective addresses}
114 \IR{elf} ELF
115 \IR{elf, 16-bit code and} ELF, 16-bit code and
116 \IR{elf shared libraries} ELF, shared libraries
117 \IR{executable and linkable format} Executable and Linkable Format
118 \IR{extern, obj extensions to} \c{EXTERN}, \c{obj} extensions to
119 \IR{freebsd} FreeBSD
120 \IR{freelink} FreeLink
121 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
122 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
123 convention
124 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
125 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
126 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
127 \IR{got} GOT
128 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
129 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
130 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
131 \IR{intel number formats} Intel number formats
132 \IR{linux, elf} Linux, ELF
133 \IR{linux, a.out} Linux, \c{a.out}
134 \IR{linux, as86} Linux, \c{as86}
135 \IR{logical and} logical AND
136 \IR{logical or} logical OR
137 \IR{logical xor} logical XOR
138 \IR{masm} MASM
139 \IA{memory reference}{memory references}
140 \IR{minix} Minix
141 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
142 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
143 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
144 \IR{mmx registers} MMX registers
145 \IA{modr/m}{modr/m byte}
146 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
147 \IR{ms-dos} MS-DOS
148 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
149 \IR{multipush} \c{multipush} macro
150 \IR{nasm version} NASM version
151 \IR{netbsd} NetBSD
152 \IR{omf} OMF
153 \IR{openbsd} OpenBSD
154 \IR{operating system} operating system
155 \IR{os/2} OS/2
156 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
157 \IR{passes} passes, assembly
158 \IR{perl} Perl
159 \IR{pic} PIC
160 \IR{pharlap} PharLap
161 \IR{plt} PLT
162 \IR{plt} \c{PLT} relocations
163 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
164 \IA{preprocessor expressions}{preprocessor, expressions}
165 \IA{preprocessor loops}{preprocessor, loops}
166 \IA{preprocessor variables}{preprocessor, variables}
167 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
168 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
169 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
170 Object File Format
171 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
172 \IA{repeating}{repeating code}
173 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
174 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
175 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
176 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
177 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
178 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
179 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
180 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
181 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
182 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
183 \IR{shift command} \c{shift} command
184 \IA{sib}{sib byte}
185 \IR{sib byte} SIB byte
186 \IR{solaris x86} Solaris x86
187 \IA{standard section names}{standardised section names}
188 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
189 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
190 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
191 \IR{tlink} \c{TLINK}
192 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
193 \IR{unix} Unix
194 \IA{sco unix}{unix, sco}
195 \IR{unix, sco} Unix, SCO
196 \IA{unix source archive}{unix, source archive}
197 \IR{unix, source archive} Unix, source archive
198 \IA{unix system v}{unix, system v}
199 \IR{unix, system v} Unix, System V
200 \IR{unixware} UnixWare
201 \IR{val} VAL
202 \IR{version number of nasm} version number of NASM
203 \IR{visual c++} Visual C++
204 \IR{www page} WWW page
205 \IR{win32} Win32
206 \IR{windows} Windows
207 \IR{windows 95} Windows 95
208 \IR{windows nt} Windows NT
209 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
210 \# \IC{program entry point}{start point, program}
211 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
212 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
213 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
214
215
216 \C{intro} Introduction
217
218 \H{whatsnasm} What Is NASM?
219
220 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
221 portability and modularity. It supports a range of object file
222 formats, including Linux and \c{NetBSD/FreeBSD} \c{a.out}, \c{ELF}, 
223 \c{COFF}, Microsoft 16-bit \c{OBJ} and \c{Win32}. It will also output
224 plain binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to
225 understand, similar to Intel's but less complex. It supports \c{Pentium},
226 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE} and \c{SSE2} opcodes, and has
227 macro capability.
228
229
230 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
231
232 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
233 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
234 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
235 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
236
237 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
238 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
239
240 \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and Unix, but it's not
241 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
242 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
243 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
244 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
245 it (properly).
246
247 \b \i\c{as86} is Minix- and Linux-specific, and (my version at least)
248 doesn't seem to have much (or any) documentation.
249
250 \b \i\c{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
251 DOS.
252
253 \b \i\c{TASM} is better, but still strives for MASM compatibility,
254 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
255 is essentially MASM's, with the contradictions and quirks that
256 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode).
257 It's expensive too. And it's DOS-only.
258
259 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
260 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
261 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
262 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
263 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
264 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
265 Again.
266
267
268 \S{legal} Licence Conditions
269
270 Please see the file \c{Licence}, supplied as part of any NASM
271 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
272 may use NASM.
273
274
275 \H{contact} Contact Information
276
277 The current version of NASM (since about 0.98.08) are maintained by a
278 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
279 (see below for the link).
280 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
281
282 NASM has a \i{WWW page} at
283 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm},
284 and another, with additional information, at
285 \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
286
287 The original authors are \i{e\-mail}able as
288 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
289 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
290 The latter is no longer involved in the development team.
291
292 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official sites
293 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm}
294 and to
295 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
296 and
297 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
298
299 Announcements are posted to
300 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
301 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
302 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
303
304 If you want information about NASM beta releases, and the current
305 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email list
306 by registering at
307 \W{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}\c{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel},
308 \W{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}\c{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}
309 and
310 \W{http://sourceforge.net/projects/nasm}\c{http://sourceforge.net/projects/nasm}.
311
312 The preferred list is the list at Sourceforge, which is also the home to
313 the latest nasm source code and releases. The other lists are open, but
314 may not continue to be supported in the long term.
315
316
317 \H{install} Installation
318
319 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
320
321 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
322 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
323 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
324
325 The archive will contain four executable files: the NASM executable
326 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
327 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
328 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
329 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
330 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
331 executable.
332
333 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
334 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
335 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
336 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
337 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
338
339 That's it - NASM is installed. You don't need the nasm directory
340 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
341 so you can delete it if you need to save space; however, you may
342 want to keep the documentation or test programs.
343
344 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
345 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
346 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
347 rebuild your copy of NASM from scratch.
348
349 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
350 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
351 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
352 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
353 script. Although the NASM 0.98 distribution includes these generated
354 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
355 interpreter) if you change insns.dat, standard.mac or the
356 documentation. It is possible future source distributions may not
357 include these files at all. Ports of \i{Perl} for a variety of
358 platforms, including DOS and Windows, are available from
359 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
360
361
362 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
363
364 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
365 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
366 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
367 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
368 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
369
370 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
371 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
372 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
373 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
374 accordingly.
375
376 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
377 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
378 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
379 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
380 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
381 configure script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
382 install the programs yourself.
383
384 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
385 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
386 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
387 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
388
389 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
390 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
391 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
392 There is also a Makefile.unx file in the \c{rdoff} subdirectory.
393
394
395 \C{running} Running NASM
396
397 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
398
399 To assemble a file, you issue a command of the form
400
401 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
402
403 For example,
404
405 \c nasm -f elf myfile.asm
406
407 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
408
409 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
410
411 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
412
413 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
414 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
415 to give a listing file name, for example:
416
417 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
418
419 To get further usage instructions from NASM, try typing
420
421 \c nasm -h
422
423 This will also list the available output file formats, and what they
424 are.
425
426 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out}
427 or \c{ELF}, type
428
429 \c file nasm
430
431 (in the directory in which you put the NASM binary when you
432 installed it). If it says something like
433
434 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
435
436 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
437 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
438
439 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
440
441 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
442 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems have long been obsolete,
443 and are rare these days.)
444
445 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
446 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
447 messages.
448
449
450 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
451
452 NASM will normally choose the name of your output file for you;
453 precisely how it does this is dependent on the object file format.
454 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
455 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
456 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
457 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
458 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
459 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
460 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
461 the output file \c{myfile}.
462
463 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
464 has the same name as the input file, in which case it will give a
465 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
466
467 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
468 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
469 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
470 with the name you wish for the output file, either with or without
471 an intervening space. For example:
472
473 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
474 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
475
476 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
477 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
478
479
480 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
481
482 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
483 output file format for you itself. In the distribution versions of
484 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
485 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
486 choose what you want the default to be.
487
488 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
489 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
490
491 A complete list of the available output file formats can be given by
492 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
493
494
495 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
496
497 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
498 optional space) by a file name, NASM will generate a
499 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
500 code are listed on the left, and the actual source code, with
501 expansions of multi-line macros (except those which specifically
502 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
503 right. For example:
504
505 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
506
507
508 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
509
510 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
511 This can be redirected to a file for further processing. For example:
512
513 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
514
515
516 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debugging Format}
517
518 This option can be used to select a debugging format for the output file.
519 The syntax is the same as for the -f option, except that it produces
520 output in a debugging format.
521
522 A complete list of the available debug file formats for an output format
523 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}.
524
525 This option is not built into NASM by default. For information on how
526 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
527
528
529 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
530
531 This option can be used to generate debugging information in the specified
532 format.
533
534 See \k{opt-F} for more information.
535
536
537 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
538
539 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
540 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
541 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
542 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
543 example) you want to load them into an editor.
544
545 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
546 which causes errors to be sent to the specified files rather than
547 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
548 the errors into a file by typing
549
550 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
551
552
553 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
554
555 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
556 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
557 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
558 program, you can type:
559
560 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
561
562 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
563
564
565 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
566
567 When NASM sees the \i\c{%include} directive in a source file (see
568 \k{include}), it will search for the given file not only in the
569 current directory, but also in any directories specified on the
570 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
571 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
572
573 \c nasm -ic:\macrolib\ -f obj myfile.asm
574
575 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
576 optional).
577
578 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
579 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
580 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
581 prepended exactly as written to the name of the include file.
582 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
583 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
584
585 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
586 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
587 to search for the file \c{foobar.i}...)
588
589 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
590 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
591 more \c{-i} directives in the \c{NASMENV} environment variable (see
592 \k{nasmenv}).
593
594 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
595 be specified as \c{-I}.
596
597
598 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
599
600 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
601 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
602 option. So running
603
604 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
605
606 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
607 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
608
609 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
610 option can also be specified as \c{-P}.
611
612
613 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros}Pre-Define a Macro
614
615 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
616 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
617 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
618 could code
619
620 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
621
622 as an alternative to placing the directive
623
624 \c %define FOO 100
625
626 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
627 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
628 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
629 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
630 \c{-dDEBUG}.
631
632 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
633 be specified as \c{-D}.
634
635
636 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros}Undefine a Macro
637
638 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
639 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
640 option specified earlier on the command lines.
641
642 For example, the following command line:
643
644 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
645
646 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
647 program. This is useful to override options specified at a different
648 point in a Makefile.
649
650 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
651 be specified as \c{-U}.
652
653
654 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
655
656 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
657 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
658 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
659 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
660 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
661 if the \c{-o} option is also used).
662
663 This option cannot be applied to programs which require the
664 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
665 which depend on the values of symbols: so code such as
666
667 \c %assign tablesize ($-tablestart)
668
669 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
670
671
672 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
673
674 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
675 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
676 completely and assume the compiler has already done it, to save time
677 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
678 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
679 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
680
681
682 \S{opt-On} The \i\c{-On} Option: Specifying \i{Multipass Optimization}.
683
684 NASM defaults to being a two pass assembler. This means that if you
685 have a complex source file which needs more than 2 passes to assemble
686 correctly, you have to tell it.
687
688 Using the \c{-O} option, you can tell NASM to carry out multiple passes.
689 The syntax is:
690
691 \b \c{-O0} strict two-pass assembly, JMP and Jcc are handled more
692         like v0.98, except that backward JMPs are short, if possible.
693         Immediate operands take their long forms if a short form is
694         not specified.
695
696 \b \c{-O1} strict two-pass assembly, but forward branches are assembled
697         with code guaranteed to reach; may produce larger code than
698         -O0, but will produce successful assembly more often if
699         branch offset sizes are not specified.
700         Additionally, immediate operands which will fit in a signed byte
701         are optimised, unless the long form is specified.
702
703 \b \c{-On} multi-pass optimization, minimize branch offsets; also will
704         minimize signed immediate bytes, overriding size specification
705         when the \c{strict} keyword hasn't been used (see \k{strict}).
706         If 2 <= n <= 3, then there are 5 * n passes, otherwise there
707         are n passes.
708
709
710 Note that this is a capital O, and is different from a small o, which
711 is used to specify the output format. See \k{opt-o}.
712
713
714 \S{opt-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
715
716 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's \i\c{TASM}.
717 When NASM's \c{-t} option is used, the following changes are made:
718
719 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
720
721 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
722 the command line. This is different from the \c{-@resp} style that NASM
723 natively supports.
724
725 \b size override is supported within brackets. In TASM compatible mode,
726 a size override inside square brackets changes the size of the operand,
727 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax. E.g.
728 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.
729 Note that you lose the ability to override the default address type for
730 the instruction.
731
732 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to
733 TASM's \c{ARG} directive.
734
735 \b \c{%local} preprocessor directive
736
737 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
738
739 \b unprefixed forms of some directives supported (\c{arg}, \c{elif},
740 \c{else}, \c{endif}, \c{if}, \c{ifdef}, \c{ifdifi}, \c{ifndef},
741 \c{include}, \c{local})
742
743 \b more...
744
745 For more information on the directives, see the section on TASM
746 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
747
748
749 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
750
751 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
752 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
753 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
754 conditions are reported like errors, but come up with the word
755 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
756 generating an output file and returning a success status to the
757 operating system.
758
759 Some conditions are even less severe than that: they are only
760 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
761 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
762 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
763 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
764 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
765 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
766
767 The \i{suppressible warning} classes are:
768
769 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
770 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
771 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
772 you might want to disable it.
773
774 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
775 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
776 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
777 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
778
779 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
780 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
781 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
782 enabled by default.
783
784
785 \S{opt-v} The \i\c{-v} Option: Display \i{Version} Info
786
787 Typing \c{NASM -v} will display the version of NASM which you are using,
788 and the date on which it was compiled.
789
790 You will need the version number if you report a bug.
791
792
793 \S{nasmenv} The \c{NASMENV} \i{Environment} Variable
794
795 If you define an environment variable called \c{NASMENV}, the program
796 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
797 processed before the real command line. You can use this to define
798 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
799 options in the \c{NASMENV} variable.
800
801 The value of the variable is split up at white space, so that the
802 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
803 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
804 what you might want, because it will be split at the space and the
805 NASM command-line processing will get confused by the two
806 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
807
808 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
809 \c{NASMENV} environment variable with some character that isn't a minus
810 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
811 character} for options. So setting the \c{NASMENV} variable to the
812 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
813 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
814
815 This environment variable was previously called \c{NASM}. This was
816 changed with version 0.98.31.
817
818
819 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
820
821 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
822 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
823 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
824 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
825 skipping this section.
826
827
828 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
829
830 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
831 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
832 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
833 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
834 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
835 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
836 will distinguish between labels differing only in case.
837
838
839 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
840
841 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
842 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
843 practical, for the user to look at a single line of NASM code
844 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
845 if you declare, for example,
846
847 \c foo     equ     1
848 \c bar     dw      2
849
850 then the two lines of code
851
852 \c         mov     ax,foo
853 \c         mov     ax,bar
854
855 generate completely different opcodes, despite having
856 identical-looking syntaxes.
857
858 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
859 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
860 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
861 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
862 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
863 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
864 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
865 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
866
867 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
868 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
869 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
870 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
871 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
872 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
873
874 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
875 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
876 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
877 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
878 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
879 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
880 \e{everything} is a label.
881
882 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
883 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
884 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
885 portion outside square brackets and another portion inside. The
886 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
887 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
888
889
890 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
891
892 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
893 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
894 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
895 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
896 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
897 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
898 \c{mov word [var],2}.
899
900 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
901 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
902 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
903 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
904 the strings being manipulated.
905
906
907 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
908
909 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
910 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
911 choose to put in your segment registers, and will never
912 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
913
914
915 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
916
917 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
918 memory models. The programmer has to keep track of which functions
919 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
920 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
921 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
922 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
923 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
924 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
925 track of which external variable definitions are far and which are
926 near.
927
928
929 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
930
931 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
932 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
933 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
934 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
935
936 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
937 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
938 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
939 on a misunderstanding by the authors.
940
941
942 \S{qsother} Other Differences
943
944 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
945 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
946
947 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
948 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
949 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
950 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
951 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
952 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
953 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
954
955 In addition to all of this, macros and directives work completely
956 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
957 details.
958
959
960 \C{lang} The NASM Language
961
962 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
963
964 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
965 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
966 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
967
968 \c label:    instruction operands        ; comment
969
970 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
971 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
972 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
973 presence and nature of the instruction field.
974
975 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
976 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
977 backslash-ended line.
978
979 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
980 have white space before them, or instructions may have no space
981 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
982 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
983 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
984 valid source line which does nothing but define a label. Running
985 NASM with the command-line option
986 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
987 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
988
989 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
990 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
991 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
992 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
993 An identifier may also be prefixed with a \I{$, prefix}\c{$} to
994 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
995 reserved word; thus, if some other module you are linking with
996 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
997 code to distinguish the symbol from the register.
998
999 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
1000 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
1001 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
1002 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
1003 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
1004 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
1005 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
1006 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
1007 override}segment register as an instruction prefix: coding
1008 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
1009 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
1010 syntactic features of the language, but for instructions such as
1011 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
1012 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
1013 \c{es lodsb}.
1014
1015 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
1016 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
1017 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
1018
1019 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
1020 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
1021
1022 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
1023 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
1024 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
1025 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
1026 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
1027 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
1028
1029 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
1030 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1031 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1032 all forms of each supported instruction are given in
1033 \k{iref}. For example, you can code:
1034
1035 \c         fadd    st1             ; this sets st0 := st0 + st1
1036 \c         fadd    st0,st1         ; so does this
1037 \c
1038 \c         fadd    st1,st0         ; this sets st1 := st1 + st0
1039 \c         fadd    to st1          ; so does this
1040
1041 Almost any floating-point instruction that references memory must
1042 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1043 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1044
1045
1046 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1047
1048 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1049 instructions, are used in the instruction field anyway because
1050 that's the most convenient place to put them. The current
1051 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1052 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
1053 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1054 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1055
1056
1057 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
1058
1059 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1060 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
1061 be invoked in a wide range of ways:
1062 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1063
1064 \c       db    0x55                ; just the byte 0x55
1065 \c       db    0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1066 \c       db    'a',0x55            ; character constants are OK
1067 \c       db    'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1068 \c       dw    0x1234              ; 0x34 0x12
1069 \c       dw    'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
1070 \c       dw    'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
1071 \c       dw    'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
1072 \c       dd    0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1073 \c       dd    1.234567e20         ; floating-point constant
1074 \c       dq    1.234567e20         ; double-precision float
1075 \c       dt    1.234567e20         ; extended-precision float
1076
1077 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
1078 constants as operands.
1079
1080
1081 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
1082
1083 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1084 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1085 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
1086 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1087 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1088 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1089 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1090 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1091 \k{crit}.
1092
1093 For example:
1094
1095 \c buffer:         resb    64              ; reserve 64 bytes
1096 \c wordvar:        resw    1               ; reserve a word
1097 \c realarray       resq    10              ; array of ten reals
1098
1099
1100 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1101
1102 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1103 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1104 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1105 directly into a game executable file. It can be called in one of
1106 these three ways:
1107
1108 \c     incbin  "file.dat"             ; include the whole file
1109 \c     incbin  "file.dat",1024        ; skip the first 1024 bytes
1110 \c     incbin  "file.dat",1024,512    ; skip the first 1024, and
1111 \c                                    ; actually include at most 512
1112
1113
1114 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1115
1116 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1117 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1118 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1119 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1120 example,
1121
1122 \c message         db      'hello, world'
1123 \c msglen          equ     $-message
1124
1125 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1126 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1127 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1128 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1129 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1130 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1131 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1132 (\k{crit}).
1133
1134
1135 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1136
1137 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1138 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1139 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1140 code
1141
1142 \c zerobuf:        times 64 db 0
1143
1144 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1145 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1146 \e{expression}, so you can do things like
1147
1148 \c buffer: db      'hello, world'
1149 \c         times 64-$+buffer db ' '
1150
1151 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1152 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1153 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1154
1155 \c         times 100 movsb
1156
1157 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1158 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1159 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1160
1161 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1162 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1163
1164 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1165 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1166 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1167 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1168 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1169
1170
1171 \H{effaddr} Effective Addresses
1172
1173 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1174 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1175 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1176 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1177 example:
1178
1179 \c wordvar dw      123
1180 \c         mov     ax,[wordvar]
1181 \c         mov     ax,[wordvar+1]
1182 \c         mov     ax,[es:wordvar+bx]
1183
1184 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1185 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1186
1187 More complicated effective addresses, such as those involving more
1188 than one register, work in exactly the same way:
1189
1190 \c         mov     eax,[ebx*2+ecx+offset]
1191 \c         mov     ax,[bp+di+8]
1192
1193 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1194 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1195 all right:
1196
1197 \c     mov     eax,[ebx*5]             ; assembles as [ebx*4+ebx]
1198 \c     mov     eax,[label1*2-label2]   ; ie [label1+(label1-label2)]
1199
1200 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1201 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1202 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1203 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1204 generate the latter on the grounds that the former requires four
1205 bytes to store a zero offset.
1206
1207 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1208 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1209 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1210 default segment registers.
1211
1212 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1213 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1214 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1215 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1216 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1217 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1218 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1219 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1220 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1221 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1222 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1223
1224 The form described in the previous paragraph is also useful if you
1225 are trying to access data in a 32-bit segment from within 16 bit code.
1226 For more information on this see the section on mixed-size addressing
1227 (\k{mixaddr}). In particular, if you need to access data with a known
1228 offset that is larger than will fit in a 16-bit value, if you don't
1229 specify that it is a dword offset, nasm will cause the high word of
1230 the offset to be lost.
1231
1232 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1233 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1234 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1235 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1236 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1237 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1238
1239
1240 \H{const} \i{Constants}
1241
1242 NASM understands four different types of constant: numeric,
1243 character, string and floating-point.
1244
1245
1246 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1247
1248 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1249 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1250 suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1251 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1252 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1253 that the \I{$, prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1254 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1255 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1256
1257 Some examples:
1258
1259 \c         mov     ax,100          ; decimal
1260 \c         mov     ax,0a2h         ; hex
1261 \c         mov     ax,$0a2         ; hex again: the 0 is required
1262 \c         mov     ax,0xa2         ; hex yet again
1263 \c         mov     ax,777q         ; octal
1264 \c         mov     ax,10010011b    ; binary
1265
1266
1267 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1268
1269 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1270 either single or double quotes. The type of quote makes no
1271 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1272 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1273 versa.
1274
1275 A character constant with more than one character will be arranged
1276 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1277
1278 \c           mov eax,'abcd'
1279
1280 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1281 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1282 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1283 the sense of character constants understood by the Pentium's
1284 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1285
1286
1287 \S{strconst} String Constants
1288
1289 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1290 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1291 \i\c{INCBIN}.
1292
1293 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1294 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1295 for the conditions. So the following are equivalent:
1296
1297 \c       db    'hello'               ; string constant
1298 \c       db    'h','e','l','l','o'   ; equivalent character constants
1299
1300 And the following are also equivalent:
1301
1302 \c       dd    'ninechars'           ; doubleword string constant
1303 \c       dd    'nine','char','s'     ; becomes three doublewords
1304 \c       db    'ninechars',0,0,0     ; and really looks like this
1305
1306 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1307 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1308 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1309 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1310 three-character or four-character constants are treated as strings
1311 when they are operands to \c{dw}.
1312
1313
1314 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1315
1316 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1317 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1318 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1319 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1320 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1321 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1322 floating-point constant.
1323
1324 Some examples:
1325
1326 \c       dd    1.2                     ; an easy one
1327 \c       dq    1.e10                   ; 10,000,000,000
1328 \c       dq    1.e+10                  ; synonymous with 1.e10
1329 \c       dq    1.e-10                  ; 0.000 000 000 1
1330 \c       dt    3.141592653589793238462 ; pi
1331
1332 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1333 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1334 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1335 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1336 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1337 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1338 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1339 of floating-point routines, which would significantly increase the
1340 size of the assembler for very little benefit.
1341
1342
1343 \H{expr} \i{Expressions}
1344
1345 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1346
1347 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1348 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1349 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1350 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1351 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1352 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1353 least} 32 bits to work in.
1354
1355 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1356 calculations to involve the current assembly position: the
1357 \I{$, here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1358 position at the beginning of the line containing the expression; so
1359 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1360 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1361 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1362
1363 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1364 increasing order of \i{precedence}.
1365
1366
1367 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1368
1369 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1370 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1371 arithmetic operator supported by NASM.
1372
1373
1374 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1375
1376 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1377
1378
1379 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1380
1381 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1382
1383
1384 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1385
1386 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1387 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1388 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1389 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1390 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1391
1392
1393 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1394 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1395
1396 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1397 subtraction.
1398
1399
1400 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1401 \i{Multiplication} and \i{Division}
1402
1403 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1404 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1405 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1406 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1407 \i{signed modulo} operators respectively.
1408
1409 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1410 operation of the signed modulo operator.
1411
1412 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1413 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1414 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1415
1416
1417 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1418 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1419
1420 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1421 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1422 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1423 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1424 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1425 detail in \k{segwrt}).
1426
1427
1428 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1429
1430 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1431 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1432 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1433 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1434
1435 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1436 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1437 the symbol makes sense. So the code
1438
1439 \c         mov     ax,seg symbol
1440 \c         mov     es,ax
1441 \c         mov     bx,symbol
1442
1443 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1444
1445 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1446 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1447 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1448 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1449 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1450
1451 \c         mov     ax,weird_seg        ; weird_seg is a segment base
1452 \c         mov     es,ax
1453 \c         mov     bx,symbol wrt weird_seg
1454
1455 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1456 pointer to the symbol \c{symbol}.
1457
1458 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1459 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1460 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1461 could code either of
1462
1463 \c         call    (seg procedure):procedure
1464 \c         call    weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1465
1466 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1467 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1468 practice.)
1469
1470 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1471 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1472 to \c{CALL} in these examples.
1473
1474 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1475 must code
1476
1477 \c         dw      symbol, seg symbol
1478
1479 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1480 invent one using the macro processor.
1481
1482
1483 \H{strict} \i\c{STRICT}: Inhibiting Optimization
1484
1485 When assembling with the optimizer set to level 2 or higher (see
1486 \k{opt-On}), NASM will usee size specifiers (\c{BYTE}, \c{WORD},
1487 \c{DWORD}, \c{QWORD}, or \c{TWORD}), but will give them the smallest
1488 possible size. The keyword \c{STRICT} can be used to inhibit
1489 optimization and force a particular operand to be emitted in the
1490 specified size. For example, with the optimizer on, and in
1491 \c{BITS 16} mode,
1492
1493 \c         push dword 33
1494
1495 is encoded in three bytes \c{66 6A 21}, whereas
1496
1497 \c         push strict dword 33
1498
1499 is encoded in six bytes, with a full dword immediate operand \c{66 68
1500 21 00 00 00}.
1501
1502 With the optimizer off, the same code (six bytes) is generated whether
1503 the \c{STRICT} keyword was used or not.
1504
1505
1506 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1507
1508 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1509 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1510 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1511 complex enough to require three or more passes.
1512
1513 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1514 code and data, so that the second pass, when generating all the
1515 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1516 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1517 symbol declared after the code in question. For example,
1518
1519 \c         times (label-$) db 0
1520 \c label:  db      'Where am I?'
1521
1522 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1523 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1524 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1525 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1526 code
1527
1528 \c         times (label-$+1) db 0
1529 \c label:  db      'NOW where am I?'
1530
1531 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1532 wrong!
1533
1534 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1535 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1536 value is required to be computable in the first pass, and which must
1537 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1538 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1539 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1540 also critical expressions.
1541
1542 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1543 the following code.
1544
1545 \c                 mov     ax,symbol1
1546 \c symbol1         equ     symbol2
1547 \c symbol2:
1548
1549 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1550 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1551 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1552 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1553 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1554 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1555 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1556
1557 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1558 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1559 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1560
1561 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1562 this code fragment.
1563
1564 \c         mov     eax,[ebx+offset]
1565 \c offset  equ     10
1566
1567 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1568 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1569 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1570 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1571 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1572 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1573 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1574 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1575 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1576 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1577 generated in this case is not as small as it could have been. This
1578 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1579 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1580 ebx+offset]}.
1581
1582
1583 \H{locallab} \i{Local Labels}
1584
1585 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1586 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1587 label, which means that it is associated with the previous non-local
1588 label. So, for example:
1589
1590 \c label1  ; some code
1591 \c
1592 \c .loop
1593 \c         ; some more code
1594 \c
1595 \c         jne     .loop
1596 \c         ret
1597 \c
1598 \c label2  ; some code
1599 \c
1600 \c .loop
1601 \c         ; some more code
1602 \c
1603 \c         jne     .loop
1604 \c         ret
1605
1606 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1607 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1608 are kept separate by virtue of each being associated with the
1609 previous non-local label.
1610
1611 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1612 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1613 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1614 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1615 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1616 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1617 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1618 to, you could write
1619
1620 \c label3  ; some more code
1621 \c         ; and some more
1622 \c
1623 \c         jmp label1.loop
1624
1625 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1626 define a label which can be referenced from anywhere but which
1627 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1628 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1629 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1630 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1631 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1632 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1633 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1634 to the local label mechanism. So you could code
1635
1636 \c label1:                         ; a non-local label
1637 \c .local:                         ; this is really label1.local
1638 \c ..@foo:                         ; this is a special symbol
1639 \c label2:                         ; another non-local label
1640 \c .local:                         ; this is really label2.local
1641 \c
1642 \c         jmp     ..@foo          ; this will jump three lines up
1643
1644 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1645 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1646 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1647
1648
1649 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1650
1651 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1652 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1653 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1654 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1655 sign.
1656
1657 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1658 character into a single line.  Thus:
1659
1660 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1661 \c         THIS_VALUE
1662
1663 will work like a single-line macro without the backslash-newline
1664 sequence.
1665
1666 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1667
1668 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1669
1670 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1671 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1672 things like
1673
1674 \c %define ctrl    0x1F &
1675 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1676 \c
1677 \c         mov     byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1678
1679 which will expand to
1680
1681 \c         mov     byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1682
1683 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1684 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1685 not at definition time. Thus the code
1686
1687 \c %define a(x)    1+b(x)
1688 \c %define b(x)    2*x
1689 \c
1690 \c         mov     ax,a(8)
1691
1692 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1693 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1694
1695 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1696 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1697 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1698 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1699 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1700 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1701 \c{bar}.
1702
1703 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1704 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1705 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1706 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1707 Hence, if you code
1708
1709 \c %define a(x)    1+a(x)
1710 \c
1711 \c         mov     ax,a(3)
1712
1713 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1714 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1715 for an example of its use.
1716
1717 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1718 macros: if you write
1719
1720 \c %define foo(x)   1+x
1721 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1722
1723 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1724 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1725 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1726 you define
1727
1728 \c %define foo bar
1729
1730 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1731 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1732 \e{with} parameters, and vice versa.
1733
1734 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1735 perfectly well define a macro with
1736
1737 \c %define foo bar
1738
1739 and then re-define it later in the same source file with
1740
1741 \c %define foo baz
1742
1743 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1744 according to the most recent definition. This is particularly useful
1745 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1746
1747 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1748 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1749
1750
1751 \S{concat%+} Concatenating Single Line Macro Tokens: \i\c{%+}
1752
1753 Individual tokens in single line macros can be concatenated, to produce
1754 longer tokens for later processing. This can be useful if there are
1755 several similar macros that perform similar functions.
1756
1757 As an example, consider the following:
1758
1759 \c %define BDASTART 400h                ; Start of BIOS data area
1760
1761 \c struc   tBIOSDA                      ; its structure
1762 \c         .COM1addr       RESW    1
1763 \c         .COM2addr       RESW    1
1764 \c         ; ..and so on
1765 \c endstruc
1766
1767 Now, if we need to access the elements of tBIOSDA in different places,
1768 we can end up with:
1769
1770 \c         mov     ax,BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
1771 \c         mov     bx,BDASTART + tBIOSDA.COM2addr
1772
1773 This will become pretty ugly (and tedious) if used in many places, and
1774 can be reduced in size significantly by using the following macro:
1775
1776 \c ; Macro to access BIOS variables by their names (from tBDA):
1777
1778 \c %define BDA(x)  BDASTART + tBIOSDA. %+ x
1779
1780 Now the above code can be written as:
1781
1782 \c         mov     ax,BDA(COM1addr)
1783 \c         mov     bx,BDA(COM2addr)
1784
1785 Using this feature, we can simplify references to a lot of macros (and,
1786 in turn, reduce typing errors).
1787
1788
1789 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1790
1791 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1792 example, the following sequence:
1793
1794 \c %define foo bar
1795 \c %undef  foo
1796 \c
1797 \c         mov     eax, foo
1798
1799 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1800 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1801
1802 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1803 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1804 \k{opt-u}.
1805
1806
1807 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1808
1809 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1810 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1811 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1812 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1813
1814 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1815 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1816 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1817 \c{%assign} directive is processed.
1818
1819 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1820 later, so you can do things like
1821
1822 \c %assign i i+1
1823
1824 to increment the numeric value of a macro.
1825
1826 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1827 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1828 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1829
1830 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1831 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1832 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1833 involving a register).
1834
1835
1836 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1837
1838 It's often useful to be able to handle strings in macros. NASM
1839 supports two simple string handling macro operators from which
1840 more complex operations can be constructed.
1841
1842
1843 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1844
1845 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1846 (or redefines) a numeric value to a macro. The difference is that
1847 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string. An
1848 example of the use of this would be:
1849
1850 \c %strlen charcnt 'my string'
1851
1852 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1853 if an \c{%assign} had been used. In this example, \c{'my string'}
1854 was a literal string but it could also have been a single-line
1855 macro that expands to a string, as in the following example:
1856
1857 \c %define sometext 'my string'
1858 \c %strlen charcnt sometext
1859
1860 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being
1861 assigned the value of 8.
1862
1863
1864 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1865
1866 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1867 An example of its use is probably more useful than the description:
1868
1869 \c %substr mychar  'xyz' 1         ; equivalent to %define mychar 'x'
1870 \c %substr mychar  'xyz' 2         ; equivalent to %define mychar 'y'
1871 \c %substr mychar  'xyz' 3         ; equivalent to %define mychar 'z'
1872
1873 In this example, mychar gets the value of 'y'. As with \c{%strlen}
1874 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to
1875 be created and the second is the string. The third parameter
1876 specifies which character is to be selected. Note that the first
1877 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that
1878 \c{%strlen} would assign given the same string. Index values out
1879 of range result in an empty string.
1880
1881
1882 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1883
1884 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1885 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1886 this.
1887
1888 \c %macro  prologue 1
1889 \c
1890 \c         push    ebp
1891 \c         mov     ebp,esp
1892 \c         sub     esp,%1
1893 \c
1894 \c %endmacro
1895
1896 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1897 invoke the macro with a call such as
1898
1899 \c myfunc:   prologue 12
1900
1901 which would expand to the three lines of code
1902
1903 \c myfunc: push    ebp
1904 \c         mov     ebp,esp
1905 \c         sub     esp,12
1906
1907 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1908 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1909 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1910 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1911 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1912 \c{%3} and so on.
1913
1914 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1915 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1916
1917 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1918 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1919 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1920 things like
1921
1922 \c %macro  silly 2
1923 \c
1924 \c     %2: db      %1
1925 \c
1926 \c %endmacro
1927 \c
1928 \c         silly 'a', letter_a             ; letter_a:  db 'a'
1929 \c         silly 'ab', string_ab           ; string_ab: db 'ab'
1930 \c         silly {13,10}, crlf             ; crlf:      db 13,10
1931
1932
1933 \S{mlmacover} Overloading Multi-Line Macros\I{overloading, multi-line macros}
1934
1935 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1936 defining the same macro name several times with different numbers of
1937 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1938 parameters at all. So you could define
1939
1940 \c %macro  prologue 0
1941 \c
1942 \c         push    ebp
1943 \c         mov     ebp,esp
1944 \c
1945 \c %endmacro
1946
1947 to define an alternative form of the function prologue which
1948 allocates no local stack space.
1949
1950 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1951 instruction; for example, you might want to define
1952
1953 \c %macro  push 2
1954 \c
1955 \c         push    %1
1956 \c         push    %2
1957 \c
1958 \c %endmacro
1959
1960 so that you could code
1961
1962 \c         push    ebx             ; this line is not a macro call
1963 \c         push    eax,ecx         ; but this one is
1964
1965 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1966 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1967 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1968 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1969 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1970 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1971
1972
1973 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1974
1975 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1976 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1977 calling the same macro multiple times will use a different label
1978 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1979 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1980 flag is set by doing this:
1981
1982 \c %macro  retz 0
1983 \c
1984 \c         jnz     %%skip
1985 \c         ret
1986 \c     %%skip:
1987 \c
1988 \c %endmacro
1989
1990 You can call this macro as many times as you want, and every time
1991 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1992 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1993 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1994 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1995 interfering with the local label mechanism, as described in
1996 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1997 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1998 they interfere with macro-local labels.
1999
2000
2001 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
2002
2003 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
2004 command line into one parameter definition, possibly after
2005 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
2006 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
2007 you might want to be able to write
2008
2009 \c         writefile [filehandle],"hello, world",13,10
2010
2011 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
2012 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
2013 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
2014 the last defined one along with the separating commas. So if you
2015 code:
2016
2017 \c %macro  writefile 2+
2018 \c
2019 \c         jmp     %%endstr
2020 \c   %%str:        db      %2
2021 \c   %%endstr:
2022 \c         mov     dx,%%str
2023 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
2024 \c         mov     bx,%1
2025 \c         mov     ah,0x40
2026 \c         int     0x21
2027 \c
2028 \c %endmacro
2029
2030 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
2031 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
2032 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
2033 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
2034 \c{db}.
2035
2036 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
2037 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
2038 \c{%macro} line.
2039
2040 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
2041 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
2042 the actual number specified up to infinity; in this case, for
2043 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
2044 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
2045 into account when overloading macros, and will not allow you to
2046 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
2047 example).
2048
2049 Of course, the above macro could have been implemented as a
2050 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
2051 look like
2052
2053 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
2054
2055 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
2056 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
2057 definition.
2058
2059 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
2060
2061
2062 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
2063
2064 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
2065 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
2066 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
2067
2068 \c %macro  die 0-1 "Painful program death has occurred."
2069 \c
2070 \c         writefile 2,%1
2071 \c         mov     ax,0x4c01
2072 \c         int     0x21
2073 \c
2074 \c %endmacro
2075
2076 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
2077 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
2078 will display on the error output stream before exiting, or it can be
2079 called with no parameters, in which case it will use the default
2080 error message supplied in the macro definition.
2081
2082 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
2083 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
2084 required in the macro call, and then you provide defaults for the
2085 optional ones. So if a macro definition began with the line
2086
2087 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
2088
2089 then it could be called with between one and three parameters, and
2090 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
2091 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
2092 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
2093
2094 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
2095 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
2096 for macros which can take a variable number of parameters, since the
2097 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
2098 parameters were really passed to the macro call.
2099
2100 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
2101 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
2102 and more useful, by changing the first line of the definition to
2103
2104 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
2105
2106 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
2107 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
2108 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
2109
2110
2111 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
2112
2113 For a macro which can take a variable number of parameters, the
2114 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
2115 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
2116 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
2117 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
2118
2119
2120 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
2121
2122 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
2123 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
2124 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
2125 moved left by one place, so that the argument previously referenced
2126 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2127 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2128
2129 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2130 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2131 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2132 argument list reappear on the right, and vice versa.
2133
2134 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2135 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2136 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2137 parameters are rotated to the right.
2138
2139 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2140 restore a set of registers might work as follows:
2141
2142 \c %macro  multipush 1-*
2143 \c
2144 \c   %rep  %0
2145 \c         push    %1
2146 \c   %rotate 1
2147 \c   %endrep
2148 \c
2149 \c %endmacro
2150
2151 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2152 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2153 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2154 one place to the left, so that the original second argument is now
2155 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2156 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2157 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2158
2159 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2160 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2161 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2162
2163 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2164 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2165 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2166 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2167 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2168 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2169 order from the one in which they were pushed.
2170
2171 This can be done by the following definition:
2172
2173 \c %macro  multipop 1-*
2174 \c
2175 \c   %rep %0
2176 \c   %rotate -1
2177 \c         pop     %1
2178 \c   %endrep
2179 \c
2180 \c %endmacro
2181
2182 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2183 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2184 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2185 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2186 iterated through in reverse order.
2187
2188
2189 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2190
2191 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2192 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2193 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2194 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2195 something like
2196
2197 \c %macro keytab_entry 2
2198 \c
2199 \c     keypos%1    equ     $-keytab
2200 \c                 db      %2
2201 \c
2202 \c %endmacro
2203 \c
2204 \c keytab:
2205 \c           keytab_entry F1,128+1
2206 \c           keytab_entry F2,128+2
2207 \c           keytab_entry Return,13
2208
2209 which would expand to
2210
2211 \c keytab:
2212 \c keyposF1        equ     $-keytab
2213 \c                 db     128+1
2214 \c keyposF2        equ     $-keytab
2215 \c                 db      128+2
2216 \c keyposReturn    equ     $-keytab
2217 \c                 db      13
2218
2219 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2220 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2221
2222 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2223 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2224 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2225 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2226 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2227 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2228 (literal text to be concatenated to the parameter).
2229
2230 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2231 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2232 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2233 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2234 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2235 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2236 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2237 real names of macro-local labels means that the two usages
2238 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2239 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2240
2241
2242 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2243
2244 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2245 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2246 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2247 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2248 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2249 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2250 condition code.
2251
2252 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2253 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2254 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2255 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2256
2257 \c %macro  retc 1
2258 \c
2259 \c         j%-1    %%skip
2260 \c         ret
2261 \c   %%skip:
2262 \c
2263 \c %endmacro
2264
2265 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2266 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2267 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2268 \c{JPE}.
2269
2270 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2271 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2272 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2273 because no inverse condition code exists.
2274
2275
2276 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2277
2278 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2279 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2280 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2281 see which instructions in the macro expansion are generating what
2282 code; however, for some macros this clutters the listing up
2283 unnecessarily.
2284
2285 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2286 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2287 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2288 the number of parameters, like this:
2289
2290 \c %macro foo 1.nolist
2291
2292 Or like this:
2293
2294 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2295
2296 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2297
2298 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2299 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2300 syntax of this feature looks like this:
2301
2302 \c %if<condition>
2303 \c     ; some code which only appears if <condition> is met
2304 \c %elif<condition2>
2305 \c     ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2306 \c %else
2307 \c     ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2308 \c %endif
2309
2310 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2311 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2312
2313
2314 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: Testing Single-Line Macro Existence\I{testing,
2315 single-line macro existence}
2316
2317 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2318 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2319 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2320 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2321
2322 For example, when debugging a program, you might want to write code
2323 such as
2324
2325 \c           ; perform some function
2326 \c %ifdef DEBUG
2327 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2328 \c %endif
2329 \c           ; go and do something else
2330
2331 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2332 version of the program which produced debugging messages, and remove
2333 the option to generate the final release version of the program.
2334
2335 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2336 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2337 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2338 \i\c{%elifndef}.
2339
2340
2341 \S{ifmacro} \i\c{ifmacro}: Testing Multi-Line Macro
2342 Existence\I{testing, multi-line macro existence}
2343
2344 The \c{%ifmacro} directive operates in the same way as the \c{%ifdef}
2345 directive, except that it checks for the existence of a multi-line macro.
2346
2347 For example, you may be working with a large project and not have control
2348 over the macros in a library. You may want to create a macro with one
2349 name if it doesn't already exist, and another name if one with that name
2350 does exist.
2351
2352 The \c{%ifmacro} is considered true if defining a macro with the given name
2353 and number of arguments would cause a definitions conflict. For example:
2354
2355 \c %ifmacro MyMacro 1-3
2356 \c
2357 \c      %error "MyMacro 1-3" causes a conflict with an existing macro.
2358 \c
2359 \c %else
2360 \c
2361 \c      %macro MyMacro 1-3
2362 \c
2363 \c              ; insert code to define the macro
2364 \c
2365 \c      %endmacro
2366 \c
2367 \c %endif
2368
2369 This will create the macro "MyMacro 1-3" if no macro already exists which
2370 would conflict with it, and emits a warning if there would be a definition
2371 conflict.
2372
2373 You can test for the macro not existing by using the \i\c{%ifnmacro} instead
2374 of \c{%ifmacro}. Additional tests can be performed in \c{%elif} blocks by using
2375 \i\c{%elifmacro} and \i\c{%elifnmacro}.
2376
2377
2378 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: Testing the Context Stack\I{testing, context
2379 stack}
2380
2381 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2382 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2383 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2384 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2385 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2386
2387 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2388 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2389
2390
2391 \S{if} \i\c{%if}: Testing Arbitrary Numeric Expressions\I{testing,
2392 arbitrary numeric expressions}
2393
2394 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2395 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2396 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2397 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2398 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2399
2400 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2401 a critical expression (see \k{crit}).
2402
2403 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2404 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2405 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2406 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2407 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2408 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2409 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2410 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2411 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2412 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2413 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2414 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2415 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2416 for true and 0 for false.
2417
2418
2419 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: Testing Exact Text
2420 Identity\I{testing, exact text identity}
2421
2422 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2423 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2424 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2425 Differences in white space are not counted.
2426
2427 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2428
2429 For example, the following macro pushes a register or number on the
2430 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2431
2432 \c %macro  pushparam 1
2433 \c
2434 \c   %ifidni %1,ip
2435 \c         call    %%label
2436 \c   %%label:
2437 \c   %else
2438 \c         push    %1
2439 \c   %endif
2440 \c
2441 \c %endmacro
2442
2443 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2444 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2445 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2446 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2447
2448
2449 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: Testing Token
2450 Types\I{testing, token types}
2451
2452 Some macros will want to perform different tasks depending on
2453 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2454 example, a string output macro might want to be able to cope with
2455 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2456 string.
2457
2458 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2459 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2460 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2461 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2462 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2463
2464 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2465 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2466
2467 \c %macro writefile 2-3+
2468 \c
2469 \c   %ifstr %2
2470 \c         jmp     %%endstr
2471 \c     %if %0 = 3
2472 \c       %%str:    db      %2,%3
2473 \c     %else
2474 \c       %%str:    db      %2
2475 \c     %endif
2476 \c       %%endstr: mov     dx,%%str
2477 \c                 mov     cx,%%endstr-%%str
2478 \c   %else
2479 \c                 mov     dx,%2
2480 \c                 mov     cx,%3
2481 \c   %endif
2482 \c                 mov     bx,%1
2483 \c                 mov     ah,0x40
2484 \c                 int     0x21
2485 \c
2486 \c %endmacro
2487
2488 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2489 the following two ways:
2490
2491 \c         writefile [file], strpointer, length
2492 \c         writefile [file], "hello", 13, 10
2493
2494 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2495 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2496 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2497 it itself and works out the address and length for itself.
2498
2499 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2500 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2501 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2502 which case, all but the first two would be lumped together into
2503 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2504
2505 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2506 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2507 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2508 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2509
2510
2511 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2512
2513 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2514 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2515 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2516 the right macros by means of code like this:
2517
2518 \c %ifdef SOME_MACRO
2519 \c     ; do some setup
2520 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2521 \c     ; do some different setup
2522 \c %else
2523 \c     %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2524 \c %endif
2525
2526 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2527 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2528 having to wait until the program crashes on being run and then not
2529 knowing what went wrong.
2530
2531
2532 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2533
2534 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2535 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2536 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2537 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2538
2539 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2540 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2541 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2542 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2543
2544 \c %assign i 0
2545 \c %rep    64
2546 \c         inc     word [table+2*i]
2547 \c %assign i i+1
2548 \c %endrep
2549
2550 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2551 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2552 \c{[table+126]}.
2553
2554 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2555 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2556 terminate the loop, like this:
2557
2558 \c fibonacci:
2559 \c %assign i 0
2560 \c %assign j 1
2561 \c %rep 100
2562 \c %if j > 65535
2563 \c     %exitrep
2564 \c %endif
2565 \c         dw j
2566 \c %assign k j+i
2567 \c %assign i j
2568 \c %assign j k
2569 \c %endrep
2570 \c
2571 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2572
2573 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2574 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2575 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2576 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2577 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2578 be gradually used up and other applications to start crashing.
2579
2580
2581 \H{include} \i{Including Other Files}
2582
2583 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2584 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2585 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2586
2587 \c %include "macros.mac"
2588
2589 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2590 file containing the \c{%include} directive.
2591
2592 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2593 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2594 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2595 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2596 line using the \c{-i} option.
2597
2598 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2599 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2600 the form
2601
2602 \c %ifndef MACROS_MAC
2603 \c     %define MACROS_MAC
2604 \c     ; now define some macros
2605 \c %endif
2606
2607 then including the file more than once will not cause errors,
2608 because the second time the file is included nothing will happen
2609 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2610
2611 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2612 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2613 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2614
2615
2616 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2617
2618 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2619 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2620 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2621 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2622 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2623 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2624 able to nest these loops.
2625
2626 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2627 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2628 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2629 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2630 define labels that are local to a particular context on the stack.
2631
2632
2633 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2634 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2635
2636 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2637 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2638 which is the name of the context. For example:
2639
2640 \c %push    foobar
2641
2642 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2643 have several contexts on the stack with the same name: they can
2644 still be distinguished.
2645
2646 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2647 context from the context stack and destroys it, along with any
2648 labels associated with it.
2649
2650
2651 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2652
2653 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2654 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2655 is used to define a label which is local to the context on the top
2656 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2657 above could be implemented by means of:
2658
2659 \c %macro repeat 0
2660 \c
2661 \c     %push   repeat
2662 \c     %$begin:
2663 \c
2664 \c %endmacro
2665 \c
2666 \c %macro until 1
2667 \c
2668 \c         j%-1    %$begin
2669 \c     %pop
2670 \c
2671 \c %endmacro
2672
2673 and invoked by means of, for example,
2674
2675 \c         mov     cx,string
2676 \c         repeat
2677 \c         add     cx,3
2678 \c         scasb
2679 \c         until   e
2680
2681 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2682 in \c{AL}.
2683
2684 If you need to define, or access, labels local to the context
2685 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2686 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2687
2688
2689 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2690
2691 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2692 a particular context, in just the same way:
2693
2694 \c %define %$localmac 3
2695
2696 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2697 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2698 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2699
2700
2701 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2702
2703 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2704 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2705 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2706 have the side effect of destroying all context-local labels and
2707 macros associated with the context that was just popped.
2708
2709 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2710 with a different name, without touching the associated macros and
2711 labels. So you could replace the destructive code
2712
2713 \c %pop
2714 \c %push   newname
2715
2716 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2717
2718
2719 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2720
2721 This example makes use of almost all the context-stack features,
2722 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2723 implement a block IF statement as a set of macros.
2724
2725 \c %macro if 1
2726 \c
2727 \c     %push if
2728 \c     j%-1  %$ifnot
2729 \c
2730 \c %endmacro
2731 \c
2732 \c %macro else 0
2733 \c
2734 \c   %ifctx if
2735 \c         %repl   else
2736 \c         jmp     %$ifend
2737 \c         %$ifnot:
2738 \c   %else
2739 \c         %error  "expected `if' before `else'"
2740 \c   %endif
2741 \c
2742 \c %endmacro
2743 \c
2744 \c %macro endif 0
2745 \c
2746 \c   %ifctx if
2747 \c         %$ifnot:
2748 \c         %pop
2749 \c   %elifctx      else
2750 \c         %$ifend:
2751 \c         %pop
2752 \c   %else
2753 \c         %error  "expected `if' or `else' before `endif'"
2754 \c   %endif
2755 \c
2756 \c %endmacro
2757
2758 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2759 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2760 that the macros are issued in the right order (for example, not
2761 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2762 not.
2763
2764 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2765 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2766 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2767 to do different things depending on whether the context on top of
2768 the stack is \c{if} or \c{else}.
2769
2770 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2771 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2772 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2773 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2774 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2775
2776 A sample usage of these macros might look like:
2777
2778 \c         cmp     ax,bx
2779 \c
2780 \c         if ae
2781 \c                cmp     bx,cx
2782 \c
2783 \c                if ae
2784 \c                        mov     ax,cx
2785 \c                else
2786 \c                        mov     ax,bx
2787 \c                endif
2788 \c
2789 \c         else
2790 \c                cmp     ax,cx
2791 \c
2792 \c                if ae
2793 \c                        mov     ax,cx
2794 \c                endif
2795 \c
2796 \c         endif
2797
2798 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2799 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2800 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2801 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2802
2803
2804 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2805
2806 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2807 when it starts to process any source file. If you really need a
2808 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2809 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2810
2811 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2812 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2813 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2814 described here.
2815
2816
2817 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__}, \i\c{__NASM_MINOR__} and
2818 \i\c{__NASM_SUBMINOR__}: \i{NASM Version}
2819
2820 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__} and
2821 \c{__NASM_SUBMINOR__} expand to the major, minor and subminor parts of
2822 the \i{version number of NASM} being used. So, under NASM 0.98.31 for
2823 example, \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0, \c{__NASM_MINOR__}
2824 would be defined as 98 and \c{__NASM_SUBMINOR__} would be defined to 31.
2825
2826
2827 \S{stdmacverstr} \i\c{__NASM_VER__}: \i{NASM Version string}
2828
2829 The single-line macro \c{__NASM_VER__} expands to a string which defines
2830 the version number of nasm being used. So, under NASM 0.98.31 for example,
2831
2832 \c         db      __NASM_VER__
2833
2834 would expand to
2835
2836 \c         db      "0.98.31"
2837
2838
2839 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2840
2841 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2842 name and line number containing the current instruction. The macro
2843 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2844 current input file (which may change through the course of assembly
2845 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2846 numeric constant giving the current line number in the input file.
2847
2848 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2849 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2850 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2851 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2852 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2853 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2854 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2855 here'. You could then write a macro
2856
2857 \c %macro  notdeadyet 0
2858 \c
2859 \c         push    eax
2860 \c         mov     eax,__LINE__
2861 \c         call    stillhere
2862 \c         pop     eax
2863 \c
2864 \c %endmacro
2865
2866 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2867 find the crash point.
2868
2869
2870 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2871
2872 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2873 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2874 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2875 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2876
2877 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2878 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2879 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2880 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2881 issued, you are defining the structure, and should define fields
2882 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2883 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2884
2885 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2886 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2887
2888 \c struc   mytype
2889 \c
2890 \c   mt_long:      resd    1
2891 \c   mt_word:      resw    1
2892 \c   mt_byte:      resb    1
2893 \c   mt_str:       resb    32
2894 \c
2895 \c endstruc
2896
2897 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2898 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2899 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2900 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2901
2902 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2903 effect of allowing structures to work with the local label
2904 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2905 more than one structure, you can define the above structure like this:
2906
2907 \c struc mytype
2908 \c
2909 \c   .long:        resd    1
2910 \c   .word:        resw    1
2911 \c   .byte:        resb    1
2912 \c   .str:         resb    32
2913 \c
2914 \c endstruc
2915
2916 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2917 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2918
2919 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2920 support any form of period notation to refer to the elements of a
2921 structure once you have one (except the above local-label notation),
2922 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2923 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2924 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2925 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2926
2927
2928 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2929 \i{Instances of Structures}
2930
2931 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2932 to do is to declare instances of that structure in your data
2933 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2934 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2935 you code something like this:
2936
2937 \c mystruc:
2938 \c     istruc mytype
2939 \c
2940 \c         at mt_long, dd      123456
2941 \c         at mt_word, dw      1024
2942 \c         at mt_byte, db      'x'
2943 \c         at mt_str,  db      'hello, world', 13, 10, 0
2944 \c
2945 \c     iend
2946
2947 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2948 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2949 specified structure field, and then to declare the specified data.
2950 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2951 they were specified in the structure definition.
2952
2953 If the data to go in a structure field requires more than one source
2954 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2955 the \c{AT} line. For example:
2956
2957 \c         at mt_str,  db      123,134,145,156,167,178,189
2958 \c                     db      190,100,0
2959
2960 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2961 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2962 line:
2963
2964 \c         at mt_str
2965 \c                 db      'hello, world'
2966 \c                 db      13,10,0
2967
2968
2969 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2970
2971 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2972 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2973 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2974 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2975
2976 \c         align   4               ; align on 4-byte boundary
2977 \c         align   16              ; align on 16-byte boundary
2978 \c         align   8,db 0          ; pad with 0s rather than NOPs
2979 \c         align   4,resb 1        ; align to 4 in the BSS
2980 \c         alignb  4               ; equivalent to previous line
2981
2982 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2983 both compute the number of additional bytes required to bring the
2984 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2985 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2986 perform the alignment.
2987
2988 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2989 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2990 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2991 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2992 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2993 except for special purposes.
2994
2995 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2996 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2997 power of two, or if their second argument generates more than one
2998 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2999 thing.
3000
3001 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
3002 be used within structure definitions:
3003
3004 \c struc mytype2
3005 \c
3006 \c   mt_byte:
3007 \c         resb 1
3008 \c         alignb 2
3009 \c   mt_word:
3010 \c         resw 1
3011 \c         alignb 4
3012 \c   mt_long:
3013 \c         resd 1
3014 \c   mt_str:
3015 \c         resb 32
3016 \c
3017 \c endstruc
3018
3019 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
3020 relative to the base of the structure.
3021
3022 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
3023 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
3024 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
3025 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
3026 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
3027 check that the section's alignment characteristics are sensible for
3028 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
3029
3030
3031 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
3032
3033 The following preprocessor directives may only be used when TASM
3034 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch
3035 (This switch is described in \k{opt-t}.)
3036
3037 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
3038
3039 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
3040
3041 \b\c{%local}  (see \k{local})
3042
3043
3044 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
3045
3046 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of
3047 parameters passed on the stack. Stack based parameter passing
3048 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.
3049
3050 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this
3051 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly
3052 convenient to use and is not TASM compatible. Here is an example
3053 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
3054
3055 \c some_function:
3056 \c
3057 \c     %push     mycontext        ; save the current context
3058 \c     %stacksize large           ; tell NASM to use bp
3059 \c     %arg      i:word, j_ptr:word
3060 \c
3061 \c         mov     ax,[i]
3062 \c         mov     bx,[j_ptr]
3063 \c         add     ax,[bx]
3064 \c         ret
3065 \c
3066 \c     %pop                       ; restore original context
3067
3068 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds
3069 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the
3070 sum in the ax register. See \k{pushpop} for an explanation of
3071 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
3072
3073
3074 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
3075
3076 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the
3077 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.
3078 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and
3079 \c{%local} directives. The \c{%stacksize} directive takes one
3080 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
3081
3082 \c %stacksize flat
3083
3084 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing
3085 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
3086 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
3087
3088 \c %stacksize large
3089
3090 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
3091 assumes that a far form of call was used to get to this address
3092 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
3093
3094 \c %stacksize small
3095
3096 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
3097 different from \c{large} because it also assumes that the old value
3098 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER}
3099 instruction). In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and
3100 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
3101 may have been allocated by \c{ENTER}. This form is probably most
3102 useful when used in combination with the \c{%local} directive
3103 (see \k{local}).
3104
3105
3106 \S{local} \i\c{%local} Directive
3107
3108 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
3109 temporary stack variables allocated in a stack frame. Automatic
3110 local variables in C are an example of this kind of variable. The
3111 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
3112 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive
3113 (see \k{arg}). It allows simplified reference to variables on the
3114 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER}
3115 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
3116 An example of its use is the following:
3117
3118 \c silly_swap:
3119 \c
3120 \c     %push mycontext             ; save the current context
3121 \c     %stacksize small            ; tell NASM to use bp
3122 \c     %assign %$localsize 0       ; see text for explanation
3123 \c     %local old_ax:word, old_dx:word
3124 \c
3125 \c         enter   %$localsize,0   ; see text for explanation
3126 \c         mov     [old_ax],ax     ; swap ax & bx
3127 \c         mov     [old_dx],dx     ; and swap dx & cx
3128 \c         mov     ax,bx
3129 \c         mov     dx,cx
3130 \c         mov     bx,[old_ax]
3131 \c         mov     cx,[old_dx]
3132 \c         leave                   ; restore old bp
3133 \c         ret                     ;
3134 \c
3135 \c     %pop                        ; restore original context
3136
3137 The \c{%$localsize} variable is used internally by the
3138 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the
3139 current context before the \c{%local} directive may be used.
3140 Failure to do so will result in one expression syntax error for
3141 each \c{%local} variable declared. It then may be used in
3142 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
3143 as shown in the example.
3144
3145 \H{otherpreproc} \i{Other Preprocessor Directives}
3146
3147 The following preprocessor directive is supported to allow NASM to
3148 correctly handle output of the cpp C language preprocessor.
3149
3150 \b\c{%line}  (see \k{line})
3151
3152 \S{line} \i\c{%line} Directive
3153
3154 The \c{%line} directive is used to notify NASM that the input line
3155 corresponds to a specific line number in another file.  Typically
3156 this other file would be an original source file, with the current
3157 NASM input being the output of a pre-processor.  The \c{%line}
3158 directive allows NASM to output messages which indicate the line
3159 number of the original source file, instead of the file that is being
3160 read by NASM.
3161
3162 This preprocessor directive is not generally of use to programmers,
3163 by may be of interest to preprocessor authors.  The usage of the
3164 \c{%line} preprocessor directive is as follows:
3165
3166 \c %line nnn[+mmm] [filename]
3167
3168 In this directive, \c{nnn} indentifies the line of the original source
3169 file which this line corresponds to.  \c{mmm} is an optional parameter
3170 which specifies a line increment value; each line of the input file
3171 read in is considered to correspond to \c{mmm} lines of the original
3172 source file.  Finally, \c{filename} is an optional parameter which
3173 specifies the file name of the original source file.
3174
3175 After reading a \c{%line} preprocessor directive, NASM will report
3176 all file name and line numbers relative to the values specified
3177 therein.
3178
3179 \C{directive} \i{Assembler Directives}
3180
3181 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
3182 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
3183 directives. These are described in this chapter.
3184
3185 NASM's directives come in two types: \I{user-level
3186 directives}\e{user-level} directives and \I{primitive
3187 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
3188 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
3189 recommend that users use the user-level forms of the directives,
3190 which are implemented as macros which call the primitive forms.
3191
3192 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
3193 directives are not.
3194
3195 In addition to the universal directives described in this chapter,
3196 each object file format can optionally supply extra directives in
3197 order to control particular features of that file format. These
3198 \I{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
3199 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
3200
3201
3202 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
3203
3204 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
3205 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
3206 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
3207 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
3208
3209 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
3210 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
3211 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
3212 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
3213 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
3214 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
3215 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
3216
3217 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
3218 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
3219 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
3220 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
3221 device drivers and boot loader software.
3222
3223 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
3224 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
3225 assembler will generate incorrect code because it will be writing
3226 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
3227
3228 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
3229 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
3230 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
3231 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
3232 using 16-bit data need an 0x66 and those working on 16-bit addresses
3233 need an 0x67.
3234
3235 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
3236 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
3237 which has no function other than to call the primitive form.
3238
3239
3240 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
3241
3242 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
3243 `\c{BIT 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
3244
3245
3246 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
3247 Sections}
3248
3249 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
3250 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
3251 which section of the output file the code you write will be
3252 assembled into. In some object file formats, the number and names of
3253 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
3254 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
3255 define a new section, if you try to switch to a section that does
3256 not (yet) exist.
3257
3258 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
3259 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
3260 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
3261 format, by contrast, does not recognise these section names as being
3262 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3263 name that has one.
3264
3265
3266 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3267
3268 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3269 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3270 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3271 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3272 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3273 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3274 it. So the user-level directive
3275
3276 \c         SECTION .text
3277
3278 expands to the two lines
3279
3280 \c %define __SECT__        [SECTION .text]
3281 \c         [SECTION .text]
3282
3283 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3284 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3285 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3286
3287 \c %macro  writefile 2+
3288 \c
3289 \c         [section .data]
3290 \c
3291 \c   %%str:        db      %2
3292 \c   %%endstr:
3293 \c
3294 \c         __SECT__
3295 \c
3296 \c         mov     dx,%%str
3297 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
3298 \c         mov     bx,%1
3299 \c         mov     ah,0x40
3300 \c         int     0x21
3301 \c
3302 \c %endmacro
3303
3304 This form of the macro, once passed a string to output, first
3305 switches temporarily to the data section of the file, using the
3306 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3307 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3308 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3309 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3310 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3311 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3312 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3313 code in any of several separate code sections.
3314
3315
3316 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3317
3318 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3319 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3320 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3321 given absolute address. The only instructions you can use in this
3322 mode are the \c{RESB} family.
3323
3324 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3325
3326 \c absolute 0x1A
3327 \c
3328 \c     kbuf_chr    resw    1
3329 \c     kbuf_free   resw    1
3330 \c     kbuf        resw    16
3331
3332 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3333 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3334 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3335
3336 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3337 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3338
3339 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3340 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3341
3342 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3343 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3344 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3345 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3346
3347 \c         org     100h               ; it's a .COM program
3348 \c
3349 \c         jmp     setup              ; setup code comes last
3350 \c
3351 \c         ; the resident part of the TSR goes here
3352 \c setup:
3353 \c         ; now write the code that installs the TSR here
3354 \c
3355 \c absolute setup
3356 \c
3357 \c runtimevar1     resw    1
3358 \c runtimevar2     resd    20
3359 \c
3360 \c tsr_end:
3361
3362 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3363 after the setup has finished running, the space it took up can be
3364 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3365 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3366 needs to be made resident.
3367
3368
3369 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3370
3371 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3372 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3373 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3374 defined in some other module and needs to be referred to by this
3375 one. Not every object-file format can support external variables:
3376 the \c{bin} format cannot.
3377
3378 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3379 argument is the name of a symbol:
3380
3381 \c extern  _printf
3382 \c extern  _sscanf,_fscanf
3383
3384 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3385 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3386 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3387 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3388 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3389 by means of the directive
3390
3391 \c extern  _variable:wrt dgroup
3392
3393 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3394 only in that it can take only one argument at a time: the support
3395 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3396
3397 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3398 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3399 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3400
3401
3402 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3403
3404 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3405 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3406 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3407 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3408 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3409
3410 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3411 the definition of the symbol.
3412
3413 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3414 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3415 \c{GLOBAL} directive. For example:
3416
3417 \c global _main
3418 \c _main:
3419 \c         ; some code
3420
3421 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3422 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3423 example, lets you specify whether global data items are functions or
3424 data:
3425
3426 \c global  hashlookup:function, hashtable:data
3427
3428 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3429 user-level form only in that it can take only one argument at a
3430 time.
3431
3432
3433 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3434
3435 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3436 A common variable is much like a global variable declared in the
3437 uninitialised data section, so that
3438
3439 \c common  intvar  4
3440
3441 is similar in function to
3442
3443 \c global  intvar
3444 \c section .bss
3445 \c
3446 \c intvar  resd    1
3447
3448 The difference is that if more than one module defines the same
3449 common variable, then at link time those variables will be
3450 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3451 at the same piece of memory.
3452
3453 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3454 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3455 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3456 specify the alignment requirements of a common variable:
3457
3458 \c common  commvar  4:near  ; works in OBJ
3459 \c common  intarray 100:4   ; works in ELF: 4 byte aligned
3460
3461 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3462 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3463 only one argument at a time.
3464
3465
3466 \H{CPU} \i\c{CPU XXX}: Defining CPU Dependencies
3467
3468 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3469 are available on the specified CPU.
3470
3471 Options are:
3472
3473 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3474
3475 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3476
3477 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3478
3479 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3480
3481 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3482
3483 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3484
3485 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3486
3487 \b\c{CPU 686}           P6 instruction set
3488
3489 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3490
3491 \b\c{CPU P2}            Same as 686
3492
3493 \b\c{CPU P3}            Pentium III and Katmai instruction sets
3494
3495 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3496
3497 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3498
3499 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3500
3501 All options are case insensitive. All instructions will
3502 be selected only if they apply to the selected cpu or lower.
3503
3504
3505 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3506
3507 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3508 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3509 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3510 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3511 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3512 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3513
3514 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3515 output file based on the input file name and the chosen output
3516 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3517 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3518 name, and substituting an extension defined by the output format.
3519 The extensions are given with each format below.
3520
3521
3522 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3523
3524 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3525 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3526 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3527 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3528 is also useful for \i{operating system} and \i{boot loader}
3529 development.
3530
3531 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
3532 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
3533 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
3534 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
3535 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
3536 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
3537 aligned on a four-byte boundary.
3538
3539 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
3540 will be directed by default into the \c{.text} section.
3541
3542 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3543 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3544 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3545 directive.
3546
3547 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3548 leaves your file name as it is once the original extension has been
3549 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3550 into a binary file called \c{binprog}.
3551
3552
3553 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3554
3555 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3556 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3557 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3558 the program begins at when it is loaded into memory.
3559
3560 For example, the following code will generate the longword
3561 \c{0x00000104}:
3562
3563 \c         org     0x100
3564 \c         dd      label
3565 \c label:
3566
3567 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3568 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3569 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3570 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3571 offset which is added to all internal address references within the
3572 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3573 does. See \k{proborg} for further comments.
3574
3575
3576 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3577 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3578
3579 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3580 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3581 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3582 end of the section-definition line. For example,
3583
3584 \c section .data   align=16
3585
3586 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3587 aligned on a 16-byte boundary.
3588
3589 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3590 section start address must be forced to zero. The alignment value
3591 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3592 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3593
3594
3595 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3596
3597 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3598 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3599 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3600 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3601
3602 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3603
3604 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3605 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3606 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3607 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3608 file format.
3609
3610 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3611 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3612 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3613
3614 If your source file contains code before specifying an explicit
3615 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3616 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3617
3618 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3619 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3620 address of the segment. So, for example:
3621
3622 \c segment data
3623 \c
3624 \c dvar:   dw      1234
3625 \c
3626 \c segment code
3627 \c
3628 \c function:
3629 \c         mov     ax,data         ; get segment address of data
3630 \c         mov     ds,ax           ; and move it into DS
3631 \c         inc     word [dvar]     ; now this reference will work
3632 \c         ret
3633
3634 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3635 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3636 like
3637
3638 \c extern  foo
3639 \c
3640 \c       mov   ax,seg foo            ; get preferred segment of foo
3641 \c       mov   ds,ax
3642 \c       mov   ax,data               ; a different segment
3643 \c       mov   es,ax
3644 \c       mov   ax,[ds:foo]           ; this accesses `foo'
3645 \c       mov   [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3646
3647
3648 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3649 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3650
3651 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3652 directive to allow you to specify various properties of the segment
3653 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3654 end of the segment-definition line. For example,
3655
3656 \c segment code private align=16
3657
3658 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3659 segment, and requires that the portion of it described in this code
3660 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3661
3662 The available qualifiers are:
3663
3664 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3665 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3666 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3667 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3668 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3669 than stuck end-to-end.
3670
3671 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3672 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3673 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3674 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3675 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3676 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3677 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3678 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3679 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3680
3681 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3682 indicates to the linker that segments of the same class should be
3683 placed near each other in the output file. The class name can be any
3684 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3685
3686 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3687 as an argument, and provides overlay information to an
3688 overlay-capable linker.
3689
3690 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3691 the effect of recording the choice in the object file and also
3692 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3693 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3694
3695 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3696 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3697 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3698 defines the group if it is not already defined.
3699
3700 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3701 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3702 are currently known to make sensible use of this feature;
3703 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3704 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3705 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3706
3707 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3708 class, no overlay, and \c{USE16}.
3709
3710
3711 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3712
3713 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3714 single segment register can be used to refer to all the segments in
3715 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3716 you can code
3717
3718 \c segment data
3719 \c
3720 \c         ; some data
3721 \c
3722 \c segment bss
3723 \c
3724 \c         ; some uninitialised data
3725 \c
3726 \c group dgroup data bss
3727
3728 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3729 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3730 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3731 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3732 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3733 segment register.
3734
3735 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3736 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3737 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3738 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3739 base rather than the segment base.
3740
3741 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3742 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3743 segment which is part of more than one group will default to being
3744 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3745
3746 A group does not have to contain any segments; you can still make
3747 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3748 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3749 \c{FLAT} with no segments in it.
3750
3751
3752 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3753
3754 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3755 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3756 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3757 segment, group and symbol names that are written to the object file
3758 to be forced to upper case just before being written. Within a
3759 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3760 be written entirely in upper case if desired.
3761
3762 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3763
3764
3765 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3766 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3767
3768 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3769 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3770 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3771 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3772
3773 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3774 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3775 wish to import and the name of the library you wish to import it
3776 from. For example:
3777
3778 \c     import  WSAStartup wsock32.dll
3779
3780 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3781 known in the library you are importing it from, in case this is not
3782 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3783 once you have imported it. For example:
3784
3785 \c     import  asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3786
3787
3788 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3789 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3790
3791 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3792 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3793 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3794 using the \c{EXPORT} directive.
3795
3796 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3797 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3798 optional second parameter (separated by white space from the first)
3799 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3800 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3801 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3802 off.
3803
3804 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3805 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3806 space. If further parameters are given, the external name must also
3807 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3808 available attributes are:
3809
3810 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3811 resident by the system loader. This is an optimisation for
3812 frequently used symbols imported by name.
3813
3814 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3815 does not make use of any initialised data.
3816
3817 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3818 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3819 between 32-bit and 16-bit segments.
3820
3821 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3822 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3823 the desired number.
3824
3825 For example:
3826
3827 \c     export  myfunc
3828 \c     export  myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3829 \c     export  myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3830 \c     export  myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3831
3832
3833 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3834 Point}
3835
3836 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
3837 define the program entry point, where execution will begin when the
3838 program is run. If the object file that defines the entry point is
3839 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3840 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3841 begin.
3842
3843
3844 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3845 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3846
3847 If you declare an external symbol with the directive
3848
3849 \c     extern  foo
3850
3851 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3852 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3853 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3854 \c{foo} you will usually need to do something like
3855
3856 \c         mov     ax,seg foo      ; get preferred segment base
3857 \c         mov     es,ax           ; move it into ES
3858 \c         mov     ax,[es:foo]     ; and use offset `foo' from it
3859
3860 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3861 is going to be accessible from a given segment or group, say
3862 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3863 simply code
3864
3865 \c         mov     ax,[foo wrt dgroup]
3866
3867 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3868 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3869 alternative form
3870
3871 \c     extern  foo:wrt dgroup
3872
3873 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3874 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3875 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3876 \c{foo wrt dgroup}.
3877
3878 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3879 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3880 your program. It can also be applied to common variables: see
3881 \k{objcommon}.
3882
3883
3884 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3885 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3886
3887 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3888 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3889 specify which your variables should be by the use of the syntax
3890
3891 \c common  nearvar 2:near   ; `nearvar' is a near common
3892 \c common  farvar  10:far   ; and `farvar' is far
3893
3894 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3895 OMF specification says that they are declared as a number of
3896 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3897 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3898 five-byte elements or one ten-byte element.
3899
3900 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
3901 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3902 the variable size, to match when resolving common variables declared
3903 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3904 the element size on your far common variables. This is done by the
3905 following syntax:
3906
3907 \c common  c_5by2  10:far 5        ; two five-byte elements
3908 \c common  c_2by5  10:far 2        ; five two-byte elements
3909
3910 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3911 keyword is not required when an element size is specified, since
3912 only far commons may have element sizes at all. So the above
3913 declarations could equivalently be
3914
3915 \c common  c_5by2  10:5            ; two five-byte elements
3916 \c common  c_2by5  10:2            ; five two-byte elements
3917
3918 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3919 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3920 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3921
3922 \c common  foo     10:wrt dgroup
3923 \c common  bar     16:far 2:wrt data
3924 \c common  baz     24:wrt data:6
3925
3926
3927 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3928
3929 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3930 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3931 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3932 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3933
3934 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3935
3936 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3937 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
3938 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3939 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3940 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3941 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3942 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3943 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3944
3945
3946 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3947 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3948
3949 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3950 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3951 and properties of sections you declare. Section types and properties
3952 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3953 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3954 these qualifiers.
3955
3956 The available qualifiers are:
3957
3958 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3959 code section. This marks the section as readable and executable, but
3960 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3961 section is code.
3962
3963 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3964 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3965 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3966 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3967
3968 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
3969 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
3970 constants in it.
3971
3972 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3973 which is not included in the executable file by the linker, but may
3974 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3975 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3976 linker to interpret the contents of the section as command-line
3977 options.
3978
3979 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3980 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3981 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3982 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3983 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3984 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3985 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
3986 for data (and BSS) sections.
3987 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3988 alignment), though the value does not matter.
3989
3990 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3991 qualifiers are:
3992
3993 \c section .text    code  align=16
3994 \c section .data    data  align=4
3995 \c section .rdata   rdata align=8
3996 \c section .bss     bss   align=4
3997
3998 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3999
4000
4001 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
4002
4003 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
4004 linking with the \i{DJGPP} linker.
4005
4006 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4007
4008 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
4009 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
4010 the \c{info} section type are not supported.
4011
4012
4013 \H{elffmt} \i\c{elf}: \I{ELF}\I{linux, elf}\i{Executable and Linkable
4014 Format} Object Files
4015
4016 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
4017 Format) object files, as used by Linux as well as \i{Unix System V},
4018 including \i{Solaris x86}, \i{UnixWare} and \i{SCO Unix}. \c{elf}
4019 provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4020
4021
4022 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
4023 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
4024
4025 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
4026 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4027 and properties of sections you declare. Section types and properties
4028 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
4029 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
4030 overridden by these qualifiers.
4031
4032 The available qualifiers are:
4033
4034 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
4035 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
4036 which is not, such as an informational or comment section.
4037
4038 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
4039 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
4040 which should not.
4041
4042 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
4043 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
4044 not.
4045
4046 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
4047 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
4048 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
4049 contents given, such as a BSS section.
4050
4051 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4052 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
4053 requirements of the section.
4054
4055 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4056 qualifiers are:
4057
4058 \c section .text    progbits  alloc  exec    nowrite  align=16
4059 \c section .rodata  progbits  alloc  noexec  nowrite  align=4
4060 \c section .data    progbits  alloc  noexec  write    align=4
4061 \c section .bss     nobits    alloc  noexec  write    align=4
4062 \c section other    progbits  alloc  noexec  nowrite  align=1
4063
4064 (Any section name other than \c{.text}, \c{.rodata}, \c{.data} and
4065 \c{.bss} is treated by default like \c{other} in the above code.)
4066
4067
4068 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
4069 Symbols and \i\c{WRT}
4070
4071 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
4072 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
4073 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
4074 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
4075 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
4076
4077 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
4078 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
4079 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
4080 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
4081 types.
4082
4083 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
4084 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
4085 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
4086 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
4087
4088 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
4089 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
4090 beginning of the current section to the global offset table.
4091 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
4092 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
4093 result to get the real address of the GOT.
4094
4095 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
4096 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
4097 the specified location, so that adding on the address of the GOT
4098 would give the real address of the location you wanted.
4099
4100 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
4101 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
4102 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
4103 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
4104 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
4105 address of the symbol.
4106
4107 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
4108 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
4109 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
4110 only use this in contexts which would generate a PC-relative
4111 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
4112 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
4113 entries absolutely.
4114
4115 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
4116 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
4117 relative to the start of the section and then adding on the offset
4118 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
4119 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
4120 peculiarity of the dynamic linker.
4121
4122 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
4123 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
4124
4125
4126 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
4127 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
4128
4129 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
4130 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
4131 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
4132 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
4133 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
4134 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
4135 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
4136 to specify these features.
4137
4138 You can specify whether a global variable is a function or a data
4139 object by suffixing the name with a colon and the word
4140 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
4141 \c{data}.) For example:
4142
4143 \c global   hashlookup:function, hashtable:data
4144
4145 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
4146 \c{hashtable} as a data object.
4147
4148 You can also specify the size of the data associated with the
4149 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
4150 forward references) after the type specifier. Like this:
4151
4152 \c global  hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
4153 \c
4154 \c hashtable:
4155 \c         db this,that,theother  ; some data here
4156 \c .end:
4157
4158 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
4159 place that information into the \c{ELF} symbol table.
4160
4161 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
4162 writing shared library code. For more information, see
4163 \k{picglobal}.
4164
4165
4166 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive
4167 \I{COMMON, elf extensions to}
4168
4169 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
4170 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
4171 common variables. This is done by putting a number (which must be a
4172 power of two) after the name and size of the common variable,
4173 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
4174 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
4175
4176 \c common  dwordarray 128:4
4177
4178 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
4179 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
4180
4181
4182 \S{elf16} 16-bit code and ELF
4183 \I{ELF, 16-bit code and}
4184
4185 The \c{ELF32} specification doesn't provide relocations for 8- and
4186 16-bit values, but the GNU \c{ld} linker adds these as an extension.
4187 NASM can generate GNU-compatible relocations, to allow 16-bit code to
4188 be linked as ELF using GNU \c{ld}. If NASM is used with the
4189 \c{-w+gnu-elf-extensions} option, a warning is issued when one of
4190 these relocations is generated.
4191
4192 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\I{linux, a.out}\c{a.out} Object Files
4193
4194 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form used
4195 by early Linux systems (current Linux systems use ELF, see
4196 \k{elffmt}.) These differ from other \c{a.out} object files in that
4197 the magic number in the first four bytes of the file is
4198 different; also, some implementations of \c{a.out}, for example
4199 NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
4200 implementation does not.
4201
4202 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4203
4204 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
4205 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
4206 extensions to any standard directives. It supports only the three
4207 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4208
4209
4210 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
4211 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
4212
4213 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
4214 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
4215 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
4216 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
4217 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
4218 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
4219 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
4220
4221 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4222
4223 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
4224 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
4225 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
4226 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
4227 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
4228
4229 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
4230 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
4231 this.
4232
4233
4234 \H{as86fmt} \c{as86}: \i{Minix}/Linux\I{linux, as86} \i\c{as86} Object Files
4235
4236 The Minix/Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard
4237 object file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
4238 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
4239 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
4240 itself \c{a.out}.
4241
4242 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
4243 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4244
4245 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
4246 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
4247 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
4248 directives. It supports only the three \i{standard section names}
4249 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4250
4251
4252 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
4253 Format}
4254
4255 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
4256 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
4257 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
4258 format the internal structure of the assembler.
4259
4260 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
4261 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
4262 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
4263 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
4264
4265 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
4266 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
4267 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
4268 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
4269 execute an RDF executable under Linux.
4270
4271 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
4272 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4273
4274
4275 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
4276
4277 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
4278 library to be linked to the module, either at load time or run time.
4279 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
4280 which is the name of the module:
4281
4282 \c     library  mylib.rdl
4283
4284
4285 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
4286
4287 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
4288 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
4289 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
4290 of current module:
4291
4292 \c     module  mymodname
4293
4294 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
4295 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
4296 To avoid it, you should start module names with \I{$, prefix}\c{$}, like:
4297
4298 \c     module  $kernel.core
4299
4300
4301 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4302 rdf extensions to}
4303
4304 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4305 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4306 telling the linker do not strip it from target executable or library
4307 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4308 is a procedure (function) or data object.
4309
4310 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4311 symbol exported:
4312
4313 \c     global  sys_open:export
4314
4315 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4316 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4317
4318 \c     global  sys_open:export proc
4319
4320 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4321 or \i\c{object} to the directive:
4322
4323 \c     global  kernel_ticks:export data
4324
4325
4326 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4327
4328 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4329 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4330 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4331 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4332
4333 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4334 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4335 transactions between the main body of NASM and the output-format
4336 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4337 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4338 of the various requests the main program makes of the output driver,
4339 and in what order they happen.
4340
4341 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4342
4343 \c nasm -f dbg filename.asm
4344
4345 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4346 However, this will not work well on files which were designed for a
4347 different object format, because each object format defines its own
4348 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4349 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4350 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4351 native object format selected:
4352
4353 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4354 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4355
4356 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4357 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4358 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4359 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4360 the final diagnostic output.
4361
4362 This workaround will still typically not work for programs intended
4363 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4364 directives have side effects of defining the segment and group names
4365 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4366 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4367 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4368 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4369
4370 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4371 them all to its output file.
4372
4373
4374 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4375
4376 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4377 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4378 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4379 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4380 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4381
4382
4383 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4384
4385 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4386 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4387 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4388 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4389 support the \c{.COM} format.
4390
4391 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4392 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4393 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4394 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4395 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4396 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4397 Yann Guidon for contributing the code for this.
4398
4399 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4400 future releases.
4401
4402
4403 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4404
4405 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4406 by linking \c{.OBJ} files together.
4407
4408 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4409 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4410 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4411 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4412 An LZH archiver can be found at
4413 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4414 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4415 sources) called \i{FREELINK}, available from
4416 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4417 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4418 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4419 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4420 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4421
4422 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4423 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4424 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4425 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4426 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4427 field in the output file header; if more than one defines a start
4428 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4429
4430 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4431 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4432 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4433 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4434 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4435 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4436
4437 \c segment code
4438 \c
4439 \c ..start:
4440 \c         mov     ax,data
4441 \c         mov     ds,ax
4442 \c         mov     ax,stack
4443 \c         mov     ss,ax
4444 \c         mov     sp,stacktop
4445
4446 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4447 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4448 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4449 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4450 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4451 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4452 execute on.
4453
4454 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4455 beginning of this code, which means that will be the entry point
4456 into the resulting executable file.
4457
4458 \c         mov     dx,hello
4459 \c         mov     ah,9
4460 \c         int     0x21
4461
4462 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4463 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4464 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4465 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4466
4467 \c         mov     ax,0x4c00
4468 \c         int     0x21
4469
4470 This terminates the program using another DOS system call.
4471
4472 \c segment data
4473 \c
4474 \c hello:  db      'hello, world', 13, 10, '$'
4475
4476 The data segment contains the string we want to display.
4477
4478 \c segment stack stack
4479 \c         resb 64
4480 \c stacktop:
4481
4482 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4483 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4484 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4485 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4486 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4487 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4488 type \c{STACK}.
4489
4490 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4491 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4492 world' and then exit.
4493
4494
4495 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4496
4497 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4498 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4499 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4500 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4501 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4502 \c{.EXE} files.
4503
4504 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4505 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4506 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4507
4508 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4509 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4510 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4511 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4512 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4513 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4514 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4515 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4516 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4517
4518 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4519 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4520 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4521 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4522 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4523 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4524 explicitly issue one of your own.
4525
4526 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4527 since this would require a relocation in the header, and things
4528 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4529 base by copying it out of \c{CS} instead.
4530
4531 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4532 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4533 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4534 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4535 \c{EXE_stack 64}.
4536
4537 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4538 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4539 \c{binexe.asm}.
4540
4541
4542 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4543
4544 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4545 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4546 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4547 output format.
4548
4549
4550 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4551
4552 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4553 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4554 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4555 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4556 like
4557
4558 \c         org 100h
4559 \c
4560 \c section .text
4561 \c
4562 \c start:
4563 \c         ; put your code here
4564 \c
4565 \c section .data
4566 \c
4567 \c         ; put data items here
4568 \c
4569 \c section .bss
4570 \c
4571 \c         ; put uninitialised data here
4572
4573 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4574 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4575 you want to and the code will still end up at the front of the file
4576 where it belongs.
4577
4578 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4579 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4580 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4581 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4582 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4583 run.
4584
4585 To assemble the above program, you should use a command line like
4586
4587 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4588
4589 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4590 explicit output file name were specified, so you have to override it
4591 and give the desired file name.
4592
4593
4594 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4595
4596 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4597 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4598 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4599 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4600 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4601 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4602 file.
4603
4604 If you do this, you need to take care of several things:
4605
4606 \b The first object file containing code should start its code
4607 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4608 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4609 segment, so that the linker or converter program does not have to
4610 adjust address references within the file when generating the
4611 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4612 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4613 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4614 in MASM-compatible assemblers.
4615
4616 \b You don't need to define a stack segment.
4617
4618 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4619 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4620 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4621 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4622
4623
4624 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4625
4626 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4627 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4628 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4629 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4630 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4631 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4632 your code segment.
4633
4634 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4635 the various routines inside the driver which do the work. This
4636 structure should be defined at the start of the code segment, even
4637 though it is not actually code.
4638
4639 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4640 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4641 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4642 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4643
4644
4645 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4646
4647 This section covers the basics of writing assembly routines that
4648 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4649 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4650 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4651
4652
4653 \S{16cunder} External Symbol Names
4654
4655 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4656 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4657 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4658 appears in the C program. So, for example, the function a C
4659 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4660 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4661 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4662 not have to worry about name clashes with C symbols.
4663
4664 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4665 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4666
4667 \c %macro  cglobal 1
4668 \c
4669 \c   global  _%1
4670 \c   %define %1 _%1
4671 \c
4672 \c %endmacro
4673 \c
4674 \c %macro  cextern 1
4675 \c
4676 \c   extern  _%1
4677 \c   %define %1 _%1
4678 \c
4679 \c %endmacro
4680
4681 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4682 \c{%rep} construct could solve this.)
4683
4684 If you then declare an external like this:
4685
4686 \c cextern printf
4687
4688 then the macro will expand it as
4689
4690 \c extern  _printf
4691 \c %define printf _printf
4692
4693 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4694 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4695
4696 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4697 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4698 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4699
4700
4701 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4702
4703 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4704 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4705 writing for. This means you have to keep track of the following
4706 things:
4707
4708 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4709 functions are near. This means that function pointers, when stored
4710 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4711 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4712 never changes its value, and always gives the segment part of the
4713 full function address), and that functions are called using ordinary
4714 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4715 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4716 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4717 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4718
4719 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4720 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4721 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4722 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4723 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4724 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4725 \c{CALL FAR} to call external routines.
4726
4727 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4728 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4729 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4730 segment part of the full data item address).
4731
4732 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4733 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4734 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4735 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4736 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4737 pointers you are passed.
4738
4739 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4740 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4741 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4742 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4743 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4744
4745 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4746 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4747 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4748 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4749 and global data items can both be accessed easily without changing
4750 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4751 segments. However, some memory models (though not the standard
4752 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4753 same value to be removed. Be careful about functions' local
4754 variables in this latter case.
4755
4756 In models with a single code segment, the segment is called
4757 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4758 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4759 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4760 called \i\c{_DATA}.
4761
4762
4763 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4764
4765 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4766 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4767 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4768 doing the calling and the function which gets called.
4769
4770 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4771 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4772 argument specified to the function is pushed last).
4773
4774 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4775 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4776 memory model.
4777
4778 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4779 actually necessary, in functions which do not need to access their
4780 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4781 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4782 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4783 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4784 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4785 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4786
4787 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4788 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4789 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4790 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4791 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4792 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4793 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4794 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4795 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4796 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4797 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4798 parameters in reverse order means that the function knows where to
4799 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4800 remaining ones.
4801
4802 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4803 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4804 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4805
4806 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4807 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4808 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4809 compiler) returned in \c{ST0}.
4810
4811 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4812 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4813 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4814 memory model.
4815
4816 \b When the caller regains control from the callee, the function
4817 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4818 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4819 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4820 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4821 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4822 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4823 removing.
4824
4825 It is instructive to compare this calling convention with that for
4826 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4827 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4828 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4829 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4830 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4831 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4832 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4833 which means that a compiler can give better guarantees about
4834 sequence points without performance suffering.
4835
4836 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4837 The following example is for small model:
4838
4839 \c global  _myfunc
4840 \c
4841 \c _myfunc:
4842 \c         push    bp
4843 \c         mov     bp,sp
4844 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
4845 \c         mov     bx,[bp+4]       ; first parameter to function
4846 \c
4847 \c         ; some more code
4848 \c
4849 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
4850 \c         pop     bp
4851 \c         ret
4852
4853 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4854 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4855 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4856 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4857 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4858 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4859
4860 At the other end of the process, to call a C function from your
4861 assembly code, you would do something like this:
4862
4863 \c extern  _printf
4864 \c
4865 \c       ; and then, further down...
4866 \c
4867 \c       push    word [myint]        ; one of my integer variables
4868 \c       push    word mystring       ; pointer into my data segment
4869 \c       call    _printf
4870 \c       add     sp,byte 4           ; `byte' saves space
4871 \c
4872 \c       ; then those data items...
4873 \c
4874 \c segment _DATA
4875 \c
4876 \c myint         dw    1234
4877 \c mystring      db    'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4878
4879 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4880 code
4881
4882 \c     int myint = 1234;
4883 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4884
4885 In large model, the function-call code might look more like this. In
4886 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4887 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4888 it first.
4889
4890 \c       push    word [myint]
4891 \c       push    word seg mystring   ; Now push the segment, and...
4892 \c       push    word mystring       ; ... offset of "mystring"
4893 \c       call    far _printf
4894 \c       add    sp,byte 6
4895
4896 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4897 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4898 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4899 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4900 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4901 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4902 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4903 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4904 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4905 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4906 word of parameters.
4907
4908
4909 \S{16cdata} Accessing Data Items
4910
4911 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4912 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4913 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4914 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4915 accessed from assembler as
4916
4917 \c extern _i
4918 \c
4919 \c         mov ax,[_i]
4920
4921 And to declare your own integer variable which C programs can access
4922 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4923 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4924
4925 \c global  _j
4926 \c
4927 \c _j      dw      0
4928
4929 To access a C array, you need to know the size of the components of
4930 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4931 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4932 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4933 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4934 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4935 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4936 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4937
4938 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4939 the base of the structure to the field you are interested in. You
4940 can either do this by converting the C structure definition into a
4941 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4942 one offset and using just that.
4943
4944 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4945 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4946 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4947 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4948 Typically, you might find that a structure like
4949
4950 \c struct {
4951 \c     char c;
4952 \c     int i;
4953 \c } foo;
4954
4955 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4956 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4957 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4958 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4959 out how your own compiler does it.
4960
4961
4962 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4963
4964 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4965 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4966 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4967 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4968 the work involved in keeping track of the calling convention.
4969
4970 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built
4971 into NASM's preprocessor. See \k{tasmcompat} for details.)
4972
4973 An example of an assembly function using the macro set is given
4974 here:
4975
4976 \c proc    _nearproc
4977 \c
4978 \c %$i     arg
4979 \c %$j     arg
4980 \c         mov     ax,[bp + %$i]
4981 \c         mov     bx,[bp + %$j]
4982 \c         add     ax,[bx]
4983 \c
4984 \c endproc
4985
4986 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4987 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4988 integer. It returns \c{i + *j}.
4989
4990 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4991 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4992 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4993 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4994 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4995 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4996 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4997
4998 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4999 compact-model code) by default. You can have it generate far
5000 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
5001 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
5002 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
5003 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
5004 dependency on whether data pointers are far or not.
5005
5006 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5007 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
5008 many function parameters will be of type \c{int}.
5009
5010 The large-model equivalent of the above function would look like this:
5011
5012 \c %define FARCODE
5013 \c
5014 \c proc    _farproc
5015 \c
5016 \c %$i     arg
5017 \c %$j     arg     4
5018 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5019 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5020 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5021 \c         add     ax,[bx]
5022 \c
5023 \c endproc
5024
5025 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
5026 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
5027 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
5028
5029
5030 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
5031
5032 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
5033 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
5034
5035 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
5036 not required for Pascal.
5037
5038 \b The memory model is always large: functions are far, data
5039 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
5040 (Actually, some functions are near, but only those functions that
5041 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
5042 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
5043 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
5044 data declared in a Pascal program goes into the default data
5045 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
5046 when control is passed to your assembly code. The only things that
5047 do not live in the default data segment are local variables (they
5048 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
5049 data \e{pointers}, however, are far.
5050
5051 \b The function calling convention is different - described below.
5052
5053 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
5054
5055 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
5056 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
5057 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
5058
5059
5060 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
5061
5062 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
5063 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
5064 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
5065 used to denote the function doing the calling and the function which
5066 gets called.
5067
5068 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5069 after another, in normal order (left to right, so that the first
5070 argument specified to the function is pushed first).
5071
5072 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
5073 control to the callee.
5074
5075 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5076 actually necessary, in functions which do not need to access their
5077 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5078 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5079 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5080 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5081 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
5082 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5083
5084 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5085 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5086 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5087 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
5088 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
5089 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
5090 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
5091
5092 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5093 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5094 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5095
5096 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5097 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5098 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
5099 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
5100 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
5101 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
5102 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
5103 places the returned string value at that location. The pointer is
5104 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
5105 \c{RETF} instruction.
5106
5107 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5108 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5109 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
5110 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
5111 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
5112 to be removed from the stack as a side effect of the return
5113 instruction.
5114
5115 \b When the caller regains control from the callee, the function
5116 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
5117 do nothing further.
5118
5119 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
5120 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
5121
5122 \c global  myfunc
5123 \c
5124 \c myfunc: push    bp
5125 \c         mov     bp,sp
5126 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5127 \c         mov     bx,[bp+8]       ; first parameter to function
5128 \c         mov     bx,[bp+6]       ; second parameter to function
5129 \c
5130 \c         ; some more code
5131 \c
5132 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5133 \c         pop     bp
5134 \c         retf    4               ; total size of params is 4
5135
5136 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
5137 assembly code, you would do something like this:
5138
5139 \c extern  SomeFunc
5140 \c
5141 \c        ; and then, further down...
5142 \c
5143 \c        push   word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5144 \c        push   word mystring       ; ... offset of "mystring"
5145 \c        push   word [myint]        ; one of my variables
5146 \c        call   far SomeFunc
5147
5148 This is equivalent to the Pascal code
5149
5150 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
5151 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
5152
5153
5154 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
5155 Name Restrictions
5156
5157 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
5158 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
5159 reading and understanding the various information contained in a
5160 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
5161 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
5162 restrictions:
5163
5164 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
5165 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
5166
5167 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
5168 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
5169
5170 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
5171 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
5172
5173 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
5174 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
5175
5176
5177 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
5178
5179 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
5180 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
5181 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
5182 definition ensures that functions are far (it implies
5183 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
5184 generated with an operand.
5185
5186 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
5187 argument offsets; you must declare your function's arguments in
5188 reverse order. For example:
5189
5190 \c %define PASCAL
5191 \c
5192 \c proc    _pascalproc
5193 \c
5194 \c %$j     arg 4
5195 \c %$i     arg
5196 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5197 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5198 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5199 \c         add     ax,[bx]
5200 \c
5201 \c endproc
5202
5203 This defines the same routine, conceptually, as the example in
5204 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
5205 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
5206 and the contents of the pointer. The only difference between this
5207 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
5208 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
5209 reverse order.
5210
5211
5212 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
5213
5214 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
5215 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
5216 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
5217 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
5218 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
5219 shared libraries.
5220
5221 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
5222 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
5223 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
5224 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
5225 address space no matter what segment you work relative to, and that
5226 you should ignore all segment registers completely. When writing
5227 flat-model application code, you never need to use a segment
5228 override or modify any segment register, and the code-section
5229 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
5230 space as the data-section addresses you access your variables by and
5231 the stack-section addresses you access local variables and procedure
5232 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
5233 offset part.
5234
5235
5236 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
5237
5238 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
5239 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
5240 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
5241
5242
5243 \S{32cunder} External Symbol Names
5244
5245 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
5246 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
5247 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
5248 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
5249 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
5250 underscore on their assembly-language names.
5251
5252 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
5253 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
5254 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
5255 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
5256 though, the leading underscore should not be used.
5257
5258
5259 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
5260
5261 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
5262 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
5263 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
5264 to denote the function doing the calling and the function which gets
5265 called.
5266
5267 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5268 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5269 argument specified to the function is pushed last).
5270
5271 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
5272 control to the callee.
5273
5274 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5275 actually necessary, in functions which do not need to access their
5276 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
5277 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
5278 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
5279 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
5280 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
5281 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5282
5283 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
5284 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
5285 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
5286 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
5287 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
5288 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
5289 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
5290 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
5291 pushing of the parameters in reverse order means that the function
5292 knows where to find its first parameter, which tells it the number
5293 and type of the remaining ones.
5294
5295 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
5296 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5297 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
5298
5299 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5300 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
5301 of the value. Floating-point results are typically returned in
5302 \c{ST0}.
5303
5304 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
5305 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5306 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
5307
5308 \b When the caller regains control from the callee, the function
5309 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5310 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
5311 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5312 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5313 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5314 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5315 removing.
5316
5317 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
5318 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
5319 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
5320 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
5321 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
5322 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
5323 still pushed in right-to-left order.
5324
5325 Thus, you would define a function in C style in the following way:
5326
5327 \c global  _myfunc
5328 \c
5329 \c _myfunc:
5330 \c         push    ebp
5331 \c         mov     ebp,esp
5332 \c         sub     esp,0x40        ; 64 bytes of local stack space
5333 \c         mov     ebx,[ebp+8]     ; first parameter to function
5334 \c
5335 \c         ; some more code
5336 \c
5337 \c         leave                   ; mov esp,ebp / pop ebp
5338 \c         ret
5339
5340 At the other end of the process, to call a C function from your
5341 assembly code, you would do something like this:
5342
5343 \c extern  _printf
5344 \c
5345 \c         ; and then, further down...
5346 \c
5347 \c         push    dword [myint]   ; one of my integer variables
5348 \c         push    dword mystring  ; pointer into my data segment
5349 \c         call    _printf
5350 \c         add     esp,byte 8      ; `byte' saves space
5351 \c
5352 \c         ; then those data items...
5353 \c
5354 \c segment _DATA
5355 \c
5356 \c myint       dd   1234
5357 \c mystring    db   'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5358
5359 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5360
5361 \c     int myint = 1234;
5362 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5363
5364
5365 \S{32cdata} Accessing Data Items
5366
5367 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5368 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5369 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5370 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5371 accessed from assembler as
5372
5373 \c           extern _i
5374 \c           mov eax,[_i]
5375
5376 And to declare your own integer variable which C programs can access
5377 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5378 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5379
5380 \c           global _j
5381 \c _j        dd 0
5382
5383 To access a C array, you need to know the size of the components of
5384 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5385 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5386 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5387 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5388 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5389 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5390 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5391 are also 4 bytes long.
5392
5393 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5394 the base of the structure to the field you are interested in. You
5395 can either do this by converting the C structure definition into a
5396 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5397 one offset and using just that.
5398
5399 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5400 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5401 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5402 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5403 Typically, you might find that a structure like
5404
5405 \c struct {
5406 \c     char c;
5407 \c     int i;
5408 \c } foo;
5409
5410 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5411 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5412 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5413 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5414 out how your own compiler does it.
5415
5416
5417 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5418
5419 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5420 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5421 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5422 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5423 the work involved in keeping track of the calling convention.
5424
5425 An example of an assembly function using the macro set is given
5426 here:
5427
5428 \c proc    _proc32
5429 \c
5430 \c %$i     arg
5431 \c %$j     arg
5432 \c         mov     eax,[ebp + %$i]
5433 \c         mov     ebx,[ebp + %$j]
5434 \c         add     eax,[ebx]
5435 \c
5436 \c endproc
5437
5438 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5439 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5440 integer. It returns \c{i + *j}.
5441
5442 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5443 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5444 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5445 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5446 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5447 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5448 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5449
5450 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5451 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5452 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5453
5454
5455 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5456 Libraries}
5457
5458 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5459 because it contains support for \i{position-independent code}
5460 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5461 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5462 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5463
5464 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5465 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5466 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5467 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5468
5469 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5470 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5471 of the running process. The contents of the library's code section
5472 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5473
5474 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5475 this:
5476
5477 \c         mov     eax,[myvar]             ; WRONG
5478
5479 Instead, the linker provides an area of memory called the
5480 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5481 constant distance from your library's code, so if you can find out
5482 where your library is loaded (which is typically done using a
5483 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5484 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5485 linker-generated entries in the GOT.
5486
5487 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5488 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5489 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5490 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5491 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5492 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5493
5494
5495 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5496
5497 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5498 external symbol:
5499
5500 \c extern  _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5501 \c extern  __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5502
5503 At the beginning of any function in your shared library which plans
5504 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5505 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5506 in this form:
5507
5508 \c func:   push    ebp
5509 \c         mov     ebp,esp
5510 \c         push    ebx
5511 \c         call    .get_GOT
5512 \c .get_GOT:
5513 \c         pop     ebx
5514 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5515 \c
5516 \c         ; the function body comes here
5517 \c
5518 \c         mov     ebx,[ebp-4]
5519 \c         mov     esp,ebp
5520 \c         pop     ebp
5521 \c         ret
5522
5523 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5524 second leading underscore.)
5525
5526 The first two lines of this function are simply the standard C
5527 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5528 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5529 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5530 libraries use this register to store the address of the GOT.
5531
5532 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5533 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5534 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5535 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5536 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5537 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5538 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5539 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5540 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5541 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5542 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5543 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5544 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5545 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5546 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5547 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5548
5549 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5550 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5551 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5552
5553 \c %macro  get_GOT 0
5554 \c
5555 \c         call    %%getgot
5556 \c   %%getgot:
5557 \c         pop     ebx
5558 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5559 \c
5560 \c %endmacro
5561
5562 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5563
5564 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5565 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5566 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5567 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5568 way this works is like this:
5569
5570 \c         lea     eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5571
5572 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5573 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5574 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5575 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5576
5577 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5578 them, they are shared between code modules in the library, but do
5579 not get exported from the library to the program that loaded it.
5580 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5581 can access them in the same way as local variables, using the above
5582 \c{..gotoff} mechanism.
5583
5584 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5585 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5586 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5587
5588
5589 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5590
5591 If your library needs to get at an external variable (external to
5592 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5593 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5594 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5595 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5596 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5597 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5598 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5599 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5600 you would code
5601
5602 \c         mov     eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5603
5604 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5605 linker, when it builds the shared library, collects together every
5606 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5607 has every necessary entry present.
5608
5609 Common variables must also be accessed in this way.
5610
5611
5612 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5613
5614 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5615 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5616 you have to give the size of the data item. This is because the
5617 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5618 entries for any exported functions, and also moves exported data
5619 items away from the library's data section in which they were
5620 declared.
5621
5622 So to export a function to users of the library, you must use
5623
5624 \c global  func:function           ; declare it as a function
5625 \c
5626 \c func:   push    ebp
5627 \c
5628 \c         ; etc.
5629
5630 And to export a data item such as an array, you would have to code
5631
5632 \c global  array:data array.end-array      ; give the size too
5633 \c
5634 \c array:  resd    128
5635 \c .end:
5636
5637 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5638 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5639 end up living in the data section of the main program, rather than
5640 in your library's data section, where you declared it. So you will
5641 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5642 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5643 effectively, it has become).
5644
5645 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5646 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5647 sort of code:
5648
5649 \c dataptr:        dd      global_data_item        ; WRONG
5650
5651 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5652 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5653 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5654 pointing at your data section instead of at the exported global
5655 which resides elsewhere.
5656
5657 Instead of the above code, then, you must write
5658
5659 \c dataptr:        dd      global_data_item wrt ..sym
5660
5661 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5662 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5663 at that address, rather than just relocating by section base.
5664
5665 Either method will work for functions: referring to one of your
5666 functions by means of
5667
5668 \c funcptr:        dd      my_function
5669
5670 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5671
5672 \c funcptr:        dd      my_function wrt .sym
5673
5674 will give the address of the procedure linkage table for the
5675 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5676 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5677
5678
5679 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5680
5681 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5682 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5683 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5684 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5685 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5686 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5687 in the main program can be transparently passed off to their real
5688 destinations.
5689
5690 To call an external routine, you must use another special PIC
5691 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5692 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5693 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5694 ..plt}.
5695
5696
5697 \S{link} Generating the Library File
5698
5699 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5700 you then generate your shared library with a command such as
5701
5702 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5703 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5704
5705 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5706 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5707 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5708 library file name, with a version number, into the library:
5709
5710 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5711
5712 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5713 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5714
5715
5716 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5717
5718 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5719 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5720 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5721 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5722 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5723 one, or jumps between different-size segments.
5724
5725
5726 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5727
5728 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5729 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5730 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5731 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5732 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5733 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5734 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5735 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5736
5737 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5738 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5739 segment, so just coding, for example,
5740
5741 \c         jmp     0x1234:0x56789ABC       ; wrong!
5742
5743 will not work, since the offset part of the address will be
5744 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5745 one.
5746
5747 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5748 generate the required instruction by coding it manually, using
5749 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5750 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5751
5752 \c         jmp     dword 0x1234:0x56789ABC         ; right
5753
5754 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5755 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5756 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5757 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5758 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5759 segment to a 32-bit one.
5760
5761 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5762 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5763
5764 \c         jmp     word 0x8765:0x4321      ; 32 to 16 bit
5765
5766 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5767 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5768 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5769
5770
5771 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5772 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5773
5774 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5775 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5776 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5777 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
5778 32-bit segment, or vice versa.
5779
5780 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
5781 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
5782 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
5783 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
5784
5785 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
5786 the address, since any effective address containing a 32-bit
5787 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
5788
5789 \c         mov     eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
5790 \c         mov     dword [fs:eax],0x11223344
5791
5792 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
5793 instruction and a register) if you already know the precise offset
5794 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
5795 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
5796 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
5797
5798 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
5799 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
5800
5801 \c         mov     dword [fs:dword my_offset],0x11223344
5802
5803 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
5804 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
5805 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
5806
5807 \c         mov     dword [dword fs:my_offset],0x11223344
5808
5809 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
5810 which controls the size of the data stored at the address, with the
5811 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
5812 address itself. The two can quite easily be different:
5813
5814 \c         mov     word [dword 0x12345678],0x9ABC
5815
5816 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
5817 offset.
5818
5819 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
5820 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
5821
5822 \c         call    dword far [fs:word 0x4321]
5823
5824 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
5825 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
5826 offset), and calls that address.
5827
5828
5829 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
5830
5831 The other way you might want to access data might be using the
5832 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
5833 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
5834 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
5835 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
5836
5837 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
5838 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
5839 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
5840 desired address into \c{ESI} and then code
5841
5842 \c         a32     lodsb
5843
5844 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
5845 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
5846 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
5847 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5848
5849 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5850 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5851 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5852 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5853 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5854 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5855 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5856 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5857 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5858 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5859 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5860 size from the code segment.
5861
5862 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5863 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5864 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5865 give the value of the segment register being manipulated. To force
5866 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5867 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5868
5869 \c         o16 push    ss
5870 \c         o16 push    ds
5871
5872 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5873 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5874 one.
5875
5876 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5877 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5878
5879
5880 \C{trouble} Troubleshooting
5881
5882 This chapter describes some of the common problems that users have
5883 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5884 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5885 that isn't listed here.
5886
5887
5888 \H{problems} Common Problems
5889
5890 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5891
5892 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5893 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5894 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5895 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5896 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5897 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5898 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5899 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5900
5901
5902 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5903
5904 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5905 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5906 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5907 longer.
5908
5909 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5910 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5911 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5912 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5913 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5914 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5915 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5916 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5917 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5918 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5919 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5920 instructions should be generated.
5921
5922
5923 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5924
5925 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5926 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5927 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5928 sector, people who are used to MASM tend to code
5929
5930 \c         ORG 0
5931 \c
5932 \c         ; some boot sector code
5933 \c
5934 \c         ORG 510
5935 \c         DW 0xAA55
5936
5937 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5938 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5939 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5940
5941 \c         ORG 0
5942 \c
5943 \c         ; some boot sector code
5944 \c
5945 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
5946 \c         DW 0xAA55
5947
5948 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5949 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5950 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5951 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5952 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5953 find out what's wrong with it.
5954
5955
5956 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5957
5958 The other common problem with the above code is people who write the
5959 \c{TIMES} line as
5960
5961 \c         TIMES 510-$ DB 0
5962
5963 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5964 the difference between them is also a pure number and can happily be
5965 fed to \c{TIMES}.
5966
5967 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5968 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5969 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5970 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5971 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5972 information back to the expression evaluator. So from the
5973 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5974 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5975 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5976 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5977
5978 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5979 line in the form
5980
5981 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
5982
5983 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5984 and so their difference is a pure number. This will solve the
5985 problem and generate sensible code.
5986
5987
5988 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5989
5990 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5991 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5992 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
5993 \i\c{bugtracker} at
5994 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
5995 (click on "Bugs"), or if that fails then through one of the
5996 contacts in \k{contact}.
5997
5998 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5999 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
6000 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
6001 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
6002 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
6003 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
6004 there.
6005
6006 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
6007 information:
6008
6009 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
6010 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
6011
6012 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
6013 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
6014 you were using the standard distribution binaries out of the
6015 archive. If you were using a locally built executable, try to
6016 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
6017 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
6018 it.
6019
6020 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
6021 it. Give us the precise command line, and the contents of the
6022 \c{NASMENV} environment variable if any.
6023
6024 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
6025 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
6026 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
6027 got, and the exact linker command line. If the problem involves
6028 linking against object files generated by a compiler, tell us what
6029 compiler, what version, and what command line or options you used.
6030 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
6031 with the command-line version of the compiler.)
6032
6033 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
6034 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
6035 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
6036 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
6037 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
6038 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
6039 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
6040 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
6041 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
6042 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
6043 demonstrate the problem is much easier to work with than a
6044 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
6045 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
6046
6047 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
6048 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
6049 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
6050 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
6051 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
6052 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
6053 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
6054 generating'; `the object file produced from this source code crashes
6055 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
6056 should be 77 instead'.
6057
6058 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
6059 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
6060 generates the same file, or whether the problem is related to
6061 portability issues between our development platforms and yours. We
6062 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
6063 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
6064 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
6065 for us.
6066
6067 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
6068 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
6069 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
6070 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
6071 differently from us.
6072
6073
6074 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
6075
6076                   The Netwide Disassembler, NDISASM
6077
6078 \H{ndisintro} Introduction
6079
6080
6081 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
6082 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
6083 complete with a full instruction table, and not make as much use of
6084 it as possible, so here's a disassembler which shares the
6085 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
6086
6087 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
6088 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
6089 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
6090 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
6091 disassembles.
6092
6093
6094 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
6095
6096 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
6097 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
6098 are on a Unix system.
6099
6100
6101 \H{ndisrun} Running NDISASM
6102
6103 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
6104
6105 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
6106
6107 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
6108 provided of course that you remember to specify which it is to work
6109 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
6110 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
6111
6112 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
6113 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
6114 summary of command line options.
6115
6116
6117 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
6118
6119 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
6120 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
6121 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
6122 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
6123 this.
6124
6125 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
6126 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
6127 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
6128 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
6129 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
6130
6131 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
6132
6133 \c        ndisasm -o100h filename.com
6134
6135 will do the trick.
6136
6137
6138 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
6139
6140 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
6141 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
6142 will faithfully plough through the data section, producing machine
6143 instructions wherever it can (although most of them will look
6144 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
6145 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
6146 Then it will reach the code section.
6147
6148 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
6149 instruction from part of the data section, and its file position is
6150 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
6151 entirely possible that another spurious instruction will get
6152 generated, starting with the final byte of the data section, and
6153 then the correct first instruction in the code section will not be
6154 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
6155 ideal.
6156
6157 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
6158 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
6159 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
6160 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
6161 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
6162 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
6163 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
6164 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
6165 the instructions in your code section.
6166
6167 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
6168 in terms of the program origin, not the file position. So if you
6169 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
6170 do
6171
6172 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
6173
6174 rather than
6175
6176 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
6177
6178 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
6179 to, just by repeating the \c{-s} option.
6180
6181
6182 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
6183 \I\c{auto-sync}
6184
6185 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
6186 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
6187 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
6188 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
6189 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
6190 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
6191 needed.
6192
6193 On the other hand, why should you have to specify the sync point
6194 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
6195 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
6196 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
6197
6198 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
6199 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
6200 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
6201 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
6202 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
6203 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
6204 processed, there isn't much it can do about it...)
6205
6206 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
6207 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
6208 the register contains) or involves a segment address (in which case
6209 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
6210 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
6211
6212 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
6213 points in all the right places, and save you from having to place
6214 any sync points manually. However, it should be stressed that
6215 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
6216 you may still have to place some manually.
6217
6218 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
6219 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
6220 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
6221 options.
6222
6223 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
6224 fluke, something in your data section should disassemble to a
6225 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
6226 sync point in a totally random place, for example in the middle of
6227 one of the instructions in your code section. So you may end up with
6228 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
6229 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
6230 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
6231 suppress disassembly of the data area.
6232
6233
6234 \S{ndisother} Other Options
6235
6236 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
6237 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
6238 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
6239 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
6240
6241 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
6242 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
6243 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
6244 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
6245 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
6246 anyway.
6247
6248
6249 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
6250
6251 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
6252 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
6253 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
6254 developer's site at
6255 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6256 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
6257 new features as well.
6258
6259 Future plans include awareness of which processors certain
6260 instructions will run on, and marking of instructions that are too
6261 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
6262 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
6263 or whatever).
6264
6265 That's All Folks!
6266
6267 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
6268
6269 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
6270 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
6271 one anyway. You have been warned.
6272
6273
6274 \A{iref} x86 Instruction Reference
6275
6276 This appendix provides a complete list of the machine instructions
6277 which NASM will assemble, and a short description of the function of
6278 each one.
6279
6280 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
6281 details of the instructions' function, such as which exceptions they
6282 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
6283 site, \W{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}\c{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}.
6284
6285 Instead, this appendix is intended primarily to provide
6286 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
6287 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
6288 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
6289 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
6290 counter registers should be used if the default is not the one
6291 desired.
6292
6293 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
6294 groups of instructions with similar functions are lumped together in
6295 the same entry. Most of them don't move very far from their
6296 alphabetic position because of this.
6297
6298
6299 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
6300
6301 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
6302 using the following notation:
6303
6304 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
6305 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
6306 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
6307 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
6308 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
6309 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
6310 \c{ECX}) may be specified explicitly.
6311
6312 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
6313 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
6314 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
6315 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
6316 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
6317 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
6318 ESP,BYTE 16} for the latter.
6319
6320 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
6321 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
6322 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
6323 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
6324 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
6325 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
6326
6327 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
6328 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
6329 allowing the normal range of register combinations and effective
6330 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
6331 and \c{memoffs32}.
6332
6333 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
6334 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
6335 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
6336 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
6337
6338
6339 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
6340
6341 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
6342 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
6343 following way:
6344
6345 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
6346 that number.
6347
6348 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
6349 one of the operands to the instruction is a register, and the
6350 `register value' of that register should be added to the hex number
6351 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
6352 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
6353 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
6354 given in \k{iref-rv}.
6355
6356 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
6357 that the instruction name has a condition code suffix, and the
6358 numeric representation of the condition code should be added to the
6359 hex number to produce the generated byte. For example, the code
6360 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
6361 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6362 representations are given in \k{iref-cc}.
6363
6364 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6365 of the operands to the instruction is a memory address or register
6366 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6367 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6368 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6369 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6370 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6371 addresses is given in \k{iref-ea}.
6372
6373 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6374 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6375 register, and that an effective address should be generated with the
6376 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6377 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6378 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6379 \k{iref-rv}.
6380
6381 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6382 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6383 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6384 doubleword respectively.
6385
6386 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6387 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6388 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6389 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6390 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6391 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6392 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6393
6394 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6395 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6396 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6397 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6398 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6399 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6400 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6401
6402 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6403 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6404 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6405 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6406 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6407 32}.
6408
6409 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6410 indicate the address size of the given form of the instruction.
6411 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6412 required.
6413
6414
6415 \S{iref-rv} Register Values
6416
6417 Where an instruction requires a register value, it is already
6418 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6419 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6420 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6421 there is no problem with registers of different types sharing an
6422 encoding value.
6423
6424 The encodings for the various classes of register are:
6425
6426 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6427 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6428 7.
6429
6430 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6431 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6432
6433 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6434 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6435 \c{EDI} is 7.
6436
6437 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6438 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6439
6440 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6441 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6442 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6443
6444 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6445 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6446 is 7.
6447
6448 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6449 and \c{CR4} is 4.
6450
6451 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6452 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6453
6454 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6455 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6456
6457 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6458 is also the register value for that register.)
6459
6460
6461 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6462
6463 The available condition codes are given here, along with their
6464 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6465 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6466
6467 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6468 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6469 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6470
6471 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6472
6473 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6474 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6475
6476 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6477 and \c{NZ} are 5.
6478
6479 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6480 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6481
6482 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6483
6484 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6485 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6486
6487 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6488 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6489
6490 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6491 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6492 \c{NLE} are 15.
6493
6494 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6495 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6496
6497 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6498 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6499 in \k{iref-Flags}
6500
6501
6502 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6503
6504 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6505 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6506 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6507 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6508 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6509 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6510 The instructions that use this will give details of what the various
6511 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6512 is happening.
6513
6514 \c Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result   QNaN
6515 \c  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   if NaN   Signal
6516 \c         ing               B Is 2nd Operand         Operand  Invalid
6517 \c
6518 \c EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6519 \c
6520 \c LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6521 \c
6522 \c LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6523 \c                or-equal
6524 \c
6525 \c ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6526 \c               than                          Operands,
6527 \c                                             Use LT
6528 \c
6529 \c ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6530 \c               than-or-equal                 Operands,
6531 \c                                             Use LE
6532 \c
6533 \c UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6534 \c
6535 \c NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6536 \c
6537 \c NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6538 \c               than
6539 \c
6540 \c NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6541 \c               than-or-
6542 \c               equal
6543 \c
6544 \c ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6545 \c               than                          Operands,
6546 \c                                             Use NLT
6547 \c
6548 \c ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6549 \c               than-                         Operands,
6550 \c               or-equal                      Use NLE
6551 \c
6552 \c ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6553
6554 The unordered relationship is true when at least one of the two
6555 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6556
6557 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6558 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6559 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6560 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6561 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6562 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6563 format.
6564
6565
6566 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6567
6568 The status flags provide some information about the result of the
6569 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6570 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6571 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6572
6573 There are 6 status flags:
6574
6575 \c CF - Carry flag.
6576
6577 Set if an arithmetic operation generates a
6578 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6579 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6580 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6581 arithmetic.
6582
6583 \c PF - Parity flag.
6584
6585 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6586 number of 1 bits; cleared otherwise.
6587
6588 \c AF - Adjust flag.
6589
6590 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6591 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6592 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6593
6594 \c ZF - Zero flag.
6595
6596 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6597
6598 \c SF - Sign flag.
6599
6600 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6601 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6602 indicates a negative value.)
6603
6604 \c OF - Overflow flag.
6605
6606 Set if the integer result is too large a positive number or too
6607 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6608 destination operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6609 overflow condition for signed-integer (two's complement) arithmetic.
6610
6611
6612 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6613
6614 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6615 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6616 displacement field.
6617
6618 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6619 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6620 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6621 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6622 not relevant to the effective address being encoded, and either
6623 contains an extension to the instruction opcode or the register
6624 value of another operand.
6625
6626 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6627 rather than a memory access. This is always done by setting the
6628 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6629 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6630 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6631 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6632 displacement field are both absent.
6633
6634 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6635 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6636 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6637 given below) are:
6638
6639 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6640 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6641
6642 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6643 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6644 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6645 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6646 means \c{BX} only.
6647
6648 However, there is a special case:
6649
6650 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6651 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6652 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6653 long, and no registers are added to the displacement.
6654
6655 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6656 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6657 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6658 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6659
6660 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6661 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6662 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6663
6664 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6665 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6666
6667 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6668 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6669 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6670 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6671 scaling of registers to be added to the displacement.
6672
6673 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6674 registers (an optional base register, and an optional index register
6675 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6676 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6677 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6678 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6679
6680 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6681 register.
6682
6683 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6684 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6685 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6686
6687 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6688 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6689 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6690
6691 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6692
6693 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6694 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6695 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6696 long, and no registers are added to the displacement.
6697
6698 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6699 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6700 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6701 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6702 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6703 still processed in the normal way).
6704
6705
6706 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6707
6708 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6709 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6710
6711 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6712 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6713 instructions run on all processors above the given type; those that
6714 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6715 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6716 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6717 capability.
6718
6719 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6720 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6721 3DNow! instruction set are documented as such.
6722
6723 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6724 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6725 extended MMX instruction set.
6726
6727 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6728 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6729 including 486DX, Pentium and above).
6730
6731 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6732 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6733 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6734 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6735
6736 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6737 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6738
6739 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6740 management instruction. Many of these may only be used in protected
6741 mode, or only at privilege level zero.
6742
6743 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6744 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6745 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6746 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6747
6748 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6749 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6750 be supported on any given machine.
6751
6752 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6753 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6754 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
6755
6756
6757 \H{iref-inst} x86 Instruction Set
6758
6759
6760 \S{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
6761 Adjustments
6762
6763 \c AAA                           ; 37                   [8086]
6764
6765 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
6766
6767 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
6768 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
6769
6770 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
6771 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
6772
6773 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
6774 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
6775 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
6776 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
6777 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
6778 \k{insDAA}.
6779
6780 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
6781 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
6782 register: by means of examining the value in the low nibble of
6783 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
6784 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
6785 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
6786 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
6787 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
6788
6789 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
6790 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
6791 \c{ADD}.
6792
6793 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
6794 have multiplied two decimal digits together and left the result
6795 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
6796 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
6797 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
6798 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
6799 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
6800
6801 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
6802 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
6803 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
6804 be changed.
6805
6806
6807 \S{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
6808
6809 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
6810 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
6811 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
6812
6813 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
6814 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
6815 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
6816
6817 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
6818 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
6819 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
6820
6821 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
6822 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
6823
6824 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
6825 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
6826 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
6827
6828 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
6829 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
6830 its destination (first) operand. The destination operand can be a
6831 register or a memory location. The source operand can be a register,
6832 a memory location or an immediate value.
6833
6834 The flags are set according to the result of the operation: in
6835 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6836 subsequent \c{ADC} instruction.
6837
6838 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6839 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6840 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6841 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6842 form of the instruction.
6843
6844 To add two numbers without also adding the contents of the carry
6845 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
6846
6847
6848 \S{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
6849
6850 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
6851 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
6852 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
6853
6854 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
6855 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
6856 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
6857
6858 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6859 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6860 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6861
6862 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6863 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6864
6865 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
6866 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
6867 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
6868
6869 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
6870 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
6871 The destination operand can be a register or a memory location.
6872 The source operand can be a register, a memory location or an
6873 immediate value.
6874
6875 The flags are set according to the result of the operation: in
6876 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6877 subsequent \c{ADC} instruction.
6878
6879 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6880 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6881 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6882 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6883 form of the instruction.
6884
6885
6886 \S{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
6887
6888 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6889
6890 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
6891 FP value pairs.
6892
6893 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
6894 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
6895
6896 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6897 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6898
6899
6900 \S{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
6901
6902 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
6903
6904 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
6905 FP value pairs
6906
6907 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
6908 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
6909 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
6910 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
6911
6912 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6913 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6914
6915
6916 \S{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
6917
6918 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
6919
6920 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
6921 and destination operands and stores the double-precision FP result
6922 in the destination operand.
6923
6924 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
6925 \c    dst[64-127) remains unchanged.
6926
6927 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6928 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
6929
6930
6931 \S{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
6932
6933 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6934
6935 \c{ADDSS} adds the low single-precision FP values from the source
6936 and destination operands and stores the single-precision FP result
6937 in the destination operand.
6938
6939 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
6940 \c    dst[32-127] remains unchanged.
6941
6942 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6943 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
6944
6945
6946 \S{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
6947
6948 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
6949 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
6950 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
6951
6952 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
6953 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
6954 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
6955
6956 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
6957 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
6958 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
6959
6960 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
6961 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
6962
6963 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
6964 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
6965 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
6966
6967 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
6968 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
6969 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
6970 destination (first) operand. The destination operand can be a
6971 register or a memory location. The source operand can be a register,
6972 a memory location or an immediate value.
6973
6974 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6975 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6976 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6977 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6978 form of the instruction.
6979
6980 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
6981 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
6982
6983
6984 \S{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
6985 Packed Double-Precision FP Values
6986
6987 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6988
6989 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
6990 floating-point values in the destination register, and then
6991 performs a logical AND between the two double-precision
6992 floating-point values in the source operand and the temporary
6993 inverted result, storing the result in the destination register.
6994
6995 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
6996 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
6997
6998 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6999 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7000
7001
7002 \S{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
7003 Packed Single-Precision FP Values
7004
7005 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
7006
7007 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
7008 floating-point values in the destination register, and then
7009 performs a logical AND between the four single-precision
7010 floating-point values in the source operand and the temporary
7011 inverted result, storing the result in the destination register.
7012
7013 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
7014 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
7015 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
7016 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
7017
7018 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7019 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7020
7021
7022 \S{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
7023
7024 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7025
7026 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
7027 floating point values in the source and destination operand, and
7028 stores the result in the destination register.
7029
7030 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
7031 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
7032
7033 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7034 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7035
7036
7037 \S{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
7038
7039 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
7040
7041 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
7042 floating point values in the source and destination operand, and
7043 stores the result in the destination register.
7044
7045 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
7046 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
7047 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
7048 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
7049
7050 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7051 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7052
7053
7054 \S{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
7055
7056 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
7057
7058 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
7059 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
7060 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
7061 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
7062 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
7063 change had to be made.
7064
7065
7066 \S{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
7067
7068 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
7069 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
7070
7071 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
7072 containing two signed values of the same size as its first operand
7073 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
7074 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
7075 register passed as its first operand is less than the first of the
7076 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
7077 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
7078
7079
7080 \S{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
7081
7082 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
7083 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
7084
7085 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
7086 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
7087
7088 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
7089 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
7090 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
7091 contents of the destination operand are undefined. If the source
7092 operand is zero, the zero flag is set.
7093
7094 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
7095 instead, so it finds the most significant set bit.
7096
7097 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
7098 significant). The destination operand can only be a register.
7099 The source operand can be a register or a memory location.
7100
7101
7102 \S{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
7103
7104 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
7105
7106 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
7107 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
7108 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
7109 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
7110 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
7111
7112
7113 \S{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
7114
7115 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
7116 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
7117 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
7118 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
7119
7120 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
7121 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
7122 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
7123 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
7124
7125 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
7126 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
7127 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
7128 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
7129
7130 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
7131 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
7132 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
7133 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
7134
7135 These instructions all test one bit of their first operand, whose
7136 index is given by the second operand, and store the value of that
7137 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
7138 to 15 or 31 (most significant).
7139
7140 In addition to storing the original value of the bit into the carry
7141 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
7142 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
7143 not modify its operands.
7144
7145 The destination can be a register or a memory location. The source can
7146 be a register or an immediate value.
7147
7148 If the destination operand is a register, the bit offset should be
7149 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
7150 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
7151 by the processor.
7152
7153 If the destination operand is a memory location, then an immediate
7154 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
7155 is in a register, then it can be anything within the signed range of
7156 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
7157
7158
7159 \S{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
7160
7161 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
7162 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
7163 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
7164 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
7165 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
7166 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
7167 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
7168
7169 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
7170 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
7171 stack, and then jumping to a given address.
7172
7173 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
7174 call, i.e. a destination segment address is specified in the
7175 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
7176 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
7177
7178 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
7179 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
7180 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
7181 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
7182
7183 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
7184 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
7185 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7186
7187 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
7188 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7189 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7190 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
7191 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
7192
7193 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
7194 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7195 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7196 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7197 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
7198
7199 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
7200 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
7201 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
7202
7203 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7204 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7205 is not strictly necessary.
7206
7207
7208 \S{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
7209
7210 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
7211 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
7212
7213 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
7214 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
7215
7216 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
7217 by replicating the top bit of the original value to fill the
7218 extended one.
7219
7220 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
7221 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
7222 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
7223 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
7224 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
7225
7226
7227 \S{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
7228
7229 \c CLC                           ; F8                   [8086]
7230 \c CLD                           ; FC                   [8086]
7231 \c CLI                           ; FA                   [8086]
7232 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
7233
7234 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
7235 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
7236 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
7237 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
7238
7239 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
7240 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
7241 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
7242
7243
7244 \S{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
7245
7246 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
7247
7248 \c{CLFLUSH} invalidates the cache line that contains the linear address
7249 specified by the source operand from all levels of the processor cache
7250 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
7251 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
7252 to memory before invalidation. The source operand points to a
7253 byte-sized memory location.
7254
7255 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
7256 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
7257 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
7258 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
7259
7260
7261 \S{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
7262
7263 \c CMC                           ; F5                   [8086]
7264
7265 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
7266 to 1, and vice versa.
7267
7268
7269 \S{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
7270
7271 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
7272 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
7273
7274 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
7275 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
7276 it does nothing.
7277
7278 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
7279
7280 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
7281 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7282 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7283 conditional moves are supported.
7284
7285
7286 \S{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
7287
7288 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
7289 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
7290 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
7291
7292 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
7293 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
7294 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
7295
7296 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
7297 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
7298 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
7299
7300 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
7301 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
7302
7303 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
7304 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
7305 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
7306
7307 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
7308 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
7309 taken place, but does not store the result of the subtraction
7310 anywhere.
7311
7312 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7313 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7314 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7315 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7316 form of the instruction.
7317
7318 The destination operand can be a register or a memory location. The
7319 source can be a register, memory location or an immediate value of
7320 the same size as the destination.
7321
7322
7323 \S{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
7324 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
7325 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
7326
7327 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7328
7329 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7330 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7331 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7332 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7333 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7334 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7335 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7336 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7337
7338 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
7339 FP values in the source and destination operands, and returns the
7340 result of the comparison in the destination register. The result of
7341 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7342 all 0s (comparison false).
7343
7344 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7345 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7346
7347 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7348 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7349 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7350 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7351 \c{Condition Predicates} are:
7352
7353 \c EQ     0   Equal
7354 \c LT     1   Less-than
7355 \c LE     2   Less-than-or-equal
7356 \c UNORD  3   Unordered
7357 \c NE     4   Not-equal
7358 \c NLT    5   Not-less-than
7359 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7360 \c ORD    7   Ordered
7361
7362 For more details of the comparison predicates, and details of how
7363 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7364
7365
7366 \S{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7367 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7368 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7369
7370 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE]
7371
7372 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE]
7373 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE]
7374 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE]
7375 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE]
7376 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE]
7377 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE]
7378 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE]
7379 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE]
7380
7381 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7382 FP values in the source and destination operands, and returns the
7383 result of the comparison in the destination register. The result of
7384 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7385 all 0s (comparison false).
7386
7387 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7388 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7389
7390 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7391 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7392 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7393 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7394 \c{Condition Predicates} are:
7395
7396 \c EQ     0   Equal
7397 \c LT     1   Less-than
7398 \c LE     2   Less-than-or-equal
7399 \c UNORD  3   Unordered
7400 \c NE     4   Not-equal
7401 \c NLT    5   Not-less-than
7402 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7403 \c ORD    7   Ordered
7404
7405 For more details of the comparison predicates, and details of how
7406 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7407
7408
7409 \S{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7410
7411 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7412 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7413 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7414
7415 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7416 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7417 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7418 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7419 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7420
7421 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7422 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7423 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7424 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7425
7426 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7427 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7428 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7429 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7430
7431 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7432 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7433 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7434
7435 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7436 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7437 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7438 first unequal or equal byte is found.
7439
7440
7441 \S{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7442 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7443 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7444
7445 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7446
7447 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7448 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7449 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7450 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7451 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7452 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7453 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7454 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7455
7456 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7457 FP values in the source and destination operands, and returns the
7458 result of the comparison in the destination register. The result of
7459 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7460 all 0s (comparison false).
7461
7462 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7463 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7464
7465 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7466 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7467 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7468 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7469 \c{Condition Predicates} are:
7470
7471 \c EQ     0   Equal
7472 \c LT     1   Less-than
7473 \c LE     2   Less-than-or-equal
7474 \c UNORD  3   Unordered
7475 \c NE     4   Not-equal
7476 \c NLT    5   Not-less-than
7477 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7478 \c ORD    7   Ordered
7479
7480 For more details of the comparison predicates, and details of how
7481 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7482
7483
7484 \S{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7485 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7486 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7487
7488 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE]
7489
7490 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE]
7491 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE]
7492 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE]
7493 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE]
7494 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE]
7495 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE]
7496 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE]
7497 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE]
7498
7499 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7500 FP values in the source and destination operands, and returns the
7501 result of the comparison in the destination register. The result of
7502 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7503 all 0s (comparison false).
7504
7505 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7506 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7507
7508 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7509 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7510 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7511 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7512 \c{Condition Predicates} are:
7513
7514 \c EQ     0   Equal
7515 \c LT     1   Less-than
7516 \c LE     2   Less-than-or-equal
7517 \c UNORD  3   Unordered
7518 \c NE     4   Not-equal
7519 \c NLT    5   Not-less-than
7520 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7521 \c ORD    7   Ordered
7522
7523 For more details of the comparison predicates, and details of how
7524 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7525
7526
7527 \S{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7528
7529 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7530 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7531 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7532
7533 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7534 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7535 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7536
7537 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7538 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7539 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7540 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7541
7542 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7543 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7544 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7545 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7546 clears the zero flag and copies the destination register to AL, AX or EAX.
7547
7548 The destination can be either a register or a memory location. The
7549 source is a register.
7550
7551 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7552 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7553 value in shared memory, for example, you might load the value into
7554 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7555 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7556 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7557 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7558 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7559 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7560 another processor has modified the value in between your load and
7561 your attempted store, the store does not happen, and you are
7562 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7563 and try again.
7564
7565
7566 \S{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7567
7568 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7569
7570 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7571 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7572 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7573 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7574 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7575
7576 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7577 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7578 environments.
7579
7580
7581 \S{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7582
7583 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7584
7585 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7586 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7587 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7588 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7589
7590 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7591 an \c{XMM} register or a memory location.
7592
7593 The flags are set according to the following rules:
7594
7595 \c    Result          Flags        Values
7596
7597 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7598 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7599 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7600 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7601
7602
7603 \S{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7604
7605 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE]
7606
7607 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7608 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7609 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7610 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7611
7612 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7613 an \c{XMM} register or a memory location.
7614
7615 The flags are set according to the following rules:
7616
7617 \c    Result          Flags        Values
7618
7619 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7620 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7621 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7622 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7623
7624
7625 \S{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7626
7627 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7628
7629 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7630 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7631 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7632 input contents of \c{EAX}.
7633
7634 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7635 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7636 (memory modification, flag modification, register modification) of
7637 previous instructions have been completed before the next
7638 instruction gets fetched.
7639
7640 The information returned is as follows:
7641
7642 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7643 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7644 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7645 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7646 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7647 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7648
7649 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7650 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7651 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7652 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7653 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7654 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7655 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7656
7657 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7658 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7659 Buffers).
7660
7661 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7662 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7663
7664
7665 \S{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7666 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7667
7668 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7669
7670 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7671 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7672 operand.
7673
7674 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7675 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7676 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7677
7678
7679 \S{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7680 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7681
7682 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7683
7684 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7685 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7686 operand.
7687
7688 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7689 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7690
7691 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7692
7693
7694 \S{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7695 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7696
7697 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7698
7699 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7700 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7701 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7702 set to all 0s.
7703
7704 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7705 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7706
7707 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7708
7709
7710 \S{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7711 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7712
7713 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7714
7715 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7716 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7717 operand.
7718
7719 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7720 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7721
7722 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7723
7724
7725 \S{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7726 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7727
7728 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7729
7730 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7731 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7732 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7733 destination is set to all 0s.
7734
7735 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7736 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7737
7738 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7739
7740
7741 \S{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7742 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7743
7744 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7745
7746 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7747 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7748 operand.
7749
7750 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7751 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7752
7753 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7754
7755
7756 \S{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
7757 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
7758
7759 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE]
7760
7761 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
7762 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
7763 of the destination operand. The high quadword of the destination
7764 remains unchanged.
7765
7766 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7767 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7768
7769 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7770
7771
7772 \S{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
7773 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7774
7775 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7776
7777 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
7778 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7779
7780 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7781 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7782
7783 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7784
7785
7786 \S{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
7787 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
7788
7789 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7790
7791 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
7792 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
7793 operand.
7794
7795 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7796 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7797 is a register, the input values are in the low quadword.
7798
7799 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7800
7801
7802 \S{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
7803 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7804
7805 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE]
7806
7807 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
7808 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
7809 operand.
7810
7811 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7812 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7813 source is a register, the input values are in the low quadword.
7814
7815 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7816
7817
7818 \S{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
7819 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7820
7821 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7822
7823 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
7824 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7825
7826 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7827 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7828 source is a register, the input value is in the low quadword.
7829
7830 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7831
7832
7833 \S{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
7834 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
7835
7836 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE]
7837
7838 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
7839 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
7840 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
7841
7842 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7843 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7844 source is a register, the input value is in the low quadword.
7845
7846 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7847
7848
7849 \S{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
7850 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
7851
7852 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7853
7854 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
7855 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7856 operand. The high quadword is left unchanged.
7857
7858 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7859 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7860
7861 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7862
7863
7864 \S{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
7865 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
7866
7867 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
7868
7869 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
7870 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
7871 The upper 3 doublewords are left unchanged.
7872
7873 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7874 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7875
7876 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7877
7878
7879 \S{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
7880 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
7881
7882 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7883
7884 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
7885 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7886 operand. The upper quadword is left unchanged.
7887
7888 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7889 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7890 register, the input value is contained in the low doubleword.
7891
7892 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7893
7894
7895 \S{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
7896 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7897
7898 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE]
7899
7900 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
7901 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7902
7903 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7904 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
7905 source is a register, the input value is in the low doubleword.
7906
7907 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7908
7909
7910 \S{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
7911 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7912
7913 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7914
7915 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
7916 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7917 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
7918 quadword is set to all 0s.
7919
7920 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7921 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7922
7923 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7924
7925
7926 \S{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
7927 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7928
7929 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7930
7931 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
7932 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7933 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7934
7935 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7936 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7937
7938 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7939
7940
7941 \S{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
7942 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7943
7944 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7945
7946 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
7947 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7948 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7949
7950 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7951 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7952
7953 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7954
7955
7956 \S{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
7957 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7958
7959 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE]
7960
7961 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
7962 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
7963 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
7964 the source is a register, the input values are in the low quadword.
7965
7966 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7967 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7968 is a register, the input value is in the low quadword.
7969
7970 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7971
7972
7973 \S{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
7974 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7975
7976 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
7977
7978 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
7979 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7980 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7981
7982 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7983 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
7984 register, the input value is in the low quadword.
7985
7986 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7987
7988
7989 \S{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
7990 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7991
7992 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE]
7993
7994 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
7995 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7996 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7997
7998 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7999 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8000 register, the input value is in the low doubleword.
8001
8002 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8003
8004
8005 \S{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
8006
8007 \c DAA                           ; 27                   [8086]
8008 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
8009
8010 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
8011 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
8012 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
8013 equivalents, see \k{insAAA}.
8014
8015 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
8016 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
8017 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
8018 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
8019 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
8020 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
8021 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
8022 of digits.
8023
8024 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
8025 instructions rather than \c{ADD}.
8026
8027
8028 \S{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
8029
8030 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
8031 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
8032 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
8033 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
8034 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
8035
8036 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
8037 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
8038 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
8039
8040 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
8041 execution.
8042
8043 See also \c{INC} (\k{insINC}).
8044
8045
8046 \S{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
8047
8048 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
8049 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
8050 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
8051
8052 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
8053 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
8054 implicit, in the following way:
8055
8056 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
8057 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8058
8059 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
8060 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8061
8062 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8063 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8064
8065 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
8066 see \k{insIDIV}.
8067
8068
8069 \S{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
8070
8071 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8072
8073 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
8074 the destination operand by the two packed double-precision FP
8075 values in the source operand, and stores the packed double-precision
8076 results in the destination register.
8077
8078 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8079 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8080
8081 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
8082 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
8083
8084
8085 \S{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
8086
8087 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
8088
8089 \c{DIVPS} divides the four packed single-precision FP values in
8090 the destination operand by the four packed single-precision FP
8091 values in the source operand, and stores the packed single-precision
8092 results in the destination register.
8093
8094 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8095 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8096
8097 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
8098 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
8099 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
8100 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
8101
8102
8103 \S{insDIVSD} \i\c{DIVSD}: Scalar Double-Precision FP Divide
8104
8105 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8106
8107 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
8108 destination operand by the low-order double-precision FP value in
8109 the source operand, and stores the double-precision result in the
8110 destination register.
8111
8112 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8113 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
8114
8115 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
8116 \c    dst[64-127] remains unchanged.
8117
8118
8119 \S{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
8120
8121 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
8122
8123 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
8124 destination operand by the low-order single-precision FP value in
8125 the source operand, and stores the single-precision result in the
8126 destination register.
8127
8128 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8129 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
8130
8131 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
8132 \c    dst[32-127] remains unchanged.
8133
8134
8135 \S{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
8136
8137 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
8138
8139 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
8140 are available) to all ones, meaning all registers are available for
8141 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
8142 and before executing any subsequent floating-point operations.
8143
8144
8145 \S{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
8146
8147 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
8148
8149 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
8150 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
8151 definition above refers to the first operand) gives the amount of
8152 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
8153 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
8154 Pascal, with nested procedures).
8155
8156 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
8157 equivalent to
8158
8159 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
8160 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
8161 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
8162
8163 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
8164 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
8165 \c{EBP}.
8166
8167 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
8168 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
8169 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
8170
8171 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
8172 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
8173 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
8174 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
8175 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
8176 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
8177 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
8178 for nesting levels up to 31.
8179
8180 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
8181 instruction: see \k{insLEAVE}.
8182
8183
8184 \S{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
8185
8186 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
8187
8188 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
8189 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
8190 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
8191
8192
8193 \S{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
8194
8195 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
8196
8197 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
8198 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
8199
8200
8201 \S{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
8202
8203 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
8204 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
8205
8206 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8207 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8208
8209 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
8210 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
8211
8212 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
8213 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
8214
8215 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
8216 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
8217 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
8218
8219 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
8220 register stack after storing the result.
8221
8222 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
8223
8224 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
8225 (\k{insFIADD})
8226
8227
8228 \S{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
8229
8230 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
8231 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
8232
8233 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
8234 number from the given memory address, converts it to a real, and
8235 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
8236 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
8237 register stack.
8238
8239
8240 \S{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
8241
8242 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
8243
8244 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
8245 negative numbers become positive, and vice versa.
8246
8247
8248 \S{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
8249
8250 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
8251 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
8252
8253 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
8254 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
8255 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
8256 exceptions) to finish first.
8257
8258
8259 \S{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
8260
8261 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
8262 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
8263
8264 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
8265 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
8266
8267 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
8268 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
8269
8270 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
8271 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
8272
8273 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
8274 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
8275
8276 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
8277 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
8278
8279 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
8280 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
8281
8282 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
8283 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
8284
8285 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
8286 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
8287 condition is satisfied, and does nothing if not.
8288
8289 The conditions are not the same as the standard condition codes used
8290 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
8291 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
8292 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
8293 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
8294 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
8295 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
8296 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
8297 (The flag state which signals this is the setting of the parity
8298 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
8299 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
8300
8301 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
8302 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
8303 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
8304 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
8305 FPU flags.
8306
8307 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
8308 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
8309 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
8310 conditional moves are supported.
8311
8312
8313 \S{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
8314 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
8315
8316 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
8317 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
8318 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8319 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8320
8321 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
8322 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
8323 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8324 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8325
8326 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
8327
8328 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
8329 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
8330
8331 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
8332 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
8333
8334 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
8335 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8336 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
8337 if \c{ST0} is less than the given operand.
8338
8339 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
8340 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8341 the register stack twice.
8342
8343 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
8344 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
8345 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8346 immediately followed by conditional jump or conditional move
8347 instructions.
8348
8349 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
8350 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
8351 will handle them silently and set the condition code flags to an
8352 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8353
8354
8355 \S{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
8356
8357 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
8358
8359 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
8360 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8361
8362 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
8363
8364
8365 \S{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8366
8367 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8368
8369 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8370 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8371 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8372 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8373
8374
8375 \S{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8376
8377 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8378 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8379
8380 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8381 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8382
8383 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8384 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8385 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8386
8387 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8388 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8389 to finish what it was doing first.
8390
8391
8392 \S{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8393
8394 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8395 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8396
8397 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8398 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8399
8400 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8401 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8402
8403 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
8404 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
8405
8406 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8407 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8408
8409 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8410 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8411
8412 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8413 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8414
8415 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8416 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8417
8418 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8419 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8420 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8421 operand.
8422
8423 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8424 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8425 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8426 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8427 operand.
8428
8429 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8430 once it has finished.
8431
8432 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8433 once it has finished.
8434
8435 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8436
8437
8438 \S{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8439
8440 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW]
8441
8442 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8443 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8444 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8445 is undefined, and this allows a faster context switch between
8446 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8447 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8448
8449
8450 \S{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8451
8452 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8453 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8454
8455 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8456
8457 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8458 pops the register stack.
8459
8460
8461 \S{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8462
8463 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8464 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8465
8466 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8467 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8468
8469
8470 \S{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8471
8472 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8473 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8474
8475 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8476 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8477
8478 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8479 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8480 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8481
8482
8483 \S{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8484
8485 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8486 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8487
8488 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8489 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8490
8491 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8492 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8493 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8494 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8495
8496
8497 \S{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8498
8499 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8500 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8501 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8502
8503 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8504 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8505
8506 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8507 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8508 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8509
8510 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8511 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8512 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8513 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8514
8515
8516 \S{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8517
8518 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8519 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8520
8521 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8522 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8523
8524
8525 \S{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8526
8527 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8528
8529 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8530 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8531 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8532 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8533 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8534 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8535
8536
8537 \S{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8538
8539 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8540 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8541
8542 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8543 registers as empty, without actually change their values, clears
8544 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8545 waiting for pending exceptions to clear.
8546
8547
8548 \S{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8549
8550 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8551 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8552
8553 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8554 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8555
8556 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8557 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8558 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8559 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8560 result in \c{ST0}.
8561
8562
8563 \S{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8564
8565 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8566 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8567 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8568 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8569
8570 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8571 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8572
8573
8574 \S{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8575
8576 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8577 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8578 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8579 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8580 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8581 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8582 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8583
8584 These instructions push specific standard constants on the FPU
8585 register stack.
8586
8587 \c  Instruction    Constant pushed
8588
8589 \c  FLD1           1
8590 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8591 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8592 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8593 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8594 \c  FLDPI          pi
8595 \c  FLDZ           zero
8596
8597
8598 \S{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8599
8600 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8601
8602 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8603 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8604 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8605 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8606 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8607 loading the new control word.
8608
8609
8610 \S{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8611
8612 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8613
8614 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8615 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8616 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8617 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8618
8619
8620 \S{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8621
8622 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8623 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8624
8625 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8626 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8627
8628 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8629 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8630
8631 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8632 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8633
8634 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8635 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8636 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8637 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8638
8639
8640 \S{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8641
8642 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8643
8644 \c{FNOP} does nothing.
8645
8646
8647 \S{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8648
8649 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8650 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8651
8652 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8653 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8654 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8655 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8656 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8657 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8658 the X coordinate, not merely an arctangent).
8659
8660 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8661 and stores the result back into \c{ST0}.
8662
8663 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8664
8665
8666 \S{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8667
8668 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8669 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8670
8671 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8672 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8673 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8674 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8675 added back on to the result to get back to the original value in
8676 \c{ST0}.
8677
8678 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8679 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8680 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8681 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8682 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8683 magnitude of \c{ST1}.
8684
8685 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8686 they may not manage to provide the final result, but might leave
8687 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8688 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8689 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8690 until C2 becomes clear.
8691
8692
8693 \S{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8694
8695 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8696
8697 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8698 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8699 the result back in \c{ST0}.
8700
8701
8702 \S{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8703
8704 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8705 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8706
8707 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8708
8709 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8710 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8711 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8712 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8713 state from the same area of memory.
8714
8715 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8716 pending floating-point exceptions to clear.
8717
8718
8719 \S{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8720
8721 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8722
8723 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8724 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8725 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8726
8727
8728 \S{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8729
8730 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8731
8732 This instruction initialises protected mode on the 287 floating-point
8733 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8734 above treat the instruction as a no-operation.
8735
8736
8737 \S{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8738
8739 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8740 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8741
8742 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8743 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8744 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8745 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8746 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8747
8748 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8749
8750
8751 \S{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8752
8753 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8754
8755 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
8756 result in \c{ST0}.
8757
8758
8759 \S{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
8760
8761 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
8762 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
8763 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
8764
8765 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
8766 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
8767 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
8768 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
8769
8770 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
8771 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
8772 register stack.
8773
8774
8775 \S{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
8776
8777 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
8778 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
8779
8780 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
8781 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
8782 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
8783
8784 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
8785 for pending floating-point exceptions to clear.
8786
8787
8788 \S{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
8789
8790 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
8791 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
8792
8793 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
8794 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
8795 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
8796 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
8797 (\k{insFLDENV}).
8798
8799 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
8800 for pending floating-point exceptions to clear.
8801
8802
8803 \S{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
8804
8805 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
8806 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
8807
8808 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
8809 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
8810
8811 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
8812 memory area.
8813
8814 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
8815 for pending floating-point exceptions to clear.
8816
8817
8818 \S{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
8819
8820 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
8821 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
8822
8823 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8824 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8825
8826 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
8827 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
8828
8829 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
8830 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
8831
8832 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8833 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8834
8835 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
8836 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
8837
8838 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
8839 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
8840
8841 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
8842 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
8843
8844 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
8845 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
8846 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
8847 the result in the operand.
8848
8849 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
8850 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
8851 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8852 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
8853 operand.
8854
8855 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
8856 once it has finished.
8857
8858 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
8859 once it has finished.
8860
8861
8862 \S{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
8863
8864 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
8865
8866 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
8867 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8868 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
8869 negative.
8870
8871
8872 \S{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
8873
8874 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
8875 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
8876
8877 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
8878 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
8879
8880 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
8881
8882 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
8883 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
8884
8885 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
8886 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
8887
8888 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
8889 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
8890 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
8891 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
8892
8893 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
8894 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8895 the register stack twice.
8896
8897 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
8898 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
8899 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8900 immediately followed by conditional jump or conditional move
8901 instructions.
8902
8903 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
8904 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
8905 handle them silently and set the condition code flags to an
8906 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8907
8908
8909 \S{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
8910
8911 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
8912
8913 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
8914 the type of value stored in \c{ST0}:
8915
8916 \c  Register contents     Flags
8917
8918 \c  Unsupported format    000
8919 \c  NaN                   001
8920 \c  Finite number         010
8921 \c  Infinity              011
8922 \c  Zero                  100
8923 \c  Empty register        101
8924 \c  Denormal              110
8925
8926 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
8927
8928
8929 \S{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
8930
8931 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
8932 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8933 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8934 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8935
8936 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
8937 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
8938
8939
8940 \S{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8941
8942 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU]
8943
8944 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
8945 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
8946 by the source operand. This data should have been written by a previous
8947 \c{FXSAVE}.
8948
8949
8950 \S{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8951
8952 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU]
8953
8954 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
8955 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
8956 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
8957 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
8958 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
8959
8960 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
8961 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
8962 after the state has been saved. This instruction has been optimised
8963 to maximize floating-point save performance.
8964
8965
8966 \S{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
8967
8968 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
8969
8970 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
8971 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
8972 then pushes the significand on the register stack (so that the
8973 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
8974
8975
8976 \S{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
8977
8978 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
8979 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
8980
8981 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
8982 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
8983 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
8984 positive.
8985
8986 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
8987 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
8988 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
8989
8990
8991 \S{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
8992
8993 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
8994
8995 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
8996 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
8997 reset.
8998
8999 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
9000
9001
9002 \S{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
9003
9004 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9005 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9006
9007 The implied operation of this instruction is:
9008
9009 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
9010 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
9011
9012 Writes a bit string from the source operand to the destination.
9013 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
9014 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
9015 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
9016 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
9017 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
9018 documented, and I have been unable to find any official source of
9019 documentation on it.
9020
9021 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
9022 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
9023 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
9024 (see \k{insXBTS}).
9025
9026
9027 \S{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
9028
9029 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
9030 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
9031 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
9032
9033 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
9034 provided is the divisor; the dividend and destination operands
9035 are implicit, in the following way:
9036
9037 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
9038 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
9039
9040 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
9041 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
9042
9043 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
9044 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
9045
9046 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
9047 see \k{insDIV}.
9048
9049
9050 \S{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
9051
9052 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
9053 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
9054 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
9055
9056 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
9057 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
9058
9059 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [186]
9060 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [186]
9061 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
9062 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
9063
9064 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [186]
9065 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [186]
9066 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
9067 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
9068
9069 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
9070 single-operand form, the other operand and destination are
9071 implicit, in the following way:
9072
9073 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
9074 the product is stored in \c{AX}.
9075
9076 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
9077 the product is stored in \c{DX:AX}.
9078
9079 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9080 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9081
9082 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
9083 result in the destination (first) operand. The three-operand
9084 form multiplies its last two operands and stores the result in
9085 the first operand.
9086
9087 The two-operand form with an immediate second operand is in
9088 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
9089 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
9090 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
9091 same operand (the first one).
9092
9093 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
9094 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
9095 and is sign-extended to the length of the other source operand.
9096 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
9097 NASM to generate this form of the instruction.
9098
9099 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
9100 instruction: see \k{insMUL}.
9101
9102
9103 \S{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
9104
9105 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
9106 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
9107 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
9108 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
9109 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
9110 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
9111
9112 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
9113 and stores it in the given destination register. The port number may
9114 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
9115 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
9116
9117
9118 \S{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
9119
9120 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
9121 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
9122 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
9123 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
9124 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
9125
9126 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
9127 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
9128 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
9129
9130 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
9131
9132 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
9133
9134
9135 \S{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
9136
9137 \c INSB                          ; 6C                   [186]
9138 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
9139 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
9140
9141 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
9142 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
9143 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9144 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
9145
9146 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9147 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9148 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9149 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9150
9151 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9152 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9153 overridden.
9154
9155 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
9156 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9157 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
9158
9159 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9160 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9161
9162 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
9163
9164
9165 \S{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
9166
9167 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
9168
9169 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
9170 number from 0 to 255.
9171
9172 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
9173 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
9174 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
9175 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
9176 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
9177
9178
9179 \S{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
9180
9181 \c INT1                          ; F1                   [P6]
9182 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
9183 \c INT01                         ; F1                   [P6]
9184
9185 \c INT3                          ; CC                   [8086]
9186 \c INT03                         ; CC                   [8086]
9187
9188 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
9189 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
9190 function to their longer counterparts, but take up less code space.
9191 They are used as breakpoints by debuggers.
9192
9193 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
9194 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
9195 though not documented, on some processors down to the 286, but is
9196 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
9197 normally used as a breakpoint by debuggers.
9198
9199 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
9200 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
9201 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
9202 and also does not go through interrupt redirection.
9203
9204
9205 \S{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
9206
9207 \c INTO                          ; CE                   [8086]
9208
9209 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
9210 if and only if the overflow flag is set.
9211
9212
9213 \S{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
9214
9215 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
9216
9217 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9218 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9219 It does not write the contents of the caches back to memory first:
9220 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
9221 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
9222
9223
9224 \S{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
9225
9226 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
9227
9228 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
9229 associated with the supplied memory address.
9230
9231
9232 \S{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
9233
9234 \c IRET                          ; CF                   [8086]
9235 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
9236 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
9237
9238 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
9239 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
9240 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
9241
9242 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
9243 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
9244 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
9245 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
9246 taking 12 bytes off the stack.
9247
9248 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
9249 on the default \c{BITS} setting at the time.
9250
9251
9252 \S{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
9253
9254 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
9255 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
9256
9257 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
9258 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
9259 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
9260
9261 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
9262 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
9263 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
9264 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
9265 \c{NEAR} keyword.
9266
9267 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
9268 instruction, for clarity, but is not necessary.
9269
9270 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
9271
9272
9273 \S{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
9274
9275 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
9276 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
9277
9278 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
9279 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
9280 same thing, but with \c{ECX}.
9281
9282
9283 \S{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
9284
9285 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
9286 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
9287 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
9288 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
9289 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
9290 \c JMP FAR mem32                 ; o32 FF /5            [386]
9291 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
9292 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
9293
9294 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
9295 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
9296 current segment.
9297
9298 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
9299 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
9300 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
9301 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
9302
9303 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
9304 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
9305 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
9306
9307 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
9308 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
9309 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
9310 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
9311 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
9312
9313 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
9314 segment), loading the destination address out of memory or out of a
9315 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
9316 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
9317 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
9318
9319 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
9320 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
9321 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
9322
9323 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
9324 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
9325 is not strictly necessary.
9326
9327
9328 \S{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
9329
9330 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
9331
9332 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
9333 low byte of the flags word.
9334
9335 The operation of \c{LAHF} is:
9336
9337 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
9338
9339 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
9340
9341
9342 \S{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
9343
9344 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
9345 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
9346
9347 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
9348 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
9349 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
9350 destination (first) operand.
9351
9352
9353 \S{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
9354  Control/Status
9355
9356 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
9357
9358 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
9359 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
9360 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9361 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9362
9363 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
9364
9365 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9366
9367
9368 \S{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9369
9370 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9371 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9372
9373 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9374 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9375
9376 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9377 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9378
9379 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9380 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9381
9382 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9383 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9384
9385 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9386 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9387 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9388 the given register (depending on the size of the register), then
9389 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9390 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9391 segment registers.
9392
9393
9394 \S{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9395
9396 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9397 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9398
9399 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9400 the effective address specified by its second operand as if it were
9401 going to load or store data from it, but instead it stores the
9402 calculated address into the register specified by its first operand.
9403 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9404 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9405
9406 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9407 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9408 operand, as if it were a memory reference.
9409
9410 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9411 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9412 If the address and operand size are not the same, then if the
9413 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9414 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9415
9416
9417 \S{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9418
9419 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9420
9421 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9422 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9423 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9424 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9425
9426
9427 \S{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9428
9429 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9430
9431 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9432 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9433 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9434 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9435
9436 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9437 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9438
9439 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9440 performance through such techniques as out-of-order issue and
9441 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9442 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9443 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9444 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9445 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9446 routines that consume that data.
9447
9448 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9449
9450 \c           Mod (7:6)        = 11B
9451 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9452 \c           R/M (2:0)        = 000B
9453
9454 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9455 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9456
9457 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9458
9459
9460 \S{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9461
9462 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9463 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9464 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9465
9466 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9467 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9468 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9469 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9470 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9471 than segment/offset pairs.
9472
9473 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9474 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9475 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9476
9477 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9478
9479
9480 \S{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9481
9482 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9483
9484 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9485 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9486 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9487
9488
9489 \S{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9490
9491 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9492 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9493
9494 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9495 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9496 The opcode differs between the 286 and the 386.
9497
9498 The function of the instruction is to load all information relating
9499 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9500 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9501 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9502
9503
9504 \S{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9505
9506 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9507 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9508 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9509
9510 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9511 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9512 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9513 \c{ESI}.
9514
9515 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9516 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9517 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9518 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9519
9520 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9521 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9522 example, \c{ES LODSB}).
9523
9524 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9525 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9526 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9527
9528
9529 \S{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9530
9531 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9532 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9533 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9534
9535 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9536 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9537 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9538 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9539 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9540 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9541
9542 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9543 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9544 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9545 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9546 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9547 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9548
9549 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9550 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9551 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9552 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9553 a range of 128 bytes.
9554
9555 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9556 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9557 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9558 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9559
9560
9561 \S{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9562
9563 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9564 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9565
9566 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9567 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9568 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9569 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9570 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9571 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9572 loaded into the destination (first) operand.
9573
9574
9575 \S{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9576
9577 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9578
9579 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9580 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9581 and loads them into the Task Register.
9582
9583
9584 \S{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9585
9586 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9587
9588 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9589 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9590 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9591 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9592 1 = write) on a per-byte basis.
9593
9594
9595 \S{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9596
9597 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX]
9598
9599 \c{MASKMOVQ} stores data from mm1 to the location specified by
9600 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9601 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9602 register mm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9603 1 = write) on a per-byte basis.
9604
9605
9606 \S{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9607
9608 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9609
9610 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9611 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9612 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9613 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9614 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9615 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9616
9617
9618 \S{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9619
9620 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE]
9621
9622 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9623 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9624 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9625 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9626 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9627 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9628
9629
9630 \S{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9631
9632 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9633
9634 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9635 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9636 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9637 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9638 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9639 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9640 is left unchanged.
9641
9642
9643 \S{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9644
9645 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE]
9646
9647 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9648 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9649 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9650 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9651 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9652 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9653 destination are left unchanged.
9654
9655
9656 \S{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9657
9658 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9659
9660 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9661 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9662 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9663 instruction are completed before any reads and writes after the
9664 \c{MFENCE} instruction.
9665
9666 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9667 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9668 instruction (such as \c{CPUID}).
9669
9670 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9671 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9672 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9673 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9674 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9675 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9676 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9677 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9678
9679 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9680
9681 \c           Mod (7:6)        = 11B
9682 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9683 \c           R/M (2:0)        = 000B
9684
9685 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9686 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9687
9688 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9689
9690
9691 \S{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9692
9693 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9694
9695 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9696 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9697 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9698 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9699 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9700 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9701
9702
9703 \S{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9704
9705 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE]
9706
9707 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9708 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9709 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9710 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9711 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9712 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9713
9714
9715 \S{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9716
9717 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9718
9719 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9720 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9721 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9722 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9723 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9724 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9725 is left unchanged.
9726
9727
9728 \S{insMINSS} \i\c{MINSS}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9729
9730 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE]
9731
9732 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9733 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9734 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9735 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9736 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9737 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9738 destination are left unchanged.
9739
9740
9741 \S{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9742
9743 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9744 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9745 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9746 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9747 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9748 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9749
9750 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9751 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9752 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9753 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9754 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9755 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
9756
9757 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
9758 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
9759 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
9760 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
9761 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
9762 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
9763
9764 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
9765 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
9766 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
9767 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
9768
9769 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
9770 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
9771 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
9772 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
9773 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
9774 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
9775
9776 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
9777 destination (first) operand.
9778
9779 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
9780 same size, except for moving between a segment register and an
9781 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
9782 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
9783 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
9784 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
9785 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
9786 undefined.
9787
9788 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
9789
9790 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
9791
9792 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
9793 non-Intel Pentium class processors.
9794
9795
9796 \S{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
9797
9798 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9799 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9800
9801 \c{MOVAPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9802 FP values from the source operand to the destination. When the source
9803 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9804 16-byte boundary.
9805
9806 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9807 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
9808
9809
9810 \S{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
9811
9812 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE]
9813 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE]
9814
9815 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9816 FP values from the source operand to the destination. When the source
9817 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9818 16-byte boundary.
9819
9820 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9821 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
9822
9823
9824 \S{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
9825
9826 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
9827 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
9828 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9829 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9830
9831 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
9832 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
9833 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
9834 to fill the destination register.
9835
9836
9837 \S{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
9838
9839 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9840
9841 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
9842 destination operand.
9843
9844
9845 \S{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
9846
9847 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9848 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9849
9850 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
9851 destination operand. When the source or destination operand is a
9852 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9853
9854 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
9855 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
9856
9857
9858 \S{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
9859
9860 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9861 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9862
9863 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
9864 destination operand. When the source or destination operand is a
9865 memory location, the memory may be unaligned.
9866
9867 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
9868 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
9869
9870
9871 \S{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
9872
9873 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
9874
9875 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9876 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
9877 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
9878
9879 The operation of this instruction is:
9880
9881 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
9882 \c    dst[64-127] remains unchanged.
9883
9884
9885 \S{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
9886
9887 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9888 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9889
9890 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
9891 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9892 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9893
9894 The operation of this instruction is:
9895
9896 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9897
9898 or
9899
9900 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9901 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9902
9903
9904 \S{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
9905
9906 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
9907 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
9908
9909 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9910 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9911 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9912
9913 The operation of this instruction is:
9914
9915 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9916
9917 or
9918
9919 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9920 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9921
9922
9923 \S{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
9924
9925 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE]
9926
9927 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9928 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
9929 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
9930
9931 The operation of this instruction is:
9932
9933 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
9934 \c    dst[64-127] := src[0-63].
9935
9936 \S{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
9937
9938 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9939 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9940
9941 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
9942 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9943 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9944
9945 The operation of this instruction is:
9946
9947 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9948
9949 or
9950
9951 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9952 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9953
9954 \S{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
9955
9956 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
9957 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE]
9958
9959 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9960 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9961 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9962
9963 The operation of this instruction is:
9964
9965 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9966
9967 or
9968
9969 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9970 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9971
9972
9973 \S{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
9974
9975 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
9976
9977 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
9978 bits of each double-precision FP number of the source operand.
9979
9980
9981 \S{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
9982
9983 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE]
9984
9985 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
9986 bits of each single-precision FP number of the source operand.
9987
9988
9989 \S{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
9990
9991 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9992
9993 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9994 register to the destination memory location, using a non-temporal
9995 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9996
9997
9998 \S{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
9999
10000 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10001
10002 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
10003 to the destination memory location, using a non-temporal
10004 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10005
10006
10007 \S{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10008 FP Values Non Temporal
10009
10010 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10011
10012 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10013 register to the destination memory location, using a non-temporal
10014 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10015 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10016
10017
10018 \S{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10019 FP Values Non Temporal
10020
10021 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE]
10022
10023 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10024 register to the destination memory location, using a non-temporal
10025 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10026 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10027
10028
10029 \S{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
10030
10031 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
10032
10033 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
10034 to the destination memory location, using a non-temporal
10035 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10036
10037
10038 \S{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
10039
10040 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
10041 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
10042
10043 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10044 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10045
10046 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
10047 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
10048 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
10049 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
10050
10051
10052 \S{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
10053
10054 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10055
10056 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
10057 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
10058
10059
10060 \S{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
10061
10062 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
10063 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
10064 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
10065
10066 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
10067 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
10068 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
10069 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
10070
10071 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
10072 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
10073 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
10074 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10075
10076 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10077 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10078 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
10079 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
10080
10081 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
10082 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
10083 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10084
10085 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10086 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10087
10088
10089 \S{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
10090
10091 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10092 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10093
10094 \c{MOVSD} moves a double-precision FP value from the source operand
10095 to the destination operand. When the source or destination is a
10096 register, the low-order FP value is read or written.
10097
10098
10099 \S{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
10100
10101 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE]
10102 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE]
10103
10104 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
10105 to the destination operand. When the source or destination is a
10106 register, the low-order FP value is read or written.
10107
10108
10109 \S{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
10110
10111 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
10112 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
10113 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
10114
10115 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
10116 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
10117 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
10118
10119 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
10120 its destination (first) operand, and copies the result into the
10121 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
10122 rather than sign-extending.
10123
10124
10125 \S{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
10126
10127 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10128 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10129
10130 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10131 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10132 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10133
10134 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10135 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
10136
10137
10138 \S{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
10139
10140 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE]
10141 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE]
10142
10143 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10144 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10145 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10146
10147 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10148 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
10149
10150
10151 \S{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
10152
10153 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
10154 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
10155 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
10156
10157 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
10158 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
10159 the following way:
10160
10161 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
10162 product is stored in \c{AX}.
10163
10164 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
10165 the product is stored in \c{DX:AX}.
10166
10167 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
10168 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
10169
10170 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
10171 instruction: see \k{insIMUL}.
10172
10173
10174 \S{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
10175
10176 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10177
10178 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
10179 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10180
10181
10182 \S{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
10183
10184 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE]
10185
10186 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
10187 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10188
10189
10190 \S{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
10191
10192 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10193
10194 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
10195 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
10196
10197
10198 \S{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
10199
10200 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE]
10201
10202 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
10203 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
10204
10205
10206 \S{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
10207
10208 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
10209 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
10210 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
10211
10212 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
10213 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
10214 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
10215
10216 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
10217 negation (invert all the bits and then add one) of the original
10218 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
10219 the bits).
10220
10221
10222 \S{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
10223
10224 \c NOP                           ; 90                   [8086]
10225
10226 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
10227 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
10228 processor mode; see \k{insXCHG}).
10229
10230
10231 \S{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
10232
10233 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
10234 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
10235 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
10236
10237 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
10238 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
10239 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
10240
10241 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
10242 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
10243 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
10244
10245 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
10246 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
10247
10248 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
10249 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
10250 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
10251
10252 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10253 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10254 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10255 in the destination (first) operand.
10256
10257 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
10258 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
10259 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
10260 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
10261 form of the instruction.
10262
10263 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
10264 operation on the 64-bit MMX registers.
10265
10266
10267 \S{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
10268
10269 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10270
10271 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10272 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10273 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10274
10275
10276 \S{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
10277
10278 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE]
10279
10280 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10281 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10282 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10283
10284
10285 \S{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
10286
10287 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
10288 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
10289 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
10290 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
10291 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
10292 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
10293
10294 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
10295 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
10296 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
10297 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
10298
10299
10300 \S{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
10301
10302 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
10303 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
10304 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
10305
10306 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
10307 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
10308 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
10309 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
10310
10311 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
10312 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
10313 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
10314 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10315
10316 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10317 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10318 example, \c{es outsb}).
10319
10320 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
10321 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
10322 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10323
10324 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10325 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10326
10327
10328 \S{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
10329
10330 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
10331 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
10332 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
10333
10334 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10335 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10336 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10337
10338 All these instructions start by combining the source and destination
10339 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
10340 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
10341 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
10342 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
10343
10344 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
10345 the words to bytes, using signed saturation. It then packs the bytes
10346 into the destination register in the same order the words were in.
10347
10348 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10349 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
10350 register.
10351
10352 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10353 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
10354
10355 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
10356 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
10357 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
10358 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
10359 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
10360 number that will fit.
10361
10362
10363 \S{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10364
10365 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10366 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10367 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10368
10369 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10370 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10371 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10372
10373 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10374 result in the destination (first) operand.
10375
10376 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10377 individually;
10378
10379 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10380
10381 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10382
10383 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10384 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10385 discarded.
10386
10387
10388 \S{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10389
10390 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10391
10392 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10393
10394 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10395 stores the result in the destination register.
10396
10397 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10398 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10399 discarded.
10400
10401
10402 \S{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10403
10404 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10405 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10406
10407 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10408 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10409
10410 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10411 result in the destination (first) operand.
10412 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10413 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10414
10415 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10416 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10417 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10418 the available space.
10419
10420
10421 \S{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10422
10423 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10424
10425 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10426 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10427 is placed in an implied register.
10428
10429 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10430 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10431 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10432
10433
10434 \S{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10435
10436 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10437 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10438
10439 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10440 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10441
10442 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10443 result in the destination (first) operand.
10444 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10445 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10446
10447 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10448 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10449 that will fit in the available space.
10450
10451
10452 \S{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10453
10454 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10455 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10456
10457 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10458 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10459
10460
10461 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10462 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10463 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10464 destination (first) operand.
10465
10466 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10467 complement operation on the destination (first) operand first.
10468
10469
10470 \S{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10471
10472 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10473
10474 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10475 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10476 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10477 operates as a \c{NOP}.
10478
10479
10480 \S{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10481
10482 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10483
10484 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10485 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10486 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10487 vector of eight averages is stored in the first operand.
10488
10489 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10490 the SSE instruction set.
10491
10492
10493 \S{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10494
10495 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX]
10496 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM]
10497
10498 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10499 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10500
10501 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10502 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10503 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10504 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10505 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10506 sum.
10507
10508 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10509
10510 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words.
10511
10512
10513 \S{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10514
10515 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10516
10517 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10518 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10519 to the temporary results. The results of the add are then each
10520 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10521 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10522 sum.
10523
10524 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10525 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10526
10527
10528 \S{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10529
10530 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10531 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10532 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10533
10534 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10535 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10536 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10537
10538 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10539 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10540 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10541
10542 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10543 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10544 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10545
10546 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10547 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10548 and destination are compared, and the corresponding element of the
10549 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10550 depending on the result of the comparison.
10551
10552 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10553
10554 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10555
10556 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10557
10558 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10559 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10560
10561 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10562 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10563 integer) than that of the second (source) operand.
10564
10565
10566 \S{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10567 with Implied Register
10568
10569 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10570
10571 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10572 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10573 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10574 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10575 in the same position in the implied output register. The addition is
10576 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10577
10578 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10579 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10580 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10581
10582 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10583 operand.
10584
10585 Operation:
10586
10587 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10588 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10589 \c    .......
10590 \c    .......
10591 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10592
10593
10594 \S{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10595
10596 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10597 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10598
10599 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10600 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10601 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10602 the register is cleared to all 0s.
10603
10604 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10605 significant bits of the count specify the source word. When it is
10606 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10607 word location.
10608
10609
10610 \S{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10611
10612 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW]
10613
10614 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10615 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10616 destination operand. Source values that are outside the range supported
10617 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10618 same sign.
10619
10620
10621 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10622
10623 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW]
10624
10625 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10626 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10627 destination operand. Source values that are outside the range supported
10628 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10629 same sign.
10630
10631 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10632 before storing.
10633
10634 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10635 to 32-bits before storing.
10636
10637
10638 \S{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10639
10640 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW]
10641
10642 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10643 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10644 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10645 of the destination operand.
10646
10647 The operation is:
10648
10649 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10650 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10651
10652
10653 \S{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10654
10655 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW]
10656
10657 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10658 FP value pairs.
10659
10660 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10661 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10662
10663
10664 \S{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10665 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10666
10667 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW]
10668 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW]
10669 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW]
10670
10671 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10672 in the source and destination operands, and set the destination
10673 according to the result. If the condition is true, the destination is
10674 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10675
10676 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10677
10678 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10679
10680 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10681
10682
10683 \S{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10684
10685 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW]
10686
10687 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10688 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10689
10690
10691 \S{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10692
10693 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW]
10694
10695 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10696 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10697
10698
10699 \S{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10700
10701 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW]
10702
10703 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10704
10705 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10706 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10707
10708
10709 \S{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10710
10711 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW]
10712
10713 \c{PFNACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10714 FP values in the source and destination registers. The result of the
10715 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10716 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10717 the high doubleword of the destination register.
10718
10719 The operation is:
10720
10721 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10722 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10723
10724
10725 \S{insPFPNACC} \i\c{PFPNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10726
10727 \c PFPNACC mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW]
10728
10729 \c{PFPNACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10730 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10731 destination register. The result of the accumulate from the destination
10732 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10733 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10734 destination register.
10735
10736 The operation is:
10737
10738 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10739 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10740
10741
10742 \S{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10743
10744 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10745
10746 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10747 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10748 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10749 to 14 bits.
10750
10751 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10752 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10753 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10754 see the AMD 3DNow! technology manual.
10755
10756
10757 \S{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
10758 First Iteration Step
10759
10760 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
10761
10762 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10763 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
10764 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
10765 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
10766
10767 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
10768 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10769 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10770
10771
10772 \S{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
10773 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
10774
10775 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
10776
10777 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
10778 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
10779 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
10780 respectively.
10781
10782 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
10783 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
10784 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
10785 see the AMD 3DNow! technology manual.
10786
10787
10788 \S{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10789 Square Root, First Iteration Step
10790
10791 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
10792
10793 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10794 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
10795 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
10796 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
10797 value.
10798
10799 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
10800 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10801 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10802
10803
10804 \S{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10805 Square Root Approximation
10806
10807 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
10808
10809 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
10810 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
10811 storing the result in both halves of the destination register. The result
10812 is accurate to 15 bits.
10813
10814 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10815 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10816 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10817 see the AMD 3DNow! technology manual.
10818
10819
10820 \S{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
10821
10822 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW]
10823
10824 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
10825 those in the destination, and stores the result in the destination
10826 operand.
10827
10828 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
10829 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
10830
10831
10832 \S{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
10833
10834 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW]
10835
10836 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
10837 from those in the source, and stores the result in the destination
10838 operand.
10839
10840 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
10841 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
10842
10843
10844 \S{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
10845
10846 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW]
10847
10848 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
10849 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
10850 and stores them in the destination operand.
10851
10852
10853 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
10854
10855 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW]
10856
10857 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
10858 to single-precision FP values, and stores them in the destination
10859 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
10860
10861
10862 \S{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
10863
10864 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
10865 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
10866
10867 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
10868 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
10869 in the destination register, pointed at by the count operand (third
10870 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
10871 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
10872 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
10873 words from the destination register are left untouched.
10874
10875
10876 \S{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
10877
10878 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
10879
10880 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
10881 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
10882 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
10883 destination register.
10884
10885 The operation of this instruction is:
10886
10887 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
10888 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10889 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
10890 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10891 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
10892 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10893 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
10894 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
10895
10896 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
10897 operand.
10898
10899
10900 \S{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
10901
10902 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
10903 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10904
10905 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
10906 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
10907 results. These are then added together in pairs and stored in the
10908 destination operand.
10909
10910 The operation of this instruction is:
10911
10912 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
10913 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
10914 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
10915 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
10916
10917 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
10918
10919 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
10920 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
10921 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
10922 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
10923
10924
10925 \S{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
10926
10927 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
10928
10929 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
10930 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
10931 values of the words in corresponding positions, and sets each word
10932 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
10933 that position had the larger absolute value.
10934
10935
10936 \S{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
10937
10938 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
10939 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10940
10941 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10942 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10943
10944
10945 \S{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
10946
10947 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
10948 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10949
10950 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10951 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10952
10953
10954 \S{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
10955
10956 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
10957 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10958
10959 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10960 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10961
10962
10963 \S{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
10964
10965 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
10966 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10967
10968 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10969 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10970
10971
10972 \S{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
10973
10974 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
10975 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10976
10977 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
10978 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
10979 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
10980
10981
10982 \S{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
10983 With Rounding, and Store High Word
10984
10985 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
10986 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
10987
10988 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
10989 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
10990 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
10991 register.
10992
10993 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
10994
10995 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
10996 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
10997
10998 The operation of this instruction is:
10999
11000 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
11001 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
11002 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
11003 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
11004
11005 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
11006 instruction.
11007
11008
11009 \S{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
11010 With Rounding, and Store High Word
11011
11012 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
11013
11014 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
11015 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
11016 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
11017 of the destination register.
11018
11019 The operation of this instruction is:
11020
11021 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
11022 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
11023 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
11024 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
11025
11026 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
11027 instruction.
11028
11029
11030 \S{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11031 and Store High Word
11032
11033 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
11034 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11035
11036 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
11037 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
11038 corresponding position of the destination register.
11039
11040
11041 \S{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11042 and Store
11043
11044 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
11045 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
11046
11047 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11048 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11049
11050 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
11051 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
11052
11053 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
11054 destination (first) operand;
11055
11056 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
11057 destination operand.
11058
11059
11060 \S{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
11061 32-bit Integers, and Store.
11062
11063 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11064 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11065
11066 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
11067 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
11068 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
11069 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
11070 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
11071 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
11072 locations of the destination register.
11073
11074 The operation is:
11075
11076 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
11077 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
11078
11079
11080 \S{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
11081
11082 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
11083 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
11084 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
11085 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
11086
11087 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
11088 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
11089 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
11090 is either written from the corresponding byte of the source (second)
11091 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
11092 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
11093 \k{insPADDSIW}).
11094
11095 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
11096 implied operand is zero;
11097
11098 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
11099
11100 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
11101
11102 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
11103
11104 Note that these instructions cannot take a register as their second
11105 source operand.
11106
11107
11108 \S{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
11109
11110 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
11111 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
11112
11113 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
11114 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
11115
11116 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
11117 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
11118 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
11119 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
11120 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
11121 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
11122
11123 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
11124 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
11125
11126 The address-size attribute of the instruction determines whether
11127 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11128 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11129 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11130
11131 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11132 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
11133 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
11134 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
11135 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11136
11137 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11138 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
11139 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
11140 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
11141
11142 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
11143 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
11144 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
11145 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
11146
11147
11148 \S{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
11149
11150 \c POPA                          ; 61                   [186]
11151 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
11152 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
11153
11154 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
11155 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
11156 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
11157 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
11158 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
11159 on the stack by \c{PUSHAW}.
11160
11161 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
11162 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
11163 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
11164 \c{PUSHAD}.
11165
11166 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
11167 depending on the current \c{BITS} setting.
11168
11169 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
11170 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
11171
11172
11173 \S{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
11174
11175 \c POPF                          ; 9D                   [8086]
11176 \c POPFW                         ; o16 9D               [8086]
11177 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
11178
11179 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
11180 bits of the flags register (or the whole flags register, on
11181 processors below a 386).
11182
11183 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
11184
11185 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
11186 depending on the current \c{BITS} setting.
11187
11188 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
11189
11190
11191 \S{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
11192
11193 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
11194 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11195
11196 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
11197 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
11198 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11199 in the destination (first) operand.
11200
11201
11202 \S{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
11203
11204 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
11205 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
11206
11207 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
11208 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
11209 Athlon to earlier processors.
11210
11211 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
11212
11213
11214 \S{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
11215 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
11216
11217 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI]
11218 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI]
11219 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI]
11220 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI]
11221
11222 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
11223 that contains the specified byte. It is placed in the cache
11224 according to rules specified by locality hints \c{h}:
11225
11226 The hints are:
11227
11228 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
11229 cache hierarchy.
11230
11231 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
11232 prefetch data into level 2 cache and higher.
11233
11234 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
11235 prefetch data into level 2 cache and higher.
11236
11237 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) -
11238 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
11239 location close to the processor, minimizing cache pollution.
11240
11241 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
11242 that the data will be in the cache when it is needed. For more
11243 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
11244
11245
11246 \S{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
11247
11248 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
11249 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11250
11251 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
11252 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
11253 These differences are then summed to produce a word result in the lower
11254 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
11255 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
11256 The source operand can either be a register or a memory operand.
11257
11258
11259 \S{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
11260
11261 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11262
11263 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
11264 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11265 in the destination (first) operand.
11266
11267 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
11268 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
11269 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
11270 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
11271 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
11272 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
11273
11274
11275 \S{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
11276
11277 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11278
11279 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
11280 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11281 stores the result in the high quadword of the destination (first)
11282 operand.
11283
11284 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11285 instruction, except that the source and destination are the top
11286 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11287 The low quadword is copied from the source to the destination
11288 without any changes.
11289
11290
11291 \S{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
11292
11293 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11294
11295 \c{PSHUFLW} shuffles the words in the low quadword of the source
11296 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11297 stores the result in the low quadword of the destination (first)
11298 operand.
11299
11300 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11301 instruction, except that the source and destination are the low
11302 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11303 The high quadword is copied from the source to the destination
11304 without any changes.
11305
11306
11307 \S{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
11308
11309 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
11310
11311 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
11312 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11313 in the destination (first) operand.
11314
11315 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
11316 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
11317 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
11318 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
11319 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
11320 will be copied to bits 0-15 of the destination.
11321
11322
11323 \S{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
11324
11325 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
11326 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
11327
11328 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11329 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11330
11331 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
11332 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
11333
11334 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11335 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11336
11337 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
11338 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
11339
11340 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11341 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11342
11343 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [PENT,MMX]
11344
11345 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
11346 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11347 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
11348 clearing the low-order bits as they are vacated.
11349
11350 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
11351
11352 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
11353
11354 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
11355
11356 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
11357
11358
11359 \S{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
11360
11361 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
11362 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11363
11364 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11365 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11366
11367 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11368 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11369
11370 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11371 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11372
11373 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11374 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11375 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11376 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11377
11378 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11379
11380 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11381
11382
11383 \S{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11384
11385 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11386 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11387
11388 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11389 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11390
11391 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11392 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11393
11394 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11395 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11396
11397 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11398 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11399
11400 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11401 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11402
11403 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11404
11405 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11406 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11407 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11408 clearing the high-order bits as they are vacated.
11409
11410 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11411
11412 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11413
11414 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11415
11416 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11417
11418
11419 \S{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11420
11421 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11422 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11423 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11424 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11425
11426 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11427 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11428 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11429 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11430
11431 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11432 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11433 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11434
11435 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11436
11437 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11438
11439 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11440
11441 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11442
11443
11444 \S{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11445
11446 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11447 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11448
11449 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11450 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11451
11452 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11453 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11454
11455 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11456 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11457
11458 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11459 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11460 results that are outside the range supported by the destination operand.
11461
11462 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11463 results.
11464
11465 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11466 results.
11467
11468 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11469 the results.
11470
11471 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11472 the results.
11473
11474
11475 \S{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11476 Implied Destination
11477
11478 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11479
11480 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11481 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11482 result is not placed in the register specified by the first operand,
11483 but instead in the implied destination register, specified as for
11484 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11485
11486
11487 \S{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11488 \I\c{PSWAPW}
11489
11490 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11491
11492 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11493 stores the result in the destination operand.
11494
11495 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11496 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11497 from the source to the destination.
11498
11499 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11500
11501 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11502 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11503 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11504 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11505
11506 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11507
11508 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11509 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11510
11511
11512 \S{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11513
11514 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11515 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11516 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11517
11518 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11519 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11520 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11521 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11522
11523 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11524 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11525 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11526
11527 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11528 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11529 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11530 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11531
11532 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11533 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11534 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11535 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11536 the top half.
11537
11538 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11539 alternating elements from the second (source) operand and the first
11540 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11541 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11542 the destination.
11543
11544 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11545 elements.
11546
11547 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11548 output elements.
11549
11550 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11551 output elements.
11552
11553 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11554 sized output elements.
11555
11556 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11557 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11558 then:
11559
11560 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11561
11562 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11563
11564 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11565
11566 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11567
11568 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11569
11570 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11571
11572
11573 \S{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11574
11575 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11576 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11577
11578 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11579 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11580
11581 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11582 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11583 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11584 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11585 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11586 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11587
11588 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [186]
11589 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [186]
11590 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11591
11592 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11593 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11594
11595 The address-size attribute of the instruction determines whether
11596 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11597 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11598 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11599
11600 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11601 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11602 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11603 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11604 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11605
11606 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11607 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11608 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11609 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11610
11611 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11612 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11613 processors.
11614
11615 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11616 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11617 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11618 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11619
11620
11621 \S{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11622
11623 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11624 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11625 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11626
11627 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11628 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11629 stack pointer by a total of 16.
11630
11631 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11632 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11633 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11634
11635 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11636 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11637
11638 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11639 depending on the current \c{BITS} setting.
11640
11641 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11642 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11643
11644 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11645
11646
11647 \S{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11648
11649 \c PUSHF                         ; 9C                   [8086]
11650 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11651 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [8086]
11652
11653 \b \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the
11654 bottom 16 bits of the flags register (or the whole flags register,
11655 on processors below a 386).
11656
11657 \b \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags
11658 register.
11659
11660 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11661 depending on the current \c{BITS} setting.
11662
11663 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11664
11665
11666 \S{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11667
11668 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11669 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11670
11671 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11672 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11673 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11674 in the destination (first) operand.
11675
11676
11677 \S{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11678
11679 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11680 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11681 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [186]
11682 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11683 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11684 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [186]
11685 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11686 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11687 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11688
11689 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11690 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11691 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [186]
11692 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11693 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11694 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [186]
11695 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11696 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11697 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11698
11699 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11700 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11701 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11702 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11703 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11704 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11705 \c{AL}.
11706
11707 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11708 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11709 processors above the 8086.
11710
11711 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11712 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11713 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11714
11715
11716 \S{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11717
11718 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE]
11719
11720 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11721 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11722 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11723
11724
11725 \S{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11726
11727 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE]
11728
11729 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11730 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11731 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11732 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11733
11734
11735 \S{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11736
11737 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11738
11739 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11740 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11741 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11742
11743
11744 \S{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11745
11746 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11747
11748 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11749 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11750
11751 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11752 class processors.
11753
11754
11755 \S{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
11756
11757 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
11758
11759 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
11760 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
11761 memory location or a 32 bit register.
11762
11763 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
11764
11765
11766 \S{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
11767
11768 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
11769
11770 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
11771
11772
11773 \S{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
11774
11775 \c RET                           ; C3                   [8086]
11776 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
11777
11778 \c RETF                          ; CB                   [8086]
11779 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
11780
11781 \c RETN                          ; C3                   [8086]
11782 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
11783
11784 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
11785 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
11786 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
11787 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
11788
11789 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
11790 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
11791 optional argument if present.
11792
11793
11794 \S{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
11795
11796 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
11797 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
11798 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [186]
11799 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
11800 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
11801 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [186]
11802 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
11803 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
11804 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
11805
11806 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
11807 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
11808 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [186]
11809 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
11810 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
11811 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [186]
11812 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
11813 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
11814 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
11815
11816 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
11817 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
11818 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
11819 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
11820 round into the low bit.
11821
11822 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11823 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
11824 above the 8086.
11825
11826 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11827 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
11828 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
11829
11830
11831 \S{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
11832
11833 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
11834
11835 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
11836 and sets up its descriptor.
11837
11838
11839 \S{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
11840
11841 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
11842
11843 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
11844
11845
11846 \S{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
11847
11848 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
11849
11850 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
11851 was in System-Management Mode.
11852
11853
11854 \S{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11855
11856 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE]
11857
11858 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
11859 roots of the packed single-precision floating-point values in the
11860 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
11861 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11862
11863
11864 \S{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11865
11866 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE]
11867
11868 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
11869 square root of the lowest order single-precision FP value from
11870 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
11871 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
11872 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11873
11874
11875 \S{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
11876
11877 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
11878
11879 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
11880
11881
11882 \S{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
11883
11884 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
11885
11886 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
11887 contents of the \c{AH} register.
11888
11889 The operation of \c{SAHF} is:
11890
11891 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
11892
11893 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
11894
11895
11896 \S{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
11897
11898 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11899 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11900 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
11901 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11902 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11903 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
11904 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11905 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11906 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11907
11908 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
11909 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
11910 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [186]
11911 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
11912 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
11913 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [186]
11914 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
11915 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
11916 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
11917
11918 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
11919 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11920 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
11921 source operand for \c{SAR}.
11922
11923 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
11924 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11925 disassemble that code as \c{SHL}.
11926
11927 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11928 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11929 above the 8086.
11930
11931 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11932 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
11933 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
11934
11935
11936 \S{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
11937
11938 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
11939
11940 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
11941 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
11942 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
11943
11944
11945 \S{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
11946
11947 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
11948 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
11949 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
11950
11951 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
11952 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
11953 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
11954
11955 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
11956 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
11957 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
11958
11959 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
11960 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [386]
11961
11962 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
11963 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
11964 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
11965
11966 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11967 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
11968 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
11969 set according to the result of the operation: in particular, the
11970 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
11971 instruction.
11972
11973 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11974 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11975 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11976 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11977 form of the instruction.
11978
11979 To subtract one number from another without also subtracting the
11980 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
11981
11982
11983 \S{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
11984
11985 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
11986 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
11987 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
11988
11989 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
11990 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
11991 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
11992 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11993
11994 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11995 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11996 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11997 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11998
11999 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12000 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12001 overridden.
12002
12003 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
12004 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
12005 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12006 4 instead of 1.
12007
12008 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
12009 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
12010 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
12011 first unequal or equal byte is found.
12012
12013
12014 \S{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
12015
12016 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
12017
12018 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
12019 not satisfied, and to 1 if it is.
12020
12021
12022 \S{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
12023
12024 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI]
12025
12026 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
12027 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
12028 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
12029 writes after the \c{SFENCE} instruction.
12030
12031 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
12032 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
12033
12034 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
12035 performance through such techniques as out-of-order issue,
12036 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
12037 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
12038 among applications and may be unknown to the producer of this data.
12039 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
12040 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
12041 results and routines that consume this data.
12042
12043 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
12044
12045 \c           Mod (7:6)        = 11B
12046 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
12047 \c           R/M (2:0)        = 000B
12048
12049 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
12050 of these encodings risks incompatibility with future processors.
12051
12052 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
12053
12054
12055 \S{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
12056
12057 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
12058 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
12059 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
12060
12061 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
12062 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
12063 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
12064 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
12065 area (in that order). These are the only instructions which directly
12066 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
12067
12068 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
12069 descriptor table) into the given operand.
12070
12071 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
12072
12073
12074 \S{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
12075
12076 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12077 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12078 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12079 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12080 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12081 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12082 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12083 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12084 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12085
12086 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
12087 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
12088 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [186]
12089 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
12090 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
12091 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [186]
12092 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
12093 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
12094 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
12095
12096 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
12097 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12098 zero.
12099
12100 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
12101 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12102 disassemble that code as \c{SHL}.
12103
12104 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12105 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12106 above the 8086.
12107
12108 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12109 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
12110 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
12111
12112
12113 \S{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
12114
12115 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
12116 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
12117 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
12118 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
12119
12120 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
12121 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
12122 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
12123 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
12124
12125 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
12126 places its second operand to the right of its first, then shifts
12127 the entire bit string thus generated to the left by a number of
12128 bits specified in the third operand. It then updates only the
12129 \e{first} operand according to the result of this. The second
12130 operand is not modified.
12131
12132 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
12133 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
12134 whole bit string right, and updates only the first operand.
12135
12136 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
12137 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
12138 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
12139 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
12140
12141 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
12142 the bottom five bits of the shift count are considered.
12143
12144
12145 \S{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
12146
12147 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
12148
12149 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
12150 the destination operand into the low quadword of the destination
12151 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
12152 double-precision FP values from the source operand into the
12153 destination. The select (third) operand selects which of the values
12154 are moved to the destination register.
12155
12156 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
12157 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
12158 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
12159 which value is moved from the source operand to the result.
12160 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
12161
12162
12163 \S{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
12164
12165 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
12166
12167 \c{SHUFPS} moves two of the packed single-precision FP values from
12168 the destination operand into the low quadword of the destination
12169 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
12170 single-precision FP values from the source operand into the
12171 destination. The select (third) operand selects which of the
12172 values are moved to the destination register.
12173
12174 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
12175 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
12176 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
12177 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
12178 5 select the value to be moved from the source operand the third
12179 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
12180 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
12181
12182
12183 \S{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
12184
12185 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
12186
12187 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
12188 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
12189 otherwise it generates an Int 1.
12190
12191
12192 \S{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
12193
12194 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
12195 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
12196
12197 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
12198 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
12199 address.
12200
12201 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
12202
12203 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
12204 processors (Cyrix, IBM, Via).
12205
12206
12207 \S{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
12208
12209 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
12210
12211 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
12212 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
12213 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
12214
12215 For 32-bit code, this would use the low 16-bits of the specified
12216 register (or a 16bit memory location), without needing an operand
12217 size override byte.
12218
12219
12220 \S{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
12221
12222 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12223
12224 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
12225 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12226 results in the destination register.
12227
12228
12229 \S{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
12230
12231 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
12232
12233 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
12234 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12235 results in the destination register.
12236
12237
12238 \S{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
12239
12240 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12241
12242 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
12243 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12244 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
12245
12246
12247 \S{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
12248
12249 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
12250
12251 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
12252 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12253 result in the destination register. The three high doublewords remain
12254 unchanged.
12255
12256
12257 \S{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
12258
12259 \c STC                           ; F9                   [8086]
12260 \c STD                           ; FD                   [8086]
12261 \c STI                           ; FB                   [8086]
12262
12263 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
12264 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
12265 (thus enabling interrupts).
12266
12267 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
12268 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
12269 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
12270
12271
12272 \S{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
12273  Control/Status
12274
12275 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE]
12276
12277 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
12278 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
12279 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
12280 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
12281 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
12282
12283 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
12284
12285 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
12286
12287
12288 \S{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
12289
12290 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
12291 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
12292 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
12293
12294 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
12295 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
12296 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
12297 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12298
12299 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12300 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12301 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12302 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12303
12304 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12305 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12306 overridden.
12307
12308 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
12309 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
12310 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12311 4 instead of 1.
12312
12313 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
12314 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
12315
12316
12317 \S{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
12318
12319 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
12320
12321 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
12322 the Task Register into its operand. When the operand size is a 16-bit
12323 register, the upper 16-bits are cleared to 0s. When the destination
12324 operand is a memory location, 16 bits are written regardless of the
12325 operand size.
12326
12327
12328 \S{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
12329
12330 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
12331 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
12332 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
12333
12334 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
12335 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
12336 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
12337
12338 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
12339 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
12340 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
12341
12342 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
12343 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
12344
12345 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
12346 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
12347 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
12348
12349 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12350 operand from its first, and leaves the result in its destination
12351 (first) operand. The flags are set according to the result of the
12352 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
12353 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
12354
12355 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12356 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12357 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12358 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12359 form of the instruction.
12360
12361
12362 \S{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12363
12364 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12365
12366 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12367 the source operand from those of the destination operand, and
12368 stores the result in the destination operation.
12369
12370
12371 \S{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12372
12373 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12374
12375 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12376 the source operand from those of the destination operand, and
12377 stores the result in the destination operation.
12378
12379
12380 \S{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12381
12382 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12383
12384 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12385 the source operand from that of the destination operand, and
12386 stores the result in the destination operation. The high
12387 quadword is unchanged.
12388
12389
12390 \S{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12391
12392 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12393
12394 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12395 the source operand from that of the destination operand, and
12396 stores the result in the destination operation. The three high
12397 doublewords are unchanged.
12398
12399
12400 \S{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12401
12402 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12403
12404 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12405 descriptor to mem80.
12406
12407
12408 \S{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12409
12410 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12411
12412 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12413
12414
12415 \S{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12416
12417 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12418
12419 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12420
12421
12422 \S{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12423
12424 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12425
12426 \c{SYSCALL} provides a fast method of transferring control to a fixed
12427 entry point in an operating system.
12428
12429 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12430
12431 \b Bits [31-0] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12432 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12433
12434 \b Bits [47-32] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12435 copied into the \c{CS} register.
12436
12437 \b Bits [47-32]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12438 is copied into the SS register.
12439
12440 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12441 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12442 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12443
12444 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12445 (AMD document number 21086.pdf).
12446
12447
12448 \S{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12449
12450 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12451
12452 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12453 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12454 up:
12455
12456 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12457 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12458 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12459
12460 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12461 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12462 procedure or routine.
12463
12464 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12465 privilege level 0 stack.
12466
12467 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12468
12469 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12470 \c{CS} register.
12471
12472 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12473 the \c{EIP} register.
12474
12475 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12476 \c{SS} register.
12477
12478 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12479 \c{ESP} register.
12480
12481 \b Switches to privilege level 0.
12482
12483 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12484 is set.
12485
12486 \b Begins executing the selected system procedure.
12487
12488 In particular, note that this instruction des not save the values of
12489 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12490 need to write your code to cater for this.
12491
12492 For more information, see the Intel Architecture Software Developer's
12493 Manual, Volume 2.
12494
12495
12496 \S{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12497
12498 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12499
12500 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12501 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12502 instruction, and can only be executed by privilege level 0 code.
12503 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12504
12505 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12506 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12507 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12508 the privilege level 3 code and stack segments.)
12509
12510 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12511 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12512
12513 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12514 stack.
12515
12516 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12517
12518 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12519 the \c{CS} selector register.
12520
12521 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12522 \c{EIP} register.
12523
12524 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12525 into the \c{SS} selector register.
12526
12527 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12528 register.
12529
12530 \b Switches to privilege level 3.
12531
12532 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12533
12534 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12535 instructions, see the Intel Architecture Software Developer's
12536 Manual, Volume 2.
12537
12538
12539 \S{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12540
12541 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12542
12543 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12544 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12545
12546 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12547 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12548 register.
12549
12550 \b Bits [63-48] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12551 into the \c{CS} register.
12552
12553 \b Bits [63-48]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12554 copied into the \c{SS} register.
12555
12556 \b Bits [1-0] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12557 the value of bits [49-48] of the \c{STAR} register.
12558
12559 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12560 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12561 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12562
12563 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12564 (AMD document number 21086.pdf).
12565
12566
12567 \S{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12568
12569 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12570 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12571 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12572
12573 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12574 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12575 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12576
12577 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12578 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12579 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12580
12581 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12582 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12583 store the result of the operation anywhere.
12584
12585
12586 \S{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12587 compare and set EFLAGS
12588
12589 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12590
12591 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12592 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12593 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12594 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12595 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12596 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12597
12598
12599 \S{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12600 compare and set EFLAGS
12601
12602 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE]
12603
12604 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12605 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12606 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12607 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12608 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12609 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12610
12611
12612 \S{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12613
12614 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12615 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12616 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12617
12618 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12619 purposes.
12620
12621 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12622 purpose.
12623
12624 \c{UD1} is documented by Intel as being available for this purpose.
12625
12626 \c{UD2} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12627 purpose. Intel document this as the preferred method of generating an
12628 invalid opcode exception.
12629
12630 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12631 all currently available processors.
12632
12633
12634 \S{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12635
12636 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12637 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12638 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12639
12640 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12641 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12642 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12643
12644 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12645 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12646 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12647 instruction, but accesses user space.
12648
12649 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12650 processors.
12651
12652
12653 \S{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12654 Double-Precision FP Values
12655
12656 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12657
12658 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12659 elements of the source and destination operands, saving the result
12660 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12661
12662 The operation of this instruction is:
12663
12664 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12665 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12666
12667
12668 \S{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12669 Single-Precision FP Values
12670
12671 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12672
12673 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12674 elements of the source and destination operands, saving the result
12675 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12676
12677 The operation of this instruction is:
12678
12679 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12680 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12681 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12682 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12683
12684
12685 \S{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12686 Double-Precision FP Data
12687
12688 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12689
12690 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12691 elements of the source and destination operands, saving the result
12692 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12693
12694 The operation of this instruction is:
12695
12696 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12697 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12698
12699
12700 \S{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12701 Single-Precision FP Data
12702
12703 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12704
12705 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12706 elements of the source and destination operands, saving the result
12707 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12708
12709 The operation of this instruction is:
12710
12711 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12712 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12713 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12714 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12715
12716
12717 \S{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12718
12719 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12720
12721 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12722
12723 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12724 in its operand can be read from at the current privilege level.
12725 Otherwise it is cleared.
12726
12727 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12728
12729
12730 \S{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12731
12732 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12733 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12734
12735 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12736 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12737 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12738 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12739 CPU tries to read the result back out.
12740
12741 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12742 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12743 FPU exceptions have happened before execution continues.
12744
12745
12746 \S{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12747
12748 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12749
12750 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12751 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12752 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12753 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12754 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
12755
12756
12757 \S{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
12758
12759 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
12760
12761 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
12762 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
12763 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
12764
12765
12766 \S{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
12767
12768 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
12769
12770 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
12771 32-bit register into the SMM header pointer register.
12772
12773 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
12774
12775
12776 \S{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
12777
12778 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
12779 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
12780 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
12781
12782 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
12783 them together and writes the result into the destination (first)
12784 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
12785 multi-processor synchronisation purposes.
12786
12787
12788 \S{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
12789
12790 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12791 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12792
12793 The implied operation of this instruction is:
12794
12795 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
12796 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
12797
12798 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
12799 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
12800 low order bit offset in the source. The bits are written to the low
12801 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
12802 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
12803 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
12804 documented, and I have been unable to find any official source of
12805 documentation on it.
12806
12807 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
12808 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
12809 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
12810
12811
12812 \S{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
12813
12814 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
12815 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
12816 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
12817
12818 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
12819 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
12820 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
12821
12822 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
12823 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
12824 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
12825 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
12826
12827 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
12828 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
12829 synchronisation.
12830
12831 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
12832 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
12833 \c{NOP} (\k{insNOP}).
12834
12835
12836 \S{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
12837
12838 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
12839 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
12840
12841 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
12842 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
12843 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
12844
12845 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
12846 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12847 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12848 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12849
12850 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
12851 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
12852 example, \c{es xlatb}).
12853
12854
12855 \S{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
12856
12857 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
12858 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
12859 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
12860
12861 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
12862 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
12863 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
12864
12865 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
12866 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
12867 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
12868
12869 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
12870 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
12871
12872 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
12873 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
12874 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
12875
12876 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
12877 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
12878 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
12879 in the destination (first) operand.
12880
12881 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12882 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12883 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12884 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12885 form of the instruction.
12886
12887 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
12888 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
12889
12890
12891 \S{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
12892
12893 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12894
12895 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR between the source and
12896 destination operands, storing the result in the destination operand.
12897
12898
12899 \S{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
12900
12901 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
12902
12903 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR between the source and
12904 destination operands, storing the result in the destination operand.
12905
12906