NASM 0.98.25
[platform/upstream/nasm.git] / doc / nasmdoc.src
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \IR{-D} \c{-D} option
6 \IR{-E} \c{-E} option
7 \IR{-F} \c{-F} option
8 \IR{-I} \c{-I} option
9 \IR{-M} \c{-M} option
10 \IR{-On} \c{-On} option
11 \IR{-P} \c{-P} option
12 \IR{-U} \c{-U} option
13 \IR{-a} \c{-a} option
14 \IR{-d} \c{-d} option
15 \IR{-e} \c{-e} option
16 \IR{-f} \c{-f} option
17 \IR{-g} \c{-g} option
18 \IR{-i} \c{-i} option
19 \IR{-l} \c{-l} option
20 \IR{-o} \c{-o} option
21 \IR{-p} \c{-p} option
22 \IR{-s} \c{-s} option
23 \IR{-u} \c{-u} option
24 \IR{-v} \c{-v} option
25 \IR{-w} \c{-w} option
26 \IR{!=} \c{!=} operator
27 \IR{$ here} \c{$} Here token
28 \IR{$$} \c{$$} token
29 \IR{%} \c{%} operator
30 \IR{%%} \c{%%} operator
31 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
32 \IA{%-1}{%+1}
33 \IR{%0} \c{%0} parameter count
34 \IR{&} \c{&} operator
35 \IR{&&} \c{&&} operator
36 \IR{*} \c{*} operator
37 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
38 \IR{/} \c{/} operator
39 \IR{//} \c{//} operator
40 \IR{<} \c{<} operator
41 \IR{<<} \c{<<} operator
42 \IR{<=} \c{<=} operator
43 \IR{<>} \c{<>} operator
44 \IR{=} \c{=} operator
45 \IR{==} \c{==} operator
46 \IR{>} \c{>} operator
47 \IR{>=} \c{>=} operator
48 \IR{>>} \c{>>} operator
49 \IR{?} \c{?} MASM syntax
50 \IR{^} \c{^} operator
51 \IR{^^} \c{^^} operator
52 \IR{|} \c{|} operator
53 \IR{||} \c{||} operator
54 \IR{~} \c{~} operator
55 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
56 \IA{%$$}{%$}
57 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
58 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
59 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
60 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
61 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
62 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
63 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
64 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
65 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
66 variables
67 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
68 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
69 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
70 \IR{autoconf} Autoconf
71 \IR{bitwise and} bitwise AND
72 \IR{bitwise or} bitwise OR
73 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
74 \IR{block ifs} block IFs
75 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
76 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
77 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
78 \IR{bsd} BSD
79 \IR{c calling convention} C calling convention
80 \IR{c symbol names} C symbol names
81 \IA{critical expressions}{critical expression}
82 \IA{command line}{command-line}
83 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
84 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
85 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
86 \IA{character constants}{character constant}
87 \IR{common object file format} Common Object File Format
88 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
89 in \c{elf}
90 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
91 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
92 \IR{declaring structure} declaring structures
93 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
94 \IR{devpac} DevPac
95 \IR{djgpp} DJGPP
96 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
97 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
98 \IR{dos} DOS
99 \IR{dos archive} DOS archive
100 \IR{dos source archive} DOS source archive
101 \IA{effective address}{effective addresses}
102 \IA{effective-address}{effective addresses}
103 \IR{elf shared libraries} \c{elf} shared libraries
104 \IR{freebsd} FreeBSD
105 \IR{freelink} FreeLink
106 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
107 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
108 convention
109 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
110 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
111 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
112 \IR{got} GOT
113 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
114 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
115 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
116 \IR{linux elf} Linux ELF
117 \IR{logical and} logical AND
118 \IR{logical or} logical OR
119 \IR{logical xor} logical XOR
120 \IR{masm} MASM
121 \IA{memory reference}{memory references}
122 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
123 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
124 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
125 \IR{mmx registers} MMX registers
126 \IA{modr/m}{modr/m byte}
127 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
128 \IR{ms-dos} MS-DOS
129 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
130 \IR{multipush} \c{multipush} macro
131 \IR{nasm version} NASM version
132 \IR{netbsd} NetBSD
133 \IR{omf} OMF
134 \IR{openbsd} OpenBSD
135 \IR{operating-system} operating system
136 \IR{os/2} OS/2
137 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
138 \IR{passes} passes, assembly
139 \IR{perl} Perl
140 \IR{pic} PIC
141 \IR{pharlap} PharLap
142 \IR{plt} PLT
143 \IR{plt} \c{PLT} relocations
144 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
145 \IR{qbasic} QBasic
146 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
147 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
148 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
149 Object File Format
150 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
151 \IA{repeating}{repeating code}
152 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
153 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
154 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
155 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
156 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
157 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
158 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
159 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
160 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
161 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
162 \IR{shift commane} \c{shift} command
163 \IA{sib}{sib byte}
164 \IR{sib byte} SIB byte
165 \IA{standard section names}{standardised section names}
166 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
167 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
168 \IR{tasm} TASM
169 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
170 \IR{tlink} TLINK
171 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
172 \IR{unix} Unix
173 \IR{unix source archive} Unix source archive
174 \IR{val} VAL
175 \IR{version number of nasm} version number of NASM
176 \IR{visual c++} Visual C++
177 \IR{www page} WWW page
178 \IR{win32} Win32
179 \IR{windows} Windows
180 \IR{windows 95} Windows 95
181 \IR{windows nt} Windows NT
182 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
183 \# \IC{program entry point}{start point, program}
184 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
185 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
186 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
187
188
189 \C{intro} Introduction
190
191 \H{whatsnasm} What Is NASM?
192
193 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
194 portability and modularity. It supports a range of object file
195 formats, including Linux \c{a.out} and \c{ELF}, \c{NetBSD/FreeBSD},
196 \c{COFF}, Microsoft 16-bit \c{OBJ} and \c{Win32}. It will also output
197 plain binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to
198 understand, similar to Intel's but less complex. It supports \c{Pentium},
199 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE} and \c{SSE2} opcodes, and has
200 macro capability.
201
202
203 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
204
205 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
206 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
207 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
208 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
209
210 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
211 32-bit capability until you pay. It's \c{DOS} only, too.
212
213 \b \i\c{gas} is free, and ports over \c{DOS} and \c{Unix}, but it's not
214 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
215 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
216 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
217 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
218 it (properly).
219
220 \b \i\c{as86} is \c{Linux-specific}, and (my version at least) doesn't
221 seem to have much (or any) documentation.
222
223 \b \i{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
224 \c{DOS}.
225
226 \b \i{TASM} is better, but still strives for \i{MASM} compatibility,
227 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
228 is essentially \i{MASM}'s, with the contradictions and quirks that
229 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode).
230 It's expensive too. And it's \c{DOS-only}.
231
232 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
233 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
234 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
235 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
236 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
237 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
238 Again.
239
240
241 \S{legal} Licence Conditions
242
243 Please see the file \c{Licence}, supplied as part of any NASM
244 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
245 may use NASM.
246
247
248 \H{contact} Contact Information
249
250 The current version of NASM (since about 0.98.08) are maintained by a
251 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
252 (see below for the link).
253 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
254
255 NASM has a \i{WWW page} at
256 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm}.
257
258 The original authors are \i{e\-mail}able as
259 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
260 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
261 The latter is no longer involved in the development team.
262
263 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official site 
264 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm},
265 and to
266 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
267 and 
268 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
269 \# \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\i\c{ftp.simtel.net}
270 \# and
271 \# \W{ftp://ftp.coast.net/coast/msdos/asmutil/}\i\c{ftp.coast.net}.
272
273 Announcements are posted to
274 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
275 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
276 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
277 \#  and
278 \# \W{news:comp.archives.msdos.announce}\i\c{comp.archives.msdos.announce}
279 \# (the last one is done automagically by uploading to
280 \# \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\c{ftp.simtel.net}).
281
282 If you want information about NASM beta releases, and the current
283 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email lists
284 by registering at
285 \W{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}\c{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}
286 and
287 \W{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}\c{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}
288
289
290 \H{install} Installation
291
292 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
293
294 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
295 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
296 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
297
298 The archive will contain four executable files: the NASM executable
299 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
300 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
301 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
302 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
303 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
304 executable.
305
306 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
307 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
308 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
309 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
310 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
311
312 That's it - NASM is installed. You don't need the \c{nasm} directory
313 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
314 so you can delete it if you need to save space; however, you may
315 want to keep the documentation or test programs.
316
317 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
318 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
319 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
320 rebuild your copy of NASM from scratch.
321
322 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
323 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
324 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
325 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
326 script. Although the NASM 0.98 distribution includes these generated
327 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
328 interpreter) if you change \c{insns.dat}, \c{standard.mac} or the
329 documentation. It is possible future source distributions may not
330 include these files at all.  Ports of \i{Perl} for a variety of
331 platforms, including \c{DOS} and \c{Windows}, are available from
332 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
333
334
335 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
336
337 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
338 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
339 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
340 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
341 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
342
343 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
344 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
345 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
346 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
347 accordingly.
348
349 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
350 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
351 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
352 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
353 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
354 \c{configure} script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
355 install the programs yourself.
356
357 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
358 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
359 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
360 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
361
362 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
363 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
364 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
365 There is also a \c{Makefile.unx} file in the \c{rdoff} subdirectory.
366
367
368 \C{running} Running NASM
369
370 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
371
372 To assemble a file, you issue a command of the form
373
374 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
375
376 For example,
377
378 \c nasm -f elf myfile.asm
379
380 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
381
382 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
383
384 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
385
386 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
387 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
388 to give a listing file name, for example:
389
390 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
391
392 To get further usage instructions from NASM, try typing
393
394 \c nasm -h
395
396 This will also list the available output file formats, and what they
397 are.
398
399 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out} or
400 \c{ELF}, type
401
402 \c file nasm
403
404 (in the directory in which you put the NASM binary when you
405 installed it). If it says something like
406
407 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
408
409 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
410 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
411
412 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
413
414 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
415 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems are considered obsolete,
416 and are rare these days.)
417
418 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
419 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
420 messages.
421
422
423 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
424
425 NASM will normally choose the name of your output file for you;
426 precisely how it does this is dependent on the object file format.
427 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
428 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
429 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
430 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
431 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
432 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
433 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
434 the output file \c{myfile}.
435
436 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
437 has the same name as the input file, in which case it will give a
438 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
439
440 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
441 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
442 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
443 with the name you wish for the output file, either with or without
444 an intervening space. For example:
445
446 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
447 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
448
449 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
450 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
451
452
453 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
454
455 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
456 output file format for you itself. In the distribution versions of
457 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
458 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
459 choose what you want the default to be.
460
461 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
462 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
463
464 A complete list of the available output file formats can be given by
465 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
466
467
468 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
469
470 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
471 optional space) by a file name, NASM will generate a
472 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
473 code are listed on the left, and the actual source code, with
474 expansions of multi-line macros (except those which specifically
475 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
476 right. For example:
477
478 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
479
480
481 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
482
483 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
484 This can be redirected to a file for further processing. For example:
485
486 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
487
488
489 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debugging Format}
490
491 This option can be used to select a debugging format for the output file.
492 The syntax is the same as for the -f option, except that it produces
493 output in a debugging format.
494
495 A complete list of the available debug file formats for an output format
496 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}.
497
498 This option is not built into NASM by default. For information on how
499 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
500
501
502 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
503
504 This option can be used to generate debugging information in the specified
505 format.
506
507 See \k{opt-F} for more information.
508
509
510 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
511
512 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
513 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
514 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
515 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
516 example) you want to load them into an editor.
517
518 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
519 which causes errors to be sent to the specified files rather than
520 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
521 the errors into a file by typing
522
523 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
524
525
526 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
527
528 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
529 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
530 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
531 program, you can type:
532
533 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
534
535 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
536
537
538 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
539
540 When NASM sees the \i\c{%include} directive in a source file (see
541 \k{include}), it will search for the given file not only in the
542 current directory, but also in any directories specified on the
543 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
544 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
545
546 \c nasm -ic:\\macrolib\\ -f obj myfile.asm
547
548 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
549 optional).
550
551 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
552 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
553 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
554 prepended exactly as written to the name of the include file.
555 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
556 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
557
558 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
559 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
560 to search for the file \c{foobar.i}...)
561
562 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
563 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
564 more \c{-i} directives in the \c{NASM} environment variable (see
565 \k{nasmenv}).
566
567 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
568 be specified as \c{-I}.
569
570
571 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
572
573 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
574 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
575 option. So running
576
577 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
578
579 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
580 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
581
582 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
583 option can also be specified as \c{-P}.
584
585
586 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros} Pre-Define a Macro
587
588 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
589 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
590 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
591 could code
592
593 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
594
595 as an alternative to placing the directive
596
597 \c %define FOO 100
598
599 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
600 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
601 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
602 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
603 \c{-dDEBUG}.
604
605 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
606 be specified as \c{-D}.
607
608
609 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros} Undefine a Macro
610
611 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
612 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
613 option specified earlier on the command lines.
614
615 For example, the following command line:
616
617 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
618
619 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
620 program.  This is useful to override options specified at a different
621 point in a Makefile.
622
623 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
624 be specified as \c{-U}.
625
626
627 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
628
629 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
630 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
631 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
632 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
633 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
634 if the \c{-o} option is also used).
635
636 This option cannot be applied to programs which require the
637 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
638 which depend on the values of symbols: so code such as
639
640 \c %assign tablesize ($-tablestart)
641
642 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
643
644
645 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
646
647 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
648 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
649 completely and assume the compiler has already done it, to save time
650 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
651 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
652 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
653
654
655 \S{opt-On} The \i\c{-On} Option: Specifying \i{Multipass Optimization}.
656
657 NASM defaults to being a two pass assembler. This means that if you
658 have a complex source file which needs more than 2 passes to assemble
659 correctly, you have to tell it.
660
661 Using the \c{-O} option, you can tell NASM to carry out multiple passes.
662 The syntax is:
663
664 \b  \c{-O0}     strict two-pass assembly, JMP and Jcc are handled more
665         like v0.98, except that backward JMPs are short, if possible.
666         Immediate operands take their long forms if a short form is
667         not specified.
668
669 \b  \c{-O1}     strict two-pass assembly, but forward branches are assembled
670         with code guaranteed to reach; may produce larger code than
671         -O0, but will produce successful assembly more often if
672         branch offset sizes are not specified.
673         Additionally, immediate operands which will fit in a signed byte
674         are optimised, unless the long form is specified.
675
676 \b  \c{-On}     multi-pass optimization, minimize branch offsets; also will
677         minimize signed immediate bytes, overriding size specification.
678         If 2 <= n <= 3, then there are 5 * n passes, otherwise there
679         are n passes.
680
681
682 Note that this is a capital O, and is different from a small o, which
683 is used to specify the output format. See \k{opt-o}.
684
685
686 \S{opt-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
687
688 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's \c{TASM}.
689 When NASM's \c{-t} option is used, the following changes are made:
690
691 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
692
693 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
694 the command line.  This is different from the \c{-@resp} style that NASM
695 natively supports.
696
697 \b size override is supported within brackets.  In TASM compatible mode, 
698 a size override inside square brackets changes the size of the operand, 
699 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax.  E.g.  
700 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.  
701 Note that you lose the ability to override the default address type for 
702 the instruction.
703
704 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to 
705 TASM's \c{ARG} directive.
706
707 \b \c{%local} preprocessor directive
708
709 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
710
711 \b unprefixed forms of some directives supported (\c{arg}, \c{elif},
712 \c{else}, \c{endif}, \c{if}, \c{ifdef}, \c{ifdifi}, \c{ifndef},
713 \c{include}, \c{local})
714
715 \b more... 
716
717 For more information on the directives, see the section on TASM 
718 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
719
720
721 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
722
723 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
724 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
725 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
726 conditions are reported like errors, but come up with the word
727 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
728 generating an output file and returning a success status to the
729 operating system.
730
731 Some conditions are even less severe than that: they are only
732 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
733 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
734 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
735 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
736 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
737 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
738
739 The \i{suppressible warning} classes are:
740
741 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
742 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
743 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
744 you might want to disable it.
745
746 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
747 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
748 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
749 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
750
751 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
752 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
753 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
754 enabled by default.
755
756
757 \S{opt-v} The \i\c{-v} Option: Display \i{Version} Info
758
759 Typing \c{NASM -v} will display the version of NASM which you are using,
760 and the date on which it was compiled.
761
762 You will need the version number if you report a bug.
763
764
765 \S{nasmenv} The \c{NASM} \i{Environment} Variable
766
767 If you define an environment variable called \c{NASM}, the program
768 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
769 processed before the real command line. You can use this to define
770 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
771 options in the \c{NASM} variable.
772
773 The value of the variable is split up at white space, so that the
774 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
775 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
776 what you might want, because it will be split at the space and the
777 NASM command-line processing will get confused by the two
778 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
779
780 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
781 \c{NASM} environment variable with some character that isn't a minus
782 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
783 character} for options. So setting the \c{NASM} variable to the
784 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
785 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
786
787
788 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
789
790 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
791 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
792 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
793 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
794 skipping this section.
795
796
797 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
798
799 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
800 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
801 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
802 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
803 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
804 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
805 will distinguish between labels differing only in case.
806
807
808 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
809
810 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
811 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
812 practical, for the user to look at a single line of NASM code
813 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
814 if you declare, for example,
815
816 \c foo       equ 1
817 \c bar       dw  2
818
819 then the two lines of code
820
821 \c           mov ax,foo
822 \c           mov ax,bar
823
824 generate completely different opcodes, despite having
825 identical-looking syntaxes.
826
827 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
828 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
829 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
830 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
831 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
832 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
833 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
834 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
835
836 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
837 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
838 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
839 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
840 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
841 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
842
843 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
844 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
845 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
846 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
847 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
848 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
849 \e{everything} is a label.
850
851 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
852 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
853 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
854 portion outside square brackets and another portion inside. The
855 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
856 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
857
858
859 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
860
861 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
862 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
863 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
864 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
865 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
866 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
867 \c{mov word [var],2}.
868
869 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
870 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
871 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
872 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
873 the strings being manipulated.
874
875
876 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
877
878 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
879 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
880 choose to put in your segment registers, and will never
881 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
882
883
884 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
885
886 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
887 memory models. The programmer has to keep track of which functions
888 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
889 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
890 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
891 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
892 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
893 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
894 track of which external variable definitions are far and which are
895 near.
896
897
898 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
899
900 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
901 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
902 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
903 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
904
905 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
906 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
907 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
908 on a misunderstanding by the authors.
909
910
911 \S{qsother} Other Differences
912
913 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
914 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
915
916 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
917 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
918 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
919 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
920 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
921 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
922 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
923
924 In addition to all of this, macros and directives work completely
925 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
926 details.
927
928
929 \C{lang} The NASM Language
930
931 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
932
933 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
934 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
935 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
936
937 \c label:    instruction operands        ; comment
938
939 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
940 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
941 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
942 presence and nature of the instruction field.
943
944 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
945 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
946 backslash-ended line.
947
948 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
949 have white space before them, or instructions may have no space
950 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
951 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
952 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
953 valid source line which does nothing but define a label. Running
954 NASM with the command-line option
955 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
956 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
957
958 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
959 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
960 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
961 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
962 An identifier may also be prefixed with a \I{$prefix}\c{$} to
963 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
964 reserved word; thus, if some other module you are linking with
965 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
966 code to distinguish the symbol from the register.
967
968 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
969 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
970 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
971 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
972 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
973 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
974 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
975 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
976 override}segment register as an instruction prefix: coding
977 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
978 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
979 syntactic features of the language, but for instructions such as
980 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
981 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
982 \c{es lodsb}.
983
984 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
985 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
986 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
987
988 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
989 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
990
991 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
992 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
993 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
994 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
995 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
996 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
997
998 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
999 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1000 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1001 all forms of each supported instruction are given in
1002 \k{iref}. For example, you can code:
1003
1004 \c           fadd st1               ; this sets st0 := st0 + st1
1005 \c           fadd st0,st1           ; so does this
1006 \c
1007 \c           fadd st1,st0           ; this sets st1 := st1 + st0
1008 \c           fadd to st1            ; so does this
1009
1010 Almost any floating-point instruction that references memory must
1011 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1012 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1013
1014
1015 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1016
1017 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1018 instructions, are used in the instruction field anyway because
1019 that's the most convenient place to put them. The current
1020 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1021 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
1022 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1023 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1024
1025
1026 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
1027
1028 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1029 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
1030 be invoked in a wide range of ways:
1031 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1032
1033 \c           db 0x55                ; just the byte 0x55
1034 \c           db 0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1035 \c           db 'a',0x55            ; character constants are OK
1036 \c           db 'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1037 \c           dw 0x1234              ; 0x34 0x12
1038 \c           dw 'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
1039 \c           dw 'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
1040 \c           dw 'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
1041 \c           dd 0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1042 \c           dd 1.234567e20         ; floating-point constant
1043 \c           dq 1.234567e20         ; double-precision float
1044 \c           dt 1.234567e20         ; extended-precision float
1045
1046 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
1047 constants as operands.
1048
1049
1050 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
1051
1052 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1053 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1054 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
1055 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1056 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1057 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1058 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1059 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1060 \k{crit}.
1061
1062 For example:
1063
1064 \c buffer:   resb 64                ; reserve 64 bytes
1065 \c wordvar:  resw 1                 ; reserve a word
1066 \c realarray resq 10                ; array of ten reals
1067
1068
1069 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1070
1071 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1072 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1073 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1074 directly into a game executable file. It can be called in one of
1075 these three ways:
1076
1077 \c           incbin "file.dat"      ; include the whole file
1078 \c           incbin "file.dat",1024 ; skip the first 1024 bytes
1079 \c           incbin "file.dat",1024,512 ; skip the first 1024, and
1080 \c                                  ; actually include at most 512
1081
1082
1083 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1084
1085 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1086 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1087 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1088 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1089 example,
1090
1091 \c message   db 'hello, world'
1092 \c msglen    equ $-message
1093
1094 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1095 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1096 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1097 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1098 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1099 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1100 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1101 (\k{crit}).
1102
1103
1104 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1105
1106 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1107 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1108 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1109 code
1110
1111 \c zerobuf:  times 64 db 0
1112
1113 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1114 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1115 \e{expression}, so you can do things like
1116
1117 \c buffer:   db 'hello, world'
1118 \c           times 64-$+buffer db ' '
1119
1120 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1121 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1122 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1123
1124 \c           times 100 movsb
1125
1126 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1127 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1128 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1129
1130 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1131 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1132
1133 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1134 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1135 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1136 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1137 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1138
1139
1140 \H{effaddr} Effective Addresses
1141
1142 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1143 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1144 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1145 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1146 example:
1147
1148 \c wordvar   dw 123
1149 \c           mov ax,[wordvar]
1150 \c           mov ax,[wordvar+1]
1151 \c           mov ax,[es:wordvar+bx]
1152
1153 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1154 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1155
1156 More complicated effective addresses, such as those involving more
1157 than one register, work in exactly the same way:
1158
1159 \c           mov eax,[ebx*2+ecx+offset]
1160 \c           mov ax,[bp+di+8]
1161
1162 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1163 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1164 all right:
1165
1166 \c           mov eax,[ebx*5]        ; assembles as [ebx*4+ebx]
1167 \c           mov eax,[label1*2-label2] ; ie [label1+(label1-label2)]
1168
1169 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1170 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1171 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1172 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1173 generate the latter on the grounds that the former requires four
1174 bytes to store a zero offset.
1175
1176 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1177 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1178 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1179 default segment registers.
1180
1181 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1182 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1183 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1184 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1185 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1186 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1187 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1188 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1189 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1190 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1191 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1192
1193 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1194 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1195 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1196 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1197 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1198 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1199
1200
1201 \H{const} \i{Constants}
1202
1203 NASM understands four different types of constant: numeric,
1204 character, string and floating-point.
1205
1206
1207 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1208
1209 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1210 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1211 suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1212 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1213 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1214 that the \I{$prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1215 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1216 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1217
1218 Some examples:
1219
1220 \c           mov ax,100             ; decimal
1221 \c           mov ax,0a2h            ; hex
1222 \c           mov ax,$0a2            ; hex again: the 0 is required
1223 \c           mov ax,0xa2            ; hex yet again
1224 \c           mov ax,777q            ; octal
1225 \c           mov ax,10010011b       ; binary
1226
1227
1228 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1229
1230 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1231 either single or double quotes. The type of quote makes no
1232 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1233 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1234 versa.
1235
1236 A character constant with more than one character will be arranged
1237 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1238
1239 \c           mov eax,'abcd'
1240
1241 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1242 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1243 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1244 the sense of character constants understood by the Pentium's
1245 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1246
1247
1248 \S{strconst} String Constants
1249
1250 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1251 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1252 \i\c{INCBIN}.
1253
1254 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1255 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1256 for the conditions. So the following are equivalent:
1257
1258 \c           db 'hello'             ; string constant
1259 \c           db 'h','e','l','l','o' ; equivalent character constants
1260
1261 And the following are also equivalent:
1262
1263 \c           dd 'ninechars'         ; doubleword string constant
1264 \c           dd 'nine','char','s'   ; becomes three doublewords
1265 \c           db 'ninechars',0,0,0   ; and really looks like this
1266
1267 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1268 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1269 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1270 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1271 three-character or four-character constants are treated as strings
1272 when they are operands to \c{dw}.
1273
1274
1275 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1276
1277 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1278 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1279 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1280 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1281 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1282 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1283 floating-point constant.
1284
1285 Some examples:
1286
1287 \c           dd 1.2                 ; an easy one
1288 \c           dq 1.e10               ; 10,000,000,000
1289 \c           dq 1.e+10              ; synonymous with 1.e10
1290 \c           dq 1.e-10              ; 0.000 000 000 1
1291 \c           dt 3.141592653589793238462 ; pi
1292
1293 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1294 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1295 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1296 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1297 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1298 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1299 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1300 of floating-point routines, which would significantly increase the
1301 size of the assembler for very little benefit.
1302
1303
1304 \H{expr} \i{Expressions}
1305
1306 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1307
1308 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1309 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1310 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1311 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1312 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1313 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1314 least} 32 bits to work in.
1315
1316 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1317 calculations to involve the current assembly position: the
1318 \I{$ here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1319 position at the beginning of the line containing the expression; so
1320 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1321 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1322 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1323
1324 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1325 increasing order of \i{precedence}.
1326
1327
1328 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1329
1330 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1331 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1332 arithmetic operator supported by NASM.
1333
1334
1335 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1336
1337 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1338
1339
1340 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1341
1342 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1343
1344
1345 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1346
1347 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1348 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1349 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1350 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1351 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1352
1353
1354 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1355 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1356
1357 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1358 subtraction.
1359
1360
1361 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1362 \i{Multiplication} and \i{Division}
1363
1364 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1365 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1366 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1367 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1368 \i{signed modulo} operators respectively.
1369
1370 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1371 operation of the signed modulo operator.
1372
1373 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1374 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1375 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1376
1377
1378 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1379 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1380
1381 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1382 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1383 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1384 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1385 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1386 detail in \k{segwrt}).
1387
1388
1389 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1390
1391 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1392 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1393 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1394 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1395
1396 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1397 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1398 the symbol makes sense. So the code
1399
1400 \c           mov ax,seg symbol
1401 \c           mov es,ax
1402 \c           mov bx,symbol
1403
1404 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1405
1406 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1407 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1408 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1409 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1410 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1411
1412 \c           mov ax,weird_seg       ; weird_seg is a segment base
1413 \c           mov es,ax
1414 \c           mov bx,symbol wrt weird_seg
1415
1416 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1417 pointer to the symbol \c{symbol}.
1418
1419 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1420 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1421 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1422 could code either of
1423
1424 \c           call (seg procedure):procedure
1425 \c           call weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1426
1427 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1428 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1429 practice.)
1430
1431 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1432 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1433 to \c{CALL} in these examples.
1434
1435 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1436 must code
1437
1438 \c           dw symbol, seg symbol
1439
1440 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1441 invent one using the macro processor.
1442
1443
1444 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1445
1446 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1447 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1448 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1449 complex enough to require three or more passes.
1450
1451 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1452 code and data, so that the second pass, when generating all the
1453 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1454 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1455 symbol declared after the code in question. For example,
1456
1457 \c           times (label-$) db 0
1458 \c label:    db 'Where am I?'
1459
1460 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1461 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1462 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1463 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1464 code
1465
1466 \c           times (label-$+1) db 0
1467 \c label:    db 'NOW where am I?'
1468
1469 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1470 wrong!
1471
1472 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1473 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1474 value is required to be computable in the first pass, and which must
1475 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1476 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1477 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1478 also critical expressions.
1479
1480 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1481 the following code.
1482
1483 \c           mov ax,symbol1
1484 \c symbol1   equ symbol2
1485 \c symbol2:
1486
1487 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1488 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1489 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1490 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1491 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1492 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1493 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1494
1495 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1496 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1497 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1498
1499 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1500 this code fragment.
1501
1502 \c           mov eax,[ebx+offset]
1503 \c offset    equ 10
1504
1505 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1506 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1507 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1508 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1509 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1510 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1511 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1512 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1513 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1514 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1515 generated in this case is not as small as it could have been. This
1516 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1517 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1518 ebx+offset]}.
1519
1520
1521 \H{locallab} \i{Local Labels}
1522
1523 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1524 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1525 label, which means that it is associated with the previous non-local
1526 label. So, for example:
1527
1528 \c label1    ; some code
1529 \c .loop     ; some more code
1530 \c           jne .loop
1531 \c           ret
1532 \c label2    ; some code
1533 \c .loop     ; some more code
1534 \c           jne .loop
1535 \c           ret
1536
1537 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1538 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1539 are kept separate by virtue of each being associated with the
1540 previous non-local label.
1541
1542 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1543 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1544 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1545 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1546 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1547 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1548 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1549 to, you could write
1550
1551 \c label3    ; some more code
1552 \c           ; and some more
1553 \c           jmp label1.loop
1554
1555 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1556 define a label which can be referenced from anywhere but which
1557 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1558 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1559 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1560 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1561 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1562 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1563 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1564 to the local label mechanism. So you could code
1565
1566 \c label1:   ; a non-local label
1567 \c .local:   ; this is really label1.local
1568 \c ..@foo:   ; this is a special symbol
1569 \c label2:   ; another non-local label
1570 \c .local:   ; this is really label2.local
1571 \c           jmp ..@foo             ; this will jump three lines up
1572
1573 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1574 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1575 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1576
1577
1578 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1579
1580 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1581 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1582 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1583 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1584 sign.
1585
1586 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1587 character into a single line.  Thus:
1588
1589 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1590 \c         THIS_VALUE
1591
1592 will work as expected.
1593
1594 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1595
1596 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1597
1598 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1599 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1600 things like
1601
1602 \c %define ctrl 0x1F &
1603 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1604 \c           mov byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1605
1606 which will expand to
1607
1608 \c           mov byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1609
1610 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1611 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1612 not at definition time. Thus the code
1613
1614 \c %define a(x) 1+b(x)
1615 \c %define b(x) 2*x
1616 \c           mov ax,a(8)
1617
1618 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1619 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1620
1621 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1622 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1623 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1624 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1625 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1626 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1627 \c{bar}.
1628
1629 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1630 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1631 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1632 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1633 Hence, if you code
1634
1635 \c %define a(x) 1+a(x)
1636 \c           mov ax,a(3)
1637
1638 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1639 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1640 for an example of its use.
1641
1642 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1643 macros: if you write
1644
1645 \c %define foo(x) 1+x
1646 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1647
1648 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1649 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1650 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1651 you define
1652
1653 \c %define foo bar
1654
1655 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1656 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1657 \e{with} parameters, and vice versa.
1658
1659 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1660 perfectly well define a macro with
1661
1662 \c %define foo bar
1663
1664 and then re-define it later in the same source file with
1665
1666 \c %define foo baz
1667
1668 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1669 according to the most recent definition. This is particularly useful
1670 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1671
1672 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1673 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1674
1675
1676 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1677
1678 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1679 example, the following sequence:
1680
1681 \c %define foo bar
1682 \c %undef foo
1683 \c              mov eax, foo
1684
1685 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1686 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1687
1688 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1689 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1690 \k{opt-u}.
1691
1692
1693 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1694
1695 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1696 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1697 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1698 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1699
1700 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1701 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1702 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1703 \c{%assign} directive is processed.
1704
1705 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1706 later, so you can do things like
1707
1708 \c %assign i i+1
1709
1710 to increment the numeric value of a macro.
1711
1712 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1713 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1714 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1715
1716 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1717 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1718 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1719 involving a register).
1720
1721
1722 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1723
1724 It's often useful to be able to handle strings in macros.  NASM 
1725 supports two simple string handling macro operators from which
1726 more complex operations can be constructed.
1727
1728
1729 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1730
1731 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1732 (or redefines) a numeric value to a macro.  The difference is that
1733 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string.  An
1734 example of the use of this would be:
1735
1736 \c %strlen charcnt 'my string'
1737
1738 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1739 if an \c{%assign} had been used.  In this example, \c{'my string'}
1740 was a literal string but it could also have been a single-line 
1741 macro that expands to a string, as in the following example:
1742
1743 \c %define sometext 'my string'
1744 \c %strlen charcnt sometext
1745
1746 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being 
1747 assigned the value of 8.
1748
1749
1750 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1751
1752 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1753 An example of its use is probably more useful than the description:
1754
1755 \c %substr mychar 'xyz' 1  ; equivalent to %define mychar 'x'
1756 \c %substr mychar 'xyz' 2  ; equivalent to %define mychar 'y'
1757 \c %substr mychar 'xyz' 3  ; equivalent to %define mychar 'z'
1758
1759 In this example, mychar gets the value of 'y'.  As with \c{%strlen}
1760 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to 
1761 be created and the second is the string.  The third parameter 
1762 specifies which character is to be selected.  Note that the first 
1763 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that 
1764 \c{%strlen} would assign given the same string.  Index values out
1765 of range result in an empty string.
1766
1767
1768 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1769
1770 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1771 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1772 this.
1773
1774 \c %macro prologue 1
1775 \c           push ebp
1776 \c           mov ebp,esp
1777 \c           sub esp,%1
1778 \c %endmacro
1779
1780 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1781 invoke the macro with a call such as
1782
1783 \c myfunc:   prologue 12
1784
1785 which would expand to the three lines of code
1786
1787 \c myfunc:   push ebp
1788 \c           mov ebp,esp
1789 \c           sub esp,12
1790
1791 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1792 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1793 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1794 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1795 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1796 \c{%3} and so on.
1797
1798 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1799 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1800
1801 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1802 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1803 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1804 things like
1805
1806 \c %macro silly 2
1807 \c %2:       db %1
1808 \c %endmacro
1809 \c           silly 'a', letter_a    ; letter_a:  db 'a'
1810 \c           silly 'ab', string_ab  ; string_ab: db 'ab'
1811 \c           silly {13,10}, crlf    ; crlf:      db 13,10
1812
1813
1814 \S{mlmacover} \i{Overloading Multi-Line Macros}
1815
1816 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1817 defining the same macro name several times with different numbers of
1818 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1819 parameters at all. So you could define
1820
1821 \c %macro prologue 0
1822 \c           push ebp
1823 \c           mov ebp,esp
1824 \c %endmacro
1825
1826 to define an alternative form of the function prologue which
1827 allocates no local stack space.
1828
1829 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1830 instruction; for example, you might want to define
1831
1832 \c %macro push 2
1833 \c           push %1
1834 \c           push %2
1835 \c %endmacro
1836
1837 so that you could code
1838
1839 \c           push ebx               ; this line is not a macro call
1840 \c           push eax,ecx           ; but this one is
1841
1842 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1843 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1844 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1845 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1846 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1847 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1848
1849
1850 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1851
1852 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1853 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1854 calling the same macro multiple times will use a different label
1855 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1856 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1857 flag is set by doing this:
1858
1859 \c %macro retz 0
1860 \c           jnz %%skip
1861 \c           ret
1862 \c %%skip:
1863 \c %endmacro
1864
1865 You can call this macro as many times as you want, and every time
1866 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1867 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1868 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1869 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1870 interfering with the local label mechanism, as described in
1871 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1872 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1873 they interfere with macro-local labels.
1874
1875
1876 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
1877
1878 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
1879 command line into one parameter definition, possibly after
1880 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
1881 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
1882 you might want to be able to write
1883
1884 \c           writefile [filehandle],"hello, world",13,10
1885
1886 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
1887 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
1888 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
1889 the last defined one along with the separating commas. So if you
1890 code:
1891
1892 \c %macro writefile 2+
1893 \c           jmp %%endstr
1894 \c %%str:    db %2
1895 \c %%endstr: mov dx,%%str
1896 \c           mov cx,%%endstr-%%str
1897 \c           mov bx,%1
1898 \c           mov ah,0x40
1899 \c           int 0x21
1900 \c %endmacro
1901
1902 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
1903 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
1904 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
1905 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
1906 \c{db}.
1907
1908 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
1909 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
1910 \c{%macro} line.
1911
1912 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
1913 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
1914 the actual number specified up to infinity; in this case, for
1915 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
1916 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
1917 into account when overloading macros, and will not allow you to
1918 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
1919 example).
1920
1921 Of course, the above macro could have been implemented as a
1922 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
1923 look like
1924
1925 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
1926
1927 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
1928 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
1929 definition.
1930
1931 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
1932
1933
1934 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
1935
1936 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
1937 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
1938 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
1939
1940 \c %macro die 0-1 "Painful program death has occurred."
1941 \c           writefile 2,%1
1942 \c           mov ax,0x4c01
1943 \c           int 0x21
1944 \c %endmacro
1945
1946 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
1947 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
1948 will display on the error output stream before exiting, or it can be
1949 called with no parameters, in which case it will use the default
1950 error message supplied in the macro definition.
1951
1952 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
1953 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
1954 required in the macro call, and then you provide defaults for the
1955 optional ones. So if a macro definition began with the line
1956
1957 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
1958
1959 then it could be called with between one and three parameters, and
1960 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
1961 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
1962 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
1963
1964 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
1965 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
1966 for macros which can take a variable number of parameters, since the
1967 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
1968 parameters were really passed to the macro call.
1969
1970 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
1971 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
1972 and more useful, by changing the first line of the definition to
1973
1974 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
1975
1976 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
1977 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
1978 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
1979
1980
1981 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
1982
1983 For a macro which can take a variable number of parameters, the
1984 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
1985 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
1986 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
1987 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
1988
1989
1990 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
1991
1992 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
1993 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
1994 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
1995 moved left by one place, so that the argument previously referenced
1996 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
1997 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
1998
1999 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2000 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2001 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2002 argument list reappear on the right, and vice versa.
2003
2004 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2005 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2006 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2007 parameters are rotated to the right.
2008
2009 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2010 restore a set of registers might work as follows:
2011
2012 \c %macro multipush 1-*
2013 \c %rep %0
2014 \c           push %1
2015 \c %rotate 1
2016 \c %endrep
2017 \c %endmacro
2018
2019 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2020 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2021 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2022 one place to the left, so that the original second argument is now
2023 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2024 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2025 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2026
2027 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2028 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2029 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2030
2031 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2032 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2033 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2034 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2035 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2036 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2037 order from the one in which they were pushed.
2038
2039 This can be done by the following definition:
2040
2041 \c %macro multipop 1-*
2042 \c %rep %0
2043 \c %rotate -1
2044 \c           pop %1
2045 \c %endrep
2046 \c %endmacro
2047
2048 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2049 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2050 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2051 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2052 iterated through in reverse order.
2053
2054
2055 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2056
2057 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2058 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2059 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2060 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2061 something like
2062
2063 \c %macro keytab_entry 2
2064 \c keypos%1 equ $-keytab
2065 \c           db %2
2066 \c %endmacro
2067 \c keytab:
2068 \c           keytab_entry F1,128+1
2069 \c           keytab_entry F2,128+2
2070 \c           keytab_entry Return,13
2071
2072 which would expand to
2073
2074 \c keytab:
2075 \c keyposF1 equ $-keytab
2076 \c           db 128+1
2077 \c keyposF2 equ $-keytab
2078 \c           db 128+2
2079 \c keyposReturn equ $-keytab
2080 \c           db 13
2081
2082 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2083 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2084
2085 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2086 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2087 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2088 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2089 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2090 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2091 (literal text to be concatenated to the parameter).
2092
2093 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2094 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2095 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2096 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2097 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2098 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2099 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2100 real names of macro-local labels means that the two usages
2101 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2102 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2103
2104
2105 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2106
2107 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2108 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2109 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2110 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2111 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2112 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2113 condition code.
2114
2115 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2116 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2117 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2118 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2119
2120 \c %macro retc 1
2121 \c           j%-1 %%skip
2122 \c           ret
2123 \c %%skip:
2124 \c %endmacro
2125
2126 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2127 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2128 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2129 \c{JPE}.
2130
2131 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2132 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2133 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2134 because no inverse condition code exists.
2135
2136
2137 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2138
2139 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2140 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2141 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2142 see which instructions in the macro expansion are generating what
2143 code; however, for some macros this clutters the listing up
2144 unnecessarily.
2145
2146 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2147 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2148 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2149 the number of parameters, like this:
2150
2151 \c %macro foo 1.nolist
2152
2153 Or like this:
2154
2155 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2156
2157 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2158
2159 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2160 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2161 syntax of this feature looks like this:
2162
2163 \c %if<condition>
2164 \c ; some code which only appears if <condition> is met
2165 \c %elif<condition2>
2166 \c ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2167 \c %else
2168 \c ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2169 \c %endif
2170
2171 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2172 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2173
2174
2175 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
2176
2177 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2178 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2179 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2180 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2181
2182 For example, when debugging a program, you might want to write code
2183 such as
2184
2185 \c           ; perform some function
2186 \c %ifdef DEBUG
2187 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2188 \c %endif
2189 \c           ; go and do something else
2190
2191 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2192 version of the program which produced debugging messages, and remove
2193 the option to generate the final release version of the program.
2194
2195 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2196 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2197 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2198 \i\c{%elifndef}.
2199
2200
2201 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
2202
2203 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2204 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2205 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2206 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2207 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2208
2209 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2210 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2211
2212
2213 \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
2214
2215 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2216 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2217 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2218 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2219 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2220
2221 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2222 a critical expression (see \k{crit}).
2223
2224 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2225 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2226 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2227 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2228 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2229 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2230 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2231 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2232 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2233 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2234 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2235 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2236 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2237 for true and 0 for false.
2238
2239
2240 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
2241 Identity}
2242
2243 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2244 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2245 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2246 Differences in white space are not counted.
2247
2248 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2249
2250 For example, the following macro pushes a register or number on the
2251 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2252
2253 \c %macro pushparam 1
2254 \c %ifidni %1,ip
2255 \c           call %%label
2256 \c %%label:
2257 \c %else
2258 \c           push %1
2259 \c %endif
2260 \c %endmacro
2261
2262 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2263 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2264 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2265 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2266
2267
2268 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
2269 Types}
2270
2271 Some macros will want to perform different tasks depending on
2272 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2273 example, a string output macro might want to be able to cope with
2274 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2275 string.
2276
2277 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2278 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2279 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2280 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2281 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2282
2283 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2284 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2285
2286 \c %macro writefile 2-3+
2287 \c %ifstr %2
2288 \c           jmp %%endstr
2289 \c %if %0 = 3
2290 \c %%str:         db %2,%3
2291 \c %else
2292 \c %%str:         db %2
2293 \c %endif
2294 \c %%endstr: mov dx,%%str
2295 \c           mov cx,%%endstr-%%str
2296 \c %else
2297 \c        mov dx,%2
2298 \c        mov cx,%3
2299 \c %endif
2300 \c           mov bx,%1
2301 \c           mov ah,0x40
2302 \c           int 0x21
2303 \c %endmacro
2304
2305 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2306 the following two ways:
2307
2308 \c           writefile [file], strpointer, length
2309 \c           writefile [file], "hello", 13, 10
2310
2311 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2312 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2313 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2314 it itself and works out the address and length for itself.
2315
2316 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2317 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2318 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2319 which case, all but the first two would be lumped together into
2320 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2321
2322 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2323 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2324 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2325 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2326
2327
2328 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2329
2330 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2331 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2332 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2333 the right macros by means of code like this:
2334
2335 \c %ifdef SOME_MACRO
2336 \c ; do some setup
2337 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2338 \c ; do some different setup
2339 \c %else
2340 \c %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2341 \c %endif
2342
2343 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2344 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2345 having to wait until the program crashes on being run and then not
2346 knowing what went wrong.
2347
2348
2349 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2350
2351 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2352 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2353 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2354 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2355
2356 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2357 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2358 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2359 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2360
2361 \c %assign i 0
2362 \c %rep 64
2363 \c           inc word [table+2*i]
2364 \c %assign i i+1
2365 \c %endrep
2366
2367 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2368 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2369 \c{[table+126]}.
2370
2371 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2372 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2373 terminate the loop, like this:
2374
2375 \c fibonacci:
2376 \c %assign i 0
2377 \c %assign j 1
2378 \c %rep 100
2379 \c %if j > 65535
2380 \c %exitrep
2381 \c %endif
2382 \c           dw j
2383 \c %assign k j+i
2384 \c %assign i j
2385 \c %assign j k
2386 \c %endrep
2387 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2388
2389 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2390 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2391 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2392 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2393 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2394 be gradually used up and other applications to start crashing.
2395
2396
2397 \H{include} \i{Including Other Files}
2398
2399 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2400 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2401 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2402
2403 \c %include "macros.mac"
2404
2405 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2406 file containing the \c{%include} directive.
2407
2408 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2409 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2410 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2411 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2412 line using the \c{-i} option.
2413
2414 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2415 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2416 the form
2417
2418 \c %ifndef MACROS_MAC
2419 \c %define MACROS_MAC
2420 \c ; now define some macros
2421 \c %endif
2422
2423 then including the file more than once will not cause errors,
2424 because the second time the file is included nothing will happen
2425 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2426
2427 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2428 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2429 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2430
2431
2432 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2433
2434 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2435 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2436 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2437 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2438 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2439 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2440 able to nest these loops.
2441
2442 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2443 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2444 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2445 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2446 define labels that are local to a particular context on the stack.
2447
2448
2449 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2450 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2451
2452 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2453 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2454 which is the name of the context. For example:
2455
2456 \c %push foobar
2457
2458 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2459 have several contexts on the stack with the same name: they can
2460 still be distinguished.
2461
2462 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2463 context from the context stack and destroys it, along with any
2464 labels associated with it.
2465
2466
2467 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2468
2469 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2470 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2471 is used to define a label which is local to the context on the top
2472 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2473 above could be implemented by means of:
2474
2475 \c %macro repeat 0
2476 \c %push repeat
2477 \c %$begin:
2478 \c %endmacro
2479
2480 \c %macro until 1
2481 \c           j%-1 %$begin
2482 \c %pop
2483 \c %endmacro
2484
2485 and invoked by means of, for example,
2486
2487 \c           mov cx,string
2488 \c           repeat
2489 \c           add cx,3
2490 \c           scasb
2491 \c           until e
2492
2493 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2494 in \c{AL}.
2495
2496 If you need to define, or access, labels local to the context
2497 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2498 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2499
2500
2501 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2502
2503 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2504 a particular context, in just the same way:
2505
2506 \c %define %$localmac 3
2507
2508 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2509 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2510 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2511
2512
2513 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2514
2515 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2516 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2517 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2518 have the side effect of destroying all context-local labels and
2519 macros associated with the context that was just popped.
2520
2521 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2522 with a different name, without touching the associated macros and
2523 labels. So you could replace the destructive code
2524
2525 \c %pop
2526 \c %push newname
2527
2528 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2529
2530
2531 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2532
2533 This example makes use of almost all the context-stack features,
2534 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2535 implement a block IF statement as a set of macros.
2536
2537 \c %macro if 1
2538 \c     %push if
2539 \c     j%-1 %$ifnot
2540 \c %endmacro
2541
2542 \c %macro else 0
2543 \c     %ifctx if
2544 \c         %repl else
2545 \c         jmp %$ifend
2546 \c         %$ifnot:
2547 \c     %else
2548 \c         %error "expected `if' before `else'"
2549 \c     %endif
2550 \c %endmacro
2551
2552 \c %macro endif 0
2553 \c     %ifctx if
2554 \c         %$ifnot:
2555 \c         %pop
2556 \c     %elifctx else
2557 \c         %$ifend:
2558 \c         %pop
2559 \c     %else
2560 \c         %error "expected `if' or `else' before `endif'"
2561 \c     %endif
2562 \c %endmacro
2563
2564 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2565 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2566 that the macros are issued in the right order (for example, not
2567 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2568 not.
2569
2570 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2571 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2572 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2573 to do different things depending on whether the context on top of
2574 the stack is \c{if} or \c{else}.
2575
2576 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2577 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2578 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2579 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2580 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2581
2582 A sample usage of these macros might look like:
2583
2584 \c           cmp ax,bx
2585 \c           if ae
2586 \c             cmp bx,cx
2587 \c             if ae
2588 \c               mov ax,cx
2589 \c             else
2590 \c               mov ax,bx
2591 \c             endif
2592 \c           else
2593 \c             cmp ax,cx
2594 \c             if ae
2595 \c               mov ax,cx
2596 \c             endif
2597 \c           endif
2598
2599 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2600 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2601 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2602 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2603
2604
2605 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2606
2607 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2608 when it starts to process any source file. If you really need a
2609 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2610 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2611
2612 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2613 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2614 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2615 described here.
2616
2617
2618 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
2619 Version}
2620
2621 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
2622 expand to the major and minor parts of the \i{version number of
2623 NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
2624 \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
2625 would be defined as 96.
2626
2627
2628 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2629
2630 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2631 name and line number containing the current instruction. The macro
2632 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2633 current input file (which may change through the course of assembly
2634 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2635 numeric constant giving the current line number in the input file.
2636
2637 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2638 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2639 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2640 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2641 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2642 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2643 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2644 here'. You could then write a macro
2645
2646 \c %macro notdeadyet 0
2647 \c           push eax
2648 \c           mov eax,__LINE__
2649 \c           call stillhere
2650 \c           pop eax
2651 \c %endmacro
2652
2653 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2654 find the crash point.
2655
2656
2657 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2658
2659 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2660 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2661 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2662 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2663
2664 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2665 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2666 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2667 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2668 issued, you are defining the structure, and should define fields
2669 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2670 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2671
2672 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2673 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2674
2675 \c           struc mytype
2676 \c mt_long:  resd 1
2677 \c mt_word:  resw 1
2678 \c mt_byte:  resb 1
2679 \c mt_str:   resb 32
2680 \c           endstruc
2681
2682 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2683 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2684 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2685 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2686
2687 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2688 effect of allowing structures to work with the local label
2689 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2690 more than one structure, you can define the above structure like this:
2691
2692 \c           struc mytype
2693 \c .long:    resd 1
2694 \c .word:    resw 1
2695 \c .byte:    resb 1
2696 \c .str:     resb 32
2697 \c           endstruc
2698
2699 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2700 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2701
2702 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2703 support any form of period notation to refer to the elements of a
2704 structure once you have one (except the above local-label notation),
2705 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2706 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2707 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2708 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2709
2710
2711 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2712 \i{Instances of Structures}
2713
2714 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2715 to do is to declare instances of that structure in your data
2716 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2717 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2718 you code something like this:
2719
2720 \c mystruc:  istruc mytype
2721 \c           at mt_long, dd 123456
2722 \c           at mt_word, dw 1024
2723 \c           at mt_byte, db 'x'
2724 \c           at mt_str, db 'hello, world', 13, 10, 0
2725 \c           iend
2726
2727 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2728 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2729 specified structure field, and then to declare the specified data.
2730 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2731 they were specified in the structure definition.
2732
2733 If the data to go in a structure field requires more than one source
2734 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2735 the \c{AT} line. For example:
2736
2737 \c           at mt_str, db 123,134,145,156,167,178,189
2738 \c           db 190,100,0
2739
2740 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2741 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2742 line:
2743
2744 \c           at mt_str
2745 \c           db 'hello, world'
2746 \c           db 13,10,0
2747
2748
2749 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2750
2751 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2752 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2753 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2754 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2755
2756 \c           align 4                ; align on 4-byte boundary
2757 \c           align 16               ; align on 16-byte boundary
2758 \c           align 8,db 0           ; pad with 0s rather than NOPs
2759 \c           align 4,resb 1         ; align to 4 in the BSS
2760 \c           alignb 4               ; equivalent to previous line
2761
2762 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2763 both compute the number of additional bytes required to bring the
2764 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2765 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2766 perform the alignment.
2767
2768 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2769 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2770 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2771 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2772 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2773 except for special purposes.
2774
2775 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2776 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2777 power of two, or if their second argument generates more than one
2778 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2779 thing.
2780
2781 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
2782 be used within structure definitions:
2783
2784 \c           struc mytype2
2785 \c mt_byte:  resb 1
2786 \c           alignb 2
2787 \c mt_word:  resw 1
2788 \c           alignb 4
2789 \c mt_long:  resd 1
2790 \c mt_str:   resb 32
2791 \c           endstruc
2792
2793 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
2794 relative to the base of the structure.
2795
2796 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
2797 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
2798 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
2799 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
2800 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
2801 check that the section's alignment characteristics are sensible for
2802 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
2803
2804
2805 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
2806
2807 The following preprocessor directives may only be used when TASM 
2808 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch 
2809 (This switch is described in \k{opt-t}.)
2810
2811 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
2812
2813 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
2814
2815 \b\c{%local}  (see \k{local})
2816
2817
2818 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
2819
2820 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of 
2821 parameters passed on the stack.  Stack based parameter passing
2822 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.  
2823
2824 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this 
2825 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly 
2826 convenient to use and is not TASM compatible.  Here is an example 
2827 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
2828
2829 \c some_function:
2830 \c           %push mycontext        ; save the current context 
2831 \c           %stacksize large       ; tell NASM to use bp
2832 \c           %arg i:word, j_ptr:word
2833 \c           mov ax,[i]
2834 \c           mov bx,[j_ptr]
2835 \c           add ax,[bx]
2836 \c           ret
2837 \c           %pop                   ; restore original context 
2838
2839 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds 
2840 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the 
2841 sum in the ax register.  See \k{pushpop} for an explanation of 
2842 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
2843
2844
2845 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
2846
2847 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the 
2848 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.  
2849 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and 
2850 \c{%local} directives.  The \c{%stacksize} directive takes one 
2851 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
2852
2853 \c %stacksize flat
2854
2855 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing 
2856 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
2857 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
2858
2859 \c %stacksize large
2860
2861 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
2862 assumes that a far form of call was used to get to this address 
2863 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
2864
2865 \c %stacksize small
2866
2867 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
2868 different from \c{large} because it also assumes that the old value
2869 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER} 
2870 instruction).  In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and 
2871 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
2872 may have been allocated by \c{ENTER}.  This form is probably most
2873 useful when used in combination with the \c{%local} directive 
2874 (see \k{local}).
2875
2876
2877 \S{local} \i\c{%local} Directive
2878
2879 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
2880 temporary stack variables allocated in a stack frame.  Automatic
2881 local variables in C are an example of this kind of variable.  The
2882 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
2883 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive 
2884 (see \k{arg}).  It allows simplified reference to variables on the
2885 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER} 
2886 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
2887 An example of its use is the following:
2888
2889 \c silly_swap:
2890 \c           %push mycontext        ; save the current context 
2891 \c           %stacksize small       ; tell NASM to use bp
2892 \c           %assign %$localsize 0  ; see text for explanation
2893 \c           %local old_ax:word, old_dx:word
2894 \c           enter %$localsize,0    ; see text for explanation
2895 \c           mov [old_ax],ax        ; swap ax & bx
2896 \c           mov [old_dx],dx        ; and swap dx & cx
2897 \c           mov ax,bx
2898 \c           mov dx,cx
2899 \c           mov bx,[old_ax]
2900 \c           mov cx,[old_dx]
2901 \c           leave                  ; restore old bp
2902 \c           ret                    ;
2903 \c           %pop                   ; restore original context 
2904
2905 The \c{%$localsize} variable is used internally by the 
2906 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the 
2907 current context before the \c{%local} directive may be used.
2908 Failure to do so will result in one expression syntax error for
2909 each \c{%local} variable declared.  It then may be used in 
2910 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
2911 as shown in the example.
2912
2913
2914 \C{directive} \i{Assembler Directives}
2915
2916 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
2917 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
2918 directives. These are described in this chapter.
2919
2920 NASM's directives come in two types: \i{user-level
2921 directives}\e{user-level} directives and \i{primitive
2922 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
2923 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
2924 recommend that users use the user-level forms of the directives,
2925 which are implemented as macros which call the primitive forms.
2926
2927 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
2928 directives are not.
2929
2930 In addition to the universal directives described in this chapter,
2931 each object file format can optionally supply extra directives in
2932 order to control particular features of that file format. These
2933 \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
2934 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
2935
2936
2937 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
2938
2939 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
2940 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
2941 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
2942 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
2943
2944 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
2945 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
2946 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
2947 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
2948 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
2949 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
2950 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
2951
2952 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
2953 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
2954 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
2955 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
2956 device drivers and boot loader software.
2957
2958 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
2959 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
2960 assembler will generate incorrect code because it will be writing
2961 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
2962
2963 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
2964 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
2965 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
2966 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
2967 using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
2968 need an 0x67.
2969
2970 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
2971 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
2972 which has no function other than to call the primitive form.
2973
2974
2975 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
2976
2977 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
2978 `\c{BIT 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
2979
2980
2981 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
2982 Sections}
2983
2984 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
2985 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
2986 which section of the output file the code you write will be
2987 assembled into. In some object file formats, the number and names of
2988 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
2989 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
2990 define a new section, if you try to switch to a section that does
2991 not (yet) exist.
2992
2993 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
2994 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
2995 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
2996 format, by contrast, does not recognise these section names as being
2997 special, and indeed will strip off the leading period of any section
2998 name that has one.
2999
3000
3001 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3002
3003 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3004 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3005 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3006 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3007 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3008 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3009 it. So the user-level directive
3010
3011 \c           SECTION .text
3012
3013 expands to the two lines
3014
3015 \c %define __SECT__ [SECTION .text]
3016 \c           [SECTION .text]
3017
3018 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3019 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3020 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3021
3022 \c %macro writefile 2+
3023 \c           [section .data]
3024 \c %%str:    db %2
3025 \c %%endstr:
3026 \c           __SECT__
3027 \c           mov dx,%%str
3028 \c           mov cx,%%endstr-%%str
3029 \c           mov bx,%1
3030 \c           mov ah,0x40
3031 \c           int 0x21
3032 \c %endmacro
3033
3034 This form of the macro, once passed a string to output, first
3035 switches temporarily to the data section of the file, using the
3036 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3037 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3038 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3039 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3040 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3041 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3042 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3043 code in any of several separate code sections.
3044
3045
3046 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3047
3048 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3049 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3050 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3051 given absolute address. The only instructions you can use in this
3052 mode are the \c{RESB} family.
3053
3054 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3055
3056 \c           absolute 0x1A
3057 \c kbuf_chr  resw 1
3058 \c kbuf_free resw 1
3059 \c kbuf      resw 16
3060
3061 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3062 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3063 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3064
3065 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3066 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3067
3068 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3069 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3070
3071 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3072 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3073 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3074 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3075
3076 \c           org 100h               ; it's a .COM program
3077 \c           jmp setup              ; setup code comes last
3078 \c           ; the resident part of the TSR goes here
3079 \c setup:    ; now write the code that installs the TSR here
3080 \c           absolute setup
3081 \c runtimevar1 resw 1
3082 \c runtimevar2 resd 20
3083 \c tsr_end:
3084
3085 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3086 after the setup has finished running, the space it took up can be
3087 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3088 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3089 needs to be made resident.
3090
3091
3092 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3093
3094 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3095 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3096 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3097 defined in some other module and needs to be referred to by this
3098 one. Not every object-file format can support external variables:
3099 the \c{bin} format cannot.
3100
3101 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3102 argument is the name of a symbol:
3103
3104 \c           extern _printf
3105 \c           extern _sscanf,_fscanf
3106
3107 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3108 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3109 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3110 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3111 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3112 by means of the directive
3113
3114 \c           extern _variable:wrt dgroup
3115
3116 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3117 only in that it can take only one argument at a time: the support
3118 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3119
3120 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3121 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3122 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3123
3124
3125 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3126
3127 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3128 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3129 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3130 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3131 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3132
3133 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3134 the definition of the symbol.
3135
3136 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3137 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3138 \c{GLOBAL} directive. For example:
3139
3140 \c           global _main
3141 \c _main:    ; some code
3142
3143 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3144 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3145 example, lets you specify whether global data items are functions or
3146 data:
3147
3148 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
3149
3150 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3151 user-level form only in that it can take only one argument at a
3152 time.
3153
3154
3155 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3156
3157 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3158 A common variable is much like a global variable declared in the
3159 uninitialised data section, so that
3160
3161 \c           common intvar 4
3162
3163 is similar in function to
3164
3165 \c           global intvar
3166 \c           section .bss
3167 \c intvar    resd 1
3168
3169 The difference is that if more than one module defines the same
3170 common variable, then at link time those variables will be
3171 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3172 at the same piece of memory.
3173
3174 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3175 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3176 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3177 specify the alignment requirements of a common variable:
3178
3179 \c           common commvar 4:near  ; works in OBJ
3180 \c           common intarray 100:4  ; works in ELF: 4 byte aligned
3181
3182 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3183 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3184 only one argument at a time.
3185
3186
3187 \H{CPU} \i\c{CPU XXX}: Defining CPU Dependencies
3188
3189 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3190 are available on the specified CPU.
3191
3192 Options are:
3193
3194 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3195
3196 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3197
3198 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3199
3200 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3201
3202 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3203
3204 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3205
3206 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3207
3208 \b\c{CPU 686}           Pentium Pro instruction set
3209
3210 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3211
3212 \b\c{CPU P2}            Pentium II instruction set
3213
3214 \b\c{CPU P3}            Pentium III and Katmai instruction sets
3215
3216 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3217
3218 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3219
3220 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3221
3222 All options are case insensitive.  All instructions will
3223 be selected only if they apply to the selected cpu or lower.
3224
3225
3226 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3227
3228 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3229 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3230 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3231 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3232 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3233 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3234
3235 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3236 output file based on the input file name and the chosen output
3237 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3238 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3239 name, and substituting an extension defined by the output format.
3240 The extensions are given with each format below.
3241
3242
3243 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3244
3245 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3246 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3247 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3248 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3249 is also useful for \i{operating-system} and \i{boot loader}
3250 development.
3251
3252 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
3253 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
3254 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
3255 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
3256 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
3257 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
3258 aligned on a four-byte boundary.
3259
3260 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
3261 will be directed by default into the \c{.text} section.
3262
3263 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3264 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3265 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3266 directive.
3267
3268 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3269 leaves your file name as it is once the original extension has been
3270 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3271 into a binary file called \c{binprog}.
3272
3273
3274 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3275
3276 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3277 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3278 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3279 the program begins at when it is loaded into memory.
3280
3281 For example, the following code will generate the longword
3282 \c{0x00000104}:
3283
3284 \c           org 0x100
3285 \c           dd label
3286 \c label:
3287
3288 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3289 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3290 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3291 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3292 offset which is added to all internal address references within the
3293 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3294 does. See \k{proborg} for further comments.
3295
3296
3297 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3298 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3299
3300 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3301 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3302 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3303 end of the section-definition line. For example,
3304
3305 \c           section .data align=16
3306
3307 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3308 aligned on a 16-byte boundary.
3309
3310 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3311 section start address must be forced to zero. The alignment value
3312 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3313 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3314
3315
3316 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3317
3318 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3319 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3320 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3321 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3322
3323 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3324
3325 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3326 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3327 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3328 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3329 file format.
3330
3331 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3332 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3333 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3334
3335 If your source file contains code before specifying an explicit
3336 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3337 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3338
3339 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3340 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3341 address of the segment. So, for example:
3342
3343 \c           segment data
3344 \c dvar:     dw 1234
3345 \c           segment code
3346 \c function: mov ax,data            ; get segment address of data
3347 \c           mov ds,ax              ; and move it into DS
3348 \c           inc word [dvar]        ; now this reference will work
3349 \c           ret
3350
3351 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3352 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3353 like
3354
3355 \c           extern foo
3356 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment of foo
3357 \c           mov ds,ax
3358 \c           mov ax,data            ; a different segment
3359 \c           mov es,ax
3360 \c           mov ax,[ds:foo]        ; this accesses `foo'
3361 \c           mov [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3362
3363
3364 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3365 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3366
3367 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3368 directive to allow you to specify various properties of the segment
3369 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3370 end of the segment-definition line. For example,
3371
3372 \c           segment code private align=16
3373
3374 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3375 segment, and requires that the portion of it described in this code
3376 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3377
3378 The available qualifiers are:
3379
3380 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3381 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3382 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3383 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3384 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3385 than stuck end-to-end.
3386
3387 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3388 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3389 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3390 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3391 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3392 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3393 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3394 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3395 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3396
3397 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3398 indicates to the linker that segments of the same class should be
3399 placed near each other in the output file. The class name can be any
3400 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3401
3402 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3403 as an argument, and provides overlay information to an
3404 overlay-capable linker.
3405
3406 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3407 the effect of recording the choice in the object file and also
3408 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3409 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3410
3411 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3412 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3413 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3414 defines the group if it is not already defined.
3415
3416 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3417 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3418 are currently known to make sensible use of this feature;
3419 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3420 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3421 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3422
3423 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3424 class, no overlay, and \c{USE16}.
3425
3426
3427 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3428
3429 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3430 single segment register can be used to refer to all the segments in
3431 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3432 you can code
3433
3434 \c           segment data
3435 \c           ; some data
3436 \c           segment bss
3437 \c           ; some uninitialised data
3438 \c           group dgroup data bss
3439
3440 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3441 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3442 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3443 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3444 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3445 segment register.
3446
3447 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3448 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3449 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3450 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3451 base rather than the segment base.
3452
3453 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3454 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3455 segment which is part of more than one group will default to being
3456 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3457
3458 A group does not have to contain any segments; you can still make
3459 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3460 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3461 \c{FLAT} with no segments in it.
3462
3463
3464 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3465
3466 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3467 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3468 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3469 segment, group and symbol names that are written to the object file
3470 to be forced to upper case just before being written. Within a
3471 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3472 be written entirely in upper case if desired.
3473
3474 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3475
3476
3477 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3478 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3479
3480 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3481 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3482 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3483 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3484
3485 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3486 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3487 wish to import and the name of the library you wish to import it
3488 from. For example:
3489
3490 \c           import WSAStartup wsock32.dll
3491
3492 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3493 known in the library you are importing it from, in case this is not
3494 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3495 once you have imported it. For example:
3496
3497 \c           import asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3498
3499
3500 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3501 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3502
3503 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3504 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3505 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3506 using the \c{EXPORT} directive.
3507
3508 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3509 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3510 optional second parameter (separated by white space from the first)
3511 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3512 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3513 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3514 off.
3515
3516 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3517 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3518 space. If further parameters are given, the external name must also
3519 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3520 available attributes are:
3521
3522 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3523 resident by the system loader. This is an optimisation for
3524 frequently used symbols imported by name.
3525
3526 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3527 does not make use of any initialised data.
3528
3529 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3530 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3531 between 32-bit and 16-bit segments.
3532
3533 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3534 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3535 the desired number.
3536
3537 For example:
3538
3539 \c           export myfunc
3540 \c           export myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3541 \c           export myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3542 \c           export myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3543
3544
3545 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3546 Point}
3547
3548 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
3549 define the program entry point, where execution will begin when the
3550 program is run. If the object file that defines the entry point is
3551 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3552 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3553 begin.
3554
3555
3556 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3557 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3558
3559 If you declare an external symbol with the directive
3560
3561 \c           extern foo
3562
3563 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3564 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3565 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3566 \c{foo} you will usually need to do something like
3567
3568 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment base
3569 \c           mov es,ax              ; move it into ES
3570 \c           mov ax,[es:foo]        ; and use offset `foo' from it
3571
3572 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3573 is going to be accessible from a given segment or group, say
3574 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3575 simply code
3576
3577 \c           mov ax,[foo wrt dgroup]
3578
3579 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3580 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3581 alternative form
3582
3583 \c           extern foo:wrt dgroup
3584
3585 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3586 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3587 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3588 \c{foo wrt dgroup}.
3589
3590 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3591 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3592 your program. It can also be applied to common variables: see
3593 \k{objcommon}.
3594
3595
3596 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3597 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3598
3599 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3600 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3601 specify which your variables should be by the use of the syntax
3602
3603 \c           common nearvar 2:near  ; `nearvar' is a near common
3604 \c           common farvar 10:far   ; and `farvar' is far
3605
3606 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3607 OMF specification says that they are declared as a number of
3608 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3609 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3610 five-byte elements or one ten-byte element.
3611
3612 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
3613 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3614 the variable size, to match when resolving common variables declared
3615 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3616 the element size on your far common variables. This is done by the
3617 following syntax:
3618
3619 \c           common c_5by2 10:far 5 ; two five-byte elements
3620 \c           common c_2by5 10:far 2 ; five two-byte elements
3621
3622 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3623 keyword is not required when an element size is specified, since
3624 only far commons may have element sizes at all. So the above
3625 declarations could equivalently be
3626
3627 \c           common c_5by2 10:5     ; two five-byte elements
3628 \c           common c_2by5 10:2     ; five two-byte elements
3629
3630 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3631 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3632 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3633
3634 \c           common foo 10:wrt dgroup
3635 \c           common bar 16:far 2:wrt data
3636 \c           common baz 24:wrt data:6
3637
3638
3639 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3640
3641 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3642 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3643 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3644 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3645
3646 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3647
3648 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3649 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
3650 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3651 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3652 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3653 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3654 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3655 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3656
3657
3658 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3659 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3660
3661 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3662 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3663 and properties of sections you declare. Section types and properties
3664 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3665 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3666 these qualifiers.
3667
3668 The available qualifiers are:
3669
3670 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3671 code section. This marks the section as readable and executable, but
3672 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3673 section is code.
3674
3675 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3676 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3677 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3678 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3679
3680 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
3681 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
3682 constants in it.
3683
3684 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3685 which is not included in the executable file by the linker, but may
3686 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3687 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3688 linker to interpret the contents of the section as command-line
3689 options.
3690
3691 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3692 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3693 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3694 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3695 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3696 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3697 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
3698 for data (and BSS) sections.
3699 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3700 alignment), though the value does not matter.
3701
3702 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3703 qualifiers are:
3704
3705 \c           section .text code align=16
3706 \c           section .data data align=4
3707 \c           section .rdata rdata align=8
3708 \c           section .bss bss align=4
3709
3710 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3711
3712
3713 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
3714
3715 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
3716 linking with the \i{DJGPP} linker.
3717
3718 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3719
3720 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
3721 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
3722 the \c{info} section type are not supported.
3723
3724
3725 \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
3726 Format}Object Files
3727
3728 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
3729 Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
3730 output file-name extension of \c{.o}.
3731
3732
3733 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
3734 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
3735
3736 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
3737 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3738 and properties of sections you declare. Section types and properties
3739 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
3740 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
3741 overridden by these qualifiers.
3742
3743 The available qualifiers are:
3744
3745 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
3746 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
3747 which is not, such as an informational or comment section.
3748
3749 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
3750 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
3751 which should not.
3752
3753 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
3754 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
3755 not.
3756
3757 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
3758 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
3759 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
3760 contents given, such as a BSS section.
3761
3762 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3763 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
3764 requirements of the section.
3765
3766 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3767 qualifiers are:
3768
3769 \c           section .text progbits alloc   exec nowrite align=16
3770 \c           section .data progbits alloc noexec   write align=4
3771 \c           section .bss    nobits alloc noexec   write align=4
3772 \c           section other progbits alloc noexec nowrite align=1
3773
3774 (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
3775 treated by default like \c{other} in the above code.)
3776
3777
3778 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
3779 Symbols and \i\c{WRT}
3780
3781 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
3782 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
3783 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
3784 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
3785 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
3786
3787 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
3788 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
3789 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
3790 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
3791 types.
3792
3793 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
3794 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
3795 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
3796 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
3797
3798 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
3799 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
3800 beginning of the current section to the global offset table.
3801 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
3802 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
3803 result to get the real address of the GOT.
3804
3805 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
3806 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
3807 the specified location, so that adding on the address of the GOT
3808 would give the real address of the location you wanted.
3809
3810 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
3811 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
3812 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
3813 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
3814 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
3815 address of the symbol.
3816
3817 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
3818 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
3819 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
3820 only use this in contexts which would generate a PC-relative
3821 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
3822 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
3823 entries absolutely.
3824
3825 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
3826 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
3827 relative to the start of the section and then adding on the offset
3828 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
3829 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
3830 peculiarity of the dynamic linker.
3831
3832 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
3833 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
3834
3835
3836 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
3837 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
3838
3839 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
3840 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
3841 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
3842 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
3843 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
3844 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
3845 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
3846 to specify these features.
3847
3848 You can specify whether a global variable is a function or a data
3849 object by suffixing the name with a colon and the word
3850 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
3851 \c{data}.) For example:
3852
3853 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
3854
3855 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
3856 \c{hashtable} as a data object.
3857
3858 You can also specify the size of the data associated with the
3859 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
3860 forward references) after the type specifier. Like this:
3861
3862 \c           global hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
3863 \c hashtable:
3864 \c           db this,that,theother  ; some data here
3865 \c .end:
3866
3867 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
3868 place that information into the \c{ELF} symbol table.
3869
3870 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
3871 writing shared library code. For more information, see
3872 \k{picglobal}.
3873
3874
3875 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive\I{COMMON,
3876 elf extensions to}
3877
3878 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
3879 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
3880 common variables. This is done by putting a number (which must be a
3881 power of two) after the name and size of the common variable,
3882 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
3883 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
3884
3885 \c           common dwordarray 128:4
3886
3887 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
3888 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
3889
3890
3891 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
3892
3893 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
3894 used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
3895 object files in that the magic number in the first four bytes of the
3896 file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
3897 example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
3898 implementation doesn't.)
3899
3900 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3901
3902 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
3903 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
3904 extensions to any standard directives. It supports only the three
3905 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3906
3907
3908 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
3909 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
3910
3911 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
3912 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
3913 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
3914 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
3915 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
3916 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
3917 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
3918
3919 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3920
3921 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
3922 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
3923 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
3924 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
3925 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
3926
3927 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
3928 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
3929 this.
3930
3931
3932 \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
3933
3934 The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
3935 file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
3936 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
3937 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
3938 itself \c{a.out}.
3939
3940 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
3941 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3942
3943 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
3944 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
3945 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
3946 directives. It supports only the three \i{standard section names}
3947 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3948
3949
3950 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
3951 Format}
3952
3953 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
3954 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
3955 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
3956 format the internal structure of the assembler.
3957
3958 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
3959 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
3960 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
3961 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
3962
3963 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
3964 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
3965 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
3966 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
3967 execute an RDF executable under Linux.
3968
3969 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
3970 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3971
3972
3973 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
3974
3975 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
3976 library to be linked to the module, either at load time or run time.
3977 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
3978 which is the name of the module:
3979
3980 \c           library mylib.rdl
3981
3982
3983 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
3984
3985 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
3986 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
3987 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
3988 of current module:
3989
3990 \c           module mymodname
3991
3992 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
3993 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
3994 To avoid it, you should start module names with \I{$prefix}\c{$}, like:
3995
3996 \c           module $kernel.core
3997
3998
3999 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4000 rdf extensions to}
4001
4002 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4003 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4004 telling the linker do not strip it from target executable or library
4005 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4006 is a procedure (function) or data object.
4007
4008 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4009 symbol exported:
4010
4011 \c           global sys_open:export
4012
4013 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4014 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4015
4016 \c           global sys_open:export proc
4017
4018 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4019 or \i\c{object} to the directive:
4020
4021 \c           global kernel_ticks:export data
4022
4023
4024 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4025
4026 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4027 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4028 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4029 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4030
4031 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4032 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4033 transactions between the main body of NASM and the output-format
4034 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4035 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4036 of the various requests the main program makes of the output driver,
4037 and in what order they happen.
4038
4039 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4040
4041 \c nasm -f dbg filename.asm
4042
4043 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4044 However, this will not work well on files which were designed for a
4045 different object format, because each object format defines its own
4046 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4047 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4048 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4049 native object format selected:
4050
4051 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4052 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4053
4054 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4055 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4056 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4057 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4058 the final diagnostic output.
4059
4060 This workaround will still typically not work for programs intended
4061 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4062 directives have side effects of defining the segment and group names
4063 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4064 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4065 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4066 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4067
4068 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4069 them all to its output file.
4070
4071
4072 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4073
4074 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4075 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4076 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4077 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4078 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4079
4080
4081 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4082
4083 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4084 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4085 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4086 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4087 support the \c{.COM} format.
4088
4089 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4090 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4091 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4092 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4093 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4094 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4095 Yann Guidon for contributing the code for this.
4096
4097 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4098 future releases.
4099
4100
4101 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4102
4103 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4104 by linking \c{.OBJ} files together.
4105
4106 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4107 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4108 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4109 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4110 An LZH archiver can be found at
4111 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4112 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4113 sources) called \i{FREELINK}, available from
4114 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4115 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4116 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4117 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4118 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4119
4120 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4121 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4122 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4123 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4124 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4125 field in the output file header; if more than one defines a start
4126 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4127
4128 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4129 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4130 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4131 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4132 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4133 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4134
4135 \c           segment code
4136 \c 
4137 \c ..start:  mov ax,data
4138 \c           mov ds,ax
4139 \c           mov ax,stack
4140 \c           mov ss,ax
4141 \c           mov sp,stacktop
4142
4143 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4144 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4145 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4146 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4147 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4148 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4149 execute on.
4150
4151 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4152 beginning of this code, which means that will be the entry point
4153 into the resulting executable file.
4154
4155 \c           mov dx,hello
4156 \c           mov ah,9
4157 \c           int 0x21
4158
4159 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4160 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4161 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4162 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4163
4164 \c           mov ax,0x4c00
4165 \c           int 0x21
4166
4167 This terminates the program using another DOS system call.
4168
4169 \c           segment data
4170 \c hello:    db 'hello, world', 13, 10, '$'
4171
4172 The data segment contains the string we want to display.
4173
4174 \c           segment stack stack
4175 \c           resb 64
4176 \c stacktop:
4177
4178 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4179 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4180 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4181 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4182 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4183 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4184 type \c{STACK}.
4185
4186 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4187 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4188 world' and then exit.
4189
4190
4191 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4192
4193 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4194 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4195 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4196 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4197 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4198 \c{.EXE} files.
4199
4200 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4201 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4202 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4203
4204 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4205 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4206 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4207 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4208 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4209 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4210 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4211 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4212 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4213
4214 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4215 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4216 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4217 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4218 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4219 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4220 explicitly issue one of your own.
4221
4222 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4223 since this would require a relocation in the header, and things
4224 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4225 base by copying it out of \c{CS} instead.
4226
4227 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4228 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4229 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4230 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4231 \c{EXE_stack 64}.
4232
4233 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4234 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4235 \c{binexe.asm}.
4236
4237
4238 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4239
4240 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4241 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4242 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4243 output format.
4244
4245
4246 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4247
4248 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4249 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4250 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4251 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4252 like
4253
4254 \c           org 100h
4255 \c           section .text
4256 \c start:    ; put your code here
4257 \c           section .data
4258 \c           ; put data items here
4259 \c           section .bss
4260 \c           ; put uninitialised data here
4261
4262 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4263 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4264 you want to and the code will still end up at the front of the file
4265 where it belongs.
4266
4267 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4268 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4269 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4270 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4271 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4272 run.
4273
4274 To assemble the above program, you should use a command line like
4275
4276 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4277
4278 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4279 explicit output file name were specified, so you have to override it
4280 and give the desired file name.
4281
4282
4283 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4284
4285 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4286 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4287 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4288 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4289 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4290 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4291 file.
4292
4293 If you do this, you need to take care of several things:
4294
4295 \b The first object file containing code should start its code
4296 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4297 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4298 segment, so that the linker or converter program does not have to
4299 adjust address references within the file when generating the
4300 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4301 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4302 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4303 in MASM-compatible assemblers.
4304
4305 \b You don't need to define a stack segment.
4306
4307 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4308 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4309 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4310 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4311
4312
4313 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4314
4315 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4316 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4317 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4318 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4319 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4320 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4321 your code segment.
4322
4323 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4324 the various routines inside the driver which do the work. This
4325 structure should be defined at the start of the code segment, even
4326 though it is not actually code.
4327
4328 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4329 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4330 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4331 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4332
4333
4334 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4335
4336 This section covers the basics of writing assembly routines that
4337 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4338 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4339 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4340
4341
4342 \S{16cunder} External Symbol Names
4343
4344 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4345 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4346 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4347 appears in the C program. So, for example, the function a C
4348 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4349 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4350 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4351 not have to worry about name clashes with C symbols.
4352
4353 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4354 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4355
4356 \c %macro cglobal 1
4357 \c           global _%1
4358 \c %define %1 _%1
4359 \c %endmacro
4360
4361 \c %macro cextern 1
4362 \c           extern _%1
4363 \c %define %1 _%1
4364 \c %endmacro
4365
4366 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4367 \c{%rep} construct could solve this.)
4368
4369 If you then declare an external like this:
4370
4371 \c           cextern printf
4372
4373 then the macro will expand it as
4374
4375 \c           extern _printf
4376 \c %define printf _printf
4377
4378 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4379 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4380
4381 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4382 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4383 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4384
4385
4386 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4387
4388 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4389 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4390 writing for. This means you have to keep track of the following
4391 things:
4392
4393 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4394 functions are near. This means that function pointers, when stored
4395 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4396 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4397 never changes its value, and always gives the segment part of the
4398 full function address), and that functions are called using ordinary
4399 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4400 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4401 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4402 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4403
4404 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4405 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4406 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4407 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4408 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4409 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4410 \c{CALL FAR} to call external routines.
4411
4412 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4413 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4414 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4415 segment part of the full data item address).
4416
4417 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4418 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4419 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4420 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4421 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4422 pointers you are passed.
4423
4424 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4425 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4426 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4427 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4428 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4429
4430 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4431 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4432 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4433 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4434 and global data items can both be accessed easily without changing
4435 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4436 segments. However, some memory models (though not the standard
4437 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4438 same value to be removed. Be careful about functions' local
4439 variables in this latter case.
4440
4441 In models with a single code segment, the segment is called
4442 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4443 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4444 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4445 called \i\c{_DATA}.
4446
4447
4448 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4449
4450 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4451 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4452 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4453 doing the calling and the function which gets called.
4454
4455 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4456 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4457 argument specified to the function is pushed last).
4458
4459 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4460 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4461 memory model.
4462
4463 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4464 actually necessary, in functions which do not need to access their
4465 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4466 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4467 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4468 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4469 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4470 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4471
4472 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4473 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4474 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4475 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4476 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4477 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4478 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4479 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4480 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4481 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4482 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4483 parameters in reverse order means that the function knows where to
4484 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4485 remaining ones.
4486
4487 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4488 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4489 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4490
4491 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4492 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4493 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4494 compiler) returned in \c{ST0}.
4495
4496 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4497 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4498 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4499 memory model.
4500
4501 \b When the caller regains control from the callee, the function
4502 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4503 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4504 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4505 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4506 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4507 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4508 removing.
4509
4510 It is instructive to compare this calling convention with that for
4511 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4512 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4513 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4514 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4515 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4516 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4517 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4518 which means that a compiler can give better guarantees about
4519 sequence points without performance suffering.
4520
4521 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4522 The following example is for small model:
4523
4524 \c           global _myfunc
4525 \c _myfunc:  push bp
4526 \c           mov bp,sp
4527 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4528 \c           mov bx,[bp+4]          ; first parameter to function
4529 \c           ; some more code
4530 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4531 \c           pop bp
4532 \c           ret
4533
4534 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4535 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4536 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4537 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4538 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4539 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4540
4541 At the other end of the process, to call a C function from your
4542 assembly code, you would do something like this:
4543
4544 \c           extern _printf
4545 \c           ; and then, further down...
4546 \c           push word [myint]      ; one of my integer variables
4547 \c           push word mystring     ; pointer into my data segment
4548 \c           call _printf
4549 \c           add sp,byte 4          ; `byte' saves space
4550 \c           ; then those data items...
4551 \c           segment _DATA
4552 \c myint     dw 1234
4553 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4554
4555 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4556 code
4557
4558 \c     int myint = 1234;
4559 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4560
4561 In large model, the function-call code might look more like this. In
4562 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4563 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4564 it first.
4565
4566 \c           push word [myint]
4567 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4568 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4569 \c           call far _printf
4570 \c           add sp,byte 6
4571
4572 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4573 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4574 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4575 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4576 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4577 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4578 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4579 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4580 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4581 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4582 word of parameters.
4583
4584
4585 \S{16cdata} Accessing Data Items
4586
4587 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4588 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4589 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4590 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4591 accessed from assembler as
4592
4593 \c           extern _i
4594 \c           mov ax,[_i]
4595
4596 And to declare your own integer variable which C programs can access
4597 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4598 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4599
4600 \c           global _j
4601 \c _j        dw 0
4602
4603 To access a C array, you need to know the size of the components of
4604 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4605 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4606 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4607 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4608 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4609 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4610 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4611
4612 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4613 the base of the structure to the field you are interested in. You
4614 can either do this by converting the C structure definition into a
4615 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4616 one offset and using just that.
4617
4618 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4619 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4620 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4621 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4622 Typically, you might find that a structure like
4623
4624 \c struct {
4625 \c     char c;
4626 \c     int i;
4627 \c } foo;
4628
4629 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4630 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4631 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4632 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4633 out how your own compiler does it.
4634
4635
4636 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4637
4638 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4639 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4640 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4641 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4642 the work involved in keeping track of the calling convention.
4643
4644 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built 
4645 into NASM's preprocessor.  See \k{tasmcompat} for details.)
4646
4647 An example of an assembly function using the macro set is given
4648 here:
4649
4650 \c           proc _nearproc
4651 \c %$i       arg
4652 \c %$j       arg
4653 \c           mov ax,[bp + %$i]
4654 \c           mov bx,[bp + %$j]
4655 \c           add ax,[bx]
4656 \c           endproc
4657
4658 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4659 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4660 integer. It returns \c{i + *j}.
4661
4662 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4663 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4664 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4665 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4666 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4667 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4668 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4669
4670 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4671 compact-model code) by default. You can have it generate far
4672 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
4673 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
4674 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
4675 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
4676 dependency on whether data pointers are far or not.
4677
4678 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4679 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
4680 many function parameters will be of type \c{int}.
4681
4682 The large-model equivalent of the above function would look like this:
4683
4684 \c %define FARCODE
4685 \c           proc _farproc
4686 \c %$i       arg
4687 \c %$j       arg 4
4688 \c           mov ax,[bp + %$i]
4689 \c           mov bx,[bp + %$j]
4690 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4691 \c           add ax,[bx]
4692 \c           endproc
4693
4694 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
4695 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
4696 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
4697
4698
4699 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
4700
4701 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
4702 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
4703
4704 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
4705 not required for Pascal.
4706
4707 \b The memory model is always large: functions are far, data
4708 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
4709 (Actually, some functions are near, but only those functions that
4710 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
4711 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
4712 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
4713 data declared in a Pascal program goes into the default data
4714 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
4715 when control is passed to your assembly code. The only things that
4716 do not live in the default data segment are local variables (they
4717 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
4718 data \e{pointers}, however, are far.
4719
4720 \b The function calling convention is different - described below.
4721
4722 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
4723
4724 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
4725 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
4726 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
4727
4728
4729 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
4730
4731 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
4732 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
4733 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
4734 used to denote the function doing the calling and the function which
4735 gets called.
4736
4737 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4738 after another, in normal order (left to right, so that the first
4739 argument specified to the function is pushed first).
4740
4741 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
4742 control to the callee.
4743
4744 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4745 actually necessary, in functions which do not need to access their
4746 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4747 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4748 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4749 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4750 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
4751 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4752
4753 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4754 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4755 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4756 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
4757 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
4758 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
4759 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
4760
4761 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4762 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4763 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4764
4765 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4766 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4767 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
4768 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
4769 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
4770 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
4771 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
4772 places the returned string value at that location. The pointer is
4773 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
4774 \c{RETF} instruction.
4775
4776 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4777 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4778 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
4779 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
4780 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
4781 to be removed from the stack as a side effect of the return
4782 instruction.
4783
4784 \b When the caller regains control from the callee, the function
4785 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
4786 do nothing further.
4787
4788 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
4789 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
4790
4791 \c           global myfunc
4792 \c myfunc:   push bp
4793 \c           mov bp,sp
4794 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4795 \c           mov bx,[bp+8]          ; first parameter to function
4796 \c           mov bx,[bp+6]          ; second parameter to function
4797 \c           ; some more code
4798 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4799 \c           pop bp
4800 \c           retf 4                 ; total size of params is 4
4801
4802 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
4803 assembly code, you would do something like this:
4804
4805 \c           extern SomeFunc
4806 \c           ; and then, further down...
4807 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4808 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4809 \c           push word [myint]      ; one of my variables
4810 \c           call far SomeFunc
4811
4812 This is equivalent to the Pascal code
4813
4814 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
4815 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
4816
4817
4818 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
4819 Name Restrictions
4820
4821 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
4822 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
4823 reading and understanding the various information contained in a
4824 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
4825 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
4826 restrictions:
4827
4828 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
4829 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
4830
4831 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
4832 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
4833
4834 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
4835 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
4836
4837 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
4838 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
4839
4840
4841 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
4842
4843 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
4844 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
4845 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
4846 definition ensures that functions are far (it implies
4847 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
4848 generated with an operand.
4849
4850 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
4851 argument offsets; you must declare your function's arguments in
4852 reverse order. For example:
4853
4854 \c %define PASCAL
4855 \c           proc _pascalproc
4856 \c %$j       arg 4
4857 \c %$i       arg
4858 \c           mov ax,[bp + %$i]
4859 \c           mov bx,[bp + %$j]
4860 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4861 \c           add ax,[bx]
4862 \c           endproc
4863
4864 This defines the same routine, conceptually, as the example in
4865 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
4866 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
4867 and the contents of the pointer. The only difference between this
4868 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
4869 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
4870 reverse order.
4871
4872
4873 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
4874
4875 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
4876 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
4877 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
4878 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
4879 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
4880 shared libraries.
4881
4882 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
4883 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
4884 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
4885 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
4886 address space no matter what segment you work relative to, and that
4887 you should ignore all segment registers completely. When writing
4888 flat-model application code, you never need to use a segment
4889 override or modify any segment register, and the code-section
4890 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
4891 space as the data-section addresses you access your variables by and
4892 the stack-section addresses you access local variables and procedure
4893 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
4894 offset part.
4895
4896
4897 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
4898
4899 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
4900 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
4901 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
4902
4903
4904 \S{32cunder} External Symbol Names
4905
4906 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
4907 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
4908 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4909 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
4910 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
4911 underscore on their assembly-language names.
4912
4913 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
4914 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
4915 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
4916 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
4917 though, the leading underscore should not be used.
4918
4919
4920 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
4921
4922 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
4923 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
4924 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
4925 to denote the function doing the calling and the function which gets
4926 called.
4927
4928 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4929 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4930 argument specified to the function is pushed last).
4931
4932 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
4933 control to the callee.
4934
4935 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4936 actually necessary, in functions which do not need to access their
4937 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
4938 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
4939 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
4940 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
4941 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
4942 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4943
4944 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
4945 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
4946 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
4947 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
4948 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
4949 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
4950 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
4951 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
4952 pushing of the parameters in reverse order means that the function
4953 knows where to find its first parameter, which tells it the number
4954 and type of the remaining ones.
4955
4956 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
4957 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4958 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
4959
4960 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4961 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
4962 of the value. Floating-point results are typically returned in
4963 \c{ST0}.
4964
4965 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
4966 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4967 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
4968
4969 \b When the caller regains control from the callee, the function
4970 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4971 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
4972 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4973 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4974 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4975 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4976 removing.
4977
4978 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
4979 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
4980 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
4981 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
4982 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
4983 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
4984 still pushed in right-to-left order.
4985
4986 Thus, you would define a function in C style in the following way:
4987
4988 \c           global _myfunc
4989 \c _myfunc:  push ebp
4990 \c           mov ebp,esp
4991 \c           sub esp,0x40           ; 64 bytes of local stack space
4992 \c           mov ebx,[ebp+8]        ; first parameter to function
4993 \c           ; some more code
4994 \c           leave                  ; mov esp,ebp / pop ebp
4995 \c           ret
4996
4997 At the other end of the process, to call a C function from your
4998 assembly code, you would do something like this:
4999
5000 \c           extern _printf
5001 \c           ; and then, further down...
5002 \c           push dword [myint]     ; one of my integer variables
5003 \c           push dword mystring    ; pointer into my data segment
5004 \c           call _printf
5005 \c           add esp,byte 8         ; `byte' saves space
5006 \c           ; then those data items...
5007 \c           segment _DATA
5008 \c myint     dd 1234
5009 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5010
5011 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5012
5013 \c     int myint = 1234;
5014 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5015
5016
5017 \S{32cdata} Accessing Data Items
5018
5019 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5020 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5021 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5022 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5023 accessed from assembler as
5024
5025 \c           extern _i
5026 \c           mov eax,[_i]
5027
5028 And to declare your own integer variable which C programs can access
5029 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5030 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5031
5032 \c           global _j
5033 \c _j        dd 0
5034
5035 To access a C array, you need to know the size of the components of
5036 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5037 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5038 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5039 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5040 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5041 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5042 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5043 are also 4 bytes long.
5044
5045 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5046 the base of the structure to the field you are interested in. You
5047 can either do this by converting the C structure definition into a
5048 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5049 one offset and using just that.
5050
5051 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5052 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5053 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5054 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5055 Typically, you might find that a structure like
5056
5057 \c struct {
5058 \c     char c;
5059 \c     int i;
5060 \c } foo;
5061
5062 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5063 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5064 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5065 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5066 out how your own compiler does it.
5067
5068
5069 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5070
5071 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5072 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5073 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5074 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5075 the work involved in keeping track of the calling convention.
5076
5077 An example of an assembly function using the macro set is given
5078 here:
5079
5080 \c           proc _proc32
5081 \c %$i       arg
5082 \c %$j       arg
5083 \c           mov eax,[ebp + %$i]
5084 \c           mov ebx,[ebp + %$j]
5085 \c           add eax,[ebx]
5086 \c           endproc
5087
5088 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5089 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5090 integer. It returns \c{i + *j}.
5091
5092 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5093 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5094 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5095 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5096 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5097 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5098 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5099
5100 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5101 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5102 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5103
5104
5105 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5106 Libraries}
5107
5108 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5109 because it contains support for \i{position-independent code}
5110 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5111 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5112 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5113
5114 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5115 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5116 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5117 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5118
5119 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5120 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5121 of the running process. The contents of the library's code section
5122 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5123
5124 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5125 this:
5126
5127 \c           mov eax,[myvar]        ; WRONG
5128
5129 Instead, the linker provides an area of memory called the
5130 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5131 constant distance from your library's code, so if you can find out
5132 where your library is loaded (which is typically done using a
5133 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5134 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5135 linker-generated entries in the GOT.
5136
5137 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5138 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5139 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5140 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5141 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5142 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5143
5144
5145 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5146
5147 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5148 external symbol:
5149
5150 \c           extern _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5151 \c           extern __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5152
5153 At the beginning of any function in your shared library which plans
5154 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5155 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5156 in this form:
5157
5158 \c func:     push ebp
5159 \c           mov ebp,esp
5160 \c           push ebx
5161 \c           call .get_GOT
5162 \c .get_GOT: pop ebx
5163 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5164 \c           ; the function body comes here
5165 \c           mov ebx,[ebp-4]
5166 \c           mov esp,ebp
5167 \c           pop ebp
5168 \c           ret
5169
5170 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5171 second leading underscore.)
5172
5173 The first two lines of this function are simply the standard C
5174 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5175 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5176 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5177 libraries use this register to store the address of the GOT.
5178
5179 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5180 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5181 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5182 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5183 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5184 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5185 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5186 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5187 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5188 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5189 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5190 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5191 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5192 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5193 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5194 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5195
5196 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5197 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5198 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5199
5200 \c %macro get_GOT 0
5201 \c           call %%getgot
5202 \c %%getgot: pop ebx
5203 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5204 \c %endmacro
5205
5206 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5207
5208 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5209 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5210 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5211 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5212 way this works is like this:
5213
5214 \c           lea eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5215
5216 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5217 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5218 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5219 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5220
5221 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5222 them, they are shared between code modules in the library, but do
5223 not get exported from the library to the program that loaded it.
5224 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5225 can access them in the same way as local variables, using the above
5226 \c{..gotoff} mechanism.
5227
5228 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5229 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5230 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5231
5232
5233 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5234
5235 If your library needs to get at an external variable (external to
5236 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5237 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5238 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5239 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5240 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5241 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5242 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5243 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5244 you would code
5245
5246 \c           mov eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5247
5248 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5249 linker, when it builds the shared library, collects together every
5250 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5251 has every necessary entry present.
5252
5253 Common variables must also be accessed in this way.
5254
5255
5256 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5257
5258 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5259 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5260 you have to give the size of the data item. This is because the
5261 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5262 entries for any exported functions, and also moves exported data
5263 items away from the library's data section in which they were
5264 declared.
5265
5266 So to export a function to users of the library, you must use
5267
5268 \c           global func:function   ; declare it as a function
5269 \c func:     push ebp
5270 \c           ; etc.
5271
5272 And to export a data item such as an array, you would have to code
5273
5274 \c           global array:data array.end-array ; give the size too
5275 \c array:    resd 128
5276 \c .end:
5277
5278 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5279 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5280 end up living in the data section of the main program, rather than
5281 in your library's data section, where you declared it. So you will
5282 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5283 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5284 effectively, it has become).
5285
5286 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5287 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5288 sort of code:
5289
5290 \c dataptr:  dd global_data_item    ; WRONG
5291
5292 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5293 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5294 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5295 pointing at your data section instead of at the exported global
5296 which resides elsewhere.
5297
5298 Instead of the above code, then, you must write
5299
5300 \c dataptr:  dd global_data_item wrt ..sym
5301
5302 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5303 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5304 at that address, rather than just relocating by section base.
5305
5306 Either method will work for functions: referring to one of your
5307 functions by means of
5308
5309 \c funcptr:  dd my_function
5310
5311 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5312
5313 \c funcptr:  dd my_function wrt ..sym
5314
5315 will give the address of the procedure linkage table for the
5316 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5317 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5318
5319
5320 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5321
5322 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5323 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5324 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5325 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5326 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5327 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5328 in the main program can be transparently passed off to their real
5329 destinations.
5330
5331 To call an external routine, you must use another special PIC
5332 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5333 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5334 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5335 ..plt}.
5336
5337
5338 \S{link} Generating the Library File
5339
5340 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5341 you then generate your shared library with a command such as
5342
5343 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5344 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5345
5346 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5347 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5348 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5349 library file name, with a version number, into the library:
5350
5351 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5352
5353 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5354 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5355
5356
5357 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5358
5359 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5360 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5361 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5362 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5363 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5364 one, or jumps between different-size segments.
5365
5366
5367 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5368
5369 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5370 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5371 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5372 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5373 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5374 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5375 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5376 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5377
5378 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5379 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5380 segment, so just coding, for example,
5381
5382 \c           jmp 0x1234:0x56789ABC  ; wrong!
5383
5384 will not work, since the offset part of the address will be
5385 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5386 one.
5387
5388 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5389 generate the required instruction by coding it manually, using
5390 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5391 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5392
5393 \c           jmp dword 0x1234:0x56789ABC  ; right
5394
5395 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5396 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5397 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5398 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5399 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5400 segment to a 32-bit one.
5401
5402 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5403 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5404
5405 \c           jmp word 0x8765:0x4321 ; 32 to 16 bit
5406
5407 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5408 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5409 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5410
5411
5412 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5413 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5414
5415 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5416 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5417 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5418 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
5419 32-bit segment, or vice versa.
5420
5421 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
5422 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
5423 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
5424 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
5425
5426 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
5427 the address, since any effective address containing a 32-bit
5428 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
5429
5430 \c           mov eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
5431 \c           mov dword [fs:eax],0x11223344
5432
5433 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
5434 instruction and a register) if you already know the precise offset
5435 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
5436 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
5437 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
5438
5439 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
5440 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
5441
5442 \c           mov dword [fs:dword my_offset],0x11223344
5443
5444 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
5445 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
5446 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
5447
5448 \c           mov dword [dword fs:my_offset],0x11223344
5449
5450 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
5451 which controls the size of the data stored at the address, with the
5452 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
5453 address itself. The two can quite easily be different:
5454
5455 \c           mov word [dword 0x12345678],0x9ABC
5456
5457 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
5458 offset.
5459
5460 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
5461 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
5462
5463 \c           call dword far [fs:word 0x4321]
5464
5465 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
5466 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
5467 offset), and calls that address.
5468
5469
5470 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
5471
5472 The other way you might want to access data might be using the
5473 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
5474 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
5475 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
5476 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
5477
5478 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
5479 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
5480 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
5481 desired address into \c{ESI} and then code
5482
5483 \c           a32 lodsb
5484
5485 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
5486 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
5487 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
5488 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5489
5490 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5491 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5492 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5493 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5494 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5495 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5496 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5497 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5498 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5499 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5500 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5501 size from the code segment.
5502
5503 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5504 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5505 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5506 give the value of the segment register being manipulated. To force
5507 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5508 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5509
5510 \c           o16 push ss
5511 \c           o16 push ds
5512
5513 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5514 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5515 one.
5516
5517 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5518 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5519
5520
5521 \C{trouble} Troubleshooting
5522
5523 This chapter describes some of the common problems that users have
5524 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5525 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5526 that isn't listed here.
5527
5528
5529 \H{problems} Common Problems
5530
5531 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5532
5533 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5534 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5535 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5536 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5537 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5538 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5539 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5540 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5541
5542
5543 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5544
5545 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5546 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5547 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5548 longer.
5549
5550 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5551 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5552 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5553 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5554 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5555 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5556 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5557 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5558 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5559 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5560 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5561 instructions should be generated.
5562
5563
5564 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5565
5566 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5567 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5568 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5569 sector, people who are used to MASM tend to code
5570
5571 \c           ORG 0
5572 \c           ; some boot sector code
5573 \c           ORG 510
5574 \c           DW 0xAA55
5575
5576 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5577 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5578 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5579
5580 \c           ORG 0
5581 \c           ; some boot sector code
5582 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5583 \c           DW 0xAA55
5584
5585 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5586 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5587 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5588 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5589 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5590 find out what's wrong with it.
5591
5592
5593 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5594
5595 The other common problem with the above code is people who write the
5596 \c{TIMES} line as
5597
5598 \c           TIMES 510-$ DB 0
5599
5600 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5601 the difference between them is also a pure number and can happily be
5602 fed to \c{TIMES}.
5603
5604 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5605 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5606 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5607 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5608 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5609 information back to the expression evaluator. So from the
5610 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5611 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5612 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5613 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5614
5615 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5616 line in the form
5617
5618 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5619
5620 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5621 and so their difference is a pure number. This will solve the
5622 problem and generate sensible code.
5623
5624
5625 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5626
5627 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5628 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5629 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
5630 \i\c{bugtracker} at
5631 \W{http://nasm.2y.net/bugtracker/}\c{http://nasm.2y.net/bugtracker/},
5632 or if that fails then through one of the contacts in \k{contact}
5633
5634 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5635 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
5636 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
5637 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
5638 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
5639 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
5640 there.
5641
5642 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
5643 information:
5644
5645 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
5646 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
5647
5648 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
5649 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
5650 you were using the standard distribution binaries out of the
5651 archive. If you were using a locally built executable, try to
5652 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
5653 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
5654 it.
5655
5656 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
5657 it. Give us the precise command line, and the contents of the
5658 \c{NASM} environment variable if any.
5659
5660 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
5661 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
5662 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
5663 got, and the exact linker command line. If the problem involves
5664 linking against object files generated by a compiler, tell us what
5665 compiler, what version, and what command line or options you used.
5666 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
5667 with the command-line version of the compiler.)
5668
5669 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
5670 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
5671 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
5672 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
5673 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
5674 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
5675 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
5676 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
5677 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
5678 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
5679 demonstrate the problem is much easier to work with than a
5680 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
5681 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
5682
5683 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
5684 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
5685 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
5686 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
5687 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
5688 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
5689 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
5690 generating'; `the object file produced from this source code crashes
5691 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
5692 should be 77 instead'.
5693
5694 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
5695 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
5696 generates the same file, or whether the problem is related to
5697 portability issues between our development platforms and yours. We
5698 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
5699 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
5700 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
5701 for us.
5702
5703 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
5704 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
5705 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
5706 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
5707 differently from us.
5708
5709
5710 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
5711
5712                   The Netwide Disassembler, NDISASM
5713
5714 \H{ndisintro} Introduction
5715
5716
5717 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
5718 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
5719 complete with a full instruction table, and not make as much use of
5720 it as possible, so here's a disassembler which shares the
5721 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
5722
5723 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
5724 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
5725 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
5726 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
5727 disassembles.
5728
5729
5730 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
5731
5732 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
5733 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
5734 are on a Unix system.
5735
5736
5737 \H{ndisrun} Running NDISASM
5738
5739 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
5740
5741 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
5742
5743 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
5744 provided of course that you remember to specify which it is to work
5745 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
5746 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
5747
5748 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
5749 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
5750 summary of command line options.
5751
5752
5753 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
5754
5755 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
5756 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
5757 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
5758 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
5759 this.
5760
5761 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
5762 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
5763 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
5764 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
5765 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
5766
5767 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
5768
5769 \c        ndisasm -o100h filename.com
5770
5771 will do the trick.
5772
5773
5774 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
5775
5776 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
5777 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
5778 will faithfully plough through the data section, producing machine
5779 instructions wherever it can (although most of them will look
5780 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
5781 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
5782 Then it will reach the code section.
5783
5784 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
5785 instruction from part of the data section, and its file position is
5786 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
5787 entirely possible that another spurious instruction will get
5788 generated, starting with the final byte of the data section, and
5789 then the correct first instruction in the code section will not be
5790 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
5791 ideal.
5792
5793 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
5794 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
5795 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
5796 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
5797 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
5798 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
5799 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
5800 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
5801 the instructions in your code section.
5802
5803 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
5804 in terms of the program origin, not the file position. So if you
5805 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
5806 do
5807
5808 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
5809
5810 rather than
5811
5812 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
5813
5814 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
5815 to, just by repeating the \c{-s} option.
5816
5817
5818 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
5819 \I\c{auto-sync}
5820
5821 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
5822 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
5823 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
5824 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
5825 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
5826 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
5827 needed.
5828
5829 On the other hand, why should you have to specify the sync point
5830 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
5831 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
5832 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
5833
5834 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
5835 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
5836 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
5837 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
5838 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
5839 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
5840 processed, there isn't much it can do about it...)
5841
5842 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
5843 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
5844 the register contains) or involves a segment address (in which case
5845 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
5846 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
5847
5848 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
5849 points in all the right places, and save you from having to place
5850 any sync points manually. However, it should be stressed that
5851 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
5852 you may still have to place some manually.
5853
5854 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
5855 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
5856 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
5857 options.
5858
5859 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
5860 fluke, something in your data section should disassemble to a
5861 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
5862 sync point in a totally random place, for example in the middle of
5863 one of the instructions in your code section. So you may end up with
5864 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
5865 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
5866 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
5867 suppress disassembly of the data area.
5868
5869
5870 \S{ndisother} Other Options
5871
5872 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
5873 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
5874 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
5875 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
5876
5877 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
5878 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
5879 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
5880 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
5881 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
5882 anyway.
5883
5884
5885 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
5886
5887 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
5888 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
5889 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
5890 developer's site \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
5891 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
5892 new features as well.
5893
5894 Future plans include awareness of which processors certain
5895 instructions will run on, and marking of instructions that are too
5896 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
5897 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
5898 or whatever).
5899
5900 That's All Folks!
5901
5902 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
5903
5904 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
5905 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
5906 one anyway. You have been warned.
5907
5908
5909 \A{iref} Intel x86 Instruction Reference
5910
5911 This appendix provides a complete list of the machine instructions
5912 which NASM will assemble, and a short description of the function of
5913 each one.
5914
5915 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
5916 details of the instructions' function, such as which exceptions they
5917 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
5918 site, \W{http://www.intel.com/}\c{http://www.intel.com/}.
5919
5920 Instead, this appendix is intended primarily to provide
5921 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
5922 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
5923 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
5924 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
5925 counter registers should be used if the default is not the one
5926 desired.
5927
5928 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
5929 groups of instructions with similar functions are lumped together in
5930 the same entry. Most of them don't move very far from their
5931 alphabetic position because of this.
5932
5933
5934 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
5935
5936 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
5937 using the following notation:
5938
5939 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
5940 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
5941 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
5942 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
5943 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
5944 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
5945 \c{ECX}) may be specified explicitly.
5946
5947 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
5948 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
5949 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
5950 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
5951 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
5952 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
5953 ESP,BYTE 16} for the latter.
5954
5955 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
5956 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
5957 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
5958 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
5959 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
5960 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
5961
5962 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
5963 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
5964 allowing the normal range of register combinations and effective
5965 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
5966 and \c{memoffs32}.
5967
5968 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
5969 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
5970 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
5971 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
5972
5973
5974 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
5975
5976 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
5977 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
5978 following way:
5979
5980 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
5981 that number.
5982
5983 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
5984 one of the operands to the instruction is a register, and the
5985 `register value' of that register should be added to the hex number
5986 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
5987 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
5988 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
5989 given in \k{iref-rv}.
5990
5991 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
5992 that the instruction name has a condition code suffix, and the
5993 numeric representation of the condition code should be added to the
5994 hex number to produce the generated byte. For example, the code
5995 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
5996 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
5997 representations are given in \k{iref-cc}.
5998
5999 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6000 of the operands to the instruction is a memory address or register
6001 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6002 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6003 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6004 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6005 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6006 addresses is given in \k{iref-ea}.
6007
6008 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6009 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6010 register, and that an effective address should be generated with the
6011 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6012 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6013 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6014 \k{iref-rv}.
6015
6016 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6017 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6018 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6019 doubleword respectively.
6020
6021 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6022 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6023 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6024 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6025 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6026 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6027 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6028
6029 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6030 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6031 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6032 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6033 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6034 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6035 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6036
6037 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6038 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6039 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6040 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6041 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6042 32}.
6043
6044 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6045 indicate the address size of the given form of the instruction.
6046 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6047 required.
6048
6049
6050 \S{iref-rv} Register Values
6051
6052 Where an instruction requires a register value, it is already
6053 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6054 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6055 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6056 there is no problem with registers of different types sharing an
6057 encoding value.
6058
6059 The encodings for the various classes of register are:
6060
6061 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6062 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6063 7.
6064
6065 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6066 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6067
6068 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6069 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6070 \c{EDI} is 7.
6071
6072 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6073 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6074
6075 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6076 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6077 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6078
6079 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6080 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6081 is 7.
6082
6083 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6084 and \c{CR4} is 4.
6085
6086 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6087 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6088
6089 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6090 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6091
6092 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6093 is also the register value for that register.)
6094
6095
6096 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6097
6098 The available condition codes are given here, along with their
6099 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6100 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6101
6102 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6103 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6104 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6105
6106 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6107
6108 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6109 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6110
6111 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6112 and \c{NZ} are 5.
6113
6114 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6115 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6116
6117 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6118
6119 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6120 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6121
6122 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6123 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6124
6125 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6126 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6127 \c{NLE} are 15.
6128
6129 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6130 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6131
6132 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6133 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6134 in \k{iref-Flags}
6135
6136
6137 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6138
6139 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6140 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6141 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6142 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6143 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6144 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6145 The instructions that use this will give details of what the various
6146 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6147 is happening.
6148                                                                     
6149 Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result if QNaN 
6150  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   NaN       Signals
6151         ing               B Is 2nd Operand         Operand   Invalid
6152
6153 EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6154
6155 LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6156
6157 LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6158                or-equal
6159
6160 ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6161               than                          Operands,
6162                                             Use LT
6163
6164 ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6165               than-or-equal                 Operands,
6166                                             Use LE
6167
6168 UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6169
6170 NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6171
6172 NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6173               than
6174
6175 NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6176               than-or-
6177               equal
6178
6179 ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6180               than                          Operands,
6181                                             Use NLT
6182
6183 ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6184               than-                         Operands,
6185               or-equal                      Use NLE
6186
6187 ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6188
6189 The unordered relationship is true when at least one of the two
6190 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6191
6192 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6193 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6194 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6195 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6196 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6197 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6198 format.
6199
6200
6201 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6202
6203 The status flags provide some information about the result of the
6204 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6205 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6206 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6207
6208 There are 6 status flags:
6209
6210 \c CF - Carry flag.
6211
6212 Set if an arithmetic operation generates a
6213 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6214 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6215 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6216 arithmetic.
6217
6218 \c PF - Parity flag.
6219
6220 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6221 number of 1 bits; cleared otherwise.
6222
6223 \c AF - Adjust flag.
6224
6225 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6226 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6227 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6228
6229 \c ZF - Zero flag.
6230
6231 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6232
6233 \c SF - Sign flag.
6234
6235 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6236 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6237 indicates a negative value.)
6238
6239 \c OF - Overflow flag.
6240
6241 Set if the integer result is too large a positive number or too
6242 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6243 destina-tion operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6244 overflow condition for signed-integer (two\92s complement) arithmetic.
6245
6246
6247 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6248
6249 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6250 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6251 displacement field.
6252
6253 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6254 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6255 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6256 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6257 not relevant to the effective address being encoded, and either
6258 contains an extension to the instruction opcode or the register
6259 value of another operand.
6260
6261 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6262 rather than a memory access. This is always done by setting the
6263 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6264 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6265 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6266 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6267 displacement field are both absent.
6268
6269 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6270 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6271 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6272 given below) are:
6273
6274 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6275 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6276
6277 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6278 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6279 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6280 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6281 means \c{BX} only.
6282
6283 However, there is a special case:
6284
6285 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6286 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6287 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6288 long, and no registers are added to the displacement.
6289
6290 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6291 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6292 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6293 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6294
6295 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6296 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6297 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6298
6299 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6300 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6301
6302 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6303 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6304 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6305 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6306 scaling of registers to be added to the displacement.
6307
6308 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6309 registers (an optional base register, and an optional index register
6310 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6311 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6312 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6313 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6314
6315 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6316 register.
6317
6318 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6319 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6320 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6321
6322 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6323 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6324 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6325
6326 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6327
6328 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6329 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6330 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6331 long, and no registers are added to the displacement.
6332
6333 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6334 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6335 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6336 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6337 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6338 still processed in the normal way).
6339
6340
6341 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6342
6343 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6344 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6345
6346 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6347 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6348 instructions run on all processors above the given type; those that
6349 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6350 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6351 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6352 capability.
6353
6354 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6355 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6356 3DNow! instruction set are documented as such.
6357
6358 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6359 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6360 extended MMX instruction set.
6361
6362 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6363 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6364 including 486DX, Pentium and above).
6365
6366 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6367 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6368 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6369 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6370
6371 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6372 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6373
6374 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6375 management instruction. Many of these may only be used in protected
6376 mode, or only at privilege level zero.
6377
6378 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6379 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6380 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6381 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6382
6383 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6384 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6385 be supported on any given machine.
6386
6387 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6388 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6389 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
6390
6391
6392 \H{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
6393 Adjustments
6394
6395 \c AAA                           ; 37                   [8086]
6396
6397 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
6398
6399 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
6400 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
6401
6402 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
6403 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
6404
6405 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
6406 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
6407 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
6408 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
6409 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
6410 \k{insDAA}.
6411
6412 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
6413 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
6414 register: by means of examining the value in the low nibble of
6415 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
6416 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
6417 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
6418 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
6419 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
6420
6421 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
6422 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
6423 \c{ADD}.
6424
6425 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
6426 have multiplied two decimal digits together and left the result
6427 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
6428 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
6429 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
6430 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
6431 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
6432
6433 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
6434 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
6435 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
6436 be changed.
6437
6438
6439 \H{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
6440
6441 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
6442 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
6443 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
6444
6445 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
6446 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
6447 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
6448
6449 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
6450 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
6451 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
6452
6453 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
6454 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
6455
6456 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
6457 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
6458 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
6459
6460 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
6461 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
6462 its destination (first) operand. The destination operand can be a
6463 register or a memory location. The source operand can be a register,
6464 a memory location or an immediate value.
6465
6466 The flags are set according to the result of the operation: in
6467 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6468 subsequent \c{ADC} instruction.
6469
6470 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6471 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6472 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6473 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6474 form of the instruction.
6475
6476 To add two numbers without also adding the contents of the carry
6477 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
6478
6479
6480 \H{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
6481
6482 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
6483 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
6484 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
6485
6486 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
6487 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
6488 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
6489
6490 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6491 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6492 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6493
6494 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6495 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6496
6497 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
6498 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
6499 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
6500
6501 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
6502 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
6503 The destination operand can be a register or a memory location.
6504 The source operand can be a register, a memory location or an
6505 immediate value.
6506
6507 The flags are set according to the result of the operation: in
6508 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6509 subsequent \c{ADC} instruction.
6510
6511 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6512 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6513 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6514 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6515 form of the instruction.
6516
6517
6518 \H{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
6519
6520 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6521
6522 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
6523 FP value pairs.
6524
6525 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
6526 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
6527
6528 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6529 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6530
6531
6532 \H{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
6533
6534 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
6535
6536 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
6537 FP value pairs
6538
6539 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
6540 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
6541 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
6542 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
6543
6544 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6545 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6546
6547
6548 \H{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
6549
6550 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
6551
6552 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
6553 and destination operands and stores the double-precision FP result
6554 in the destination operand.
6555
6556 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
6557 \c    dst[64-127) remains unchanged.
6558
6559 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6560 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
6561
6562
6563 \H{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
6564
6565 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6566
6567 \c{ADDSD} adds the low single-precision FP values from the source
6568 and destination operands and stores the single-precision FP result
6569 in the destination operand.
6570
6571 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
6572 \c    dst[32-127] remains unchanged.
6573
6574 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6575 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
6576
6577
6578 \H{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
6579
6580 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
6581 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
6582 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
6583
6584 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
6585 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
6586 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
6587
6588 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
6589 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
6590 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
6591
6592 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
6593 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
6594
6595 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
6596 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
6597 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
6598
6599 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
6600 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
6601 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
6602 destination (first) operand.  The destination operand can be a
6603 register or a memory location. The source operand can be a register,
6604 a memory location or an immediate value.
6605
6606 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6607 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6608 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6609 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6610 form of the instruction.
6611
6612 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
6613 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
6614
6615
6616 \H{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
6617 Packed Double-Precision FP Values
6618
6619 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6620
6621 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
6622 floating-point values in the destination register, and then
6623 performs a logical AND between the two double-precision
6624 floating-point values in the source operand and the temporary
6625 inverted result, storing the result in the destination register.
6626
6627 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
6628 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
6629
6630 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6631 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6632
6633
6634 \H{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
6635 Packed Single-Precision FP Values
6636
6637 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
6638
6639 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
6640 floating-point values in the destination register, and then
6641 performs a logical AND between the four single-precision
6642 floating-point values in the source operand and the temporary
6643 inverted result, storing the result in the destination register.
6644
6645 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
6646 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
6647 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
6648 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
6649
6650 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6651 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6652
6653
6654 \H{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
6655
6656 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6657
6658 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
6659 floating point values in the source and destination operand, and
6660 stores the result in the destination register.
6661
6662 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
6663 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
6664
6665 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6666 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6667
6668
6669 \H{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
6670
6671 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
6672
6673 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
6674 floating point values in the source and destination operand, and
6675 stores the result in the destination register.
6676
6677 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
6678 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
6679 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
6680 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
6681
6682 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6683 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6684
6685
6686 \H{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
6687
6688 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
6689
6690 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
6691 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
6692 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
6693 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
6694 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
6695 change had to be made.
6696
6697
6698 \H{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
6699
6700 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
6701 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
6702
6703 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
6704 containing two signed values of the same size as its first operand
6705 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
6706 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
6707 register passed as its first operand is less than the first of the
6708 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
6709 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
6710
6711
6712 \H{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
6713
6714 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
6715 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
6716
6717 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
6718 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
6719
6720 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
6721 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
6722 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
6723 contents of the destination operand are undefined. If the source
6724 operand is zero, the zero flag is set.
6725
6726 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
6727 instead, so it finds the most significant set bit.
6728
6729 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
6730 significant).  The destination operand can only be a register.
6731 The source operand can be a register or a memory location.
6732
6733
6734 \H{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
6735
6736 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
6737
6738 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
6739 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
6740 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
6741 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
6742 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
6743
6744
6745 \H{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
6746
6747 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
6748 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
6749 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
6750 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
6751
6752 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
6753 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
6754 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
6755 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
6756
6757 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
6758 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
6759 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
6760 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
6761
6762 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
6763 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
6764 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
6765 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
6766
6767 These instructions all test one bit of their first operand, whose
6768 index is given by the second operand, and store the value of that
6769 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
6770 to 15 or 31 (most significant).
6771
6772 In addition to storing the original value of the bit into the carry
6773 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
6774 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
6775 not modify its operands.
6776
6777 The destination can be a register or a memory location. The source can
6778 be a register or an immediate value.
6779
6780 If the destination operand is a register, the bit offset should be
6781 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
6782 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
6783 by the processor.
6784
6785 If the destination operand is a memory location, then an immediate
6786 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
6787 is in a register, then it can be anything within the signed range of
6788 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
6789
6790
6791 \H{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
6792
6793 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
6794 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
6795 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
6796 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
6797 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
6798 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
6799 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
6800
6801 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
6802 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
6803 stack, and then jumping to a given address.
6804
6805 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
6806 call, i.e. a destination segment address is specified in the
6807 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
6808 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
6809
6810 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
6811 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
6812 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
6813 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
6814
6815 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
6816 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
6817 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
6818
6819 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
6820 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
6821 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
6822 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
6823 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
6824
6825 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
6826 segment), loading the destination address out of memory or out of a
6827 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
6828 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
6829 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
6830
6831 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
6832 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
6833 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
6834
6835 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
6836 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
6837 is not strictly necessary.
6838
6839
6840 \H{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
6841
6842 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
6843 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
6844
6845 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
6846 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
6847
6848 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
6849 by replicating the top bit of the original value to fill the
6850 extended one.
6851
6852 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
6853 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
6854 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
6855 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
6856 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
6857
6858
6859 \H{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
6860
6861 \c CLC                           ; F8                   [8086]
6862 \c CLD                           ; FC                   [8086]
6863 \c CLI                           ; FA                   [8086]
6864 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
6865
6866 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
6867 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
6868 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
6869 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
6870
6871 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
6872 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
6873 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
6874
6875
6876 \H{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
6877
6878 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
6879
6880 \c{CLFLUSH} invlidates the cache line that contains the linear address
6881 specified by the source operand from all levels of the processor cache
6882 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
6883 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
6884 to memory before invalidation. The source operand points to a
6885 byte-sized memory location.
6886
6887 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
6888 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
6889 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
6890 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
6891
6892
6893 \H{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
6894
6895 \c CMC                           ; F5                   [8086]
6896
6897 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
6898 to 1, and vice versa.
6899
6900
6901 \H{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
6902
6903 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
6904 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
6905
6906 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
6907 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
6908 it does nothing.
6909
6910 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
6911
6912 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
6913 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
6914 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
6915 conditional moves are supported.
6916
6917
6918 \H{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
6919
6920 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
6921 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
6922 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
6923
6924 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
6925 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
6926 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
6927
6928 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6929 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6930 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6931
6932 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6933 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6934
6935 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
6936 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
6937 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
6938
6939 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
6940 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
6941 taken place, but does not store the result of the subtraction
6942 anywhere.
6943
6944 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6945 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6946 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6947 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6948 form of the instruction.
6949
6950 The destination operand can be a register or a memory location. The
6951 source can be a register, memory location or an immediate value of
6952 the same size as the destination.
6953
6954
6955 \H{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
6956 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
6957 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
6958
6959 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2] 
6960
6961 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2] 
6962 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2] 
6963 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2] 
6964 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2] 
6965 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2] 
6966 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2] 
6967 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2] 
6968 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2] 
6969
6970 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
6971 FP values in the source and destination operands, and returns the
6972 result of the comparison in the destination register. The result of
6973 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
6974 all 0s (comparison false).
6975
6976 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
6977 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6978
6979 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
6980 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
6981 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
6982 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
6983 \c{Condition Predicates} are:
6984
6985 \c EQ     0   Equal
6986 \c LT     1   Less-than
6987 \c LE     2   Less-than-or-equal
6988 \c UNORD  3   Unordered
6989 \c NE     4   Not-equal
6990 \c NLT    5   Not-less-than
6991 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
6992 \c ORD    7   Ordered
6993
6994 For more details of the comparison predicates, and details of how
6995 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
6996
6997
6998 \H{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
6999 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7000 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7001
7002 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE] 
7003
7004 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE] 
7005 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE] 
7006 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE] 
7007 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE] 
7008 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE] 
7009 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE] 
7010 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE] 
7011 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE] 
7012
7013 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7014 FP values in the source and destination operands, and returns the
7015 result of the comparison in the destination register. The result of
7016 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7017 all 0s (comparison false).
7018
7019 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7020 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7021
7022 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7023 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7024 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7025 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7026 \c{Condition Predicates} are:
7027
7028 \c EQ     0   Equal
7029 \c LT     1   Less-than
7030 \c LE     2   Less-than-or-equal
7031 \c UNORD  3   Unordered
7032 \c NE     4   Not-equal
7033 \c NLT    5   Not-less-than
7034 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7035 \c ORD    7   Ordered
7036
7037 For more details of the comparison predicates, and details of how
7038 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7039
7040
7041 \H{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7042
7043 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7044 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7045 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7046
7047 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7048 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7049 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7050 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7051 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7052
7053 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7054 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7055 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7056 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7057
7058 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7059 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7060 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7061 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7062
7063 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7064 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7065 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7066
7067 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7068 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7069 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7070 first unequal or equal byte is found.
7071
7072
7073 \H{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7074 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7075 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7076
7077 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2] 
7078
7079 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2] 
7080 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2] 
7081 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2] 
7082 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2] 
7083 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2] 
7084 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2] 
7085 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2] 
7086 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2] 
7087
7088 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7089 FP values in the source and destination operands, and returns the
7090 result of the comparison in the destination register. The result of
7091 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7092 all 0s (comparison false).
7093
7094 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7095 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7096
7097 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7098 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7099 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7100 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7101 \c{Condition Predicates} are:
7102
7103 \c EQ     0   Equal
7104 \c LT     1   Less-than
7105 \c LE     2   Less-than-or-equal
7106 \c UNORD  3   Unordered
7107 \c NE     4   Not-equal
7108 \c NLT    5   Not-less-than
7109 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7110 \c ORD    7   Ordered
7111
7112 For more details of the comparison predicates, and details of how
7113 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7114
7115
7116 \H{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7117 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7118 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7119
7120 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE] 
7121
7122 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE] 
7123 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE] 
7124 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE] 
7125 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE] 
7126 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE] 
7127 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE] 
7128 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE] 
7129 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE] 
7130
7131 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7132 FP values in the source and destination operands, and returns the
7133 result of the comparison in the destination register. The result of
7134 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7135 all 0s (comparison false).
7136
7137 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7138 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7139
7140 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7141 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7142 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7143 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7144 \c{Condition Predicates} are:
7145
7146 \c EQ     0   Equal
7147 \c LT     1   Less-than
7148 \c LE     2   Less-than-or-equal
7149 \c UNORD  3   Unordered
7150 \c NE     4   Not-equal
7151 \c NLT    5   Not-less-than
7152 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7153 \c ORD    7   Ordered
7154
7155 For more details of the comparison predicates, and details of how
7156 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7157
7158
7159 \H{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7160
7161 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7162 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7163 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7164
7165 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7166 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7167 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7168
7169 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7170 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7171 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7172 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7173
7174 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7175 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7176 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7177 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7178 clears the zero flag and leaves the destination alone.
7179
7180 The destination can be either a register or a memory location. The
7181 source is a register.
7182
7183 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7184 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7185 value in shared memory, for example, you might load the value into
7186 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7187 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7188 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7189 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7190 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7191 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7192 another processor has modified the value in between your load and
7193 your attempted store, the store does not happen, and you are
7194 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7195 and try again.
7196
7197
7198 \H{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7199
7200 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7201
7202 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7203 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7204 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7205 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7206 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7207
7208 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7209 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7210 environments.
7211
7212
7213 \H{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7214
7215 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2] 
7216
7217 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7218 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7219 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7220 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7221
7222 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7223 an \c{XMM} register or a memory location.
7224
7225 The flags are set according to the following rules:
7226
7227 \c    Result          Flags        Values
7228
7229 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7230 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7231 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7232 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7233
7234
7235 \H{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7236
7237 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE] 
7238
7239 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7240 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7241 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7242 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7243
7244 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7245 an \c{XMM} register or a memory location.
7246
7247 The flags are set according to the following rules:
7248
7249 \c    Result          Flags        Values
7250
7251 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7252 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7253 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7254 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7255
7256
7257 \H{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7258
7259 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7260
7261 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7262 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7263 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7264 input contents of \c{EAX}.
7265
7266 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7267 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7268 (memory modification, flag modification, register modification) of
7269 previous instructions have been completed before the next
7270 instruction gets fetched.
7271
7272 The information returned is as follows:
7273
7274 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7275 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7276 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7277 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7278 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7279 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7280
7281 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7282 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7283 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7284 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7285 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7286 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7287 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7288
7289 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7290 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7291 Buffers).
7292
7293 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7294 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7295
7296
7297 \H{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7298 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7299
7300 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2] 
7301
7302 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7303 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7304 operand.
7305
7306 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7307 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7308 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7309
7310
7311 \H{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7312 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7313
7314 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2] 
7315
7316 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7317 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7318 operand.
7319
7320 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7321 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7322
7323 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7324
7325
7326 \H{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7327 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7328
7329 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7330
7331 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7332 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7333 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7334 set to all 0s.
7335
7336 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7337 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7338
7339 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7340
7341
7342 \H{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7343 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7344
7345 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7346
7347 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7348 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7349 operand.
7350
7351 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7352 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7353
7354 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7355
7356
7357 \H{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7358 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7359
7360 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7361
7362 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7363 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7364 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7365 destination is set to all 0s.
7366
7367 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7368 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7369
7370 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7371
7372
7373 \H{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7374 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7375
7376 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7377
7378 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7379 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7380 operand.
7381
7382 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7383 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7384
7385 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7386
7387
7388 \H{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
7389 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
7390
7391 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE] 
7392
7393 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
7394 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
7395 of the destination operand. The high quadword of the destination
7396 remains unchanged.
7397
7398 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7399 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7400
7401 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7402
7403
7404 \H{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
7405 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7406
7407 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7408
7409 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
7410 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7411
7412 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7413 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7414
7415 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7416
7417
7418 \H{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
7419 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
7420
7421 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7422
7423 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
7424 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
7425 operand.
7426
7427 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7428 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7429 is a register, the input values are in the low quadword.
7430
7431 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7432
7433
7434 \H{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
7435 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7436
7437 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE] 
7438
7439 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
7440 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
7441 operand.
7442
7443 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7444 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7445 source is a register, the input values are in the low quadword.
7446
7447 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7448
7449
7450 \H{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
7451 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7452
7453 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7454
7455 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
7456 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7457
7458 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7459 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7460 source is a register, the input value is in the low quadword.
7461
7462 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7463
7464
7465 \H{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
7466 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
7467
7468 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE] 
7469
7470 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
7471 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
7472 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
7473
7474 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7475 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7476 source is a register, the input value is in the low quadword.
7477
7478 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7479
7480
7481 \H{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
7482 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
7483
7484 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7485
7486 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
7487 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7488 operand. The high quadword is left unchanged.
7489
7490 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7491 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7492
7493 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7494
7495
7496 \H{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
7497 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
7498
7499 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
7500
7501 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
7502 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
7503 The upper 3 doublewords are left unchanged.
7504
7505 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7506 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7507
7508 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7509
7510
7511 \H{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
7512 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
7513
7514 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7515
7516 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
7517 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7518 operand. The upper quadword is left unchanged.
7519
7520 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7521 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7522 register, the input value is contained in the low doubleword.
7523
7524 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7525
7526
7527 \H{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
7528 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7529
7530 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE] 
7531
7532 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
7533 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7534
7535 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7536 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
7537 source is a register, the input value is in the low doubleword.
7538
7539 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7540
7541
7542 \H{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
7543 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7544
7545 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7546
7547 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
7548 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7549 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
7550 quadword is set to all 0s.
7551
7552 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7553 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7554
7555 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7556
7557
7558 \H{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
7559 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7560
7561 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7562
7563 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
7564 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7565 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7566
7567 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7568 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7569
7570 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7571
7572
7573 \H{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
7574 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7575
7576 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7577
7578 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
7579 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7580 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7581
7582 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7583 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7584
7585 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7586
7587
7588 \H{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
7589 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7590
7591 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE] 
7592
7593 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
7594 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
7595 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
7596 the source is a register, the input values are in the low quadword.
7597
7598 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7599 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7600 is a register, the input value is in the low quadword.
7601
7602 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7603
7604
7605 \H{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
7606 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7607
7608 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
7609
7610 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
7611 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7612 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7613
7614 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7615 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
7616 register, the input value is in the low quadword.
7617
7618 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7619
7620
7621 \H{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
7622 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7623
7624 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE] 
7625
7626 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
7627 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7628 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7629
7630 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7631 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7632 register, the input value is in the low doubleword.
7633
7634 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7635
7636
7637 \H{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
7638
7639 \c DAA                           ; 27                   [8086]
7640 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
7641
7642 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
7643 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
7644 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
7645 equivalents, see \k{insAAA}.
7646
7647 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
7648 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
7649 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
7650 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
7651 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
7652 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
7653 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
7654 of digits.
7655
7656 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
7657 instructions rather than \c{ADD}.
7658
7659
7660 \H{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
7661
7662 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
7663 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
7664 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
7665 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
7666 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
7667
7668 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
7669 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
7670 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
7671
7672 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
7673 execution.
7674
7675 See also \c{INC} (\k{insINC}).
7676
7677
7678 \H{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
7679
7680 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
7681 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
7682 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
7683
7684 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
7685 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
7686 implicit, in the following way:
7687
7688 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
7689 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
7690
7691 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
7692 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
7693
7694 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
7695 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
7696
7697 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
7698 see \k{insIDIV}.
7699
7700
7701 \H{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
7702
7703 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7704
7705 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
7706 the destination operand by the two packed double-precision FP
7707 values in the source operand, and stores the packed double-precision
7708 results in the destination register.
7709
7710 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7711 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7712
7713 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
7714 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
7715
7716
7717 \H{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
7718
7719 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
7720
7721 \c{DIVPD} divides the four packed single-precision FP values in
7722 the destination operand by the four packed single-precision FP
7723 values in the source operand, and stores the packed single-precision
7724 results in the destination register.
7725
7726 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7727 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7728
7729 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
7730 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
7731 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
7732 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
7733
7734
7735 \H{insDIVSD} \i\c{DIVPD}: Scalar Double-Precision FP Divide
7736
7737 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7738
7739 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
7740 destination operand by the low-order double-precision FP value in
7741 the source operand, and stores the double-precision result in the
7742 destination register.
7743
7744 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7745 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
7746
7747 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
7748 \c    dst[64-127] remains unchanged.
7749
7750
7751 \H{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
7752
7753 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
7754
7755 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
7756 destination operand by the low-order single-precision FP value in
7757 the source operand, and stores the single-precision result in the
7758 destination register.
7759
7760 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7761 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
7762
7763 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
7764 \c    dst[32-127] remains unchanged.
7765
7766
7767 \H{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
7768
7769 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
7770
7771 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
7772 are available) to all ones, meaning all registers are available for
7773 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
7774 and before executing any subsequent floating-point operations.
7775
7776
7777 \H{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
7778
7779 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
7780
7781 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
7782 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
7783 definition above refers to the first operand) gives the amount of
7784 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
7785 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
7786 Pascal, with nested procedures).
7787
7788 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
7789 equivalent to
7790
7791 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
7792 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
7793 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
7794
7795 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
7796 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
7797 \c{EBP}.
7798
7799 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
7800 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
7801 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
7802
7803 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
7804 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
7805 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
7806 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
7807 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
7808 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
7809 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
7810 for nesting levels up to 31.
7811
7812 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
7813 instruction: see \k{insLEAVE}.
7814
7815
7816 \H{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
7817
7818 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
7819
7820 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
7821 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
7822 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
7823
7824
7825 \H{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
7826
7827 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
7828
7829 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
7830 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
7831
7832
7833 \H{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
7834
7835 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
7836 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
7837
7838 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
7839 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
7840
7841 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
7842 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
7843
7844 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
7845 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
7846
7847 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
7848 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
7849 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
7850
7851 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
7852 register stack after storing the result.
7853
7854 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
7855
7856 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
7857 (\k{insFIADD})
7858
7859
7860 \H{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
7861
7862 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
7863 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
7864
7865 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
7866 number from the given memory address, converts it to a real, and
7867 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
7868 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
7869 register stack.
7870
7871
7872 \H{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
7873
7874 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
7875
7876 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
7877 negative numbers become positive, and vice versa.
7878
7879
7880 \H{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
7881
7882 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
7883 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
7884
7885 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
7886 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
7887 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
7888 exceptions) to finish first.
7889
7890
7891 \H{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
7892
7893 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
7894 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
7895
7896 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
7897 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
7898
7899 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
7900 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
7901
7902 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
7903 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
7904
7905 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
7906 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
7907
7908 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
7909 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
7910
7911 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
7912 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
7913
7914 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
7915 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
7916
7917 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
7918 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
7919 condition is satisfied, and does nothing if not.
7920
7921 The conditions are not the same as the standard condition codes used
7922 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
7923 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
7924 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
7925 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
7926 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
7927 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
7928 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
7929 (The flag state which signals this is the setting of the parity
7930 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
7931 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
7932
7933 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
7934 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
7935 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
7936 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
7937 FPU flags.
7938
7939 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
7940 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7941 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7942 conditional moves are supported.
7943
7944
7945 \H{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
7946 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
7947
7948 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
7949 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
7950 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
7951 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
7952
7953 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
7954 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
7955 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
7956 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
7957
7958 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
7959
7960 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
7961 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
7962
7963 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
7964 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
7965
7966 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
7967 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
7968 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
7969 if \c{ST0} is less than the given operand.
7970
7971 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
7972 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
7973 the register stack twice.
7974
7975 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
7976 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
7977 flags register rather than the FPU status word, so they can be
7978 immediately followed by conditional jump or conditional move
7979 instructions.
7980
7981 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
7982 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
7983 will handle them silently and set the condition code flags to an
7984 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
7985
7986
7987 \H{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
7988
7989 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
7990
7991 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
7992 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
7993
7994 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
7995
7996
7997 \H{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
7998
7999 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8000
8001 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8002 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8003 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8004 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8005
8006
8007 \H{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8008
8009 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8010 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8011
8012 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8013 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8014
8015 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8016 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8017 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8018
8019 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8020 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8021 to finish what it was doing first.
8022
8023
8024 \H{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8025
8026 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8027 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8028
8029 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8030 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8031
8032 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8033 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8034
8035 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
8036 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
8037
8038 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8039 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8040
8041 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8042 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8043
8044 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8045 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8046
8047 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8048 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8049
8050 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8051 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8052 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8053 operand.
8054
8055 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8056 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8057 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8058 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8059 operand.
8060
8061 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8062 once it has finished.
8063
8064 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8065 once it has finished.
8066
8067 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8068
8069
8070 \H{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8071
8072 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW] 
8073
8074 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8075 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8076 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8077 is undefined, and this allows a faster context switch between
8078 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8079 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8080
8081
8082 \H{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8083
8084 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8085 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8086
8087 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8088
8089 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8090 pops the register stack.
8091
8092
8093 \H{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8094
8095 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8096 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8097
8098 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8099 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8100
8101
8102 \H{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8103
8104 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8105 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8106
8107 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8108 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8109
8110 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8111 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8112 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8113
8114
8115 \H{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8116
8117 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8118 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8119
8120 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8121 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8122
8123 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8124 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8125 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8126 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8127
8128
8129 \H{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8130
8131 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8132 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8133 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8134
8135 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8136 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8137
8138 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8139 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8140 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8141
8142 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8143 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8144 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8145 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8146
8147
8148 \H{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8149
8150 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8151 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8152
8153 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8154 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8155
8156
8157 \H{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8158
8159 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8160
8161 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8162 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8163 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8164 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8165 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8166 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8167
8168
8169 \H{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8170
8171 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8172 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8173
8174 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8175 registers as empty, without actually change their values, clears
8176 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8177 waiting for pending exceptions to clear.
8178
8179
8180 \H{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8181
8182 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8183 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8184
8185 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8186 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8187
8188 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8189 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8190 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8191 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8192 result in \c{ST0}.
8193
8194
8195 \H{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8196
8197 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8198 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8199 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8200 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8201
8202 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8203 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8204
8205
8206 \H{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8207
8208 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8209 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8210 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8211 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8212 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8213 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8214 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8215
8216 These instructions push specific standard constants on the FPU
8217 register stack.
8218
8219 \c  Instruction    Constant pushed
8220
8221 \c  FLD1           1
8222 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8223 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8224 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8225 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8226 \c  FLDPI          pi
8227 \c  FLDZ           zero
8228
8229
8230 \H{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8231
8232 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8233
8234 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8235 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8236 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8237 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8238 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8239 loading the new control word.
8240
8241
8242 \H{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8243
8244 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8245
8246 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8247 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8248 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8249 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8250
8251
8252 \H{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8253
8254 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8255 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8256
8257 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8258 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8259
8260 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8261 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8262
8263 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8264 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8265
8266 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8267 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8268 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8269 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8270
8271
8272 \H{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8273
8274 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8275
8276 \c{FNOP} does nothing.
8277
8278
8279 \H{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8280
8281 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8282 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8283
8284 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8285 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8286 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8287 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8288 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8289 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8290 the X coordinate, not merely an arctangent).
8291
8292 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8293 and stores the result back into \c{ST0}.
8294
8295 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8296
8297
8298 \H{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8299
8300 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8301 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8302
8303 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8304 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8305 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8306 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8307 added back on to the result to get back to the original value in
8308 \c{ST0}.
8309
8310 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8311 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8312 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8313 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8314 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8315 magnitude of \c{ST1}.
8316
8317 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8318 they may not manage to provide the final result, but might leave
8319 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8320 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8321 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8322 until C2 becomes clear.
8323
8324
8325 \H{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8326
8327 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8328
8329 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8330 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8331 the result back in \c{ST0}.
8332
8333
8334 \H{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8335
8336 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8337 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8338
8339 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8340
8341 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8342 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8343 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8344 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8345 state from the same area of memory.
8346
8347 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8348 pending floating-point exceptions to clear.
8349
8350
8351 \H{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8352
8353 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8354
8355 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8356 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8357 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8358
8359
8360 \H{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8361
8362 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8363
8364 This instruction initalises protected mode on the 287 floating-point
8365 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8366 above treat the instruction as a no-operation.
8367
8368
8369 \H{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8370
8371 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8372 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8373
8374 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8375 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8376 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8377 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8378 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8379
8380 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8381
8382
8383 \H{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8384
8385 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8386
8387 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
8388 result in \c{ST0}.
8389
8390
8391 \H{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
8392
8393 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
8394 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
8395 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
8396
8397 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
8398 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
8399 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
8400 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
8401
8402 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
8403 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
8404 register stack.
8405
8406
8407 \H{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
8408
8409 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
8410 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
8411
8412 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
8413 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
8414 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
8415
8416 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
8417 for pending floating-point exceptions to clear.
8418
8419
8420 \H{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
8421
8422 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
8423 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
8424
8425 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
8426 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
8427 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
8428 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
8429 (\k{insFLDENV}).
8430
8431 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
8432 for pending floating-point exceptions to clear.
8433
8434
8435 \H{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
8436
8437 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
8438 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
8439
8440 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
8441 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
8442
8443 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
8444 memory area.
8445
8446 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
8447 for pending floating-point exceptions to clear.
8448
8449
8450 \H{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
8451
8452 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
8453 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
8454
8455 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8456 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8457
8458 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
8459 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
8460
8461 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
8462 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
8463
8464 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8465 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8466
8467 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
8468 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
8469
8470 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
8471 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
8472
8473 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
8474 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
8475
8476 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
8477 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
8478 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
8479 the result in the operand.
8480
8481 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
8482 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
8483 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8484 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
8485 operand.
8486
8487 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
8488 once it has finished.
8489
8490 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
8491 once it has finished.
8492
8493
8494 \H{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
8495
8496 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
8497
8498 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
8499 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8500 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
8501 negative.
8502
8503
8504 \H{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
8505
8506 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
8507 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
8508
8509 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
8510 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
8511
8512 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
8513
8514 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
8515 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
8516
8517 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
8518 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
8519
8520 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
8521 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
8522 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
8523 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
8524
8525 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
8526 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8527 the register stack twice.
8528
8529 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
8530 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
8531 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8532 immediately followed by conditional jump or conditional move
8533 instructions.
8534
8535 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
8536 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
8537 handle them silently and set the condition code flags to an
8538 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8539
8540
8541 \H{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
8542
8543 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
8544
8545 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
8546 the type of value stored in \c{ST0}:
8547
8548 \c  Register contents     Flags
8549
8550 \c  Unsupported format    000
8551 \c  NaN                   001
8552 \c  Finite number         010
8553 \c  Infinity              011
8554 \c  Zero                  100
8555 \c  Empty register        101
8556 \c  Denormal              110
8557
8558 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
8559
8560
8561 \H{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
8562
8563 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
8564 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8565 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8566 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8567
8568 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
8569 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
8570
8571
8572 \H{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8573
8574 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU] 
8575
8576 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
8577 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
8578 by the source operand. This data should have been written by a previous
8579 \c{FXSAVE}.
8580
8581
8582 \H{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8583
8584 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU] 
8585
8586 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
8587 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
8588 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
8589 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
8590 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
8591
8592 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
8593 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
8594 after the state has been saved. This instruction has been optimized
8595 to maximize floating-point save performance.
8596
8597
8598 \H{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
8599
8600 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
8601
8602 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
8603 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
8604 then pushes the significand on the register stack (so that the
8605 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
8606
8607
8608 \H{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
8609
8610 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
8611 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
8612
8613 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
8614 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
8615 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
8616 positive.
8617
8618 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
8619 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
8620 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
8621
8622
8623 \H{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
8624
8625 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
8626
8627 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
8628 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
8629 reset.
8630
8631 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
8632
8633
8634 \H{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
8635
8636 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8637 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8638
8639 The implied operation of this instruction is:
8640
8641 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
8642 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
8643
8644 Writes a bit string from the source operand to the destination.
8645 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
8646 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
8647 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
8648 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
8649 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
8650 documented, and I have been unable to find any official source of
8651 documentation on it.
8652
8653 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
8654 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
8655 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
8656 (see \k{insXBTS}).
8657
8658
8659 \H{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
8660
8661 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
8662 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
8663 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
8664
8665 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
8666 provided is the divisor; the dividend and destination operands
8667 are implicit, in the following way:
8668
8669 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
8670 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8671
8672 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
8673 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8674
8675 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8676 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8677
8678 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
8679 see \k{insDIV}.
8680
8681
8682 \H{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
8683
8684 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
8685 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
8686 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
8687
8688 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
8689 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
8690
8691 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [286]
8692 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [286]
8693 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
8694 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
8695
8696 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [286]
8697 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [286]
8698 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
8699 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
8700
8701 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
8702 single-operand form, the other operand and destination are
8703 implicit, in the following way:
8704
8705 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
8706 the product is stored in \c{AX}.
8707
8708 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
8709 the product is stored in \c{DX:AX}.
8710
8711 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
8712 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
8713
8714 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
8715 result in the destination (first) operand. The three-operand
8716 form multiplies its last two operands and stores the result in
8717 the first operand.
8718
8719 The two-operand form with an immediate second operand is in
8720 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
8721 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
8722 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
8723 same operand (the first one).
8724
8725 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
8726 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
8727 and is sign-extended to the length of the other source operand.
8728 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
8729 NASM to generate this form of the instruction.
8730
8731 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
8732 instruction: see \k{insMUL}.
8733
8734
8735 \H{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
8736
8737 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
8738 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
8739 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
8740 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
8741 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
8742 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
8743
8744 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
8745 and stores it in the given destination register. The port number may
8746 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
8747 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
8748
8749
8750 \H{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
8751
8752 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
8753 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
8754 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
8755 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
8756 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
8757
8758 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
8759 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
8760 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
8761
8762 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
8763
8764 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
8765
8766
8767 \H{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
8768
8769 \c INSB                          ; 6C                   [186]
8770 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
8771 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
8772
8773 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
8774 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
8775 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
8776 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
8777
8778 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
8779 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
8780 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
8781 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8782
8783 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
8784 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
8785 overridden.
8786
8787 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
8788 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
8789 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
8790
8791 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
8792 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
8793
8794 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
8795
8796
8797 \H{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
8798
8799 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
8800
8801 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
8802 number from 0 to 255.
8803
8804 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
8805 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
8806 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
8807 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
8808 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
8809
8810
8811 \H{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
8812
8813 \c INT1                          ; F1                   [P6]
8814 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
8815 \c INT01                         ; F1                   [P6]
8816
8817 \c INT3                          ; CC                   [8086]
8818 \c INT03                         ; CC                   [8086]
8819
8820 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
8821 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
8822 function to their longer counterparts, but take up less code space.
8823 They are used as breakpoints by debuggers.
8824
8825 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
8826 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
8827 though not documented, on some processors down to the 286, but is
8828 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
8829 normally used as a breakpoint by debuggers.
8830
8831 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
8832 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
8833 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
8834 and also does not go through interrupt redirection.
8835
8836
8837 \H{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
8838
8839 \c INTO                          ; CE                   [8086]
8840
8841 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
8842 if and only if the overflow flag is set.
8843
8844
8845 \H{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
8846
8847 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
8848
8849 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
8850 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
8851 It does not write the contents of the caches back to memory first:
8852 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
8853 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
8854
8855
8856 \H{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
8857
8858 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
8859
8860 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
8861 associated with the supplied memory address.
8862
8863
8864 \H{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
8865
8866 \c IRET                          ; CF                   [8086]
8867 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
8868 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
8869
8870 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
8871 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
8872 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
8873
8874 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
8875 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
8876 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
8877 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
8878 taking 12 bytes off the stack.
8879
8880 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
8881 on the default \c{BITS} setting at the time.
8882
8883
8884 \H{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
8885
8886 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
8887 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
8888
8889 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
8890 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
8891 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
8892
8893 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
8894 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
8895 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
8896 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
8897 \c{NEAR} keyword.
8898
8899 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
8900 instruction, for clarity, but is not necessary.
8901
8902 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
8903
8904
8905 \H{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
8906
8907 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
8908 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
8909
8910 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
8911 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
8912 same thing, but with \c{ECX}.
8913
8914
8915 \H{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
8916
8917 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
8918 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
8919 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
8920 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
8921 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
8922 \c JMP FAR mem                   ; o32 FF /5            [386]
8923 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
8924 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
8925
8926 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
8927 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
8928 current segment.
8929
8930 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
8931 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
8932 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
8933 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
8934
8935 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
8936 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
8937 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
8938
8939 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
8940 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
8941 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
8942 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
8943 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
8944
8945 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
8946 segment), loading the destination address out of memory or out of a
8947 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
8948 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
8949 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
8950
8951 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
8952 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
8953 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
8954
8955 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
8956 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
8957 is not strictly necessary.
8958
8959
8960 \H{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
8961
8962 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
8963
8964 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
8965 low byte of the flags word.
8966
8967 The operation of \c{LAHF} is:
8968
8969 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
8970
8971 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
8972
8973
8974 \H{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
8975
8976 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
8977 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
8978
8979 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
8980 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
8981 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
8982 destination (first) operand.
8983
8984
8985 \H{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
8986  Control/Status
8987
8988 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
8989
8990 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
8991 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
8992 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
8993 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
8994
8995 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
8996
8997 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
8998
8999
9000 \H{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9001
9002 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9003 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9004
9005 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9006 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9007
9008 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9009 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9010
9011 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9012 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9013
9014 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9015 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9016
9017 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9018 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9019 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9020 the given register (depending on the size of the register), then
9021 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9022 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9023 segment registers.
9024
9025
9026 \H{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9027
9028 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9029 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9030
9031 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9032 the effective address specified by its second operand as if it were
9033 going to load or store data from it, but instead it stores the
9034 calculated address into the register specified by its first operand.
9035 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9036 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9037
9038 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9039 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9040 operand, as if it were a memory reference.
9041
9042 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9043 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9044 If the address and operand size are not the same, then if the
9045 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9046 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9047
9048
9049 \H{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9050
9051 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9052
9053 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9054 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9055 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9056 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9057
9058
9059 \H{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9060
9061 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9062
9063 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9064 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9065 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9066 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9067
9068 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9069 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9070
9071 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9072 performance through such techniques as out-of-order issue and
9073 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9074 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9075 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9076 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9077 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9078 routines that consume that data.
9079
9080 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9081
9082 \c           Mod (7:6)        = 11B
9083 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9084 \c           R/M (2:0)        = 000B
9085
9086 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9087 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9088
9089 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9090
9091
9092 \H{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9093
9094 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9095 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9096 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9097
9098 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9099 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9100 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9101 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9102 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9103 than segment/offset pairs.
9104
9105 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9106 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9107 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9108
9109 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9110
9111
9112 \H{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9113
9114 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9115
9116 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9117 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9118 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9119
9120
9121 \H{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9122
9123 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9124 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9125
9126 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9127 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9128 The opcode differs between the 286 and the 386.
9129
9130 The function of the instruction is to load all information relating
9131 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9132 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9133 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9134
9135
9136 \H{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9137
9138 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9139 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9140 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9141
9142 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9143 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9144 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9145 \c{ESI}.
9146
9147 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9148 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9149 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9150 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9151
9152 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9153 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9154 example, \c{ES LODSB}).
9155
9156 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9157 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9158 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9159
9160
9161 \H{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9162
9163 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9164 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9165 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9166
9167 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9168 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9169 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9170 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9171 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9172 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9173
9174 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9175 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9176 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9177 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9178 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9179 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9180
9181 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9182 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9183 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9184 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9185 a range of 128 bytes.
9186
9187 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9188 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9189 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9190 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9191
9192
9193 \H{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9194
9195 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9196 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9197
9198 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9199 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9200 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9201 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9202 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9203 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9204 loaded into the destination (first) operand.
9205
9206
9207 \H{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9208
9209 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9210
9211 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9212 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9213 and loads them into the Task Register.
9214
9215
9216 \H{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9217
9218 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9219
9220 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9221 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9222 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9223 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9224 1 = write) on a per-byte basis.
9225
9226
9227 \H{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9228
9229 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX] 
9230
9231 \c{MASKMOVQ} stores data from xmm1 to the location specified by
9232 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9233 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9234 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9235 1 = write) on a per-byte basis.
9236
9237
9238 \H{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9239
9240 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9241
9242 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9243 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9244 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9245 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9246 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9247 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9248
9249
9250 \H{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9251
9252 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE] 
9253
9254 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9255 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9256 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9257 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9258 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9259 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9260
9261
9262 \H{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9263
9264 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9265
9266 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9267 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9268 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9269 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9270 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9271 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9272 is left unchanged.
9273
9274
9275 \H{insMAXSS} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9276
9277 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE] 
9278
9279 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9280 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9281 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9282 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9283 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9284 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9285 destination are left unchanged.
9286
9287
9288 \H{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9289
9290 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9291
9292 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9293 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9294 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9295 instruction are completed before any reads and writes after the
9296 \c{MFENCE} instruction.
9297
9298 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9299 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9300 instruction (such as \c{CPUID}).
9301
9302 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9303 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9304 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9305 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9306 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9307 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9308 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9309 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9310
9311 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9312
9313 \c           Mod (7:6)        = 11B
9314 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9315 \c           R/M (2:0)        = 000B
9316
9317 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9318 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9319
9320 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9321
9322
9323 \H{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9324
9325 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9326
9327 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9328 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9329 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9330 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9331 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9332 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9333
9334
9335 \H{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9336
9337 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE] 
9338
9339 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9340 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9341 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9342 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9343 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9344 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9345
9346
9347 \H{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9348
9349 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9350
9351 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9352 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9353 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9354 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9355 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9356 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9357 is left unchanged.
9358
9359
9360 \H{insMINSS} \i\c{MINSD}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9361
9362 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE] 
9363
9364 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9365 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9366 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9367 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9368 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9369 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9370 destination are left unchanged.
9371
9372
9373 \H{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9374
9375 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9376 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9377 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9378 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9379 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9380 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9381
9382 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9383 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9384 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9385 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9386 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9387 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
9388
9389 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
9390 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
9391 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
9392 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
9393 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
9394 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
9395
9396 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
9397 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
9398 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
9399 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
9400
9401 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
9402 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
9403 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
9404 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
9405 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
9406 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
9407
9408 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
9409 destination (first) operand.
9410
9411 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
9412 same size, except for moving between a segment register and an
9413 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
9414 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
9415 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
9416 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
9417 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
9418 undefined.
9419
9420 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
9421
9422 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
9423
9424 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
9425 non-Intel Pentium class processors.
9426
9427
9428 \H{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
9429
9430 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9431 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9432
9433 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9434 FP values from the source operand to the destination. When the source
9435 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9436 16-byte boundary.
9437
9438 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9439 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
9440
9441
9442 \H{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
9443
9444 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE] 
9445 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE] 
9446
9447 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9448 FP values from the source operand to the destination. When the source
9449 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9450 16-byte boundary.
9451
9452 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9453 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
9454
9455
9456 \H{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
9457
9458 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
9459 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
9460 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9461 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9462
9463 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
9464 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
9465 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
9466 to fill the destination register.
9467
9468
9469 \H{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
9470
9471 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9472
9473 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
9474 destination operand.
9475
9476
9477 \H{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
9478
9479 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9480 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9481
9482 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
9483 destination operand. When the source or destination operand is a
9484 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9485
9486 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
9487 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
9488
9489
9490 \H{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
9491
9492 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9493 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9494
9495 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
9496 destination operand. When the source or destination operand is a
9497 memory location, the memory may be unaligned.
9498
9499 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
9500 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
9501
9502
9503 \H{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
9504
9505 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE] 
9506
9507 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9508 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
9509 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
9510
9511 The operation of this instruction is:
9512
9513 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
9514 \c    dst[64-127] remains unchanged.
9515
9516
9517 \H{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
9518
9519 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9520 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9521
9522 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
9523 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9524 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9525
9526 The operation of this instruction is:
9527
9528 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9529
9530 or
9531
9532 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9533 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9534
9535
9536 \H{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
9537
9538 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
9539 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
9540
9541 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9542 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9543 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9544
9545 The operation of this instruction is:
9546
9547 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9548
9549 or
9550
9551 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9552 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9553
9554
9555 \H{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
9556
9557 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE] 
9558
9559 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9560 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
9561 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
9562
9563 The operation of this instruction is:
9564
9565 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
9566 \c    dst[64-127] := src[0-63].
9567
9568 \H{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
9569
9570 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9571 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9572
9573 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
9574 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9575 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9576
9577 The operation of this instruction is:
9578
9579 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9580
9581 or
9582
9583 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9584 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9585
9586 \H{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
9587
9588 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE] 
9589 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE] 
9590
9591 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9592 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9593 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9594
9595 The operation of this instruction is:
9596
9597 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9598
9599 or
9600
9601 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9602 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9603
9604
9605 \H{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
9606
9607 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
9608
9609 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
9610 bits of each double-precision FP number of the source operand.
9611
9612
9613 \H{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
9614
9615 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE] 
9616
9617 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
9618 bits of each single-precision FP number of the source operand.
9619
9620
9621 \H{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
9622
9623 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9624
9625 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9626 register to the destination memory location, using a non-temporal
9627 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9628
9629
9630 \H{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
9631
9632 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
9633
9634 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
9635 to the destination memory location, using a non-temporal
9636 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9637
9638
9639 \H{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9640 FP Values Non Temporal
9641
9642 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9643
9644 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9645 register to the destination memory location, using a non-temporal
9646 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9647 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9648
9649
9650 \H{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9651 FP Values Non Temporal
9652
9653 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE] 
9654
9655 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9656 register to the destination memory location, using a non-temporal
9657 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9658 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9659
9660
9661 \H{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
9662
9663 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
9664
9665 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
9666 to the destination memory location, using a non-temporal
9667 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9668
9669
9670 \H{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
9671
9672 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
9673 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
9674
9675 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9676 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9677
9678 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
9679 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
9680 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
9681 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
9682
9683
9684 \H{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
9685
9686 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9687
9688 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
9689 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
9690
9691
9692 \H{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
9693
9694 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
9695 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
9696 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
9697
9698 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
9699 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
9700 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
9701 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
9702
9703 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
9704 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
9705 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
9706 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9707
9708 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9709 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9710 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
9711 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
9712
9713 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
9714 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9715 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9716
9717 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9718 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9719
9720
9721 \H{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
9722
9723 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9724 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9725
9726 \c{MOVDS} moves a double-precision FP value from the source operand
9727 to the destination operand. When the source or destination is a
9728 register, the low-order FP value is read or written.
9729
9730
9731 \H{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
9732
9733 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE] 
9734 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE] 
9735
9736 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
9737 to the destination operand. When the source or destination is a
9738 register, the low-order FP value is read or written.
9739
9740
9741 \H{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
9742
9743 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
9744 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
9745 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
9746
9747 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
9748 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
9749 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
9750
9751 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
9752 its destination (first) operand, and copies the result into the
9753 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
9754 rather than sign-extending.
9755
9756
9757 \H{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
9758
9759 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9760 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9761
9762 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9763 FP values from the source operand to the destination. This instruction
9764 makes no assumptions about alignment of memory operands.
9765
9766 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
9767 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
9768
9769
9770 \H{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
9771
9772 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE] 
9773 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE] 
9774
9775 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9776 FP values from the source operand to the destination. This instruction
9777 makes no assumptions about alignment of memory operands.
9778
9779 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
9780 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
9781
9782
9783 \H{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
9784
9785 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
9786 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
9787 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
9788
9789 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
9790 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
9791 the following way:
9792
9793 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
9794 product is stored in \c{AX}.
9795
9796 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
9797 the product is stored in \c{DX:AX}.
9798
9799 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9800 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9801
9802 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
9803 instruction: see \k{insIMUL}.
9804
9805
9806 \H{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
9807
9808 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9809
9810 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
9811 values in both operands, and stores the results in the destination register.
9812
9813
9814 \H{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
9815
9816 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE] 
9817
9818 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
9819 values in both operands, and stores the results in the destination register.
9820
9821
9822 \H{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
9823
9824 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9825
9826 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
9827 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
9828
9829
9830 \H{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
9831
9832 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE] 
9833
9834 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
9835 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
9836
9837
9838 \H{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
9839
9840 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
9841 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
9842 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
9843
9844 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
9845 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
9846 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
9847
9848 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
9849 negation (invert all the bits and then add one) of the original
9850 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
9851 the bits).
9852
9853
9854 \H{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
9855
9856 \c NOP                           ; 90                   [8086]
9857
9858 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
9859 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
9860 processor mode; see \k{insXCHG}).
9861
9862
9863 \H{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
9864
9865 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
9866 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
9867 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
9868
9869 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
9870 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
9871 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
9872
9873 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
9874 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
9875 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
9876
9877 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
9878 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
9879
9880 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
9881 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
9882 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
9883
9884 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
9885 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
9886 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
9887 in the destination (first) operand.
9888
9889 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9890 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9891 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9892 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9893 form of the instruction.
9894
9895 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
9896 operation on the 64-bit MMX registers.
9897
9898
9899 \H{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
9900
9901 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9902
9903 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
9904 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
9905 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9906
9907
9908 \H{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
9909
9910 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE] 
9911
9912 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
9913 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
9914 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9915
9916
9917 \H{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
9918
9919 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
9920 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
9921 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
9922 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
9923 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
9924 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
9925
9926 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
9927 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
9928 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
9929 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
9930
9931
9932 \H{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
9933
9934 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
9935
9936 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
9937
9938 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
9939
9940 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
9941 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
9942 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9943 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
9944
9945 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9946 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9947 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9948 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9949
9950 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9951 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9952 example, \c{es outsb}).
9953
9954 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
9955 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9956 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9957
9958 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9959 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9960
9961
9962 \H{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
9963
9964 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
9965 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
9966 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
9967
9968 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9969 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9970 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9971
9972 All these instructions start by combining the source and destination
9973 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
9974 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
9975 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
9976 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
9977
9978 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
9979 the words to btes, using signed saturation. It then packs the bytes
9980 into the destination register in the same order the words were in.
9981
9982 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
9983 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
9984 register.
9985
9986 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
9987 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
9988
9989 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
9990 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
9991 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
9992 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
9993 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
9994 number that will fit.
9995
9996
9997 \H{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
9998
9999 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10000 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10001 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10002
10003 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10004 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10005 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10006
10007 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10008 result in the destination (first) operand.
10009
10010 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10011 individually;
10012
10013 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10014
10015 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10016
10017 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10018 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10019 discarded.
10020
10021
10022 \H{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10023
10024 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10025
10026 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10027
10028 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10029 stores the result in the destination register.
10030
10031 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10032 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10033 discarded.
10034
10035
10036 \H{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10037
10038 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10039 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10040
10041 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10042 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10043
10044 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10045 result in the destination (first) operand.
10046 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10047 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10048
10049 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10050 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10051 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10052 the available space.
10053
10054
10055 \H{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10056
10057 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10058
10059 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10060 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10061 is placed in an implied register.
10062
10063 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10064 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10065 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10066
10067
10068 \H{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10069
10070 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10071 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10072
10073 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10074 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10075
10076 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10077 result in the destination (first) operand.
10078 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10079 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10080
10081 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10082 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10083 that will fit in the available space.
10084
10085
10086 \H{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10087
10088 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10089 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10090
10091 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10092 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10093
10094
10095 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10096 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10097 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10098 destination (first) operand.
10099
10100 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10101 complement operation on the destination (first) operand first.
10102
10103
10104 \H{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10105
10106 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10107
10108 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10109 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10110 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10111 operates as a \c{NOP}.
10112
10113
10114 \H{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10115
10116 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10117
10118 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10119 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10120 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10121 vector of eight averages is stored in the first operand.
10122
10123 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10124 the SSE instruction set.
10125
10126
10127 \H{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10128
10129 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX] 
10130 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM] 
10131
10132 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10133 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10134
10135 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10136 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10137 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10138 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10139 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10140 sum.
10141
10142 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10143
10144 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words. 
10145
10146
10147 \H{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10148
10149 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10150
10151 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10152 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10153 to the temporary results. The results of the add are then each
10154 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10155 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10156 sum.
10157
10158 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10159 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10160
10161
10162 \H{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10163
10164 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10165 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10166 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10167
10168 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10169 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10170 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10171
10172 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10173 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10174 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10175
10176 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10177 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10178 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10179
10180 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10181 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10182 and destination are compared, and the corresponding element of the
10183 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10184 depending on the result of the comparison.
10185
10186 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10187
10188 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10189
10190 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10191
10192 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10193 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10194
10195 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10196 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10197 integer) than that of the second (source) operand.
10198
10199
10200 \H{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10201 with Implied Register
10202
10203 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10204
10205 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10206 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10207 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10208 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10209 in the same position in the implied output register. The addition is
10210 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10211
10212 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10213 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10214 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10215
10216 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10217 operand.
10218
10219 Opration:
10220
10221 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10222 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10223 \c    .......
10224 \c    .......
10225 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10226
10227
10228 \H{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10229
10230 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10231 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10232
10233 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10234 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10235 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10236 the register is cleared to all 0s.
10237
10238 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10239 significant bits of the count specify the source word. When it is
10240 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10241 word location.
10242
10243
10244 \H{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10245
10246 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW] 
10247
10248 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10249 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10250 destination operand. Source values that are outside the range supported
10251 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10252 same sign.
10253
10254
10255 \H{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10256
10257 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW] 
10258
10259 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10260 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10261 destination operand. Source values that are outside the range supported
10262 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10263 same sign.
10264
10265 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10266 before storing.
10267
10268 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10269 to 32-bits before storing.
10270
10271
10272 \H{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10273
10274 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW] 
10275
10276 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10277 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10278 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10279 of the destination operand.
10280
10281 The operation is:
10282
10283 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10284 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10285
10286
10287 \H{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10288
10289 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW] 
10290
10291 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10292 FP value pairs.
10293
10294 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10295 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10296
10297
10298 \H{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10299 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10300
10301 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW] 
10302 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW] 
10303 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW] 
10304
10305 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10306 in the source and destination operands, and set the destination
10307 according to the result. If the condition is true, the destination is
10308 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10309
10310 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10311
10312 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10313
10314 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10315
10316
10317 \H{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10318
10319 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW] 
10320
10321 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10322 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10323
10324
10325 \H{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10326
10327 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW] 
10328
10329 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10330 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10331
10332
10333 \H{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10334
10335 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW] 
10336
10337 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10338
10339 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10340 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10341
10342
10343 \H{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10344
10345 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW] 
10346
10347 \c{PFACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10348 FP values in the source and destination registers. The result of the
10349 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10350 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10351 the high doubleword of the destination register.
10352
10353 The operation is:
10354
10355 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10356 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10357
10358
10359 \H{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10360
10361 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW] 
10362
10363 \c{PFACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10364 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10365 destination register. The result of the accumulate from the destination
10366 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10367 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10368 destination register.
10369
10370 The operation is:
10371
10372 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10373 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10374
10375
10376 \H{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10377
10378 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10379
10380 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10381 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10382 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10383 to 14 bits.
10384
10385 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10386 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10387 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10388 see the AMD 3DNow! technology manual.
10389
10390
10391 \H{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
10392 First Iteration Step
10393
10394 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
10395
10396 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10397 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
10398 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
10399 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
10400
10401 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
10402 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10403 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10404
10405
10406 \H{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
10407 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
10408
10409 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
10410
10411 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
10412 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
10413 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
10414 respectively.
10415
10416 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
10417 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
10418 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
10419 see the AMD 3DNow! technology manual.
10420
10421
10422 \H{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10423 Square Root, First Iteration Step
10424
10425 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
10426
10427 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10428 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
10429 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
10430 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
10431 value.
10432
10433 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
10434 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10435 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10436
10437
10438 \H{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10439 Square Root Approximation
10440
10441 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
10442
10443 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
10444 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
10445 storing the result in both halves of the destination register. The result
10446 is accurate to 15 bits.
10447
10448 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10449 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10450 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10451 see the AMD 3DNow! technology manual.
10452
10453
10454 \H{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
10455
10456 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW] 
10457
10458 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
10459 those in the destination, and stores the result in the destination
10460 operand.
10461
10462 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
10463 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
10464
10465
10466 \H{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
10467
10468 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW] 
10469
10470 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
10471 from those in the source, and stores the result in the destination
10472 operand.
10473
10474 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
10475 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
10476
10477
10478 \H{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
10479
10480 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW] 
10481
10482 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
10483 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
10484 and stores them in the destination operand.
10485
10486
10487 \H{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
10488
10489 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW] 
10490
10491 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
10492 to single-precision FP values, and stores them in the destination
10493 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
10494
10495
10496 \H{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
10497
10498 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
10499 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
10500
10501 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
10502 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
10503 in the destination register, pointed at by the count operand (third
10504 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
10505 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
10506 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
10507 words from the destination register are left untouched.
10508
10509
10510 \H{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
10511
10512 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
10513
10514 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
10515 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
10516 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
10517 destination register.
10518
10519 The operation of this instruction is:
10520
10521 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
10522 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10523 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
10524 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10525 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
10526 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10527 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
10528 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
10529
10530 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
10531 operand.
10532
10533
10534 \H{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
10535
10536 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
10537 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10538
10539 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
10540 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
10541 results. These are then added together in pairs and stored in the
10542 destination operand.
10543
10544 The operation of this instruction is:
10545
10546 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
10547 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
10548 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
10549 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
10550
10551 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
10552
10553 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
10554 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
10555 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
10556 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
10557
10558
10559 \H{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
10560
10561 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
10562
10563 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
10564 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
10565 values of the words in corresponding positions, and sets each word
10566 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
10567 that position had the larger absolute value.
10568
10569
10570 \H{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
10571
10572 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
10573 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10574
10575 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10576 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10577
10578
10579 \H{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
10580
10581 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
10582 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10583
10584 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10585 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10586
10587
10588 \H{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
10589
10590 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
10591 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10592
10593 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10594 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10595
10596
10597 \H{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
10598
10599 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
10600 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10601
10602 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10603 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10604
10605
10606 \H{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
10607
10608 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
10609 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10610
10611 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
10612 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
10613 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
10614
10615
10616 \H{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
10617 With Rounding, and Store High Word
10618
10619 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
10620 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
10621
10622 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
10623 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
10624 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
10625 register.
10626
10627 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
10628
10629 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
10630 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
10631
10632 The operation of this instruction is:
10633
10634 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
10635 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
10636 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
10637 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
10638
10639 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
10640 instruction.
10641
10642
10643 \H{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
10644 With Rounding, and Store High Word
10645
10646 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
10647
10648 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
10649 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
10650 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
10651 of the destination register.
10652
10653 The operation of this instruction is:
10654
10655 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
10656 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
10657 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
10658 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
10659
10660 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
10661 instruction.
10662
10663
10664 \H{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10665 and Store High Word
10666
10667 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
10668 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10669
10670 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
10671 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
10672 corresponding position of the destination register.
10673
10674
10675 \H{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10676 and Store
10677
10678 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
10679 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
10680
10681 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10682 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10683
10684 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
10685 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
10686
10687 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
10688 destination (first) operand;
10689
10690 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
10691 destination operand.
10692
10693
10694 \H{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
10695 32-bit Integers, and Store.
10696
10697 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10698 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10699
10700 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
10701 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
10702 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
10703 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
10704 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
10705 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
10706 locations of the destination register.
10707
10708 The operation is:
10709
10710 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
10711 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
10712
10713
10714 \H{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
10715
10716 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
10717 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
10718 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
10719 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
10720
10721 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
10722 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
10723 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
10724 is either written from the corresponding byte of the source (second)
10725 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
10726 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
10727 \k{insPADDSIW}).
10728
10729 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
10730 implied operand is zero;
10731
10732 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
10733
10734 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
10735
10736 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
10737
10738 Note that these instructions cannot take a register as their second
10739 source operand.
10740
10741
10742 \H{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
10743
10744 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
10745 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
10746
10747 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
10748 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
10749
10750 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
10751 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
10752 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
10753 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
10754 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
10755 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
10756
10757 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
10758 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
10759
10760 The address-size attribute of the instruction determines whether
10761 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
10762 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
10763 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10764
10765 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
10766 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
10767 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
10768 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
10769 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
10770
10771 The above opcode listings give two forms for general-purpose
10772 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
10773 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
10774 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
10775
10776 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
10777 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
10778 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
10779 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
10780
10781
10782 \H{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
10783
10784 \c POPA                          ; 61                   [186]
10785 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
10786 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
10787
10788 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
10789 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
10790 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
10791 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
10792 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
10793 on the stack by \c{PUSHAW}.
10794
10795 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
10796 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
10797 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
10798 \c{PUSHAD}.
10799
10800 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
10801 depending on the current \c{BITS} setting.
10802
10803 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
10804 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
10805
10806
10807 \H{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
10808
10809 \c POPF                          ; 9D                   [186]
10810 \c POPFW                         ; o16 9D               [186]
10811 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
10812
10813 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
10814 bits of the flags register (or the whole flags register, on
10815 processors below a 386).
10816
10817 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
10818
10819 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
10820 depending on the current \c{BITS} setting.
10821
10822 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
10823
10824
10825 \H{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
10826
10827 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
10828 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10829
10830 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10831 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10832 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10833 in the destination (first) operand.
10834
10835
10836 \H{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
10837
10838 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
10839 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
10840
10841 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
10842 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
10843 Athlon to earlier processors.
10844
10845 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
10846
10847
10848 \H{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
10849 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
10850
10851 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI] 
10852 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI] 
10853 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI] 
10854 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI] 
10855
10856 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
10857 that contains the specified byte. It is placed in the cache
10858 according to rules specified by locality hints \c{h}:
10859
10860 The hints are:
10861
10862 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
10863 cache hierarchy.
10864
10865 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
10866 prefetch data into level 2 cache and higher.
10867
10868 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
10869 prefetch data into level 2 cache and higher.
10870
10871 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) \97
10872 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
10873 location close to the processor, minimizing cache pollution.
10874
10875 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
10876 that the data will be in the cache when it is needed. For more
10877 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
10878
10879
10880 \H{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
10881
10882 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
10883 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10884
10885 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
10886 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
10887 These differences are then summed to produce a word result in the lower
10888 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
10889 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
10890 The source operand can either be a register or a memory operand.
10891
10892
10893 \H{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
10894
10895 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10896
10897 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
10898 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
10899 in the destination (first) operand.
10900
10901 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
10902 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
10903 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
10904 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
10905 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
10906 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
10907
10908
10909 \H{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
10910
10911 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10912
10913 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
10914 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
10915 stores the result in the high quadword of the destination (first)
10916 operand.
10917
10918 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
10919 instruction, except that the source and destination are the top
10920 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
10921 The low quadword is copied from the source to the destination
10922 without any changes.
10923
10924
10925 \H{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
10926
10927 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10928
10929 \c{PSHUFW} shuffles the words in the low quadword of the source
10930 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
10931 stores the result in the low quadword of the destination (first)
10932 operand.
10933
10934 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
10935 instruction, except that the source and destination are the low
10936 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
10937 The high quadword is copied from the source to the destination
10938 without any changes.
10939
10940
10941 \H{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
10942
10943 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
10944
10945 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
10946 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
10947 in the destination (first) operand.
10948
10949 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
10950 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
10951 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
10952 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
10953 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
10954 will be copied to bits 0-15 of the destination.
10955
10956
10957 \H{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
10958
10959 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
10960 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
10961
10962 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10963 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10964
10965 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
10966 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
10967
10968 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10969 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10970
10971 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
10972 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
10973
10974 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10975 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10976
10977 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [PENT,MMX]
10978
10979 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
10980 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
10981 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
10982 clearing the low-order bits as they are vacated.
10983
10984 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
10985
10986 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
10987
10988 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
10989
10990 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
10991
10992
10993 \H{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
10994
10995 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
10996 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
10997
10998 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10999 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11000
11001 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11002 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11003
11004 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11005 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11006
11007 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11008 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11009 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11010 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11011
11012 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11013
11014 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11015
11016
11017 \H{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11018
11019 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11020 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11021
11022 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11023 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11024
11025 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11026 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11027
11028 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11029 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11030
11031 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11032 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11033
11034 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11035 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11036
11037 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11038
11039 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11040 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11041 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11042 clearing the high-order bits as they are vacated.
11043
11044 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11045
11046 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11047
11048 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11049
11050 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11051
11052
11053 \H{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11054
11055 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11056 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11057 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11058 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11059
11060 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11061 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11062 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11063 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11064
11065 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11066 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11067 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11068
11069 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11070
11071 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11072
11073 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11074
11075 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11076
11077
11078 \H{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11079
11080 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11081 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11082
11083 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11084 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11085
11086 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11087 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11088
11089 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11090 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11091
11092 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11093 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11094 results that are outide the range supported by the destination operand.
11095
11096 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11097 results.
11098
11099 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11100 results.
11101
11102 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11103 the results.
11104
11105 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11106 the results.
11107
11108
11109 \H{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11110 Implied Destination
11111
11112 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11113
11114 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11115 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11116 result is not placed in the register specified by the first operand,
11117 but instead in the implied destination register, specified as for
11118 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11119
11120
11121 \H{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11122 \I\c{PSWAPW}
11123
11124 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11125
11126 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11127 stores the result in the destination operand.
11128
11129 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11130 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11131 from the source to the destination.
11132
11133 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11134
11135 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11136 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11137 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11138 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11139
11140 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11141
11142 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11143 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11144
11145
11146 \H{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11147
11148 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11149 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11150 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11151
11152 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11153 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11154 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11155 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11156
11157 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11158 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11159 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11160
11161 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11162 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11163 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11164 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11165
11166 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11167 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11168 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11169 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11170 the top half.
11171
11172 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11173 alternating elements from the second (source) operand and the first
11174 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11175 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11176 the destination.
11177
11178 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11179 elements.
11180
11181 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11182 output elements.
11183
11184 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11185 output elements.
11186
11187 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11188 sized output elements.
11189
11190 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11191 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11192 then:
11193
11194 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11195
11196 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11197
11198 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11199
11200 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11201
11202 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11203
11204 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11205
11206
11207 \H{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11208
11209 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11210 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11211
11212 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11213 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11214
11215 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11216 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11217 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11218 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11219 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11220 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11221
11222 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [286]
11223 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [286]
11224 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11225
11226 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11227 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11228
11229 The address-size attribute of the instruction determines whether
11230 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11231 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11232 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11233
11234 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11235 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11236 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11237 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11238 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11239
11240 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11241 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11242 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11243 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11244
11245 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11246 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11247 processors.
11248
11249 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11250 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11251 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11252 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11253
11254
11255 \H{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11256
11257 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11258 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11259 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11260
11261 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11262 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11263 stack pointer by a total of 16.
11264
11265 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11266 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11267 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11268
11269 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11270 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11271
11272 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11273 depending on the current \c{BITS} setting.
11274
11275 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11276 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11277
11278 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11279
11280
11281 \H{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11282
11283 \c PUSHF                         ; 9C                   [186]
11284 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11285 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [186]
11286
11287 \b \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the
11288 bottom 16 bits of the flags register (or the whole flags register,
11289 on processors below a 386).
11290
11291 \b \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags
11292 register.
11293
11294 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11295 depending on the current \c{BITS} setting.
11296
11297 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11298
11299
11300 \H{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11301
11302 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11303 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11304
11305 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11306 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11307 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11308 in the destination (first) operand.
11309
11310
11311 \H{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11312
11313 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11314 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11315 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [286]
11316 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11317 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11318 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [286]
11319 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11320 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11321 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11322
11323 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11324 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11325 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [286]
11326 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11327 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11328 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [286]
11329 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11330 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11331 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11332
11333 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11334 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11335 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11336 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11337 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11338 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11339 \c{AL}.
11340
11341 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11342 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11343 processors above the 8086.
11344
11345 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11346 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11347 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11348
11349
11350 \H{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11351
11352 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE] 
11353
11354 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11355 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11356 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11357
11358
11359 \H{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11360
11361 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE] 
11362
11363 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11364 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11365 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11366 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11367
11368
11369 \H{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11370
11371 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11372
11373 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11374 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11375 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11376
11377
11378 \H{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11379
11380 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11381
11382 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11383 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11384
11385 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11386 class processors.
11387
11388
11389 \H{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
11390
11391 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
11392
11393 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
11394 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
11395 memory location or a 32 bit register.
11396
11397 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
11398
11399
11400 \H{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
11401
11402 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
11403
11404 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
11405
11406
11407 \H{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
11408
11409 \c RET                           ; C3                   [8086]
11410 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
11411
11412 \c RETF                          ; CB                   [8086]
11413 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
11414
11415 \c RETN                          ; C3                   [8086]
11416 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
11417
11418 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
11419 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
11420 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
11421 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
11422
11423 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
11424 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
11425 optional argument if present.
11426
11427
11428 \H{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
11429
11430 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
11431 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
11432 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
11433 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
11434 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
11435 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
11436 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
11437 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
11438 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
11439
11440 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
11441 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
11442 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [286]
11443 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
11444 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
11445 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [286]
11446 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
11447 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
11448 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
11449
11450 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
11451 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
11452 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
11453 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
11454 round into the low bit.
11455
11456 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11457 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
11458 above the 8086.
11459
11460 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11461 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
11462 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
11463
11464
11465 \H{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
11466
11467 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
11468
11469 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
11470 and sets up its descriptor.
11471
11472
11473 \H{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
11474
11475 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
11476
11477 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
11478
11479
11480 \H{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
11481
11482 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
11483
11484 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
11485 was in System-Management Mode.
11486
11487
11488 \H{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11489
11490 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE] 
11491
11492 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
11493 roots of the packed single-precision floating-point values in the
11494 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
11495 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11496
11497
11498 \H{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11499
11500 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE] 
11501
11502 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
11503 square root of the lowest order single-precision FP value from
11504 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
11505 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
11506 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11507
11508
11509 \H{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
11510
11511 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
11512
11513 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
11514
11515
11516 \H{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
11517
11518 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
11519
11520 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
11521 contents of the \c{AH} register.
11522
11523 The operation of \c{SAHF} is:
11524
11525 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
11526
11527 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
11528
11529
11530 \H{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
11531
11532 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11533 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11534 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
11535 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11536 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11537 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
11538 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11539 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11540 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11541
11542 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
11543 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
11544 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [286]
11545 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
11546 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
11547 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [286]
11548 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
11549 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
11550 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
11551
11552 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
11553 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11554 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
11555 source operand for \c{SAR}.
11556
11557 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
11558 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11559 disassemble that code as \c{SHL}.
11560
11561 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11562 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11563 above the 8086.
11564
11565 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11566 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
11567 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
11568
11569
11570 \H{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
11571
11572 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
11573
11574 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
11575 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
11576 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
11577
11578
11579 \H{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
11580
11581 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
11582 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
11583 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
11584
11585 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
11586 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
11587 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
11588
11589 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
11590 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
11591 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
11592
11593 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
11594 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [8086]
11595
11596 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
11597 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
11598 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
11599
11600 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11601 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
11602 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
11603 set according to the result of the operation: in particular, the
11604 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
11605 instruction.
11606
11607 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11608 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11609 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11610 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11611 form of the instruction.
11612
11613 To subtract one number from another without also subtracting the
11614 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
11615
11616
11617 \H{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
11618
11619 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
11620 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
11621 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
11622
11623 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
11624 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
11625 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
11626 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11627
11628 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11629 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11630 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11631 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11632
11633 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
11634 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
11635 overridden.
11636
11637 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
11638 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
11639 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
11640 4 instead of 1.
11641
11642 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
11643 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
11644 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
11645 first unequal or equal byte is found.
11646
11647
11648 \H{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
11649
11650 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
11651
11652 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
11653 not satisfied, and to 1 if it is.
11654
11655
11656 \H{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
11657
11658 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI] 
11659
11660 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
11661 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
11662 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
11663 writes after the \c{SFENCE} instruction.
11664
11665 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
11666 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
11667
11668 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
11669 performance through such techniques as out-of-order issue,
11670 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
11671 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
11672 among applications and may be unknown to the producer of this data.
11673 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
11674 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
11675 results and routines that consume this data.
11676
11677 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
11678
11679 \c           Mod (7:6)        = 11B
11680 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
11681 \c           R/M (2:0)        = 000B
11682
11683 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
11684 of these encodings risks incompatibility with future processors.
11685
11686 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
11687
11688
11689 \H{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
11690
11691 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
11692 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
11693 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
11694
11695 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
11696 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
11697 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
11698 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
11699 area (in that order). These are the only instructions which directly
11700 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
11701
11702 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
11703 descriptor table) into the given operand.
11704
11705 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
11706
11707
11708 \H{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
11709
11710 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11711 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11712 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
11713 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11714 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11715 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
11716 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11717 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11718 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11719
11720 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
11721 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
11722 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [286]
11723 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
11724 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
11725 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [286]
11726 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
11727 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
11728 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
11729
11730 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
11731 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11732 zero.
11733
11734 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
11735 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11736 disassemble that code as \c{SHL}.
11737
11738 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11739 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11740 above the 8086.
11741
11742 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11743 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
11744 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
11745
11746
11747 \H{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
11748
11749 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
11750 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
11751 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
11752 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
11753
11754 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
11755 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
11756 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
11757 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
11758
11759 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
11760 places its second operand to the right of its first, then shifts
11761 the entire bit string thus generated to the left by a number of
11762 bits specified in the third operand. It then updates only the
11763 \e{first} operand according to the result of this. The second
11764 operand is not modified.
11765
11766 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
11767 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
11768 whole bit string right, and updates only the first operand.
11769
11770 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
11771 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
11772 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
11773 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
11774
11775 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
11776 the bottom five bits of the shift count are considered.
11777
11778
11779 \H{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
11780
11781 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11782
11783 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
11784 the destination operand into the low quadword of the destination
11785 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
11786 double-precision FP values from the source operand into the
11787 destination. The select (third) operand selects which of the values
11788 are moved to the destination register.
11789
11790 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
11791 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
11792 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
11793 which value is moved from the source operand to the result.
11794 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
11795
11796
11797 \H{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
11798
11799 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
11800
11801 \c{SHUFPD} moves two of the packed single-precision FP values from
11802 the destination operand into the low quadword of the destination
11803 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
11804 single-precision FP values from the source operand into the
11805 destination. The select (third) operand selects which of the
11806 values are moved to the destination register.
11807
11808 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
11809 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
11810 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
11811 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
11812 5 select the value to be moved from the source operand the third
11813 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
11814 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
11815
11816
11817 \H{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
11818
11819 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
11820
11821 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
11822 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
11823 otherwise it generates an Int 1.
11824
11825
11826 \H{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
11827
11828 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
11829 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
11830
11831 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
11832 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
11833 address.
11834
11835 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
11836
11837 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
11838 processors (Cyrix, IBM, Via).
11839
11840
11841 \H{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
11842
11843 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
11844
11845 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
11846 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
11847 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
11848
11849 For 32-bit code, this would use the low 16-bits of the specified
11850 register (or a 16bit memory location), without needing an operand
11851 size override byte.
11852
11853
11854 \H{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
11855
11856 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11857
11858 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
11859 FP value from the source operand, and stores the double-precision
11860 results in the destination register.
11861
11862
11863 \H{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
11864
11865 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
11866
11867 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
11868 FP value from the source operand, and stores the single-precision
11869 results in the destination register.
11870
11871
11872 \H{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
11873
11874 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11875
11876 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
11877 FP value from the source operand, and stores the double-precision
11878 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
11879
11880
11881 \H{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
11882
11883 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
11884
11885 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
11886 FP value from the source operand, and stores the single-precision
11887 result in the destination register. The three high doublewords remain
11888 unchanged.
11889
11890
11891 \H{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
11892
11893 \c STC                           ; F9                   [8086]
11894 \c STD                           ; FD                   [8086]
11895 \c STI                           ; FB                   [8086]
11896
11897 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
11898 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
11899 (thus enabling interrupts).
11900
11901 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
11902 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
11903 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
11904
11905
11906 \H{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
11907  Control/Status
11908
11909 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE] 
11910
11911 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
11912 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
11913 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
11914 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
11915 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
11916
11917 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
11918
11919 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
11920
11921
11922 \H{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
11923
11924 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
11925 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
11926 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
11927
11928 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
11929 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
11930 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
11931 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11932
11933 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11934 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11935 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11936 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11937
11938 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
11939 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
11940 overridden.
11941
11942 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
11943 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
11944 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
11945 4 instead of 1.
11946
11947 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
11948 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
11949
11950
11951 \H{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
11952
11953 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
11954
11955 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
11956 the Task Register into its operand. When the operand size is a 16-bit
11957 register, the upper 16-bits are cleared to 0s. When the destination
11958 operand is a memory location, 16 bits are written regardless of the
11959 operand size.
11960
11961
11962 \H{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
11963
11964 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
11965 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
11966 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
11967
11968 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
11969 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
11970 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
11971
11972 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
11973 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
11974 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
11975
11976 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
11977 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
11978
11979 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
11980 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
11981 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
11982
11983 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11984 operand from its first, and leaves the result in its destination
11985 (first) operand. The flags are set according to the result of the
11986 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
11987 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
11988
11989 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11990 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11991 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11992 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11993 form of the instruction.
11994
11995
11996 \H{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
11997
11998 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11999
12000 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12001 the source operand from those of the destination operand, and
12002 stores the result in the destination operation.
12003
12004
12005 \H{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12006
12007 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12008
12009 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12010 the source operand from those of the destination operand, and
12011 stores the result in the destination operation.
12012
12013
12014 \H{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12015
12016 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12017
12018 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12019 the source operand from that of the destination operand, and
12020 stores the result in the destination operation. The high
12021 quadword is unchanged.
12022
12023
12024 \H{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12025
12026 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12027
12028 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12029 the source operand from that of the destination operand, and
12030 stores the result in the destination operation. The three high
12031 doublewords are unchanged.
12032
12033
12034 \H{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12035
12036 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12037
12038 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12039 descriptor to mem80.
12040
12041
12042 \H{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12043
12044 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12045
12046 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12047
12048
12049 \H{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12050
12051 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12052
12053 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12054
12055
12056 \H{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12057
12058 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12059
12060 \c{SYSCALL} provides a fast method of transfering control to a fixed
12061 entry point in an operating system.
12062
12063 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12064
12065 \b Bits [31\960] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12066 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12067
12068 \b Bits [47\9632] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12069 copied into the \c{CS} register.
12070
12071 \b Bits [47\9632]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12072 is copied into the SS register.
12073
12074 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12075 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12076 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12077
12078 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12079 (AMD document number 21086.pdf).
12080
12081
12082 \H{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12083
12084 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12085
12086 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12087 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12088 up:
12089
12090 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12091 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12092 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12093
12094 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12095 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12096 procedure or routine.
12097
12098 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12099 privilege level 0 stack.
12100
12101 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12102
12103 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12104 \c{CS} register.
12105
12106 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12107 the \c{EIP} register.
12108
12109 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12110 \c{SS} register.
12111
12112 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12113 \c{ESP} register.
12114
12115 \b Switches to privilege level 0.
12116
12117 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12118 is set.
12119
12120 \b Begins executing the selected system procedure.
12121
12122 In particular, note that this instruction des not save the values of
12123 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12124 need to write your code to cater for this.
12125
12126 For more information, see the Intel Architecture Software Developer\92s
12127 Manual, Volume 2.
12128
12129
12130 \H{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12131
12132 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12133
12134 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12135 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12136 instruction, and can only be executed by privelege level 0 code.
12137 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12138
12139 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12140 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12141 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12142 the privilege level 3 code and stack segments.)
12143
12144 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12145 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12146
12147 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12148 stack.
12149
12150 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12151
12152 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12153 the \c{CS} selector register.
12154
12155 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12156 \c{EIP} register.
12157
12158 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12159 into the \c{SS} selector register.
12160
12161 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12162 register.
12163
12164 \b Switches to privilege level 3.
12165
12166 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12167
12168 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12169 instructions, see the Intel Architecture Software Developer\92s
12170 Manual, Volume 2.
12171
12172
12173 \H{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12174
12175 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12176
12177 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12178 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12179
12180 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12181 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12182 register.
12183
12184 \b Bits [63\9648] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12185 into the \c{CS} register.
12186
12187 \b Bits [63\9648]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12188 copied into the \c{SS} register.
12189
12190 \b Bits [1\960] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12191 the value of bits [49\9648] of the \c{STAR} register.
12192
12193 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12194 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12195 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12196
12197 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12198 (AMD document number 21086.pdf).
12199
12200
12201 \H{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12202
12203 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12204 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12205 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12206
12207 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12208 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12209 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12210
12211 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12212 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12213 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12214
12215 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12216 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12217 store the result of the operation anywhere.
12218
12219
12220 \H{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12221 compare and set EFLAGS
12222
12223 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12224
12225 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12226 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12227 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12228 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12229 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12230 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12231
12232
12233 \H{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12234 compare and set EFLAGS
12235
12236 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE] 
12237
12238 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12239 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12240 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12241 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12242 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12243 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12244
12245
12246 \H{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12247
12248 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12249 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12250 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12251
12252 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12253 purposes.
12254
12255 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12256 purpose.
12257
12258 \c{UD1} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12259 purpose.
12260
12261 \c{UD2} is mentioned by Intel as being available, but is not mentioned
12262 as reserved.
12263
12264 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12265 all processors that are available at the current time.
12266
12267
12268 \H{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12269
12270 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12271 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12272 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12273
12274 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12275 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12276 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12277
12278 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12279 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12280 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12281 instruction, but accesses user space.
12282
12283 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12284 processors.
12285
12286
12287 \H{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12288 Double-Precision FP Values
12289
12290 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12291
12292 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12293 elements of the source and destination operands, saving the result
12294 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources. 
12295
12296 The operation of this instruction is:
12297
12298 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12299 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12300
12301
12302 \H{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12303 Single-Precision FP Values
12304
12305 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12306
12307 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12308 elements of the source and destination operands, saving the result
12309 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12310
12311 The operation of this instruction is:
12312
12313 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12314 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12315 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12316 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12317
12318
12319 \H{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12320 Double-Precision FP Data
12321
12322 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12323
12324 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12325 elements of the source and destination operands, saving the result
12326 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12327
12328 The operation of this instruction is:
12329
12330 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12331 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12332
12333
12334 \H{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12335 Single-Precision FP Data
12336
12337 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12338
12339 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12340 elements of the source and destination operands, saving the result
12341 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12342
12343 The operation of this instruction is:
12344
12345 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12346 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12347 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12348 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12349
12350
12351 \H{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12352
12353 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12354
12355 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12356
12357 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12358 in its operand can be read from at the current privilege level.
12359 Otherwise it is cleared.
12360
12361 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12362
12363
12364 \H{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12365
12366 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12367 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12368
12369 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12370 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12371 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12372 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12373 CPU tries to read the result back out.
12374
12375 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12376 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12377 FPU exceptions have happened before execution continues.
12378
12379
12380 \H{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12381
12382 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12383
12384 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12385 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12386 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12387 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12388 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
12389
12390
12391 \H{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
12392
12393 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
12394
12395 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
12396 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
12397 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
12398
12399
12400 \H{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
12401
12402 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
12403
12404 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
12405 32-bit register into the SMM header pointer register.
12406
12407 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
12408
12409
12410 \H{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
12411
12412 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
12413 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
12414 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
12415
12416 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
12417 them together and writes the result into the destination (first)
12418 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
12419 multi-processor synchronisation purposes.
12420
12421
12422 \H{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
12423
12424 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12425 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12426
12427 The implied operation of this instruction is:
12428
12429 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
12430 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
12431
12432 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
12433 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
12434 low order bit offset in the source. The bist are written to the low
12435 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
12436 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
12437 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
12438 documented, and I have been unable to find any official source of
12439 documentation on it.
12440
12441 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
12442 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
12443 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
12444
12445
12446 \H{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
12447
12448 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
12449 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
12450 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
12451
12452 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
12453 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
12454 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
12455
12456 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
12457 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
12458 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
12459 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
12460
12461 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
12462 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
12463 synchronisation.
12464
12465 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
12466 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
12467 \c{NOP} (\k{insNOP}).
12468
12469
12470 \H{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
12471
12472 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
12473 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
12474
12475 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
12476 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
12477 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
12478
12479 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
12480 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12481 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12482 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12483
12484 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
12485 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
12486 example, \c{es xlatb}).
12487
12488
12489 \H{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
12490
12491 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
12492 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
12493 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
12494
12495 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
12496 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
12497 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
12498
12499 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
12500 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
12501 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
12502
12503 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
12504 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
12505
12506 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
12507 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
12508 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
12509
12510 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
12511 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
12512 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
12513 in the destination (first) operand.
12514
12515 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12516 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12517 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12518 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12519 form of the instruction.
12520
12521 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
12522 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
12523
12524
12525 \H{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
12526
12527 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12528
12529 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR  between the source and
12530 destination operands, storing the result in the destination operand.
12531
12532
12533 \H{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
12534
12535 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
12536
12537 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR  between the source and
12538 destination operands, storing the result in the destination operand.
12539
12540