More tidying up of the overall formatting. Ran through a spell checker.
[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 command} \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 DOS only, too.
212
213 \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and 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 Linux-specific, and (my version at least) doesn't
221 seem to have much (or any) documentation.
222
223 \b \i\c{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
224 DOS.
225
226 \b \i\c{TASM} is better, but still strives for MASM compatibility,
227 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
228 is essentially 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 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 and another, with additional information, at
258 \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
259
260 The original authors are \i{e\-mail}able as
261 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
262 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
263 The latter is no longer involved in the development team.
264
265 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official sites
266 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm}
267 and to
268 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
269 and
270 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
271
272 Announcements are posted to
273 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
274 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
275 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
276
277 If you want information about NASM beta releases, and the current
278 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email list
279 by registering at
280 \W{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}\c{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel},
281 \W{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}\c{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}
282 and
283 \W{http://sourceforge.net/projects/nasm}\c{http://sourceforge.net/projects/nasm}.
284
285 The preferred list is the list at Sourceforge, which is also the home to
286 the latest nasm source code and releases. The other lists are open, but
287 may not continue to be supported in the long term.
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 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 insns.dat, 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 DOS and 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 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 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{NASMENV} 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{NASMENV} \i{Environment} Variable
766
767 If you define an environment variable called \c{NASMENV}, 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{NASMENV} 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{NASMENV} 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{NASMENV} 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 This environment variable was previously called \c{NASM}. This was
788 changed with version 0.98.31.
789
790
791 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
792
793 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
794 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
795 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
796 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
797 skipping this section.
798
799
800 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
801
802 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
803 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
804 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
805 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
806 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
807 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
808 will distinguish between labels differing only in case.
809
810
811 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
812
813 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
814 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
815 practical, for the user to look at a single line of NASM code
816 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
817 if you declare, for example,
818
819 \c foo     equ     1
820 \c bar     dw      2
821
822 then the two lines of code
823
824 \c         mov     ax,foo
825 \c         mov     ax,bar
826
827 generate completely different opcodes, despite having
828 identical-looking syntaxes.
829
830 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
831 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
832 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
833 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
834 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
835 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
836 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
837 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
838
839 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
840 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
841 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
842 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
843 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
844 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
845
846 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
847 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
848 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
849 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
850 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
851 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
852 \e{everything} is a label.
853
854 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
855 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
856 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
857 portion outside square brackets and another portion inside. The
858 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
859 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
860
861
862 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
863
864 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
865 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
866 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
867 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
868 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
869 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
870 \c{mov word [var],2}.
871
872 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
873 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
874 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
875 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
876 the strings being manipulated.
877
878
879 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
880
881 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
882 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
883 choose to put in your segment registers, and will never
884 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
885
886
887 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
888
889 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
890 memory models. The programmer has to keep track of which functions
891 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
892 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
893 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
894 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
895 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
896 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
897 track of which external variable definitions are far and which are
898 near.
899
900
901 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
902
903 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
904 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
905 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
906 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
907
908 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
909 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
910 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
911 on a misunderstanding by the authors.
912
913
914 \S{qsother} Other Differences
915
916 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
917 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
918
919 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
920 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
921 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
922 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
923 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
924 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
925 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
926
927 In addition to all of this, macros and directives work completely
928 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
929 details.
930
931
932 \C{lang} The NASM Language
933
934 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
935
936 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
937 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
938 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
939
940 \c label:    instruction operands        ; comment
941
942 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
943 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
944 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
945 presence and nature of the instruction field.
946
947 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
948 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
949 backslash-ended line.
950
951 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
952 have white space before them, or instructions may have no space
953 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
954 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
955 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
956 valid source line which does nothing but define a label. Running
957 NASM with the command-line option
958 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
959 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
960
961 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
962 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
963 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
964 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
965 An identifier may also be prefixed with a \I{$prefix}\c{$} to
966 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
967 reserved word; thus, if some other module you are linking with
968 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
969 code to distinguish the symbol from the register.
970
971 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
972 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
973 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
974 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
975 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
976 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
977 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
978 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
979 override}segment register as an instruction prefix: coding
980 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
981 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
982 syntactic features of the language, but for instructions such as
983 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
984 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
985 \c{es lodsb}.
986
987 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
988 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
989 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
990
991 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
992 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
993
994 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
995 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
996 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
997 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
998 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
999 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
1000
1001 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
1002 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1003 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1004 all forms of each supported instruction are given in
1005 \k{iref}. For example, you can code:
1006
1007 \c         fadd    st1             ; this sets st0 := st0 + st1
1008 \c         fadd    st0,st1         ; so does this
1009 \c
1010 \c         fadd    st1,st0         ; this sets st1 := st1 + st0
1011 \c         fadd    to st1          ; so does this
1012
1013 Almost any floating-point instruction that references memory must
1014 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1015 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1016
1017
1018 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1019
1020 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1021 instructions, are used in the instruction field anyway because
1022 that's the most convenient place to put them. The current
1023 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1024 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
1025 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1026 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1027
1028
1029 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
1030
1031 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1032 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
1033 be invoked in a wide range of ways:
1034 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1035
1036 \c       db    0x55                ; just the byte 0x55
1037 \c       db    0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1038 \c       db    'a',0x55            ; character constants are OK
1039 \c       db    'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1040 \c       dw    0x1234              ; 0x34 0x12
1041 \c       dw    'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
1042 \c       dw    'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
1043 \c       dw    'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
1044 \c       dd    0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1045 \c       dd    1.234567e20         ; floating-point constant
1046 \c       dq    1.234567e20         ; double-precision float
1047 \c       dt    1.234567e20         ; extended-precision float
1048
1049 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
1050 constants as operands.
1051
1052
1053 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
1054
1055 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1056 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1057 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
1058 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1059 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1060 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1061 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1062 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1063 \k{crit}.
1064
1065 For example:
1066
1067 \c buffer:         resb    64              ; reserve 64 bytes
1068 \c wordvar:        resw    1               ; reserve a word
1069 \c realarray       resq    10              ; array of ten reals
1070
1071
1072 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1073
1074 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1075 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1076 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1077 directly into a game executable file. It can be called in one of
1078 these three ways:
1079
1080 \c     incbin  "file.dat"             ; include the whole file
1081 \c     incbin  "file.dat",1024        ; skip the first 1024 bytes
1082 \c     incbin  "file.dat",1024,512    ; skip the first 1024, and
1083 \c                                    ; actually include at most 512
1084
1085
1086 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1087
1088 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1089 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1090 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1091 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1092 example,
1093
1094 \c message         db      'hello, world'
1095 \c msglen          equ     $-message
1096
1097 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1098 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1099 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1100 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1101 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1102 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1103 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1104 (\k{crit}).
1105
1106
1107 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1108
1109 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1110 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1111 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1112 code
1113
1114 \c zerobuf:        times 64 db 0
1115
1116 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1117 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1118 \e{expression}, so you can do things like
1119
1120 \c buffer: db      'hello, world'
1121 \c         times 64-$+buffer db ' '
1122
1123 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1124 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1125 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1126
1127 \c         times 100 movsb
1128
1129 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1130 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1131 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1132
1133 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1134 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1135
1136 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1137 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1138 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1139 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1140 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1141
1142
1143 \H{effaddr} Effective Addresses
1144
1145 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1146 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1147 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1148 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1149 example:
1150
1151 \c wordvar dw      123
1152 \c         mov     ax,[wordvar]
1153 \c         mov     ax,[wordvar+1]
1154 \c         mov     ax,[es:wordvar+bx]
1155
1156 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1157 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1158
1159 More complicated effective addresses, such as those involving more
1160 than one register, work in exactly the same way:
1161
1162 \c         mov     eax,[ebx*2+ecx+offset]
1163 \c         mov     ax,[bp+di+8]
1164
1165 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1166 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1167 all right:
1168
1169 \c     mov     eax,[ebx*5]             ; assembles as [ebx*4+ebx]
1170 \c     mov     eax,[label1*2-label2]   ; ie [label1+(label1-label2)]
1171
1172 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1173 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1174 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1175 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1176 generate the latter on the grounds that the former requires four
1177 bytes to store a zero offset.
1178
1179 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1180 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1181 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1182 default segment registers.
1183
1184 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1185 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1186 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1187 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1188 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1189 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1190 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1191 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1192 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1193 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1194 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1195
1196 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1197 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1198 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1199 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1200 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1201 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1202
1203
1204 \H{const} \i{Constants}
1205
1206 NASM understands four different types of constant: numeric,
1207 character, string and floating-point.
1208
1209
1210 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1211
1212 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1213 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1214 suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1215 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1216 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1217 that the \I{$prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1218 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1219 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1220
1221 Some examples:
1222
1223 \c         mov     ax,100          ; decimal
1224 \c         mov     ax,0a2h         ; hex
1225 \c         mov     ax,$0a2         ; hex again: the 0 is required
1226 \c         mov     ax,0xa2         ; hex yet again
1227 \c         mov     ax,777q         ; octal
1228 \c         mov     ax,10010011b    ; binary
1229
1230
1231 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1232
1233 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1234 either single or double quotes. The type of quote makes no
1235 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1236 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1237 versa.
1238
1239 A character constant with more than one character will be arranged
1240 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1241
1242 \c           mov eax,'abcd'
1243
1244 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1245 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1246 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1247 the sense of character constants understood by the Pentium's
1248 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1249
1250
1251 \S{strconst} String Constants
1252
1253 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1254 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1255 \i\c{INCBIN}.
1256
1257 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1258 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1259 for the conditions. So the following are equivalent:
1260
1261 \c       db    'hello'               ; string constant
1262 \c       db    'h','e','l','l','o'   ; equivalent character constants
1263
1264 And the following are also equivalent:
1265
1266 \c       dd    'ninechars'           ; doubleword string constant
1267 \c       dd    'nine','char','s'     ; becomes three doublewords
1268 \c       db    'ninechars',0,0,0     ; and really looks like this
1269
1270 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1271 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1272 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1273 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1274 three-character or four-character constants are treated as strings
1275 when they are operands to \c{dw}.
1276
1277
1278 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1279
1280 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1281 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1282 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1283 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1284 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1285 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1286 floating-point constant.
1287
1288 Some examples:
1289
1290 \c       dd    1.2                     ; an easy one
1291 \c       dq    1.e10                   ; 10,000,000,000
1292 \c       dq    1.e+10                  ; synonymous with 1.e10
1293 \c       dq    1.e-10                  ; 0.000 000 000 1
1294 \c       dt    3.141592653589793238462 ; pi
1295
1296 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1297 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1298 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1299 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1300 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1301 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1302 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1303 of floating-point routines, which would significantly increase the
1304 size of the assembler for very little benefit.
1305
1306
1307 \H{expr} \i{Expressions}
1308
1309 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1310
1311 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1312 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1313 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1314 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1315 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1316 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1317 least} 32 bits to work in.
1318
1319 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1320 calculations to involve the current assembly position: the
1321 \I{$ here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1322 position at the beginning of the line containing the expression; so
1323 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1324 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1325 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1326
1327 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1328 increasing order of \i{precedence}.
1329
1330
1331 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1332
1333 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1334 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1335 arithmetic operator supported by NASM.
1336
1337
1338 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1339
1340 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1341
1342
1343 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1344
1345 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1346
1347
1348 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1349
1350 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1351 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1352 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1353 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1354 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1355
1356
1357 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1358 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1359
1360 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1361 subtraction.
1362
1363
1364 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1365 \i{Multiplication} and \i{Division}
1366
1367 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1368 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1369 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1370 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1371 \i{signed modulo} operators respectively.
1372
1373 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1374 operation of the signed modulo operator.
1375
1376 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1377 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1378 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1379
1380
1381 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1382 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1383
1384 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1385 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1386 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1387 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1388 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1389 detail in \k{segwrt}).
1390
1391
1392 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1393
1394 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1395 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1396 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1397 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1398
1399 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1400 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1401 the symbol makes sense. So the code
1402
1403 \c         mov     ax,seg symbol
1404 \c         mov     es,ax
1405 \c         mov     bx,symbol
1406
1407 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1408
1409 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1410 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1411 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1412 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1413 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1414
1415 \c         mov     ax,weird_seg        ; weird_seg is a segment base
1416 \c         mov     es,ax
1417 \c         mov     bx,symbol wrt weird_seg
1418
1419 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1420 pointer to the symbol \c{symbol}.
1421
1422 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1423 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1424 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1425 could code either of
1426
1427 \c         call    (seg procedure):procedure
1428 \c         call    weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1429
1430 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1431 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1432 practice.)
1433
1434 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1435 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1436 to \c{CALL} in these examples.
1437
1438 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1439 must code
1440
1441 \c         dw      symbol, seg symbol
1442
1443 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1444 invent one using the macro processor.
1445
1446
1447 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1448
1449 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1450 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1451 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1452 complex enough to require three or more passes.
1453
1454 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1455 code and data, so that the second pass, when generating all the
1456 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1457 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1458 symbol declared after the code in question. For example,
1459
1460 \c         times (label-$) db 0
1461 \c label:  db      'Where am I?'
1462
1463 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1464 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1465 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1466 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1467 code
1468
1469 \c         times (label-$+1) db 0
1470 \c label:  db      'NOW where am I?'
1471
1472 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1473 wrong!
1474
1475 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1476 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1477 value is required to be computable in the first pass, and which must
1478 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1479 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1480 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1481 also critical expressions.
1482
1483 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1484 the following code.
1485
1486 \c                 mov     ax,symbol1
1487 \c symbol1         equ     symbol2
1488 \c symbol2:
1489
1490 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1491 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1492 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1493 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1494 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1495 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1496 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1497
1498 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1499 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1500 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1501
1502 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1503 this code fragment.
1504
1505 \c         mov     eax,[ebx+offset]
1506 \c offset  equ     10
1507
1508 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1509 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1510 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1511 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1512 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1513 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1514 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1515 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1516 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1517 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1518 generated in this case is not as small as it could have been. This
1519 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1520 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1521 ebx+offset]}.
1522
1523
1524 \H{locallab} \i{Local Labels}
1525
1526 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1527 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1528 label, which means that it is associated with the previous non-local
1529 label. So, for example:
1530
1531 \c label1  ; some code
1532 \c
1533 \c .loop
1534 \c         ; some more code
1535 \c
1536 \c         jne     .loop
1537 \c         ret
1538 \c
1539 \c label2  ; some code
1540 \c
1541 \c .loop
1542 \c         ; some more code
1543 \c
1544 \c         jne     .loop
1545 \c         ret
1546
1547 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1548 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1549 are kept separate by virtue of each being associated with the
1550 previous non-local label.
1551
1552 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1553 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1554 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1555 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1556 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1557 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1558 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1559 to, you could write
1560
1561 \c label3  ; some more code
1562 \c         ; and some more
1563 \c
1564 \c         jmp label1.loop
1565
1566 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1567 define a label which can be referenced from anywhere but which
1568 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1569 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1570 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1571 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1572 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1573 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1574 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1575 to the local label mechanism. So you could code
1576
1577 \c label1:                         ; a non-local label
1578 \c .local:                         ; this is really label1.local
1579 \c ..@foo:                         ; this is a special symbol
1580 \c label2:                         ; another non-local label
1581 \c .local:                         ; this is really label2.local
1582 \c
1583 \c         jmp     ..@foo          ; this will jump three lines up
1584
1585 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1586 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1587 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1588
1589
1590 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1591
1592 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1593 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1594 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1595 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1596 sign.
1597
1598 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1599 character into a single line.  Thus:
1600
1601 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1602 \c         THIS_VALUE
1603
1604 will work as expected.
1605
1606 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1607
1608 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1609
1610 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1611 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1612 things like
1613
1614 \c %define ctrl    0x1F &
1615 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1616 \c
1617 \c         mov     byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1618
1619 which will expand to
1620
1621 \c         mov     byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1622
1623 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1624 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1625 not at definition time. Thus the code
1626
1627 \c %define a(x)    1+b(x)
1628 \c %define b(x)    2*x
1629 \c
1630 \c         mov     ax,a(8)
1631
1632 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1633 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1634
1635 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1636 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1637 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1638 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1639 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1640 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1641 \c{bar}.
1642
1643 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1644 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1645 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1646 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1647 Hence, if you code
1648
1649 \c %define a(x)    1+a(x)
1650 \c
1651 \c         mov     ax,a(3)
1652
1653 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1654 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1655 for an example of its use.
1656
1657 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1658 macros: if you write
1659
1660 \c %define foo(x)   1+x
1661 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1662
1663 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1664 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1665 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1666 you define
1667
1668 \c %define foo bar
1669
1670 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1671 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1672 \e{with} parameters, and vice versa.
1673
1674 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1675 perfectly well define a macro with
1676
1677 \c %define foo bar
1678
1679 and then re-define it later in the same source file with
1680
1681 \c %define foo baz
1682
1683 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1684 according to the most recent definition. This is particularly useful
1685 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1686
1687 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1688 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1689
1690
1691 \S{concat%+} Concatenating Single Line Macro Tokens: \i\c{%+}
1692
1693 Individual tokens in single line macros can be concatenated, to produce
1694 longer tokens for later processing. This can be useful if there are
1695 several similar macros that perform similar functions.
1696
1697 As an example, consider the following:
1698
1699 \c %define BDASTART 400h                ; Start of BIOS data area
1700
1701 \c struc   tBIOSDA                      ; its structure
1702 \c         .COM1addr       RESW    1
1703 \c         .COM2addr       RESW    1
1704 \c         ; ..and so on
1705 \c endstruc
1706
1707 Now, if we need to access the elements of tBIOSDA in different places,
1708 we can end up with:
1709
1710 \c         mov     ax,BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
1711 \c         mov     bx,BDASTART + tBIOSDA.COM2addr
1712
1713 This will become pretty ugly (and tedious) if used in many places, and
1714 can be reduced in size significantly by using the following macro:
1715
1716 \c ; Macro to access BIOS variables by their names (from tBDA):
1717
1718 \c %define BDA(x)  BDASTART + tBIOSDA. %+ x
1719
1720 Now the above code can be written as:
1721
1722 \c         mov     ax,BDA(COM1addr)
1723 \c         mov     bx,BDA(COM2addr)
1724
1725 Using this feature, we can simplify references to a lot of macros (and,
1726 in turn, reduce typing errors).
1727
1728
1729 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1730
1731 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1732 example, the following sequence:
1733
1734 \c %define foo bar
1735 \c %undef  foo
1736 \c
1737 \c         mov     eax, foo
1738
1739 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1740 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1741
1742 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1743 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1744 \k{opt-u}.
1745
1746
1747 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1748
1749 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1750 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1751 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1752 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1753
1754 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1755 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1756 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1757 \c{%assign} directive is processed.
1758
1759 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1760 later, so you can do things like
1761
1762 \c %assign i i+1
1763
1764 to increment the numeric value of a macro.
1765
1766 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1767 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1768 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1769
1770 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1771 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1772 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1773 involving a register).
1774
1775
1776 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1777
1778 It's often useful to be able to handle strings in macros. NASM
1779 supports two simple string handling macro operators from which
1780 more complex operations can be constructed.
1781
1782
1783 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1784
1785 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1786 (or redefines) a numeric value to a macro. The difference is that
1787 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string. An
1788 example of the use of this would be:
1789
1790 \c %strlen charcnt 'my string'
1791
1792 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1793 if an \c{%assign} had been used. In this example, \c{'my string'}
1794 was a literal string but it could also have been a single-line
1795 macro that expands to a string, as in the following example:
1796
1797 \c %define sometext 'my string'
1798 \c %strlen charcnt sometext
1799
1800 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being
1801 assigned the value of 8.
1802
1803
1804 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1805
1806 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1807 An example of its use is probably more useful than the description:
1808
1809 \c %substr mychar  'xyz' 1         ; equivalent to %define mychar 'x'
1810 \c %substr mychar  'xyz' 2         ; equivalent to %define mychar 'y'
1811 \c %substr mychar  'xyz' 3         ; equivalent to %define mychar 'z'
1812
1813 In this example, mychar gets the value of 'y'. As with \c{%strlen}
1814 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to
1815 be created and the second is the string. The third parameter
1816 specifies which character is to be selected. Note that the first
1817 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that
1818 \c{%strlen} would assign given the same string. Index values out
1819 of range result in an empty string.
1820
1821
1822 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1823
1824 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1825 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1826 this.
1827
1828 \c %macro  prologue 1
1829 \c
1830 \c         push    ebp
1831 \c         mov     ebp,esp
1832 \c         sub     esp,%1
1833 \c
1834 \c %endmacro
1835
1836 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1837 invoke the macro with a call such as
1838
1839 \c myfunc:   prologue 12
1840
1841 which would expand to the three lines of code
1842
1843 \c myfunc: push    ebp
1844 \c         mov     ebp,esp
1845 \c         sub     esp,12
1846
1847 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1848 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1849 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1850 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1851 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1852 \c{%3} and so on.
1853
1854 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1855 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1856
1857 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1858 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1859 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1860 things like
1861
1862 \c %macro  silly 2
1863 \c
1864 \c     %2: db      %1
1865 \c
1866 \c %endmacro
1867 \c
1868 \c         silly 'a', letter_a             ; letter_a:  db 'a'
1869 \c         silly 'ab', string_ab           ; string_ab: db 'ab'
1870 \c         silly {13,10}, crlf             ; crlf:      db 13,10
1871
1872
1873 \S{mlmacover} \i{Overloading Multi-Line Macros}
1874
1875 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1876 defining the same macro name several times with different numbers of
1877 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1878 parameters at all. So you could define
1879
1880 \c %macro  prologue 0
1881 \c
1882 \c         push    ebp
1883 \c         mov     ebp,esp
1884 \c
1885 \c %endmacro
1886
1887 to define an alternative form of the function prologue which
1888 allocates no local stack space.
1889
1890 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1891 instruction; for example, you might want to define
1892
1893 \c %macro  push 2
1894 \c
1895 \c         push    %1
1896 \c         push    %2
1897 \c
1898 \c %endmacro
1899
1900 so that you could code
1901
1902 \c         push    ebx             ; this line is not a macro call
1903 \c         push    eax,ecx         ; but this one is
1904
1905 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1906 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1907 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1908 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1909 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1910 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1911
1912
1913 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1914
1915 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1916 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1917 calling the same macro multiple times will use a different label
1918 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1919 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1920 flag is set by doing this:
1921
1922 \c %macro  retz 0
1923 \c
1924 \c         jnz     %%skip
1925 \c         ret
1926 \c     %%skip:
1927 \c
1928 \c %endmacro
1929
1930 You can call this macro as many times as you want, and every time
1931 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1932 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1933 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1934 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1935 interfering with the local label mechanism, as described in
1936 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1937 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1938 they interfere with macro-local labels.
1939
1940
1941 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
1942
1943 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
1944 command line into one parameter definition, possibly after
1945 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
1946 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
1947 you might want to be able to write
1948
1949 \c         writefile [filehandle],"hello, world",13,10
1950
1951 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
1952 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
1953 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
1954 the last defined one along with the separating commas. So if you
1955 code:
1956
1957 \c %macro  writefile 2+
1958 \c
1959 \c         jmp     %%endstr
1960 \c   %%str:        db      %2
1961 \c   %%endstr:
1962 \c         mov     dx,%%str
1963 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
1964 \c         mov     bx,%1
1965 \c         mov     ah,0x40
1966 \c         int     0x21
1967 \c
1968 \c %endmacro
1969
1970 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
1971 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
1972 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
1973 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
1974 \c{db}.
1975
1976 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
1977 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
1978 \c{%macro} line.
1979
1980 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
1981 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
1982 the actual number specified up to infinity; in this case, for
1983 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
1984 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
1985 into account when overloading macros, and will not allow you to
1986 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
1987 example).
1988
1989 Of course, the above macro could have been implemented as a
1990 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
1991 look like
1992
1993 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
1994
1995 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
1996 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
1997 definition.
1998
1999 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
2000
2001
2002 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
2003
2004 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
2005 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
2006 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
2007
2008 \c %macro  die 0-1 "Painful program death has occurred."
2009 \c
2010 \c         writefile 2,%1
2011 \c         mov     ax,0x4c01
2012 \c         int     0x21
2013 \c
2014 \c %endmacro
2015
2016 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
2017 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
2018 will display on the error output stream before exiting, or it can be
2019 called with no parameters, in which case it will use the default
2020 error message supplied in the macro definition.
2021
2022 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
2023 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
2024 required in the macro call, and then you provide defaults for the
2025 optional ones. So if a macro definition began with the line
2026
2027 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
2028
2029 then it could be called with between one and three parameters, and
2030 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
2031 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
2032 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
2033
2034 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
2035 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
2036 for macros which can take a variable number of parameters, since the
2037 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
2038 parameters were really passed to the macro call.
2039
2040 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
2041 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
2042 and more useful, by changing the first line of the definition to
2043
2044 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
2045
2046 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
2047 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
2048 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
2049
2050
2051 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
2052
2053 For a macro which can take a variable number of parameters, the
2054 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
2055 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
2056 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
2057 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
2058
2059
2060 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
2061
2062 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
2063 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
2064 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
2065 moved left by one place, so that the argument previously referenced
2066 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2067 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2068
2069 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2070 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2071 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2072 argument list reappear on the right, and vice versa.
2073
2074 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2075 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2076 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2077 parameters are rotated to the right.
2078
2079 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2080 restore a set of registers might work as follows:
2081
2082 \c %macro  multipush 1-*
2083 \c
2084 \c   %rep  %0
2085 \c         push    %1
2086 \c   %rotate 1
2087 \c   %endrep
2088 \c
2089 \c %endmacro
2090
2091 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2092 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2093 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2094 one place to the left, so that the original second argument is now
2095 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2096 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2097 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2098
2099 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2100 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2101 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2102
2103 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2104 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2105 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2106 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2107 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2108 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2109 order from the one in which they were pushed.
2110
2111 This can be done by the following definition:
2112
2113 \c %macro  multipop 1-*
2114 \c
2115 \c   %rep %0
2116 \c   %rotate -1
2117 \c         pop     %1
2118 \c   %endrep
2119 \c
2120 \c %endmacro
2121
2122 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2123 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2124 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2125 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2126 iterated through in reverse order.
2127
2128
2129 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2130
2131 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2132 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2133 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2134 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2135 something like
2136
2137 \c %macro keytab_entry 2
2138 \c
2139 \c     keypos%1    equ     $-keytab
2140 \c                 db      %2
2141 \c
2142 \c %endmacro
2143 \c
2144 \c keytab:
2145 \c           keytab_entry F1,128+1
2146 \c           keytab_entry F2,128+2
2147 \c           keytab_entry Return,13
2148
2149 which would expand to
2150
2151 \c keytab:
2152 \c keyposF1        equ     $-keytab
2153 \c                 db     128+1
2154 \c keyposF2        equ     $-keytab
2155 \c                 db      128+2
2156 \c keyposReturn    equ     $-keytab
2157 \c                 db      13
2158
2159 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2160 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2161
2162 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2163 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2164 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2165 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2166 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2167 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2168 (literal text to be concatenated to the parameter).
2169
2170 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2171 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2172 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2173 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2174 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2175 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2176 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2177 real names of macro-local labels means that the two usages
2178 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2179 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2180
2181
2182 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2183
2184 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2185 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2186 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2187 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2188 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2189 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2190 condition code.
2191
2192 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2193 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2194 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2195 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2196
2197 \c %macro  retc 1
2198 \c
2199 \c         j%-1    %%skip
2200 \c         ret
2201 \c   %%skip:
2202 \c
2203 \c %endmacro
2204
2205 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2206 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2207 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2208 \c{JPE}.
2209
2210 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2211 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2212 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2213 because no inverse condition code exists.
2214
2215
2216 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2217
2218 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2219 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2220 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2221 see which instructions in the macro expansion are generating what
2222 code; however, for some macros this clutters the listing up
2223 unnecessarily.
2224
2225 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2226 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2227 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2228 the number of parameters, like this:
2229
2230 \c %macro foo 1.nolist
2231
2232 Or like this:
2233
2234 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2235
2236 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2237
2238 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2239 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2240 syntax of this feature looks like this:
2241
2242 \c %if<condition>
2243 \c     ; some code which only appears if <condition> is met
2244 \c %elif<condition2>
2245 \c     ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2246 \c %else
2247 \c     ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2248 \c %endif
2249
2250 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2251 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2252
2253
2254 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
2255
2256 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2257 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2258 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2259 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2260
2261 For example, when debugging a program, you might want to write code
2262 such as
2263
2264 \c           ; perform some function
2265 \c %ifdef DEBUG
2266 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2267 \c %endif
2268 \c           ; go and do something else
2269
2270 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2271 version of the program which produced debugging messages, and remove
2272 the option to generate the final release version of the program.
2273
2274 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2275 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2276 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2277 \i\c{%elifndef}.
2278
2279
2280 \S{ifmacro} \i\c{ifmacro}: \i{Testing Multi-Line Macro Existence}
2281
2282 The \c{%ifmacro} directive operates in the same way as the \c{%ifdef}
2283 directive, except that it checks for the existence of a multi-line macro.
2284
2285 For example, you may be working with a large project and not have control
2286 over the macros in a library. You may want to create a macro with one
2287 name if it doesn't already exist, and another name if one with that name
2288 does exist.
2289
2290 The %ifmacro is considered true if defining a macro with the given name
2291 and number of arguments would cause a definitions conflict. For example:
2292
2293 \c %ifmacro MyMacro 1-3
2294 \c
2295 \c      %error "MyMacro 1-3" causes a conflict with an existing macro.
2296 \c
2297 \c %else
2298 \c
2299 \c      %macro MyMacro 1-3
2300 \c
2301 \c              ; insert code to define the macro
2302 \c
2303 \c      %endmacro
2304 \c
2305 \c %endif
2306
2307 This will create the macro "MyMacro 1-3" if no macro already exists which
2308 would conflict with it, and emits a warning if there would be a definition
2309 conflict.
2310
2311 You can test for the macro not existing by using the \i\c{ifnmacro} instead
2312 of \c{ifmacro}. Additional tests can be performed in %elif blocks by using
2313 \i\c{elifmacro} and \i\c{elifnmacro}.
2314
2315
2316 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
2317
2318 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2319 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2320 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2321 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2322 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2323
2324 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2325 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2326
2327
2328 \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
2329
2330 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2331 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2332 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2333 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2334 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2335
2336 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2337 a critical expression (see \k{crit}).
2338
2339 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2340 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2341 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2342 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2343 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2344 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2345 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2346 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2347 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2348 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2349 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2350 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2351 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2352 for true and 0 for false.
2353
2354
2355 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
2356 Identity}
2357
2358 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2359 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2360 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2361 Differences in white space are not counted.
2362
2363 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2364
2365 For example, the following macro pushes a register or number on the
2366 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2367
2368 \c %macro  pushparam 1
2369 \c
2370 \c   %ifidni %1,ip
2371 \c         call    %%label
2372 \c   %%label:
2373 \c   %else
2374 \c         push    %1
2375 \c   %endif
2376 \c
2377 \c %endmacro
2378
2379 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2380 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2381 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2382 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2383
2384
2385 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
2386 Types}
2387
2388 Some macros will want to perform different tasks depending on
2389 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2390 example, a string output macro might want to be able to cope with
2391 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2392 string.
2393
2394 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2395 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2396 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2397 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2398 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2399
2400 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2401 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2402
2403 \c %macro writefile 2-3+
2404 \c
2405 \c   %ifstr %2
2406 \c         jmp     %%endstr
2407 \c     %if %0 = 3
2408 \c       %%str:    db      %2,%3
2409 \c     %else
2410 \c       %%str:    db      %2
2411 \c     %endif
2412 \c       %%endstr: mov     dx,%%str
2413 \c                 mov     cx,%%endstr-%%str
2414 \c   %else
2415 \c                 mov     dx,%2
2416 \c                 mov     cx,%3
2417 \c   %endif
2418 \c                 mov     bx,%1
2419 \c                 mov     ah,0x40
2420 \c                 int     0x21
2421 \c
2422 \c %endmacro
2423
2424 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2425 the following two ways:
2426
2427 \c         writefile [file], strpointer, length
2428 \c         writefile [file], "hello", 13, 10
2429
2430 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2431 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2432 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2433 it itself and works out the address and length for itself.
2434
2435 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2436 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2437 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2438 which case, all but the first two would be lumped together into
2439 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2440
2441 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2442 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2443 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2444 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2445
2446
2447 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2448
2449 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2450 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2451 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2452 the right macros by means of code like this:
2453
2454 \c %ifdef SOME_MACRO
2455 \c     ; do some setup
2456 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2457 \c     ; do some different setup
2458 \c %else
2459 \c     %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2460 \c %endif
2461
2462 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2463 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2464 having to wait until the program crashes on being run and then not
2465 knowing what went wrong.
2466
2467
2468 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2469
2470 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2471 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2472 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2473 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2474
2475 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2476 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2477 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2478 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2479
2480 \c %assign i 0
2481 \c %rep    64
2482 \c         inc     word [table+2*i]
2483 \c %assign i i+1
2484 \c %endrep
2485
2486 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2487 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2488 \c{[table+126]}.
2489
2490 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2491 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2492 terminate the loop, like this:
2493
2494 \c fibonacci:
2495 \c %assign i 0
2496 \c %assign j 1
2497 \c %rep 100
2498 \c %if j > 65535
2499 \c     %exitrep
2500 \c %endif
2501 \c         dw j
2502 \c %assign k j+i
2503 \c %assign i j
2504 \c %assign j k
2505 \c %endrep
2506 \c
2507 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2508
2509 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2510 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2511 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2512 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2513 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2514 be gradually used up and other applications to start crashing.
2515
2516
2517 \H{include} \i{Including Other Files}
2518
2519 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2520 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2521 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2522
2523 \c %include "macros.mac"
2524
2525 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2526 file containing the \c{%include} directive.
2527
2528 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2529 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2530 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2531 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2532 line using the \c{-i} option.
2533
2534 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2535 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2536 the form
2537
2538 \c %ifndef MACROS_MAC
2539 \c     %define MACROS_MAC
2540 \c     ; now define some macros
2541 \c %endif
2542
2543 then including the file more than once will not cause errors,
2544 because the second time the file is included nothing will happen
2545 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2546
2547 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2548 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2549 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2550
2551
2552 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2553
2554 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2555 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2556 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2557 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2558 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2559 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2560 able to nest these loops.
2561
2562 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2563 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2564 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2565 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2566 define labels that are local to a particular context on the stack.
2567
2568
2569 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2570 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2571
2572 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2573 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2574 which is the name of the context. For example:
2575
2576 \c %push    foobar
2577
2578 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2579 have several contexts on the stack with the same name: they can
2580 still be distinguished.
2581
2582 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2583 context from the context stack and destroys it, along with any
2584 labels associated with it.
2585
2586
2587 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2588
2589 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2590 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2591 is used to define a label which is local to the context on the top
2592 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2593 above could be implemented by means of:
2594
2595 \c %macro repeat 0
2596 \c
2597 \c     %push   repeat
2598 \c     %$begin:
2599 \c
2600 \c %endmacro
2601 \c
2602 \c %macro until 1
2603 \c
2604 \c         j%-1    %$begin
2605 \c     %pop
2606 \c
2607 \c %endmacro
2608
2609 and invoked by means of, for example,
2610
2611 \c         mov     cx,string
2612 \c         repeat
2613 \c         add     cx,3
2614 \c         scasb
2615 \c         until   e
2616
2617 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2618 in \c{AL}.
2619
2620 If you need to define, or access, labels local to the context
2621 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2622 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2623
2624
2625 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2626
2627 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2628 a particular context, in just the same way:
2629
2630 \c %define %$localmac 3
2631
2632 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2633 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2634 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2635
2636
2637 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2638
2639 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2640 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2641 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2642 have the side effect of destroying all context-local labels and
2643 macros associated with the context that was just popped.
2644
2645 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2646 with a different name, without touching the associated macros and
2647 labels. So you could replace the destructive code
2648
2649 \c %pop
2650 \c %push   newname
2651
2652 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2653
2654
2655 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2656
2657 This example makes use of almost all the context-stack features,
2658 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2659 implement a block IF statement as a set of macros.
2660
2661 \c %macro if 1
2662 \c
2663 \c     %push if
2664 \c     j%-1  %$ifnot
2665 \c
2666 \c %endmacro
2667 \c
2668 \c %macro else 0
2669 \c
2670 \c   %ifctx if
2671 \c         %repl   else
2672 \c         jmp     %$ifend
2673 \c         %$ifnot:
2674 \c   %else
2675 \c         %error  "expected `if' before `else'"
2676 \c   %endif
2677 \c
2678 \c %endmacro
2679 \c
2680 \c %macro endif 0
2681 \c
2682 \c   %ifctx if
2683 \c         %$ifnot:
2684 \c         %pop
2685 \c   %elifctx      else
2686 \c         %$ifend:
2687 \c         %pop
2688 \c   %else
2689 \c         %error  "expected `if' or `else' before `endif'"
2690 \c   %endif
2691 \c
2692 \c %endmacro
2693
2694 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2695 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2696 that the macros are issued in the right order (for example, not
2697 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2698 not.
2699
2700 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2701 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2702 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2703 to do different things depending on whether the context on top of
2704 the stack is \c{if} or \c{else}.
2705
2706 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2707 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2708 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2709 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2710 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2711
2712 A sample usage of these macros might look like:
2713
2714 \c         cmp     ax,bx
2715 \c
2716 \c         if ae
2717 \c                cmp     bx,cx
2718 \c
2719 \c                if ae
2720 \c                        mov     ax,cx
2721 \c                else
2722 \c                        mov     ax,bx
2723 \c                endif
2724 \c
2725 \c         else
2726 \c                cmp     ax,cx
2727 \c
2728 \c                if ae
2729 \c                        mov     ax,cx
2730 \c                endif
2731 \c
2732 \c         endif
2733
2734 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2735 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2736 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2737 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2738
2739
2740 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2741
2742 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2743 when it starts to process any source file. If you really need a
2744 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2745 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2746
2747 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2748 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2749 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2750 described here.
2751
2752
2753 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
2754 Version}
2755
2756 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
2757 expand to the major and minor parts of the \i{version number of
2758 NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
2759 \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
2760 would be defined as 96.
2761
2762
2763 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2764
2765 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2766 name and line number containing the current instruction. The macro
2767 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2768 current input file (which may change through the course of assembly
2769 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2770 numeric constant giving the current line number in the input file.
2771
2772 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2773 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2774 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2775 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2776 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2777 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2778 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2779 here'. You could then write a macro
2780
2781 \c %macro  notdeadyet 0
2782 \c
2783 \c         push    eax
2784 \c         mov     eax,__LINE__
2785 \c         call    stillhere
2786 \c         pop     eax
2787 \c
2788 \c %endmacro
2789
2790 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2791 find the crash point.
2792
2793
2794 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2795
2796 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2797 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2798 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2799 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2800
2801 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2802 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2803 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2804 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2805 issued, you are defining the structure, and should define fields
2806 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2807 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2808
2809 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2810 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2811
2812 \c struc   mytype
2813 \c
2814 \c   mt_long:      resd    1
2815 \c   mt_word:      resw    1
2816 \c   mt_byte:      resb    1
2817 \c   mt_str:       resb    32
2818 \c
2819 \c endstruc
2820
2821 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2822 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2823 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2824 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2825
2826 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2827 effect of allowing structures to work with the local label
2828 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2829 more than one structure, you can define the above structure like this:
2830
2831 \c struc mytype
2832 \c
2833 \c   .long:        resd    1
2834 \c   .word:        resw    1
2835 \c   .byte:        resb    1
2836 \c   .str:         resb    32
2837 \c
2838 \c endstruc
2839
2840 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2841 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2842
2843 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2844 support any form of period notation to refer to the elements of a
2845 structure once you have one (except the above local-label notation),
2846 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2847 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2848 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2849 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2850
2851
2852 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2853 \i{Instances of Structures}
2854
2855 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2856 to do is to declare instances of that structure in your data
2857 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2858 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2859 you code something like this:
2860
2861 \c mystruc:
2862 \c     istruc mytype
2863 \c
2864 \c         at mt_long, dd      123456
2865 \c         at mt_word, dw      1024
2866 \c         at mt_byte, db      'x'
2867 \c         at mt_str,  db      'hello, world', 13, 10, 0
2868 \c
2869 \c     iend
2870
2871 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2872 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2873 specified structure field, and then to declare the specified data.
2874 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2875 they were specified in the structure definition.
2876
2877 If the data to go in a structure field requires more than one source
2878 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2879 the \c{AT} line. For example:
2880
2881 \c         at mt_str,  db      123,134,145,156,167,178,189
2882 \c                     db      190,100,0
2883
2884 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2885 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2886 line:
2887
2888 \c         at mt_str
2889 \c                 db      'hello, world'
2890 \c                 db      13,10,0
2891
2892
2893 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2894
2895 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2896 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2897 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2898 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2899
2900 \c         align   4               ; align on 4-byte boundary
2901 \c         align   16              ; align on 16-byte boundary
2902 \c         align   8,db 0          ; pad with 0s rather than NOPs
2903 \c         align   4,resb 1        ; align to 4 in the BSS
2904 \c         alignb  4               ; equivalent to previous line
2905
2906 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2907 both compute the number of additional bytes required to bring the
2908 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2909 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2910 perform the alignment.
2911
2912 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2913 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2914 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2915 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2916 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2917 except for special purposes.
2918
2919 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2920 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2921 power of two, or if their second argument generates more than one
2922 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2923 thing.
2924
2925 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
2926 be used within structure definitions:
2927
2928 \c struc mytype2
2929 \c
2930 \c   mt_byte:
2931 \c         resb 1
2932 \c         alignb 2
2933 \c   mt_word:
2934 \c         resw 1
2935 \c         alignb 4
2936 \c   mt_long:
2937 \c         resd 1
2938 \c   mt_str:
2939 \c         resb 32
2940 \c
2941 \c endstruc
2942
2943 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
2944 relative to the base of the structure.
2945
2946 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
2947 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
2948 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
2949 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
2950 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
2951 check that the section's alignment characteristics are sensible for
2952 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
2953
2954
2955 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
2956
2957 The following preprocessor directives may only be used when TASM
2958 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch
2959 (This switch is described in \k{opt-t}.)
2960
2961 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
2962
2963 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
2964
2965 \b\c{%local}  (see \k{local})
2966
2967
2968 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
2969
2970 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of
2971 parameters passed on the stack. Stack based parameter passing
2972 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal. 
2973
2974 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this
2975 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly
2976 convenient to use and is not TASM compatible. Here is an example
2977 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
2978
2979 \c some_function:
2980 \c
2981 \c     %push     mycontext        ; save the current context
2982 \c     %stacksize large           ; tell NASM to use bp
2983 \c     %arg      i:word, j_ptr:word
2984 \c
2985 \c         mov     ax,[i]
2986 \c         mov     bx,[j_ptr]
2987 \c         add     ax,[bx]
2988 \c         ret
2989 \c
2990 \c     %pop                       ; restore original context
2991
2992 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds
2993 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the
2994 sum in the ax register. See \k{pushpop} for an explanation of
2995 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
2996
2997
2998 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
2999
3000 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the
3001 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives. 
3002 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and
3003 \c{%local} directives. The \c{%stacksize} directive takes one
3004 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
3005
3006 \c %stacksize flat
3007
3008 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing
3009 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
3010 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
3011
3012 \c %stacksize large
3013
3014 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
3015 assumes that a far form of call was used to get to this address
3016 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
3017
3018 \c %stacksize small
3019
3020 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
3021 different from \c{large} because it also assumes that the old value
3022 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER}
3023 instruction). In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and
3024 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
3025 may have been allocated by \c{ENTER}. This form is probably most
3026 useful when used in combination with the \c{%local} directive
3027 (see \k{local}).
3028
3029
3030 \S{local} \i\c{%local} Directive
3031
3032 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
3033 temporary stack variables allocated in a stack frame. Automatic
3034 local variables in C are an example of this kind of variable. The
3035 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
3036 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive
3037 (see \k{arg}). It allows simplified reference to variables on the
3038 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER}
3039 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
3040 An example of its use is the following:
3041
3042 \c silly_swap:
3043 \c
3044 \c     %push mycontext             ; save the current context
3045 \c     %stacksize small            ; tell NASM to use bp
3046 \c     %assign %$localsize 0       ; see text for explanation
3047 \c     %local old_ax:word, old_dx:word
3048 \c
3049 \c         enter   %$localsize,0   ; see text for explanation
3050 \c         mov     [old_ax],ax     ; swap ax & bx
3051 \c         mov     [old_dx],dx     ; and swap dx & cx
3052 \c         mov     ax,bx
3053 \c         mov     dx,cx
3054 \c         mov     bx,[old_ax]
3055 \c         mov     cx,[old_dx]
3056 \c         leave                   ; restore old bp
3057 \c         ret                     ;
3058 \c
3059 \c     %pop                        ; restore original context
3060
3061 The \c{%$localsize} variable is used internally by the
3062 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the
3063 current context before the \c{%local} directive may be used.
3064 Failure to do so will result in one expression syntax error for
3065 each \c{%local} variable declared. It then may be used in
3066 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
3067 as shown in the example.
3068
3069
3070 \C{directive} \i{Assembler Directives}
3071
3072 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
3073 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
3074 directives. These are described in this chapter.
3075
3076 NASM's directives come in two types: \i{user-level
3077 directives}\e{user-level} directives and \i{primitive
3078 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
3079 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
3080 recommend that users use the user-level forms of the directives,
3081 which are implemented as macros which call the primitive forms.
3082
3083 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
3084 directives are not.
3085
3086 In addition to the universal directives described in this chapter,
3087 each object file format can optionally supply extra directives in
3088 order to control particular features of that file format. These
3089 \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
3090 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
3091
3092
3093 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
3094
3095 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
3096 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
3097 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
3098 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
3099
3100 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
3101 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
3102 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
3103 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
3104 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
3105 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
3106 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
3107
3108 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
3109 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
3110 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
3111 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
3112 device drivers and boot loader software.
3113
3114 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
3115 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
3116 assembler will generate incorrect code because it will be writing
3117 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
3118
3119 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
3120 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
3121 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
3122 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
3123 using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
3124 need an 0x67.
3125
3126 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
3127 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
3128 which has no function other than to call the primitive form.
3129
3130
3131 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
3132
3133 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
3134 `\c{BIT 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
3135
3136
3137 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
3138 Sections}
3139
3140 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
3141 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
3142 which section of the output file the code you write will be
3143 assembled into. In some object file formats, the number and names of
3144 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
3145 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
3146 define a new section, if you try to switch to a section that does
3147 not (yet) exist.
3148
3149 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
3150 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
3151 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
3152 format, by contrast, does not recognise these section names as being
3153 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3154 name that has one.
3155
3156
3157 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3158
3159 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3160 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3161 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3162 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3163 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3164 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3165 it. So the user-level directive
3166
3167 \c         SECTION .text
3168
3169 expands to the two lines
3170
3171 \c %define __SECT__        [SECTION .text]
3172 \c         [SECTION .text]
3173
3174 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3175 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3176 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3177
3178 \c %macro  writefile 2+
3179 \c
3180 \c         [section .data]
3181 \c
3182 \c   %%str:        db      %2
3183 \c   %%endstr:
3184 \c
3185 \c         __SECT__
3186 \c
3187 \c         mov     dx,%%str
3188 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
3189 \c         mov     bx,%1
3190 \c         mov     ah,0x40
3191 \c         int     0x21
3192 \c
3193 \c %endmacro
3194
3195 This form of the macro, once passed a string to output, first
3196 switches temporarily to the data section of the file, using the
3197 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3198 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3199 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3200 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3201 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3202 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3203 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3204 code in any of several separate code sections.
3205
3206
3207 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3208
3209 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3210 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3211 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3212 given absolute address. The only instructions you can use in this
3213 mode are the \c{RESB} family.
3214
3215 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3216
3217 \c absolute 0x1A
3218 \c
3219 \c     kbuf_chr    resw    1
3220 \c     kbuf_free   resw    1
3221 \c     kbuf        resw    16
3222
3223 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3224 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3225 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3226
3227 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3228 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3229
3230 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3231 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3232
3233 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3234 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3235 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3236 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3237
3238 \c         org     100h               ; it's a .COM program
3239 \c
3240 \c         jmp     setup              ; setup code comes last
3241 \c
3242 \c         ; the resident part of the TSR goes here
3243 \c setup:
3244 \c         ; now write the code that installs the TSR here
3245 \c
3246 \c absolute setup
3247 \c
3248 \c runtimevar1     resw    1
3249 \c runtimevar2     resd    20
3250 \c
3251 \c tsr_end:
3252
3253 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3254 after the setup has finished running, the space it took up can be
3255 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3256 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3257 needs to be made resident.
3258
3259
3260 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3261
3262 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3263 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3264 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3265 defined in some other module and needs to be referred to by this
3266 one. Not every object-file format can support external variables:
3267 the \c{bin} format cannot.
3268
3269 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3270 argument is the name of a symbol:
3271
3272 \c extern  _printf
3273 \c extern  _sscanf,_fscanf
3274
3275 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3276 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3277 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3278 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3279 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3280 by means of the directive
3281
3282 \c extern  _variable:wrt dgroup
3283
3284 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3285 only in that it can take only one argument at a time: the support
3286 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3287
3288 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3289 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3290 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3291
3292
3293 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3294
3295 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3296 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3297 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3298 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3299 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3300
3301 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3302 the definition of the symbol.
3303
3304 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3305 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3306 \c{GLOBAL} directive. For example:
3307
3308 \c global _main
3309 \c _main:
3310 \c         ; some code
3311
3312 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3313 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3314 example, lets you specify whether global data items are functions or
3315 data:
3316
3317 \c global  hashlookup:function, hashtable:data
3318
3319 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3320 user-level form only in that it can take only one argument at a
3321 time.
3322
3323
3324 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3325
3326 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3327 A common variable is much like a global variable declared in the
3328 uninitialised data section, so that
3329
3330 \c common  intvar  4
3331
3332 is similar in function to
3333
3334 \c global  intvar
3335 \c section .bss
3336 \c
3337 \c intvar  resd    1
3338
3339 The difference is that if more than one module defines the same
3340 common variable, then at link time those variables will be
3341 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3342 at the same piece of memory.
3343
3344 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3345 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3346 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3347 specify the alignment requirements of a common variable:
3348
3349 \c common  commvar  4:near  ; works in OBJ
3350 \c common  intarray 100:4   ; works in ELF: 4 byte aligned
3351
3352 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3353 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3354 only one argument at a time.
3355
3356
3357 \H{CPU} \i\c{CPU XXX}: Defining CPU Dependencies
3358
3359 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3360 are available on the specified CPU.
3361
3362 Options are:
3363
3364 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3365
3366 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3367
3368 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3369
3370 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3371
3372 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3373
3374 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3375
3376 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3377
3378 \b\c{CPU 686}           P6 instruction set
3379
3380 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3381
3382 \b\c{CPU P2}            Same as 686
3383
3384 \b\c{CPU P3}            Pentium III and Katmai instruction sets
3385
3386 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3387
3388 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3389
3390 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3391
3392 All options are case insensitive. All instructions will
3393 be selected only if they apply to the selected cpu or lower.
3394
3395
3396 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3397
3398 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3399 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3400 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3401 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3402 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3403 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3404
3405 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3406 output file based on the input file name and the chosen output
3407 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3408 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3409 name, and substituting an extension defined by the output format.
3410 The extensions are given with each format below.
3411
3412
3413 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3414
3415 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3416 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3417 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3418 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3419 is also useful for \i{operating-system} and \i{boot loader}
3420 development.
3421
3422 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
3423 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
3424 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
3425 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
3426 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
3427 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
3428 aligned on a four-byte boundary.
3429
3430 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
3431 will be directed by default into the \c{.text} section.
3432
3433 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3434 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3435 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3436 directive.
3437
3438 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3439 leaves your file name as it is once the original extension has been
3440 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3441 into a binary file called \c{binprog}.
3442
3443
3444 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3445
3446 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3447 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3448 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3449 the program begins at when it is loaded into memory.
3450
3451 For example, the following code will generate the longword
3452 \c{0x00000104}:
3453
3454 \c         org     0x100
3455 \c         dd      label
3456 \c label:
3457
3458 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3459 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3460 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3461 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3462 offset which is added to all internal address references within the
3463 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3464 does. See \k{proborg} for further comments.
3465
3466
3467 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3468 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3469
3470 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3471 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3472 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3473 end of the section-definition line. For example,
3474
3475 \c section .data   align=16
3476
3477 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3478 aligned on a 16-byte boundary.
3479
3480 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3481 section start address must be forced to zero. The alignment value
3482 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3483 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3484
3485
3486 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3487
3488 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3489 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3490 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3491 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3492
3493 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3494
3495 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3496 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3497 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3498 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3499 file format.
3500
3501 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3502 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3503 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3504
3505 If your source file contains code before specifying an explicit
3506 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3507 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3508
3509 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3510 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3511 address of the segment. So, for example:
3512
3513 \c segment data
3514 \c
3515 \c dvar:   dw      1234
3516 \c
3517 \c segment code
3518 \c
3519 \c function:
3520 \c         mov     ax,data         ; get segment address of data
3521 \c         mov     ds,ax           ; and move it into DS
3522 \c         inc     word [dvar]     ; now this reference will work
3523 \c         ret
3524
3525 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3526 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3527 like
3528
3529 \c extern  foo
3530 \c
3531 \c       mov   ax,seg foo            ; get preferred segment of foo
3532 \c       mov   ds,ax
3533 \c       mov   ax,data               ; a different segment
3534 \c       mov   es,ax
3535 \c       mov   ax,[ds:foo]           ; this accesses `foo'
3536 \c       mov   [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3537
3538
3539 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3540 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3541
3542 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3543 directive to allow you to specify various properties of the segment
3544 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3545 end of the segment-definition line. For example,
3546
3547 \c segment code private align=16
3548
3549 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3550 segment, and requires that the portion of it described in this code
3551 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3552
3553 The available qualifiers are:
3554
3555 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3556 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3557 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3558 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3559 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3560 than stuck end-to-end.
3561
3562 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3563 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3564 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3565 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3566 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3567 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3568 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3569 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3570 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3571
3572 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3573 indicates to the linker that segments of the same class should be
3574 placed near each other in the output file. The class name can be any
3575 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3576
3577 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3578 as an argument, and provides overlay information to an
3579 overlay-capable linker.
3580
3581 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3582 the effect of recording the choice in the object file and also
3583 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3584 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3585
3586 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3587 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3588 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3589 defines the group if it is not already defined.
3590
3591 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3592 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3593 are currently known to make sensible use of this feature;
3594 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3595 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3596 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3597
3598 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3599 class, no overlay, and \c{USE16}.
3600
3601
3602 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3603
3604 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3605 single segment register can be used to refer to all the segments in
3606 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3607 you can code
3608
3609 \c segment data
3610 \c
3611 \c         ; some data
3612 \c
3613 \c segment bss
3614 \c
3615 \c         ; some uninitialised data
3616 \c
3617 \c group dgroup data bss
3618
3619 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3620 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3621 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3622 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3623 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3624 segment register.
3625
3626 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3627 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3628 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3629 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3630 base rather than the segment base.
3631
3632 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3633 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3634 segment which is part of more than one group will default to being
3635 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3636
3637 A group does not have to contain any segments; you can still make
3638 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3639 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3640 \c{FLAT} with no segments in it.
3641
3642
3643 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3644
3645 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3646 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3647 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3648 segment, group and symbol names that are written to the object file
3649 to be forced to upper case just before being written. Within a
3650 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3651 be written entirely in upper case if desired.
3652
3653 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3654
3655
3656 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3657 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3658
3659 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3660 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3661 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3662 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3663
3664 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3665 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3666 wish to import and the name of the library you wish to import it
3667 from. For example:
3668
3669 \c     import  WSAStartup wsock32.dll
3670
3671 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3672 known in the library you are importing it from, in case this is not
3673 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3674 once you have imported it. For example:
3675
3676 \c     import  asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3677
3678
3679 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3680 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3681
3682 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3683 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3684 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3685 using the \c{EXPORT} directive.
3686
3687 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3688 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3689 optional second parameter (separated by white space from the first)
3690 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3691 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3692 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3693 off.
3694
3695 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3696 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3697 space. If further parameters are given, the external name must also
3698 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3699 available attributes are:
3700
3701 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3702 resident by the system loader. This is an optimisation for
3703 frequently used symbols imported by name.
3704
3705 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3706 does not make use of any initialised data.
3707
3708 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3709 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3710 between 32-bit and 16-bit segments.
3711
3712 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3713 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3714 the desired number.
3715
3716 For example:
3717
3718 \c     export  myfunc
3719 \c     export  myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3720 \c     export  myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3721 \c     export  myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3722
3723
3724 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3725 Point}
3726
3727 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
3728 define the program entry point, where execution will begin when the
3729 program is run. If the object file that defines the entry point is
3730 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3731 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3732 begin.
3733
3734
3735 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3736 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3737
3738 If you declare an external symbol with the directive
3739
3740 \c     extern  foo
3741
3742 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3743 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3744 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3745 \c{foo} you will usually need to do something like
3746
3747 \c         mov     ax,seg foo      ; get preferred segment base
3748 \c         mov     es,ax           ; move it into ES
3749 \c         mov     ax,[es:foo]     ; and use offset `foo' from it
3750
3751 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3752 is going to be accessible from a given segment or group, say
3753 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3754 simply code
3755
3756 \c         mov     ax,[foo wrt dgroup]
3757
3758 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3759 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3760 alternative form
3761
3762 \c     extern  foo:wrt dgroup
3763
3764 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3765 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3766 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3767 \c{foo wrt dgroup}.
3768
3769 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3770 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3771 your program. It can also be applied to common variables: see
3772 \k{objcommon}.
3773
3774
3775 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3776 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3777
3778 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3779 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3780 specify which your variables should be by the use of the syntax
3781
3782 \c common  nearvar 2:near   ; `nearvar' is a near common
3783 \c common  farvar  10:far   ; and `farvar' is far
3784
3785 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3786 OMF specification says that they are declared as a number of
3787 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3788 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3789 five-byte elements or one ten-byte element.
3790
3791 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
3792 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3793 the variable size, to match when resolving common variables declared
3794 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3795 the element size on your far common variables. This is done by the
3796 following syntax:
3797
3798 \c common  c_5by2  10:far 5        ; two five-byte elements
3799 \c common  c_2by5  10:far 2        ; five two-byte elements
3800
3801 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3802 keyword is not required when an element size is specified, since
3803 only far commons may have element sizes at all. So the above
3804 declarations could equivalently be
3805
3806 \c common  c_5by2  10:5            ; two five-byte elements
3807 \c common  c_2by5  10:2            ; five two-byte elements
3808
3809 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3810 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3811 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3812
3813 \c common  foo     10:wrt dgroup
3814 \c common  bar     16:far 2:wrt data
3815 \c common  baz     24:wrt data:6
3816
3817
3818 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3819
3820 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3821 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3822 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3823 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3824
3825 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3826
3827 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3828 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
3829 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3830 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3831 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3832 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3833 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3834 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3835
3836
3837 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3838 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3839
3840 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3841 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3842 and properties of sections you declare. Section types and properties
3843 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3844 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3845 these qualifiers.
3846
3847 The available qualifiers are:
3848
3849 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3850 code section. This marks the section as readable and executable, but
3851 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3852 section is code.
3853
3854 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3855 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3856 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3857 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3858
3859 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
3860 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
3861 constants in it.
3862
3863 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3864 which is not included in the executable file by the linker, but may
3865 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3866 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3867 linker to interpret the contents of the section as command-line
3868 options.
3869
3870 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3871 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3872 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3873 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3874 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3875 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3876 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
3877 for data (and BSS) sections.
3878 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3879 alignment), though the value does not matter.
3880
3881 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3882 qualifiers are:
3883
3884 \c section .text    code  align=16
3885 \c section .data    data  align=4
3886 \c section .rdata   rdata align=8
3887 \c section .bss     bss   align=4
3888
3889 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3890
3891
3892 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
3893
3894 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
3895 linking with the \i{DJGPP} linker.
3896
3897 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3898
3899 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
3900 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
3901 the \c{info} section type are not supported.
3902
3903
3904 \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
3905 Format}Object Files
3906
3907 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
3908 Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
3909 output file-name extension of \c{.o}.
3910
3911
3912 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
3913 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
3914
3915 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
3916 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3917 and properties of sections you declare. Section types and properties
3918 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
3919 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
3920 overridden by these qualifiers.
3921
3922 The available qualifiers are:
3923
3924 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
3925 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
3926 which is not, such as an informational or comment section.
3927
3928 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
3929 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
3930 which should not.
3931
3932 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
3933 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
3934 not.
3935
3936 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
3937 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
3938 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
3939 contents given, such as a BSS section.
3940
3941 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3942 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
3943 requirements of the section.
3944
3945 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3946 qualifiers are:
3947
3948 \c section .text   progbits alloc   exec    nowrite align=16
3949 \c section .data   progbits alloc   noexec  write   align=4
3950 \c section .bss    nobits   alloc   noexec  write   align=4
3951 \c section other   progbits alloc   noexec  nowrite align=1
3952
3953 (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
3954 treated by default like \c{other} in the above code.)
3955
3956
3957 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
3958 Symbols and \i\c{WRT}
3959
3960 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
3961 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
3962 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
3963 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
3964 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
3965
3966 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
3967 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
3968 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
3969 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
3970 types.
3971
3972 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
3973 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
3974 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
3975 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
3976
3977 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
3978 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
3979 beginning of the current section to the global offset table.
3980 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
3981 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
3982 result to get the real address of the GOT.
3983
3984 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
3985 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
3986 the specified location, so that adding on the address of the GOT
3987 would give the real address of the location you wanted.
3988
3989 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
3990 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
3991 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
3992 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
3993 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
3994 address of the symbol.
3995
3996 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
3997 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
3998 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
3999 only use this in contexts which would generate a PC-relative
4000 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
4001 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
4002 entries absolutely.
4003
4004 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
4005 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
4006 relative to the start of the section and then adding on the offset
4007 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
4008 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
4009 peculiarity of the dynamic linker.
4010
4011 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
4012 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
4013
4014
4015 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
4016 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
4017
4018 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
4019 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
4020 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
4021 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
4022 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
4023 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
4024 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
4025 to specify these features.
4026
4027 You can specify whether a global variable is a function or a data
4028 object by suffixing the name with a colon and the word
4029 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
4030 \c{data}.) For example:
4031
4032 \c global   hashlookup:function, hashtable:data
4033
4034 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
4035 \c{hashtable} as a data object.
4036
4037 You can also specify the size of the data associated with the
4038 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
4039 forward references) after the type specifier. Like this:
4040
4041 \c global  hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
4042 \c
4043 \c hashtable:
4044 \c         db this,that,theother  ; some data here
4045 \c .end:
4046
4047 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
4048 place that information into the \c{ELF} symbol table.
4049
4050 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
4051 writing shared library code. For more information, see
4052 \k{picglobal}.
4053
4054
4055 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive
4056 \I{COMMON, elf extensions to}
4057
4058 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
4059 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
4060 common variables. This is done by putting a number (which must be a
4061 power of two) after the name and size of the common variable,
4062 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
4063 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
4064
4065 \c common  dwordarray 128:4
4066
4067 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
4068 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
4069
4070
4071 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
4072
4073 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
4074 used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
4075 object files in that the magic number in the first four bytes of the
4076 file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
4077 example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
4078 implementation doesn't.)
4079
4080 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4081
4082 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
4083 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
4084 extensions to any standard directives. It supports only the three
4085 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4086
4087
4088 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
4089 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
4090
4091 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
4092 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
4093 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
4094 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
4095 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
4096 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
4097 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
4098
4099 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4100
4101 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
4102 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
4103 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
4104 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
4105 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
4106
4107 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
4108 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
4109 this.
4110
4111
4112 \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
4113
4114 The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
4115 file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
4116 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
4117 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
4118 itself \c{a.out}.
4119
4120 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
4121 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4122
4123 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
4124 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
4125 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
4126 directives. It supports only the three \i{standard section names}
4127 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4128
4129
4130 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
4131 Format}
4132
4133 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
4134 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
4135 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
4136 format the internal structure of the assembler.
4137
4138 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
4139 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
4140 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
4141 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
4142
4143 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
4144 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
4145 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
4146 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
4147 execute an RDF executable under Linux.
4148
4149 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
4150 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4151
4152
4153 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
4154
4155 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
4156 library to be linked to the module, either at load time or run time.
4157 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
4158 which is the name of the module:
4159
4160 \c     library  mylib.rdl
4161
4162
4163 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
4164
4165 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
4166 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
4167 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
4168 of current module:
4169
4170 \c     module  mymodname
4171
4172 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
4173 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
4174 To avoid it, you should start module names with \I{$prefix}\c{$}, like:
4175
4176 \c     module  $kernel.core
4177
4178
4179 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4180 rdf extensions to}
4181
4182 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4183 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4184 telling the linker do not strip it from target executable or library
4185 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4186 is a procedure (function) or data object.
4187
4188 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4189 symbol exported:
4190
4191 \c     global  sys_open:export
4192
4193 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4194 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4195
4196 \c     global  sys_open:export proc
4197
4198 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4199 or \i\c{object} to the directive:
4200
4201 \c     global  kernel_ticks:export data
4202
4203
4204 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4205
4206 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4207 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4208 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4209 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4210
4211 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4212 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4213 transactions between the main body of NASM and the output-format
4214 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4215 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4216 of the various requests the main program makes of the output driver,
4217 and in what order they happen.
4218
4219 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4220
4221 \c nasm -f dbg filename.asm
4222
4223 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4224 However, this will not work well on files which were designed for a
4225 different object format, because each object format defines its own
4226 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4227 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4228 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4229 native object format selected:
4230
4231 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4232 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4233
4234 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4235 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4236 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4237 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4238 the final diagnostic output.
4239
4240 This workaround will still typically not work for programs intended
4241 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4242 directives have side effects of defining the segment and group names
4243 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4244 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4245 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4246 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4247
4248 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4249 them all to its output file.
4250
4251
4252 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4253
4254 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4255 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4256 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4257 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4258 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4259
4260
4261 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4262
4263 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4264 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4265 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4266 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4267 support the \c{.COM} format.
4268
4269 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4270 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4271 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4272 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4273 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4274 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4275 Yann Guidon for contributing the code for this.
4276
4277 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4278 future releases.
4279
4280
4281 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4282
4283 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4284 by linking \c{.OBJ} files together.
4285
4286 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4287 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4288 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4289 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4290 An LZH archiver can be found at
4291 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4292 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4293 sources) called \i{FREELINK}, available from
4294 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4295 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4296 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4297 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4298 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4299
4300 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4301 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4302 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4303 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4304 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4305 field in the output file header; if more than one defines a start
4306 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4307
4308 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4309 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4310 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4311 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4312 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4313 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4314
4315 \c segment code
4316 \c
4317 \c ..start:
4318 \c         mov     ax,data
4319 \c         mov     ds,ax
4320 \c         mov     ax,stack
4321 \c         mov     ss,ax
4322 \c         mov     sp,stacktop
4323
4324 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4325 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4326 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4327 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4328 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4329 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4330 execute on.
4331
4332 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4333 beginning of this code, which means that will be the entry point
4334 into the resulting executable file.
4335
4336 \c         mov     dx,hello
4337 \c         mov     ah,9
4338 \c         int     0x21
4339
4340 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4341 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4342 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4343 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4344
4345 \c         mov     ax,0x4c00
4346 \c         int     0x21
4347
4348 This terminates the program using another DOS system call.
4349
4350 \c segment data
4351 \c
4352 \c hello:  db      'hello, world', 13, 10, '$'
4353
4354 The data segment contains the string we want to display.
4355
4356 \c segment stack stack
4357 \c         resb 64
4358 \c stacktop:
4359
4360 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4361 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4362 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4363 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4364 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4365 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4366 type \c{STACK}.
4367
4368 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4369 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4370 world' and then exit.
4371
4372
4373 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4374
4375 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4376 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4377 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4378 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4379 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4380 \c{.EXE} files.
4381
4382 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4383 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4384 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4385
4386 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4387 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4388 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4389 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4390 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4391 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4392 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4393 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4394 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4395
4396 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4397 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4398 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4399 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4400 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4401 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4402 explicitly issue one of your own.
4403
4404 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4405 since this would require a relocation in the header, and things
4406 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4407 base by copying it out of \c{CS} instead.
4408
4409 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4410 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4411 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4412 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4413 \c{EXE_stack 64}.
4414
4415 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4416 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4417 \c{binexe.asm}.
4418
4419
4420 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4421
4422 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4423 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4424 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4425 output format.
4426
4427
4428 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4429
4430 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4431 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4432 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4433 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4434 like
4435
4436 \c         org 100h
4437 \c
4438 \c section .text
4439 \c
4440 \c start:
4441 \c         ; put your code here
4442 \c
4443 \c section .data
4444 \c
4445 \c         ; put data items here
4446 \c
4447 \c section .bss
4448 \c
4449 \c         ; put uninitialised data here
4450
4451 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4452 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4453 you want to and the code will still end up at the front of the file
4454 where it belongs.
4455
4456 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4457 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4458 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4459 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4460 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4461 run.
4462
4463 To assemble the above program, you should use a command line like
4464
4465 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4466
4467 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4468 explicit output file name were specified, so you have to override it
4469 and give the desired file name.
4470
4471
4472 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4473
4474 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4475 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4476 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4477 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4478 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4479 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4480 file.
4481
4482 If you do this, you need to take care of several things:
4483
4484 \b The first object file containing code should start its code
4485 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4486 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4487 segment, so that the linker or converter program does not have to
4488 adjust address references within the file when generating the
4489 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4490 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4491 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4492 in MASM-compatible assemblers.
4493
4494 \b You don't need to define a stack segment.
4495
4496 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4497 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4498 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4499 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4500
4501
4502 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4503
4504 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4505 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4506 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4507 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4508 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4509 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4510 your code segment.
4511
4512 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4513 the various routines inside the driver which do the work. This
4514 structure should be defined at the start of the code segment, even
4515 though it is not actually code.
4516
4517 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4518 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4519 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4520 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4521
4522
4523 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4524
4525 This section covers the basics of writing assembly routines that
4526 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4527 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4528 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4529
4530
4531 \S{16cunder} External Symbol Names
4532
4533 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4534 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4535 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4536 appears in the C program. So, for example, the function a C
4537 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4538 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4539 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4540 not have to worry about name clashes with C symbols.
4541
4542 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4543 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4544
4545 \c %macro  cglobal 1
4546 \c
4547 \c   global  _%1
4548 \c   %define %1 _%1
4549 \c
4550 \c %endmacro
4551 \c
4552 \c %macro  cextern 1
4553 \c
4554 \c   extern  _%1
4555 \c   %define %1 _%1
4556 \c
4557 \c %endmacro
4558
4559 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4560 \c{%rep} construct could solve this.)
4561
4562 If you then declare an external like this:
4563
4564 \c cextern printf
4565
4566 then the macro will expand it as
4567
4568 \c extern  _printf
4569 \c %define printf _printf
4570
4571 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4572 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4573
4574 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4575 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4576 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4577
4578
4579 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4580
4581 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4582 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4583 writing for. This means you have to keep track of the following
4584 things:
4585
4586 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4587 functions are near. This means that function pointers, when stored
4588 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4589 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4590 never changes its value, and always gives the segment part of the
4591 full function address), and that functions are called using ordinary
4592 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4593 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4594 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4595 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4596
4597 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4598 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4599 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4600 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4601 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4602 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4603 \c{CALL FAR} to call external routines.
4604
4605 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4606 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4607 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4608 segment part of the full data item address).
4609
4610 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4611 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4612 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4613 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4614 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4615 pointers you are passed.
4616
4617 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4618 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4619 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4620 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4621 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4622
4623 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4624 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4625 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4626 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4627 and global data items can both be accessed easily without changing
4628 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4629 segments. However, some memory models (though not the standard
4630 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4631 same value to be removed. Be careful about functions' local
4632 variables in this latter case.
4633
4634 In models with a single code segment, the segment is called
4635 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4636 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4637 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4638 called \i\c{_DATA}.
4639
4640
4641 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4642
4643 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4644 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4645 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4646 doing the calling and the function which gets called.
4647
4648 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4649 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4650 argument specified to the function is pushed last).
4651
4652 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4653 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4654 memory model.
4655
4656 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4657 actually necessary, in functions which do not need to access their
4658 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4659 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4660 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4661 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4662 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4663 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4664
4665 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4666 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4667 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4668 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4669 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4670 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4671 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4672 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4673 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4674 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4675 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4676 parameters in reverse order means that the function knows where to
4677 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4678 remaining ones.
4679
4680 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4681 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4682 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4683
4684 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4685 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4686 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4687 compiler) returned in \c{ST0}.
4688
4689 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4690 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4691 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4692 memory model.
4693
4694 \b When the caller regains control from the callee, the function
4695 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4696 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4697 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4698 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4699 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4700 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4701 removing.
4702
4703 It is instructive to compare this calling convention with that for
4704 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4705 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4706 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4707 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4708 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4709 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4710 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4711 which means that a compiler can give better guarantees about
4712 sequence points without performance suffering.
4713
4714 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4715 The following example is for small model:
4716
4717 \c global  _myfunc
4718 \c
4719 \c _myfunc:
4720 \c         push    bp
4721 \c         mov     bp,sp
4722 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
4723 \c         mov     bx,[bp+4]       ; first parameter to function
4724 \c
4725 \c         ; some more code
4726 \c
4727 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
4728 \c         pop     bp
4729 \c         ret
4730
4731 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4732 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4733 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4734 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4735 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4736 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4737
4738 At the other end of the process, to call a C function from your
4739 assembly code, you would do something like this:
4740
4741 \c extern  _printf
4742 \c
4743 \c       ; and then, further down...
4744 \c
4745 \c       push    word [myint]        ; one of my integer variables
4746 \c       push    word mystring       ; pointer into my data segment
4747 \c       call    _printf
4748 \c       add     sp,byte 4           ; `byte' saves space
4749 \c
4750 \c       ; then those data items...
4751 \c
4752 \c segment _DATA
4753 \c
4754 \c myint         dw    1234
4755 \c mystring      db    'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4756
4757 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4758 code
4759
4760 \c     int myint = 1234;
4761 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4762
4763 In large model, the function-call code might look more like this. In
4764 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4765 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4766 it first.
4767
4768 \c       push    word [myint]
4769 \c       push    word seg mystring   ; Now push the segment, and...
4770 \c       push    word mystring       ; ... offset of "mystring"
4771 \c       call    far _printf
4772 \c       add    sp,byte 6
4773
4774 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4775 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4776 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4777 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4778 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4779 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4780 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4781 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4782 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4783 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4784 word of parameters.
4785
4786
4787 \S{16cdata} Accessing Data Items
4788
4789 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4790 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4791 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4792 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4793 accessed from assembler as
4794
4795 \c extern _i
4796 \c
4797 \c         mov ax,[_i]
4798
4799 And to declare your own integer variable which C programs can access
4800 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4801 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4802
4803 \c global  _j
4804 \c
4805 \c _j      dw      0
4806
4807 To access a C array, you need to know the size of the components of
4808 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4809 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4810 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4811 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4812 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4813 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4814 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4815
4816 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4817 the base of the structure to the field you are interested in. You
4818 can either do this by converting the C structure definition into a
4819 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4820 one offset and using just that.
4821
4822 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4823 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4824 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4825 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4826 Typically, you might find that a structure like
4827
4828 \c struct {
4829 \c     char c;
4830 \c     int i;
4831 \c } foo;
4832
4833 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4834 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4835 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4836 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4837 out how your own compiler does it.
4838
4839
4840 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4841
4842 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4843 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4844 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4845 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4846 the work involved in keeping track of the calling convention.
4847
4848 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built
4849 into NASM's preprocessor. See \k{tasmcompat} for details.)
4850
4851 An example of an assembly function using the macro set is given
4852 here:
4853
4854 \c proc    _nearproc
4855 \c
4856 \c %$i     arg
4857 \c %$j     arg
4858 \c         mov     ax,[bp + %$i]
4859 \c         mov     bx,[bp + %$j]
4860 \c         add     ax,[bx]
4861 \c
4862 \c endproc
4863
4864 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4865 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4866 integer. It returns \c{i + *j}.
4867
4868 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4869 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4870 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4871 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4872 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4873 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4874 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4875
4876 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4877 compact-model code) by default. You can have it generate far
4878 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
4879 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
4880 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
4881 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
4882 dependency on whether data pointers are far or not.
4883
4884 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4885 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
4886 many function parameters will be of type \c{int}.
4887
4888 The large-model equivalent of the above function would look like this:
4889
4890 \c %define FARCODE
4891 \c
4892 \c proc    _farproc
4893 \c
4894 \c %$i     arg
4895 \c %$j     arg     4
4896 \c         mov     ax,[bp + %$i]
4897 \c         mov     bx,[bp + %$j]
4898 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
4899 \c         add     ax,[bx]
4900 \c
4901 \c endproc
4902
4903 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
4904 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
4905 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
4906
4907
4908 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
4909
4910 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
4911 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
4912
4913 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
4914 not required for Pascal.
4915
4916 \b The memory model is always large: functions are far, data
4917 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
4918 (Actually, some functions are near, but only those functions that
4919 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
4920 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
4921 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
4922 data declared in a Pascal program goes into the default data
4923 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
4924 when control is passed to your assembly code. The only things that
4925 do not live in the default data segment are local variables (they
4926 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
4927 data \e{pointers}, however, are far.
4928
4929 \b The function calling convention is different - described below.
4930
4931 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
4932
4933 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
4934 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
4935 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
4936
4937
4938 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
4939
4940 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
4941 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
4942 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
4943 used to denote the function doing the calling and the function which
4944 gets called.
4945
4946 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4947 after another, in normal order (left to right, so that the first
4948 argument specified to the function is pushed first).
4949
4950 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
4951 control to the callee.
4952
4953 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4954 actually necessary, in functions which do not need to access their
4955 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4956 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4957 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4958 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4959 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
4960 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4961
4962 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4963 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4964 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4965 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
4966 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
4967 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
4968 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
4969
4970 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4971 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4972 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4973
4974 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4975 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4976 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
4977 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
4978 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
4979 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
4980 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
4981 places the returned string value at that location. The pointer is
4982 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
4983 \c{RETF} instruction.
4984
4985 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4986 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4987 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
4988 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
4989 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
4990 to be removed from the stack as a side effect of the return
4991 instruction.
4992
4993 \b When the caller regains control from the callee, the function
4994 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
4995 do nothing further.
4996
4997 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
4998 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
4999
5000 \c global  myfunc
5001 \c
5002 \c myfunc: push    bp
5003 \c         mov     bp,sp
5004 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5005 \c         mov     bx,[bp+8]       ; first parameter to function
5006 \c         mov     bx,[bp+6]       ; second parameter to function
5007 \c
5008 \c         ; some more code
5009 \c
5010 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5011 \c         pop     bp
5012 \c         retf    4               ; total size of params is 4
5013
5014 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
5015 assembly code, you would do something like this:
5016
5017 \c extern  SomeFunc
5018 \c
5019 \c        ; and then, further down...
5020 \c
5021 \c        push   word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5022 \c        push   word mystring       ; ... offset of "mystring"
5023 \c        push   word [myint]        ; one of my variables
5024 \c        call   far SomeFunc
5025
5026 This is equivalent to the Pascal code
5027
5028 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
5029 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
5030
5031
5032 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
5033 Name Restrictions
5034
5035 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
5036 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
5037 reading and understanding the various information contained in a
5038 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
5039 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
5040 restrictions:
5041
5042 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
5043 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
5044
5045 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
5046 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
5047
5048 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
5049 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
5050
5051 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
5052 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
5053
5054
5055 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
5056
5057 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
5058 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
5059 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
5060 definition ensures that functions are far (it implies
5061 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
5062 generated with an operand.
5063
5064 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
5065 argument offsets; you must declare your function's arguments in
5066 reverse order. For example:
5067
5068 \c %define PASCAL
5069 \c
5070 \c proc    _pascalproc
5071 \c
5072 \c %$j     arg 4
5073 \c %$i     arg
5074 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5075 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5076 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5077 \c         add     ax,[bx]
5078 \c
5079 \c endproc
5080
5081 This defines the same routine, conceptually, as the example in
5082 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
5083 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
5084 and the contents of the pointer. The only difference between this
5085 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
5086 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
5087 reverse order.
5088
5089
5090 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
5091
5092 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
5093 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
5094 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
5095 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
5096 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
5097 shared libraries.
5098
5099 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
5100 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
5101 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
5102 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
5103 address space no matter what segment you work relative to, and that
5104 you should ignore all segment registers completely. When writing
5105 flat-model application code, you never need to use a segment
5106 override or modify any segment register, and the code-section
5107 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
5108 space as the data-section addresses you access your variables by and
5109 the stack-section addresses you access local variables and procedure
5110 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
5111 offset part.
5112
5113
5114 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
5115
5116 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
5117 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
5118 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
5119
5120
5121 \S{32cunder} External Symbol Names
5122
5123 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
5124 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
5125 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
5126 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
5127 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
5128 underscore on their assembly-language names.
5129
5130 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
5131 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
5132 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
5133 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
5134 though, the leading underscore should not be used.
5135
5136
5137 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
5138
5139 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
5140 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
5141 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
5142 to denote the function doing the calling and the function which gets
5143 called.
5144
5145 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5146 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5147 argument specified to the function is pushed last).
5148
5149 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
5150 control to the callee.
5151
5152 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5153 actually necessary, in functions which do not need to access their
5154 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
5155 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
5156 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
5157 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
5158 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
5159 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5160
5161 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
5162 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
5163 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
5164 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
5165 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
5166 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
5167 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
5168 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
5169 pushing of the parameters in reverse order means that the function
5170 knows where to find its first parameter, which tells it the number
5171 and type of the remaining ones.
5172
5173 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
5174 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5175 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
5176
5177 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5178 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
5179 of the value. Floating-point results are typically returned in
5180 \c{ST0}.
5181
5182 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
5183 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5184 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
5185
5186 \b When the caller regains control from the callee, the function
5187 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5188 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
5189 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5190 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5191 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5192 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5193 removing.
5194
5195 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
5196 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
5197 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
5198 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
5199 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
5200 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
5201 still pushed in right-to-left order.
5202
5203 Thus, you would define a function in C style in the following way:
5204
5205 \c global  _myfunc
5206 \c
5207 \c _myfunc:
5208 \c         push    ebp
5209 \c         mov     ebp,esp
5210 \c         sub     esp,0x40        ; 64 bytes of local stack space
5211 \c         mov     ebx,[ebp+8]     ; first parameter to function
5212 \c
5213 \c         ; some more code
5214 \c
5215 \c         leave                   ; mov esp,ebp / pop ebp
5216 \c         ret
5217
5218 At the other end of the process, to call a C function from your
5219 assembly code, you would do something like this:
5220
5221 \c extern  _printf
5222 \c
5223 \c         ; and then, further down...
5224 \c
5225 \c         push    dword [myint]   ; one of my integer variables
5226 \c         push    dword mystring  ; pointer into my data segment
5227 \c         call    _printf
5228 \c         add     esp,byte 8      ; `byte' saves space
5229 \c
5230 \c         ; then those data items...
5231 \c
5232 \c segment _DATA
5233 \c
5234 \c myint       dd   1234
5235 \c mystring    db   'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5236
5237 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5238
5239 \c     int myint = 1234;
5240 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5241
5242
5243 \S{32cdata} Accessing Data Items
5244
5245 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5246 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5247 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5248 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5249 accessed from assembler as
5250
5251 \c           extern _i
5252 \c           mov eax,[_i]
5253
5254 And to declare your own integer variable which C programs can access
5255 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5256 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5257
5258 \c           global _j
5259 \c _j        dd 0
5260
5261 To access a C array, you need to know the size of the components of
5262 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5263 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5264 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5265 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5266 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5267 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5268 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5269 are also 4 bytes long.
5270
5271 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5272 the base of the structure to the field you are interested in. You
5273 can either do this by converting the C structure definition into a
5274 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5275 one offset and using just that.
5276
5277 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5278 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5279 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5280 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5281 Typically, you might find that a structure like
5282
5283 \c struct {
5284 \c     char c;
5285 \c     int i;
5286 \c } foo;
5287
5288 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5289 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5290 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5291 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5292 out how your own compiler does it.
5293
5294
5295 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5296
5297 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5298 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5299 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5300 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5301 the work involved in keeping track of the calling convention.
5302
5303 An example of an assembly function using the macro set is given
5304 here:
5305
5306 \c proc    _proc32
5307 \c
5308 \c %$i     arg
5309 \c %$j     arg
5310 \c         mov     eax,[ebp + %$i]
5311 \c         mov     ebx,[ebp + %$j]
5312 \c         add     eax,[ebx]
5313 \c
5314 \c endproc
5315
5316 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5317 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5318 integer. It returns \c{i + *j}.
5319
5320 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5321 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5322 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5323 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5324 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5325 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5326 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5327
5328 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5329 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5330 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5331
5332
5333 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5334 Libraries}
5335
5336 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5337 because it contains support for \i{position-independent code}
5338 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5339 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5340 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5341
5342 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5343 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5344 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5345 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5346
5347 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5348 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5349 of the running process. The contents of the library's code section
5350 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5351
5352 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5353 this:
5354
5355 \c         mov     eax,[myvar]             ; WRONG
5356
5357 Instead, the linker provides an area of memory called the
5358 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5359 constant distance from your library's code, so if you can find out
5360 where your library is loaded (which is typically done using a
5361 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5362 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5363 linker-generated entries in the GOT.
5364
5365 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5366 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5367 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5368 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5369 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5370 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5371
5372
5373 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5374
5375 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5376 external symbol:
5377
5378 \c extern  _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5379 \c extern  __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5380
5381 At the beginning of any function in your shared library which plans
5382 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5383 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5384 in this form:
5385
5386 \c func:   push    ebp
5387 \c         mov     ebp,esp
5388 \c         push    ebx
5389 \c         call    .get_GOT
5390 \c .get_GOT:
5391 \c         pop     ebx
5392 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5393 \c
5394 \c         ; the function body comes here
5395 \c
5396 \c         mov     ebx,[ebp-4]
5397 \c         mov     esp,ebp
5398 \c         pop     ebp
5399 \c         ret
5400
5401 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5402 second leading underscore.)
5403
5404 The first two lines of this function are simply the standard C
5405 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5406 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5407 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5408 libraries use this register to store the address of the GOT.
5409
5410 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5411 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5412 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5413 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5414 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5415 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5416 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5417 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5418 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5419 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5420 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5421 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5422 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5423 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5424 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5425 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5426
5427 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5428 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5429 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5430
5431 \c %macro  get_GOT 0
5432 \c
5433 \c         call    %%getgot
5434 \c   %%getgot:
5435 \c         pop     ebx
5436 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5437 \c
5438 \c %endmacro
5439
5440 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5441
5442 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5443 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5444 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5445 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5446 way this works is like this:
5447
5448 \c         lea     eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5449
5450 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5451 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5452 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5453 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5454
5455 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5456 them, they are shared between code modules in the library, but do
5457 not get exported from the library to the program that loaded it.
5458 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5459 can access them in the same way as local variables, using the above
5460 \c{..gotoff} mechanism.
5461
5462 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5463 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5464 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5465
5466
5467 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5468
5469 If your library needs to get at an external variable (external to
5470 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5471 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5472 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5473 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5474 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5475 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5476 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5477 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5478 you would code
5479
5480 \c         mov     eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5481
5482 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5483 linker, when it builds the shared library, collects together every
5484 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5485 has every necessary entry present.
5486
5487 Common variables must also be accessed in this way.
5488
5489
5490 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5491
5492 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5493 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5494 you have to give the size of the data item. This is because the
5495 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5496 entries for any exported functions, and also moves exported data
5497 items away from the library's data section in which they were
5498 declared.
5499
5500 So to export a function to users of the library, you must use
5501
5502 \c global  func:function           ; declare it as a function
5503 \c
5504 \c func:   push    ebp
5505 \c
5506 \c         ; etc.
5507
5508 And to export a data item such as an array, you would have to code
5509
5510 \c global  array:data array.end-array      ; give the size too
5511 \c
5512 \c array:  resd    128
5513 \c .end:
5514
5515 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5516 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5517 end up living in the data section of the main program, rather than
5518 in your library's data section, where you declared it. So you will
5519 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5520 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5521 effectively, it has become).
5522
5523 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5524 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5525 sort of code:
5526
5527 \c dataptr:        dd      global_data_item        ; WRONG
5528
5529 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5530 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5531 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5532 pointing at your data section instead of at the exported global
5533 which resides elsewhere.
5534
5535 Instead of the above code, then, you must write
5536
5537 \c dataptr:        dd      global_data_item wrt ..sym
5538
5539 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5540 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5541 at that address, rather than just relocating by section base.
5542
5543 Either method will work for functions: referring to one of your
5544 functions by means of
5545
5546 \c funcptr:        dd      my_function
5547
5548 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5549
5550 \c funcptr:        dd      my_function wrt .sym
5551
5552 will give the address of the procedure linkage table for the
5553 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5554 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5555
5556
5557 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5558
5559 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5560 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5561 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5562 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5563 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5564 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5565 in the main program can be transparently passed off to their real
5566 destinations.
5567
5568 To call an external routine, you must use another special PIC
5569 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5570 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5571 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5572 ..plt}.
5573
5574
5575 \S{link} Generating the Library File
5576
5577 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5578 you then generate your shared library with a command such as
5579
5580 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5581 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5582
5583 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5584 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5585 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5586 library file name, with a version number, into the library:
5587
5588 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5589
5590 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5591 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5592
5593
5594 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5595
5596 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5597 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5598 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5599 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5600 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5601 one, or jumps between different-size segments.
5602
5603
5604 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5605
5606 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5607 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5608 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5609 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5610 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5611 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5612 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5613 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5614
5615 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5616 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5617 segment, so just coding, for example,
5618
5619 \c         jmp     0x1234:0x56789ABC       ; wrong!
5620
5621 will not work, since the offset part of the address will be
5622 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5623 one.
5624
5625 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5626 generate the required instruction by coding it manually, using
5627 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5628 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5629
5630 \c         jmp     dword 0x1234:0x56789ABC         ; right
5631
5632 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5633 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5634 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5635 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5636 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5637 segment to a 32-bit one.
5638
5639 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5640 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5641
5642 \c         jmp     word 0x8765:0x4321      ; 32 to 16 bit
5643
5644 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5645 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5646 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5647
5648
5649 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5650 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5651
5652 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5653 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5654 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5655 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
5656 32-bit segment, or vice versa.
5657
5658 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
5659 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
5660 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
5661 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
5662
5663 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
5664 the address, since any effective address containing a 32-bit
5665 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
5666
5667 \c         mov     eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
5668 \c         mov     dword [fs:eax],0x11223344
5669
5670 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
5671 instruction and a register) if you already know the precise offset
5672 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
5673 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
5674 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
5675
5676 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
5677 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
5678
5679 \c         mov     dword [fs:dword my_offset],0x11223344
5680
5681 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
5682 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
5683 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
5684
5685 \c         mov     dword [dword fs:my_offset],0x11223344
5686
5687 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
5688 which controls the size of the data stored at the address, with the
5689 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
5690 address itself. The two can quite easily be different:
5691
5692 \c         mov     word [dword 0x12345678],0x9ABC
5693
5694 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
5695 offset.
5696
5697 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
5698 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
5699
5700 \c         call    dword far [fs:word 0x4321]
5701
5702 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
5703 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
5704 offset), and calls that address.
5705
5706
5707 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
5708
5709 The other way you might want to access data might be using the
5710 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
5711 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
5712 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
5713 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
5714
5715 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
5716 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
5717 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
5718 desired address into \c{ESI} and then code
5719
5720 \c         a32     lodsb
5721
5722 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
5723 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
5724 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
5725 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5726
5727 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5728 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5729 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5730 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5731 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5732 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5733 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5734 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5735 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5736 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5737 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5738 size from the code segment.
5739
5740 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5741 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5742 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5743 give the value of the segment register being manipulated. To force
5744 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5745 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5746
5747 \c         o16 push    ss
5748 \c         o16 push    ds
5749
5750 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5751 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5752 one.
5753
5754 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5755 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5756
5757
5758 \C{trouble} Troubleshooting
5759
5760 This chapter describes some of the common problems that users have
5761 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5762 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5763 that isn't listed here.
5764
5765
5766 \H{problems} Common Problems
5767
5768 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5769
5770 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5771 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5772 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5773 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5774 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5775 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5776 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5777 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5778
5779
5780 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5781
5782 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5783 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5784 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5785 longer.
5786
5787 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5788 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5789 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5790 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5791 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5792 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5793 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5794 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5795 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5796 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5797 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5798 instructions should be generated.
5799
5800
5801 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5802
5803 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5804 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5805 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5806 sector, people who are used to MASM tend to code
5807
5808 \c         ORG 0
5809 \c
5810 \c         ; some boot sector code
5811 \c
5812 \c         ORG 510
5813 \c         DW 0xAA55
5814
5815 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5816 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5817 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5818
5819 \c         ORG 0
5820 \c
5821 \c         ; some boot sector code
5822 \c
5823 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
5824 \c         DW 0xAA55
5825
5826 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5827 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5828 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5829 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5830 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5831 find out what's wrong with it.
5832
5833
5834 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5835
5836 The other common problem with the above code is people who write the
5837 \c{TIMES} line as
5838
5839 \c         TIMES 510-$ DB 0
5840
5841 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5842 the difference between them is also a pure number and can happily be
5843 fed to \c{TIMES}.
5844
5845 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5846 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5847 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5848 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5849 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5850 information back to the expression evaluator. So from the
5851 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5852 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5853 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5854 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5855
5856 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5857 line in the form
5858
5859 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
5860
5861 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5862 and so their difference is a pure number. This will solve the
5863 problem and generate sensible code.
5864
5865
5866 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5867
5868 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5869 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5870 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
5871 \i\c{bugtracker} at
5872 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
5873 (click on "Bugs"), or if that fails then through one of the
5874 contacts in \k{contact}.
5875
5876 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5877 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
5878 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
5879 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
5880 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
5881 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
5882 there.
5883
5884 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
5885 information:
5886
5887 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
5888 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
5889
5890 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
5891 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
5892 you were using the standard distribution binaries out of the
5893 archive. If you were using a locally built executable, try to
5894 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
5895 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
5896 it.
5897
5898 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
5899 it. Give us the precise command line, and the contents of the
5900 \c{NASMENV} environment variable if any.
5901
5902 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
5903 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
5904 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
5905 got, and the exact linker command line. If the problem involves
5906 linking against object files generated by a compiler, tell us what
5907 compiler, what version, and what command line or options you used.
5908 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
5909 with the command-line version of the compiler.)
5910
5911 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
5912 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
5913 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
5914 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
5915 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
5916 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
5917 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
5918 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
5919 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
5920 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
5921 demonstrate the problem is much easier to work with than a
5922 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
5923 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
5924
5925 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
5926 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
5927 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
5928 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
5929 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
5930 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
5931 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
5932 generating'; `the object file produced from this source code crashes
5933 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
5934 should be 77 instead'.
5935
5936 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
5937 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
5938 generates the same file, or whether the problem is related to
5939 portability issues between our development platforms and yours. We
5940 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
5941 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
5942 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
5943 for us.
5944
5945 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
5946 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
5947 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
5948 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
5949 differently from us.
5950
5951
5952 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
5953
5954                   The Netwide Disassembler, NDISASM
5955
5956 \H{ndisintro} Introduction
5957
5958
5959 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
5960 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
5961 complete with a full instruction table, and not make as much use of
5962 it as possible, so here's a disassembler which shares the
5963 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
5964
5965 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
5966 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
5967 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
5968 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
5969 disassembles.
5970
5971
5972 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
5973
5974 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
5975 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
5976 are on a Unix system.
5977
5978
5979 \H{ndisrun} Running NDISASM
5980
5981 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
5982
5983 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
5984
5985 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
5986 provided of course that you remember to specify which it is to work
5987 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
5988 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
5989
5990 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
5991 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
5992 summary of command line options.
5993
5994
5995 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
5996
5997 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
5998 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
5999 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
6000 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
6001 this.
6002
6003 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
6004 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
6005 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
6006 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
6007 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
6008
6009 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
6010
6011 \c        ndisasm -o100h filename.com
6012
6013 will do the trick.
6014
6015
6016 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
6017
6018 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
6019 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
6020 will faithfully plough through the data section, producing machine
6021 instructions wherever it can (although most of them will look
6022 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
6023 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
6024 Then it will reach the code section.
6025
6026 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
6027 instruction from part of the data section, and its file position is
6028 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
6029 entirely possible that another spurious instruction will get
6030 generated, starting with the final byte of the data section, and
6031 then the correct first instruction in the code section will not be
6032 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
6033 ideal.
6034
6035 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
6036 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
6037 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
6038 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
6039 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
6040 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
6041 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
6042 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
6043 the instructions in your code section.
6044
6045 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
6046 in terms of the program origin, not the file position. So if you
6047 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
6048 do
6049
6050 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
6051
6052 rather than
6053
6054 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
6055
6056 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
6057 to, just by repeating the \c{-s} option.
6058
6059
6060 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
6061 \I\c{auto-sync}
6062
6063 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
6064 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
6065 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
6066 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
6067 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
6068 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
6069 needed.
6070
6071 On the other hand, why should you have to specify the sync point
6072 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
6073 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
6074 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
6075
6076 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
6077 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
6078 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
6079 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
6080 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
6081 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
6082 processed, there isn't much it can do about it...)
6083
6084 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
6085 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
6086 the register contains) or involves a segment address (in which case
6087 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
6088 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
6089
6090 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
6091 points in all the right places, and save you from having to place
6092 any sync points manually. However, it should be stressed that
6093 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
6094 you may still have to place some manually.
6095
6096 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
6097 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
6098 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
6099 options.
6100
6101 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
6102 fluke, something in your data section should disassemble to a
6103 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
6104 sync point in a totally random place, for example in the middle of
6105 one of the instructions in your code section. So you may end up with
6106 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
6107 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
6108 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
6109 suppress disassembly of the data area.
6110
6111
6112 \S{ndisother} Other Options
6113
6114 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
6115 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
6116 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
6117 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
6118
6119 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
6120 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
6121 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
6122 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
6123 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
6124 anyway.
6125
6126
6127 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
6128
6129 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
6130 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
6131 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
6132 developer's site \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
6133 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
6134 new features as well.
6135
6136 Future plans include awareness of which processors certain
6137 instructions will run on, and marking of instructions that are too
6138 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
6139 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
6140 or whatever).
6141
6142 That's All Folks!
6143
6144 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
6145
6146 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
6147 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
6148 one anyway. You have been warned.
6149
6150
6151 \A{iref} x86 Instruction Reference
6152
6153 This appendix provides a complete list of the machine instructions
6154 which NASM will assemble, and a short description of the function of
6155 each one.
6156
6157 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
6158 details of the instructions' function, such as which exceptions they
6159 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
6160 site, \W{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}\c{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}.
6161
6162 Instead, this appendix is intended primarily to provide
6163 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
6164 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
6165 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
6166 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
6167 counter registers should be used if the default is not the one
6168 desired.
6169
6170 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
6171 groups of instructions with similar functions are lumped together in
6172 the same entry. Most of them don't move very far from their
6173 alphabetic position because of this.
6174
6175
6176 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
6177
6178 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
6179 using the following notation:
6180
6181 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
6182 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
6183 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
6184 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
6185 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
6186 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
6187 \c{ECX}) may be specified explicitly.
6188
6189 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
6190 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
6191 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
6192 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
6193 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
6194 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
6195 ESP,BYTE 16} for the latter.
6196
6197 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
6198 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
6199 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
6200 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
6201 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
6202 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
6203
6204 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
6205 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
6206 allowing the normal range of register combinations and effective
6207 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
6208 and \c{memoffs32}.
6209
6210 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
6211 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
6212 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
6213 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
6214
6215
6216 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
6217
6218 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
6219 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
6220 following way:
6221
6222 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
6223 that number.
6224
6225 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
6226 one of the operands to the instruction is a register, and the
6227 `register value' of that register should be added to the hex number
6228 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
6229 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
6230 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
6231 given in \k{iref-rv}.
6232
6233 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
6234 that the instruction name has a condition code suffix, and the
6235 numeric representation of the condition code should be added to the
6236 hex number to produce the generated byte. For example, the code
6237 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
6238 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6239 representations are given in \k{iref-cc}.
6240
6241 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6242 of the operands to the instruction is a memory address or register
6243 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6244 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6245 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6246 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6247 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6248 addresses is given in \k{iref-ea}.
6249
6250 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6251 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6252 register, and that an effective address should be generated with the
6253 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6254 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6255 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6256 \k{iref-rv}.
6257
6258 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6259 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6260 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6261 doubleword respectively.
6262
6263 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6264 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6265 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6266 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6267 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6268 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6269 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6270
6271 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6272 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6273 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6274 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6275 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6276 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6277 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6278
6279 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6280 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6281 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6282 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6283 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6284 32}.
6285
6286 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6287 indicate the address size of the given form of the instruction.
6288 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6289 required.
6290
6291
6292 \S{iref-rv} Register Values
6293
6294 Where an instruction requires a register value, it is already
6295 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6296 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6297 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6298 there is no problem with registers of different types sharing an
6299 encoding value.
6300
6301 The encodings for the various classes of register are:
6302
6303 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6304 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6305 7.
6306
6307 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6308 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6309
6310 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6311 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6312 \c{EDI} is 7.
6313
6314 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6315 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6316
6317 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6318 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6319 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6320
6321 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6322 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6323 is 7.
6324
6325 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6326 and \c{CR4} is 4.
6327
6328 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6329 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6330
6331 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6332 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6333
6334 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6335 is also the register value for that register.)
6336
6337
6338 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6339
6340 The available condition codes are given here, along with their
6341 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6342 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6343
6344 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6345 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6346 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6347
6348 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6349
6350 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6351 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6352
6353 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6354 and \c{NZ} are 5.
6355
6356 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6357 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6358
6359 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6360
6361 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6362 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6363
6364 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6365 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6366
6367 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6368 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6369 \c{NLE} are 15.
6370
6371 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6372 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6373
6374 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6375 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6376 in \k{iref-Flags}
6377
6378
6379 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6380
6381 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6382 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6383 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6384 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6385 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6386 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6387 The instructions that use this will give details of what the various
6388 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6389 is happening.
6390
6391 \c Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result   QNaN
6392 \c  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   if NaN   Signal
6393 \c         ing               B Is 2nd Operand         Operand  Invalid
6394 \c
6395 \c EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6396 \c
6397 \c LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6398 \c
6399 \c LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6400 \c                or-equal
6401 \c
6402 \c ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6403 \c               than                          Operands,
6404 \c                                             Use LT
6405 \c
6406 \c ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6407 \c               than-or-equal                 Operands,
6408 \c                                             Use LE
6409 \c
6410 \c UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6411 \c
6412 \c NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6413 \c
6414 \c NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6415 \c               than
6416 \c
6417 \c NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6418 \c               than-or-
6419 \c               equal
6420 \c
6421 \c ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6422 \c               than                          Operands,
6423 \c                                             Use NLT
6424 \c
6425 \c ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6426 \c               than-                         Operands,
6427 \c               or-equal                      Use NLE
6428 \c
6429 \c ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6430
6431 The unordered relationship is true when at least one of the two
6432 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6433
6434 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6435 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6436 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6437 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6438 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6439 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6440 format.
6441
6442
6443 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6444
6445 The status flags provide some information about the result of the
6446 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6447 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6448 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6449
6450 There are 6 status flags:
6451
6452 \c CF - Carry flag.
6453
6454 Set if an arithmetic operation generates a
6455 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6456 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6457 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6458 arithmetic.
6459
6460 \c PF - Parity flag.
6461
6462 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6463 number of 1 bits; cleared otherwise.
6464
6465 \c AF - Adjust flag.
6466
6467 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6468 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6469 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6470
6471 \c ZF - Zero flag.
6472
6473 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6474
6475 \c SF - Sign flag.
6476
6477 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6478 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6479 indicates a negative value.)
6480
6481 \c OF - Overflow flag.
6482
6483 Set if the integer result is too large a positive number or too
6484 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6485 destination operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6486 overflow condition for signed-integer (two's complement) arithmetic.
6487
6488
6489 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6490
6491 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6492 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6493 displacement field.
6494
6495 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6496 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6497 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6498 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6499 not relevant to the effective address being encoded, and either
6500 contains an extension to the instruction opcode or the register
6501 value of another operand.
6502
6503 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6504 rather than a memory access. This is always done by setting the
6505 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6506 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6507 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6508 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6509 displacement field are both absent.
6510
6511 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6512 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6513 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6514 given below) are:
6515
6516 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6517 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6518
6519 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6520 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6521 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6522 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6523 means \c{BX} only.
6524
6525 However, there is a special case:
6526
6527 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6528 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6529 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6530 long, and no registers are added to the displacement.
6531
6532 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6533 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6534 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6535 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6536
6537 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6538 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6539 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6540
6541 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6542 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6543
6544 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6545 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6546 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6547 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6548 scaling of registers to be added to the displacement.
6549
6550 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6551 registers (an optional base register, and an optional index register
6552 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6553 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6554 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6555 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6556
6557 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6558 register.
6559
6560 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6561 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6562 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6563
6564 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6565 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6566 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6567
6568 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6569
6570 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6571 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6572 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6573 long, and no registers are added to the displacement.
6574
6575 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6576 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6577 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6578 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6579 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6580 still processed in the normal way).
6581
6582
6583 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6584
6585 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6586 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6587
6588 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6589 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6590 instructions run on all processors above the given type; those that
6591 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6592 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6593 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6594 capability.
6595
6596 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6597 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6598 3DNow! instruction set are documented as such.
6599
6600 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6601 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6602 extended MMX instruction set.
6603
6604 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6605 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6606 including 486DX, Pentium and above).
6607
6608 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6609 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6610 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6611 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6612
6613 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6614 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6615
6616 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6617 management instruction. Many of these may only be used in protected
6618 mode, or only at privilege level zero.
6619
6620 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6621 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6622 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6623 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6624
6625 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6626 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6627 be supported on any given machine.
6628
6629 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6630 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6631 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
6632
6633
6634 \H{iref-inst} x86 Instruction Set
6635
6636
6637 \S{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
6638 Adjustments
6639
6640 \c AAA                           ; 37                   [8086]
6641
6642 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
6643
6644 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
6645 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
6646
6647 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
6648 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
6649
6650 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
6651 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
6652 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
6653 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
6654 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
6655 \k{insDAA}.
6656
6657 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
6658 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
6659 register: by means of examining the value in the low nibble of
6660 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
6661 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
6662 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
6663 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
6664 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
6665
6666 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
6667 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
6668 \c{ADD}.
6669
6670 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
6671 have multiplied two decimal digits together and left the result
6672 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
6673 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
6674 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
6675 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
6676 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
6677
6678 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
6679 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
6680 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
6681 be changed.
6682
6683
6684 \S{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
6685
6686 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
6687 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
6688 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
6689
6690 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
6691 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
6692 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
6693
6694 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
6695 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
6696 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
6697
6698 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
6699 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
6700
6701 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
6702 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
6703 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
6704
6705 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
6706 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
6707 its destination (first) operand. The destination operand can be a
6708 register or a memory location. The source operand can be a register,
6709 a memory location or an immediate value.
6710
6711 The flags are set according to the result of the operation: in
6712 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6713 subsequent \c{ADC} instruction.
6714
6715 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6716 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6717 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6718 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6719 form of the instruction.
6720
6721 To add two numbers without also adding the contents of the carry
6722 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
6723
6724
6725 \S{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
6726
6727 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
6728 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
6729 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
6730
6731 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
6732 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
6733 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
6734
6735 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6736 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6737 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6738
6739 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6740 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6741
6742 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
6743 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
6744 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
6745
6746 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
6747 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
6748 The destination operand can be a register or a memory location.
6749 The source operand can be a register, a memory location or an
6750 immediate value.
6751
6752 The flags are set according to the result of the operation: in
6753 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6754 subsequent \c{ADC} instruction.
6755
6756 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6757 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6758 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6759 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6760 form of the instruction.
6761
6762
6763 \S{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
6764
6765 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6766
6767 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
6768 FP value pairs.
6769
6770 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
6771 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
6772
6773 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6774 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6775
6776
6777 \S{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
6778
6779 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
6780
6781 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
6782 FP value pairs
6783
6784 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
6785 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
6786 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
6787 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
6788
6789 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6790 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6791
6792
6793 \S{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
6794
6795 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
6796
6797 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
6798 and destination operands and stores the double-precision FP result
6799 in the destination operand.
6800
6801 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
6802 \c    dst[64-127) remains unchanged.
6803
6804 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6805 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
6806
6807
6808 \S{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
6809
6810 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6811
6812 \c{ADDSS} adds the low single-precision FP values from the source
6813 and destination operands and stores the single-precision FP result
6814 in the destination operand.
6815
6816 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
6817 \c    dst[32-127] remains unchanged.
6818
6819 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6820 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
6821
6822
6823 \S{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
6824
6825 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
6826 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
6827 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
6828
6829 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
6830 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
6831 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
6832
6833 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
6834 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
6835 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
6836
6837 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
6838 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
6839
6840 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
6841 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
6842 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
6843
6844 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
6845 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
6846 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
6847 destination (first) operand. The destination operand can be a
6848 register or a memory location. The source operand can be a register,
6849 a memory location or an immediate value.
6850
6851 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6852 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6853 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6854 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6855 form of the instruction.
6856
6857 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
6858 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
6859
6860
6861 \S{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
6862 Packed Double-Precision FP Values
6863
6864 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6865
6866 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
6867 floating-point values in the destination register, and then
6868 performs a logical AND between the two double-precision
6869 floating-point values in the source operand and the temporary
6870 inverted result, storing the result in the destination register.
6871
6872 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
6873 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
6874
6875 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6876 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6877
6878
6879 \S{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
6880 Packed Single-Precision FP Values
6881
6882 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
6883
6884 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
6885 floating-point values in the destination register, and then
6886 performs a logical AND between the four single-precision
6887 floating-point values in the source operand and the temporary
6888 inverted result, storing the result in the destination register.
6889
6890 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
6891 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
6892 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
6893 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
6894
6895 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6896 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6897
6898
6899 \S{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
6900
6901 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6902
6903 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
6904 floating point values in the source and destination operand, and
6905 stores the result in the destination register.
6906
6907 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
6908 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
6909
6910 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6911 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6912
6913
6914 \S{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
6915
6916 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
6917
6918 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
6919 floating point values in the source and destination operand, and
6920 stores the result in the destination register.
6921
6922 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
6923 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
6924 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
6925 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
6926
6927 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6928 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6929
6930
6931 \S{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
6932
6933 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
6934
6935 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
6936 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
6937 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
6938 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
6939 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
6940 change had to be made.
6941
6942
6943 \S{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
6944
6945 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
6946 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
6947
6948 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
6949 containing two signed values of the same size as its first operand
6950 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
6951 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
6952 register passed as its first operand is less than the first of the
6953 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
6954 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
6955
6956
6957 \S{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
6958
6959 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
6960 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
6961
6962 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
6963 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
6964
6965 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
6966 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
6967 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
6968 contents of the destination operand are undefined. If the source
6969 operand is zero, the zero flag is set.
6970
6971 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
6972 instead, so it finds the most significant set bit.
6973
6974 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
6975 significant). The destination operand can only be a register.
6976 The source operand can be a register or a memory location.
6977
6978
6979 \S{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
6980
6981 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
6982
6983 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
6984 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
6985 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
6986 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
6987 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
6988
6989
6990 \S{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
6991
6992 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
6993 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
6994 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
6995 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
6996
6997 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
6998 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
6999 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
7000 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
7001
7002 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
7003 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
7004 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
7005 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
7006
7007 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
7008 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
7009 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
7010 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
7011
7012 These instructions all test one bit of their first operand, whose
7013 index is given by the second operand, and store the value of that
7014 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
7015 to 15 or 31 (most significant).
7016
7017 In addition to storing the original value of the bit into the carry
7018 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
7019 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
7020 not modify its operands.
7021
7022 The destination can be a register or a memory location. The source can
7023 be a register or an immediate value.
7024
7025 If the destination operand is a register, the bit offset should be
7026 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
7027 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
7028 by the processor.
7029
7030 If the destination operand is a memory location, then an immediate
7031 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
7032 is in a register, then it can be anything within the signed range of
7033 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
7034
7035
7036 \S{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
7037
7038 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
7039 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
7040 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
7041 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
7042 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
7043 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
7044 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
7045
7046 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
7047 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
7048 stack, and then jumping to a given address.
7049
7050 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
7051 call, i.e. a destination segment address is specified in the
7052 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
7053 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
7054
7055 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
7056 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
7057 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
7058 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
7059
7060 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
7061 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
7062 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7063
7064 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
7065 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7066 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7067 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
7068 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
7069
7070 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
7071 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7072 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7073 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7074 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
7075
7076 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
7077 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
7078 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
7079
7080 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7081 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7082 is not strictly necessary.
7083
7084
7085 \S{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
7086
7087 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
7088 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
7089
7090 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
7091 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
7092
7093 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
7094 by replicating the top bit of the original value to fill the
7095 extended one.
7096
7097 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
7098 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
7099 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
7100 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
7101 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
7102
7103
7104 \S{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
7105
7106 \c CLC                           ; F8                   [8086]
7107 \c CLD                           ; FC                   [8086]
7108 \c CLI                           ; FA                   [8086]
7109 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
7110
7111 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
7112 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
7113 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
7114 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
7115
7116 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
7117 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
7118 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
7119
7120
7121 \S{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
7122
7123 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
7124
7125 \c{CLFLUSH} invalidates the cache line that contains the linear address
7126 specified by the source operand from all levels of the processor cache
7127 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
7128 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
7129 to memory before invalidation. The source operand points to a
7130 byte-sized memory location.
7131
7132 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
7133 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
7134 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
7135 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
7136
7137
7138 \S{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
7139
7140 \c CMC                           ; F5                   [8086]
7141
7142 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
7143 to 1, and vice versa.
7144
7145
7146 \S{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
7147
7148 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
7149 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
7150
7151 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
7152 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
7153 it does nothing.
7154
7155 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
7156
7157 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
7158 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7159 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7160 conditional moves are supported.
7161
7162
7163 \S{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
7164
7165 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
7166 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
7167 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
7168
7169 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
7170 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
7171 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
7172
7173 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
7174 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
7175 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
7176
7177 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
7178 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
7179
7180 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
7181 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
7182 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
7183
7184 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
7185 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
7186 taken place, but does not store the result of the subtraction
7187 anywhere.
7188
7189 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7190 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7191 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7192 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7193 form of the instruction.
7194
7195 The destination operand can be a register or a memory location. The
7196 source can be a register, memory location or an immediate value of
7197 the same size as the destination.
7198
7199
7200 \S{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
7201 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
7202 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
7203
7204 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7205
7206 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7207 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7208 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7209 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7210 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7211 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7212 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7213 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7214
7215 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
7216 FP values in the source and destination operands, and returns the
7217 result of the comparison in the destination register. The result of
7218 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7219 all 0s (comparison false).
7220
7221 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7222 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7223
7224 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7225 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7226 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7227 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7228 \c{Condition Predicates} are:
7229
7230 \c EQ     0   Equal
7231 \c LT     1   Less-than
7232 \c LE     2   Less-than-or-equal
7233 \c UNORD  3   Unordered
7234 \c NE     4   Not-equal
7235 \c NLT    5   Not-less-than
7236 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7237 \c ORD    7   Ordered
7238
7239 For more details of the comparison predicates, and details of how
7240 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7241
7242
7243 \S{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7244 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7245 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7246
7247 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE]
7248
7249 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE]
7250 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE]
7251 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE]
7252 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE]
7253 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE]
7254 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE]
7255 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE]
7256 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE]
7257
7258 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7259 FP values in the source and destination operands, and returns the
7260 result of the comparison in the destination register. The result of
7261 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7262 all 0s (comparison false).
7263
7264 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7265 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7266
7267 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7268 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7269 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7270 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7271 \c{Condition Predicates} are:
7272
7273 \c EQ     0   Equal
7274 \c LT     1   Less-than
7275 \c LE     2   Less-than-or-equal
7276 \c UNORD  3   Unordered
7277 \c NE     4   Not-equal
7278 \c NLT    5   Not-less-than
7279 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7280 \c ORD    7   Ordered
7281
7282 For more details of the comparison predicates, and details of how
7283 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7284
7285
7286 \S{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7287
7288 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7289 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7290 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7291
7292 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7293 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7294 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7295 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7296 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7297
7298 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7299 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7300 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7301 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7302
7303 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7304 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7305 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7306 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7307
7308 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7309 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7310 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7311
7312 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7313 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7314 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7315 first unequal or equal byte is found.
7316
7317
7318 \S{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7319 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7320 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7321
7322 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7323
7324 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7325 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7326 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7327 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7328 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7329 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7330 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7331 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7332
7333 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7334 FP values in the source and destination operands, and returns the
7335 result of the comparison in the destination register. The result of
7336 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7337 all 0s (comparison false).
7338
7339 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7340 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7341
7342 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7343 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7344 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7345 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7346 \c{Condition Predicates} are:
7347
7348 \c EQ     0   Equal
7349 \c LT     1   Less-than
7350 \c LE     2   Less-than-or-equal
7351 \c UNORD  3   Unordered
7352 \c NE     4   Not-equal
7353 \c NLT    5   Not-less-than
7354 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7355 \c ORD    7   Ordered
7356
7357 For more details of the comparison predicates, and details of how
7358 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7359
7360
7361 \S{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7362 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7363 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7364
7365 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE]
7366
7367 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE]
7368 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE]
7369 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE]
7370 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE]
7371 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE]
7372 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE]
7373 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE]
7374 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE]
7375
7376 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7377 FP values in the source and destination operands, and returns the
7378 result of the comparison in the destination register. The result of
7379 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7380 all 0s (comparison false).
7381
7382 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7383 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7384
7385 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7386 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7387 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7388 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7389 \c{Condition Predicates} are:
7390
7391 \c EQ     0   Equal
7392 \c LT     1   Less-than
7393 \c LE     2   Less-than-or-equal
7394 \c UNORD  3   Unordered
7395 \c NE     4   Not-equal
7396 \c NLT    5   Not-less-than
7397 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7398 \c ORD    7   Ordered
7399
7400 For more details of the comparison predicates, and details of how
7401 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7402
7403
7404 \S{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7405
7406 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7407 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7408 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7409
7410 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7411 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7412 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7413
7414 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7415 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7416 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7417 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7418
7419 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7420 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7421 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7422 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7423 clears the zero flag and leaves the destination alone.
7424
7425 The destination can be either a register or a memory location. The
7426 source is a register.
7427
7428 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7429 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7430 value in shared memory, for example, you might load the value into
7431 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7432 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7433 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7434 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7435 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7436 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7437 another processor has modified the value in between your load and
7438 your attempted store, the store does not happen, and you are
7439 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7440 and try again.
7441
7442
7443 \S{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7444
7445 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7446
7447 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7448 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7449 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7450 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7451 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7452
7453 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7454 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7455 environments.
7456
7457
7458 \S{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7459
7460 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7461
7462 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7463 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7464 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7465 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7466
7467 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7468 an \c{XMM} register or a memory location.
7469
7470 The flags are set according to the following rules:
7471
7472 \c    Result          Flags        Values
7473
7474 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7475 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7476 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7477 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7478
7479
7480 \S{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7481
7482 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE]
7483
7484 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7485 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7486 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7487 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7488
7489 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7490 an \c{XMM} register or a memory location.
7491
7492 The flags are set according to the following rules:
7493
7494 \c    Result          Flags        Values
7495
7496 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7497 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7498 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7499 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7500
7501
7502 \S{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7503
7504 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7505
7506 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7507 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7508 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7509 input contents of \c{EAX}.
7510
7511 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7512 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7513 (memory modification, flag modification, register modification) of
7514 previous instructions have been completed before the next
7515 instruction gets fetched.
7516
7517 The information returned is as follows:
7518
7519 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7520 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7521 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7522 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7523 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7524 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7525
7526 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7527 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7528 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7529 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7530 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7531 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7532 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7533
7534 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7535 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7536 Buffers).
7537
7538 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7539 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7540
7541
7542 \S{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7543 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7544
7545 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7546
7547 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7548 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7549 operand.
7550
7551 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7552 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7553 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7554
7555
7556 \S{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7557 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7558
7559 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7560
7561 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7562 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7563 operand.
7564
7565 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7566 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7567
7568 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7569
7570
7571 \S{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7572 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7573
7574 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7575
7576 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7577 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7578 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7579 set to all 0s.
7580
7581 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7582 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7583
7584 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7585
7586
7587 \S{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7588 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7589
7590 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7591
7592 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7593 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7594 operand.
7595
7596 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7597 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7598
7599 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7600
7601
7602 \S{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7603 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7604
7605 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7606
7607 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7608 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7609 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7610 destination is set to all 0s.
7611
7612 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7613 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7614
7615 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7616
7617
7618 \S{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7619 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7620
7621 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7622
7623 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7624 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7625 operand.
7626
7627 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7628 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7629
7630 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7631
7632
7633 \S{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
7634 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
7635
7636 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE]
7637
7638 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
7639 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
7640 of the destination operand. The high quadword of the destination
7641 remains unchanged.
7642
7643 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7644 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7645
7646 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7647
7648
7649 \S{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
7650 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7651
7652 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7653
7654 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
7655 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7656
7657 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7658 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7659
7660 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7661
7662
7663 \S{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
7664 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
7665
7666 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7667
7668 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
7669 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
7670 operand.
7671
7672 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7673 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7674 is a register, the input values are in the low quadword.
7675
7676 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7677
7678
7679 \S{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
7680 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7681
7682 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE]
7683
7684 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
7685 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
7686 operand.
7687
7688 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7689 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7690 source is a register, the input values are in the low quadword.
7691
7692 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7693
7694
7695 \S{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
7696 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7697
7698 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7699
7700 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
7701 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7702
7703 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7704 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7705 source is a register, the input value is in the low quadword.
7706
7707 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7708
7709
7710 \S{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
7711 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
7712
7713 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE]
7714
7715 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
7716 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
7717 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
7718
7719 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7720 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7721 source is a register, the input value is in the low quadword.
7722
7723 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7724
7725
7726 \S{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
7727 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
7728
7729 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7730
7731 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
7732 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7733 operand. The high quadword is left unchanged.
7734
7735 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7736 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7737
7738 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7739
7740
7741 \S{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
7742 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
7743
7744 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
7745
7746 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
7747 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
7748 The upper 3 doublewords are left unchanged.
7749
7750 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7751 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7752
7753 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7754
7755
7756 \S{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
7757 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
7758
7759 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7760
7761 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
7762 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7763 operand. The upper quadword is left unchanged.
7764
7765 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7766 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7767 register, the input value is contained in the low doubleword.
7768
7769 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7770
7771
7772 \S{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
7773 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7774
7775 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE]
7776
7777 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
7778 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7779
7780 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7781 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
7782 source is a register, the input value is in the low doubleword.
7783
7784 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7785
7786
7787 \S{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
7788 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7789
7790 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7791
7792 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
7793 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7794 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
7795 quadword is set to all 0s.
7796
7797 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7798 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7799
7800 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7801
7802
7803 \S{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
7804 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7805
7806 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7807
7808 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
7809 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7810 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7811
7812 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7813 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7814
7815 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7816
7817
7818 \S{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
7819 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7820
7821 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7822
7823 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
7824 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7825 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7826
7827 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7828 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7829
7830 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7831
7832
7833 \S{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
7834 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7835
7836 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE]
7837
7838 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
7839 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
7840 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
7841 the source is a register, the input values are in the low quadword.
7842
7843 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7844 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7845 is a register, the input value is in the low quadword.
7846
7847 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7848
7849
7850 \S{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
7851 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7852
7853 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
7854
7855 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
7856 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7857 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7858
7859 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7860 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
7861 register, the input value is in the low quadword.
7862
7863 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7864
7865
7866 \S{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
7867 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7868
7869 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE]
7870
7871 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
7872 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7873 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7874
7875 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7876 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7877 register, the input value is in the low doubleword.
7878
7879 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7880
7881
7882 \S{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
7883
7884 \c DAA                           ; 27                   [8086]
7885 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
7886
7887 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
7888 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
7889 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
7890 equivalents, see \k{insAAA}.
7891
7892 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
7893 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
7894 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
7895 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
7896 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
7897 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
7898 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
7899 of digits.
7900
7901 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
7902 instructions rather than \c{ADD}.
7903
7904
7905 \S{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
7906
7907 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
7908 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
7909 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
7910 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
7911 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
7912
7913 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
7914 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
7915 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
7916
7917 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
7918 execution.
7919
7920 See also \c{INC} (\k{insINC}).
7921
7922
7923 \S{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
7924
7925 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
7926 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
7927 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
7928
7929 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
7930 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
7931 implicit, in the following way:
7932
7933 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
7934 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
7935
7936 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
7937 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
7938
7939 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
7940 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
7941
7942 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
7943 see \k{insIDIV}.
7944
7945
7946 \S{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
7947
7948 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7949
7950 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
7951 the destination operand by the two packed double-precision FP
7952 values in the source operand, and stores the packed double-precision
7953 results in the destination register.
7954
7955 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7956 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7957
7958 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
7959 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
7960
7961
7962 \S{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
7963
7964 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
7965
7966 \c{DIVPS} divides the four packed single-precision FP values in
7967 the destination operand by the four packed single-precision FP
7968 values in the source operand, and stores the packed single-precision
7969 results in the destination register.
7970
7971 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7972 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7973
7974 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
7975 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
7976 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
7977 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
7978
7979
7980 \S{insDIVSD} \i\c{DIVSD}: Scalar Double-Precision FP Divide
7981
7982 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7983
7984 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
7985 destination operand by the low-order double-precision FP value in
7986 the source operand, and stores the double-precision result in the
7987 destination register.
7988
7989 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7990 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
7991
7992 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
7993 \c    dst[64-127] remains unchanged.
7994
7995
7996 \S{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
7997
7998 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
7999
8000 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
8001 destination operand by the low-order single-precision FP value in
8002 the source operand, and stores the single-precision result in the
8003 destination register.
8004
8005 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8006 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
8007
8008 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
8009 \c    dst[32-127] remains unchanged.
8010
8011
8012 \S{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
8013
8014 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
8015
8016 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
8017 are available) to all ones, meaning all registers are available for
8018 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
8019 and before executing any subsequent floating-point operations.
8020
8021
8022 \S{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
8023
8024 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
8025
8026 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
8027 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
8028 definition above refers to the first operand) gives the amount of
8029 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
8030 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
8031 Pascal, with nested procedures).
8032
8033 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
8034 equivalent to
8035
8036 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
8037 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
8038 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
8039
8040 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
8041 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
8042 \c{EBP}.
8043
8044 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
8045 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
8046 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
8047
8048 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
8049 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
8050 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
8051 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
8052 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
8053 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
8054 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
8055 for nesting levels up to 31.
8056
8057 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
8058 instruction: see \k{insLEAVE}.
8059
8060
8061 \S{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
8062
8063 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
8064
8065 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
8066 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
8067 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
8068
8069
8070 \S{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
8071
8072 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
8073
8074 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
8075 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
8076
8077
8078 \S{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
8079
8080 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
8081 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
8082
8083 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8084 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8085
8086 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
8087 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
8088
8089 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
8090 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
8091
8092 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
8093 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
8094 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
8095
8096 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
8097 register stack after storing the result.
8098
8099 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
8100
8101 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
8102 (\k{insFIADD})
8103
8104
8105 \S{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
8106
8107 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
8108 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
8109
8110 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
8111 number from the given memory address, converts it to a real, and
8112 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
8113 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
8114 register stack.
8115
8116
8117 \S{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
8118
8119 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
8120
8121 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
8122 negative numbers become positive, and vice versa.
8123
8124
8125 \S{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
8126
8127 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
8128 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
8129
8130 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
8131 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
8132 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
8133 exceptions) to finish first.
8134
8135
8136 \S{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
8137
8138 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
8139 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
8140
8141 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
8142 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
8143
8144 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
8145 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
8146
8147 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
8148 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
8149
8150 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
8151 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
8152
8153 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
8154 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
8155
8156 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
8157 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
8158
8159 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
8160 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
8161
8162 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
8163 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
8164 condition is satisfied, and does nothing if not.
8165
8166 The conditions are not the same as the standard condition codes used
8167 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
8168 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
8169 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
8170 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
8171 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
8172 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
8173 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
8174 (The flag state which signals this is the setting of the parity
8175 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
8176 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
8177
8178 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
8179 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
8180 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
8181 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
8182 FPU flags.
8183
8184 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
8185 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
8186 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
8187 conditional moves are supported.
8188
8189
8190 \S{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
8191 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
8192
8193 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
8194 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
8195 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8196 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8197
8198 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
8199 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
8200 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8201 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8202
8203 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
8204
8205 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
8206 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
8207
8208 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
8209 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
8210
8211 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
8212 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8213 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
8214 if \c{ST0} is less than the given operand.
8215
8216 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
8217 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8218 the register stack twice.
8219
8220 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
8221 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
8222 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8223 immediately followed by conditional jump or conditional move
8224 instructions.
8225
8226 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
8227 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
8228 will handle them silently and set the condition code flags to an
8229 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8230
8231
8232 \S{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
8233
8234 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
8235
8236 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
8237 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8238
8239 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
8240
8241
8242 \S{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8243
8244 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8245
8246 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8247 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8248 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8249 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8250
8251
8252 \S{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8253
8254 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8255 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8256
8257 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8258 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8259
8260 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8261 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8262 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8263
8264 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8265 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8266 to finish what it was doing first.
8267
8268
8269 \S{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8270
8271 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8272 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8273
8274 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8275 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8276
8277 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8278 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8279
8280 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
8281 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
8282
8283 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8284 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8285
8286 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8287 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8288
8289 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8290 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8291
8292 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8293 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8294
8295 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8296 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8297 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8298 operand.
8299
8300 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8301 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8302 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8303 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8304 operand.
8305
8306 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8307 once it has finished.
8308
8309 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8310 once it has finished.
8311
8312 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8313
8314
8315 \S{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8316
8317 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW]
8318
8319 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8320 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8321 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8322 is undefined, and this allows a faster context switch between
8323 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8324 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8325
8326
8327 \S{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8328
8329 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8330 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8331
8332 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8333
8334 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8335 pops the register stack.
8336
8337
8338 \S{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8339
8340 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8341 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8342
8343 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8344 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8345
8346
8347 \S{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8348
8349 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8350 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8351
8352 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8353 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8354
8355 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8356 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8357 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8358
8359
8360 \S{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8361
8362 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8363 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8364
8365 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8366 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8367
8368 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8369 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8370 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8371 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8372
8373
8374 \S{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8375
8376 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8377 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8378 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8379
8380 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8381 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8382
8383 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8384 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8385 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8386
8387 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8388 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8389 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8390 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8391
8392
8393 \S{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8394
8395 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8396 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8397
8398 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8399 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8400
8401
8402 \S{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8403
8404 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8405
8406 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8407 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8408 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8409 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8410 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8411 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8412
8413
8414 \S{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8415
8416 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8417 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8418
8419 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8420 registers as empty, without actually change their values, clears
8421 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8422 waiting for pending exceptions to clear.
8423
8424
8425 \S{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8426
8427 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8428 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8429
8430 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8431 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8432
8433 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8434 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8435 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8436 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8437 result in \c{ST0}.
8438
8439
8440 \S{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8441
8442 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8443 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8444 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8445 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8446
8447 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8448 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8449
8450
8451 \S{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8452
8453 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8454 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8455 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8456 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8457 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8458 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8459 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8460
8461 These instructions push specific standard constants on the FPU
8462 register stack.
8463
8464 \c  Instruction    Constant pushed
8465
8466 \c  FLD1           1
8467 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8468 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8469 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8470 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8471 \c  FLDPI          pi
8472 \c  FLDZ           zero
8473
8474
8475 \S{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8476
8477 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8478
8479 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8480 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8481 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8482 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8483 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8484 loading the new control word.
8485
8486
8487 \S{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8488
8489 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8490
8491 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8492 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8493 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8494 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8495
8496
8497 \S{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8498
8499 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8500 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8501
8502 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8503 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8504
8505 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8506 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8507
8508 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8509 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8510
8511 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8512 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8513 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8514 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8515
8516
8517 \S{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8518
8519 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8520
8521 \c{FNOP} does nothing.
8522
8523
8524 \S{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8525
8526 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8527 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8528
8529 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8530 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8531 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8532 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8533 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8534 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8535 the X coordinate, not merely an arctangent).
8536
8537 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8538 and stores the result back into \c{ST0}.
8539
8540 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8541
8542
8543 \S{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8544
8545 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8546 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8547
8548 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8549 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8550 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8551 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8552 added back on to the result to get back to the original value in
8553 \c{ST0}.
8554
8555 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8556 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8557 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8558 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8559 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8560 magnitude of \c{ST1}.
8561
8562 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8563 they may not manage to provide the final result, but might leave
8564 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8565 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8566 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8567 until C2 becomes clear.
8568
8569
8570 \S{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8571
8572 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8573
8574 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8575 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8576 the result back in \c{ST0}.
8577
8578
8579 \S{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8580
8581 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8582 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8583
8584 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8585
8586 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8587 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8588 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8589 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8590 state from the same area of memory.
8591
8592 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8593 pending floating-point exceptions to clear.
8594
8595
8596 \S{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8597
8598 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8599
8600 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8601 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8602 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8603
8604
8605 \S{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8606
8607 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8608
8609 This instruction initialises protected mode on the 287 floating-point
8610 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8611 above treat the instruction as a no-operation.
8612
8613
8614 \S{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8615
8616 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8617 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8618
8619 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8620 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8621 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8622 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8623 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8624
8625 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8626
8627
8628 \S{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8629
8630 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8631
8632 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
8633 result in \c{ST0}.
8634
8635
8636 \S{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
8637
8638 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
8639 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
8640 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
8641
8642 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
8643 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
8644 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
8645 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
8646
8647 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
8648 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
8649 register stack.
8650
8651
8652 \S{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
8653
8654 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
8655 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
8656
8657 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
8658 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
8659 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
8660
8661 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
8662 for pending floating-point exceptions to clear.
8663
8664
8665 \S{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
8666
8667 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
8668 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
8669
8670 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
8671 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
8672 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
8673 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
8674 (\k{insFLDENV}).
8675
8676 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
8677 for pending floating-point exceptions to clear.
8678
8679
8680 \S{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
8681
8682 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
8683 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
8684
8685 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
8686 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
8687
8688 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
8689 memory area.
8690
8691 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
8692 for pending floating-point exceptions to clear.
8693
8694
8695 \S{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
8696
8697 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
8698 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
8699
8700 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8701 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8702
8703 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
8704 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
8705
8706 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
8707 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
8708
8709 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8710 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8711
8712 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
8713 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
8714
8715 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
8716 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
8717
8718 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
8719 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
8720
8721 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
8722 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
8723 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
8724 the result in the operand.
8725
8726 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
8727 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
8728 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8729 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
8730 operand.
8731
8732 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
8733 once it has finished.
8734
8735 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
8736 once it has finished.
8737
8738
8739 \S{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
8740
8741 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
8742
8743 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
8744 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8745 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
8746 negative.
8747
8748
8749 \S{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
8750
8751 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
8752 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
8753
8754 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
8755 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
8756
8757 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
8758
8759 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
8760 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
8761
8762 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
8763 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
8764
8765 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
8766 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
8767 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
8768 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
8769
8770 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
8771 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8772 the register stack twice.
8773
8774 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
8775 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
8776 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8777 immediately followed by conditional jump or conditional move
8778 instructions.
8779
8780 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
8781 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
8782 handle them silently and set the condition code flags to an
8783 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8784
8785
8786 \S{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
8787
8788 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
8789
8790 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
8791 the type of value stored in \c{ST0}:
8792
8793 \c  Register contents     Flags
8794
8795 \c  Unsupported format    000
8796 \c  NaN                   001
8797 \c  Finite number         010
8798 \c  Infinity              011
8799 \c  Zero                  100
8800 \c  Empty register        101
8801 \c  Denormal              110
8802
8803 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
8804
8805
8806 \S{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
8807
8808 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
8809 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8810 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8811 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8812
8813 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
8814 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
8815
8816
8817 \S{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8818
8819 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU]
8820
8821 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
8822 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
8823 by the source operand. This data should have been written by a previous
8824 \c{FXSAVE}.
8825
8826
8827 \S{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8828
8829 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU]
8830
8831 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
8832 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
8833 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
8834 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
8835 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
8836
8837 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
8838 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
8839 after the state has been saved. This instruction has been optimised
8840 to maximize floating-point save performance.
8841
8842
8843 \S{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
8844
8845 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
8846
8847 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
8848 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
8849 then pushes the significand on the register stack (so that the
8850 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
8851
8852
8853 \S{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
8854
8855 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
8856 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
8857
8858 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
8859 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
8860 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
8861 positive.
8862
8863 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
8864 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
8865 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
8866
8867
8868 \S{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
8869
8870 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
8871
8872 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
8873 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
8874 reset.
8875
8876 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
8877
8878
8879 \S{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
8880
8881 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8882 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8883
8884 The implied operation of this instruction is:
8885
8886 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
8887 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
8888
8889 Writes a bit string from the source operand to the destination.
8890 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
8891 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
8892 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
8893 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
8894 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
8895 documented, and I have been unable to find any official source of
8896 documentation on it.
8897
8898 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
8899 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
8900 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
8901 (see \k{insXBTS}).
8902
8903
8904 \S{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
8905
8906 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
8907 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
8908 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
8909
8910 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
8911 provided is the divisor; the dividend and destination operands
8912 are implicit, in the following way:
8913
8914 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
8915 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8916
8917 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
8918 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8919
8920 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8921 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8922
8923 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
8924 see \k{insDIV}.
8925
8926
8927 \S{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
8928
8929 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
8930 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
8931 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
8932
8933 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
8934 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
8935
8936 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [286]
8937 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [286]
8938 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
8939 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
8940
8941 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [286]
8942 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [286]
8943 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
8944 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
8945
8946 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
8947 single-operand form, the other operand and destination are
8948 implicit, in the following way:
8949
8950 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
8951 the product is stored in \c{AX}.
8952
8953 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
8954 the product is stored in \c{DX:AX}.
8955
8956 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
8957 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
8958
8959 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
8960 result in the destination (first) operand. The three-operand
8961 form multiplies its last two operands and stores the result in
8962 the first operand.
8963
8964 The two-operand form with an immediate second operand is in
8965 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
8966 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
8967 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
8968 same operand (the first one).
8969
8970 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
8971 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
8972 and is sign-extended to the length of the other source operand.
8973 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
8974 NASM to generate this form of the instruction.
8975
8976 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
8977 instruction: see \k{insMUL}.
8978
8979
8980 \S{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
8981
8982 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
8983 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
8984 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
8985 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
8986 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
8987 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
8988
8989 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
8990 and stores it in the given destination register. The port number may
8991 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
8992 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
8993
8994
8995 \S{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
8996
8997 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
8998 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
8999 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
9000 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
9001 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
9002
9003 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
9004 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
9005 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
9006
9007 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
9008
9009 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
9010
9011
9012 \S{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
9013
9014 \c INSB                          ; 6C                   [186]
9015 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
9016 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
9017
9018 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
9019 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
9020 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9021 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
9022
9023 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9024 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9025 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9026 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9027
9028 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9029 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9030 overridden.
9031
9032 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
9033 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9034 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
9035
9036 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9037 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9038
9039 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
9040
9041
9042 \S{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
9043
9044 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
9045
9046 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
9047 number from 0 to 255.
9048
9049 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
9050 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
9051 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
9052 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
9053 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
9054
9055
9056 \S{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
9057
9058 \c INT1                          ; F1                   [P6]
9059 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
9060 \c INT01                         ; F1                   [P6]
9061
9062 \c INT3                          ; CC                   [8086]
9063 \c INT03                         ; CC                   [8086]
9064
9065 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
9066 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
9067 function to their longer counterparts, but take up less code space.
9068 They are used as breakpoints by debuggers.
9069
9070 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
9071 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
9072 though not documented, on some processors down to the 286, but is
9073 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
9074 normally used as a breakpoint by debuggers.
9075
9076 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
9077 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
9078 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
9079 and also does not go through interrupt redirection.
9080
9081
9082 \S{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
9083
9084 \c INTO                          ; CE                   [8086]
9085
9086 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
9087 if and only if the overflow flag is set.
9088
9089
9090 \S{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
9091
9092 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
9093
9094 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9095 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9096 It does not write the contents of the caches back to memory first:
9097 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
9098 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
9099
9100
9101 \S{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
9102
9103 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
9104
9105 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
9106 associated with the supplied memory address.
9107
9108
9109 \S{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
9110
9111 \c IRET                          ; CF                   [8086]
9112 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
9113 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
9114
9115 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
9116 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
9117 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
9118
9119 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
9120 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
9121 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
9122 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
9123 taking 12 bytes off the stack.
9124
9125 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
9126 on the default \c{BITS} setting at the time.
9127
9128
9129 \S{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
9130
9131 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
9132 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
9133
9134 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
9135 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
9136 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
9137
9138 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
9139 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
9140 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
9141 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
9142 \c{NEAR} keyword.
9143
9144 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
9145 instruction, for clarity, but is not necessary.
9146
9147 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
9148
9149
9150 \S{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
9151
9152 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
9153 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
9154
9155 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
9156 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
9157 same thing, but with \c{ECX}.
9158
9159
9160 \S{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
9161
9162 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
9163 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
9164 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
9165 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
9166 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
9167 \c JMP FAR mem32                 ; o32 FF /5            [386]
9168 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
9169 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
9170
9171 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
9172 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
9173 current segment.
9174
9175 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
9176 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
9177 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
9178 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
9179
9180 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
9181 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
9182 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
9183
9184 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
9185 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
9186 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
9187 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
9188 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
9189
9190 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
9191 segment), loading the destination address out of memory or out of a
9192 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
9193 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
9194 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
9195
9196 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
9197 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
9198 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
9199
9200 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
9201 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
9202 is not strictly necessary.
9203
9204
9205 \S{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
9206
9207 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
9208
9209 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
9210 low byte of the flags word.
9211
9212 The operation of \c{LAHF} is:
9213
9214 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
9215
9216 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
9217
9218
9219 \S{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
9220
9221 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
9222 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
9223
9224 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
9225 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
9226 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
9227 destination (first) operand.
9228
9229
9230 \S{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
9231  Control/Status
9232
9233 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
9234
9235 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
9236 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
9237 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9238 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9239
9240 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
9241
9242 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9243
9244
9245 \S{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9246
9247 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9248 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9249
9250 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9251 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9252
9253 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9254 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9255
9256 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9257 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9258
9259 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9260 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9261
9262 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9263 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9264 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9265 the given register (depending on the size of the register), then
9266 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9267 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9268 segment registers.
9269
9270
9271 \S{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9272
9273 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9274 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9275
9276 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9277 the effective address specified by its second operand as if it were
9278 going to load or store data from it, but instead it stores the
9279 calculated address into the register specified by its first operand.
9280 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9281 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9282
9283 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9284 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9285 operand, as if it were a memory reference.
9286
9287 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9288 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9289 If the address and operand size are not the same, then if the
9290 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9291 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9292
9293
9294 \S{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9295
9296 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9297
9298 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9299 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9300 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9301 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9302
9303
9304 \S{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9305
9306 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9307
9308 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9309 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9310 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9311 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9312
9313 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9314 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9315
9316 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9317 performance through such techniques as out-of-order issue and
9318 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9319 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9320 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9321 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9322 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9323 routines that consume that data.
9324
9325 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9326
9327 \c           Mod (7:6)        = 11B
9328 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9329 \c           R/M (2:0)        = 000B
9330
9331 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9332 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9333
9334 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9335
9336
9337 \S{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9338
9339 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9340 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9341 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9342
9343 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9344 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9345 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9346 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9347 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9348 than segment/offset pairs.
9349
9350 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9351 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9352 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9353
9354 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9355
9356
9357 \S{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9358
9359 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9360
9361 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9362 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9363 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9364
9365
9366 \S{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9367
9368 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9369 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9370
9371 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9372 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9373 The opcode differs between the 286 and the 386.
9374
9375 The function of the instruction is to load all information relating
9376 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9377 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9378 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9379
9380
9381 \S{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9382
9383 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9384 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9385 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9386
9387 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9388 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9389 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9390 \c{ESI}.
9391
9392 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9393 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9394 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9395 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9396
9397 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9398 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9399 example, \c{ES LODSB}).
9400
9401 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9402 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9403 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9404
9405
9406 \S{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9407
9408 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9409 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9410 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9411
9412 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9413 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9414 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9415 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9416 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9417 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9418
9419 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9420 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9421 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9422 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9423 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9424 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9425
9426 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9427 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9428 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9429 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9430 a range of 128 bytes.
9431
9432 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9433 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9434 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9435 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9436
9437
9438 \S{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9439
9440 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9441 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9442
9443 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9444 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9445 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9446 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9447 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9448 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9449 loaded into the destination (first) operand.
9450
9451
9452 \S{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9453
9454 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9455
9456 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9457 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9458 and loads them into the Task Register.
9459
9460
9461 \S{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9462
9463 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9464
9465 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9466 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9467 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9468 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9469 1 = write) on a per-byte basis.
9470
9471
9472 \S{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9473
9474 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX]
9475
9476 \c{MASKMOVQ} stores data from mm1 to the location specified by
9477 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9478 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9479 register mm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9480 1 = write) on a per-byte basis.
9481
9482
9483 \S{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9484
9485 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9486
9487 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9488 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9489 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9490 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9491 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9492 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9493
9494
9495 \S{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9496
9497 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE]
9498
9499 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9500 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9501 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9502 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9503 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9504 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9505
9506
9507 \S{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9508
9509 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9510
9511 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9512 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9513 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9514 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9515 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9516 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9517 is left unchanged.
9518
9519
9520 \S{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9521
9522 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE]
9523
9524 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9525 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9526 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9527 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9528 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9529 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9530 destination are left unchanged.
9531
9532
9533 \S{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9534
9535 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9536
9537 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9538 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9539 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9540 instruction are completed before any reads and writes after the
9541 \c{MFENCE} instruction.
9542
9543 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9544 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9545 instruction (such as \c{CPUID}).
9546
9547 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9548 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9549 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9550 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9551 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9552 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9553 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9554 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9555
9556 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9557
9558 \c           Mod (7:6)        = 11B
9559 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9560 \c           R/M (2:0)        = 000B
9561
9562 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9563 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9564
9565 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9566
9567
9568 \S{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9569
9570 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9571
9572 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9573 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9574 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9575 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9576 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9577 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9578
9579
9580 \S{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9581
9582 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE]
9583
9584 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9585 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9586 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9587 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9588 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9589 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9590
9591
9592 \S{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9593
9594 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9595
9596 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9597 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9598 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9599 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9600 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9601 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9602 is left unchanged.
9603
9604
9605 \S{insMINSS} \i\c{MINSS}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9606
9607 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE]
9608
9609 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9610 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9611 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9612 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9613 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9614 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9615 destination are left unchanged.
9616
9617
9618 \S{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9619
9620 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9621 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9622 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9623 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9624 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9625 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9626
9627 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9628 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9629 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9630 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9631 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9632 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
9633
9634 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
9635 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
9636 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
9637 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
9638 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
9639 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
9640
9641 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
9642 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
9643 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
9644 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
9645
9646 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
9647 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
9648 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
9649 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
9650 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
9651 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
9652
9653 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
9654 destination (first) operand.
9655
9656 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
9657 same size, except for moving between a segment register and an
9658 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
9659 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
9660 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
9661 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
9662 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
9663 undefined.
9664
9665 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
9666
9667 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
9668
9669 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
9670 non-Intel Pentium class processors.
9671
9672
9673 \S{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
9674
9675 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9676 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9677
9678 \c{MOVAPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9679 FP values from the source operand to the destination. When the source
9680 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9681 16-byte boundary.
9682
9683 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9684 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
9685
9686
9687 \S{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
9688
9689 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE]
9690 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE]
9691
9692 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9693 FP values from the source operand to the destination. When the source
9694 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9695 16-byte boundary.
9696
9697 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9698 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
9699
9700
9701 \S{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
9702
9703 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
9704 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
9705 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9706 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9707
9708 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
9709 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
9710 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
9711 to fill the destination register.
9712
9713
9714 \S{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
9715
9716 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9717
9718 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
9719 destination operand.
9720
9721
9722 \S{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
9723
9724 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9725 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9726
9727 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
9728 destination operand. When the source or destination operand is a
9729 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9730
9731 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
9732 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
9733
9734
9735 \S{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
9736
9737 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9738 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9739
9740 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
9741 destination operand. When the source or destination operand is a
9742 memory location, the memory may be unaligned.
9743
9744 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
9745 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
9746
9747
9748 \S{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
9749
9750 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
9751
9752 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9753 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
9754 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
9755
9756 The operation of this instruction is:
9757
9758 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
9759 \c    dst[64-127] remains unchanged.
9760
9761
9762 \S{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
9763
9764 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9765 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9766
9767 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
9768 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9769 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9770
9771 The operation of this instruction is:
9772
9773 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9774
9775 or
9776
9777 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9778 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9779
9780
9781 \S{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
9782
9783 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
9784 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
9785
9786 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9787 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9788 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9789
9790 The operation of this instruction is:
9791
9792 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9793
9794 or
9795
9796 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9797 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9798
9799
9800 \S{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
9801
9802 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE]
9803
9804 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9805 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
9806 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
9807
9808 The operation of this instruction is:
9809
9810 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
9811 \c    dst[64-127] := src[0-63].
9812
9813 \S{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
9814
9815 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9816 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9817
9818 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
9819 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9820 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9821
9822 The operation of this instruction is:
9823
9824 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9825
9826 or
9827
9828 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9829 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9830
9831 \S{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
9832
9833 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
9834 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE]
9835
9836 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9837 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9838 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9839
9840 The operation of this instruction is:
9841
9842 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9843
9844 or
9845
9846 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9847 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9848
9849
9850 \S{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
9851
9852 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
9853
9854 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
9855 bits of each double-precision FP number of the source operand.
9856
9857
9858 \S{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
9859
9860 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE]
9861
9862 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
9863 bits of each single-precision FP number of the source operand.
9864
9865
9866 \S{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
9867
9868 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9869
9870 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9871 register to the destination memory location, using a non-temporal
9872 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9873
9874
9875 \S{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
9876
9877 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
9878
9879 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
9880 to the destination memory location, using a non-temporal
9881 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9882
9883
9884 \S{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9885 FP Values Non Temporal
9886
9887 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9888
9889 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9890 register to the destination memory location, using a non-temporal
9891 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9892 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9893
9894
9895 \S{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9896 FP Values Non Temporal
9897
9898 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE]
9899
9900 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9901 register to the destination memory location, using a non-temporal
9902 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9903 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9904
9905
9906 \S{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
9907
9908 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
9909
9910 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
9911 to the destination memory location, using a non-temporal
9912 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9913
9914
9915 \S{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
9916
9917 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
9918 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
9919
9920 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9921 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9922
9923 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
9924 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
9925 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
9926 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
9927
9928
9929 \S{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
9930
9931 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9932
9933 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
9934 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
9935
9936
9937 \S{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
9938
9939 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
9940 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
9941 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
9942
9943 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
9944 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
9945 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
9946 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
9947
9948 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
9949 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
9950 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
9951 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9952
9953 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9954 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9955 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
9956 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
9957
9958 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
9959 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9960 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9961
9962 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9963 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9964
9965
9966 \S{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
9967
9968 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9969 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9970
9971 \c{MOVSD} moves a double-precision FP value from the source operand
9972 to the destination operand. When the source or destination is a
9973 register, the low-order FP value is read or written.
9974
9975
9976 \S{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
9977
9978 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE]
9979 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE]
9980
9981 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
9982 to the destination operand. When the source or destination is a
9983 register, the low-order FP value is read or written.
9984
9985
9986 \S{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
9987
9988 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
9989 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
9990 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
9991
9992 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
9993 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
9994 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
9995
9996 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
9997 its destination (first) operand, and copies the result into the
9998 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
9999 rather than sign-extending.
10000
10001
10002 \S{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
10003
10004 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10005 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10006
10007 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10008 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10009 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10010
10011 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10012 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
10013
10014
10015 \S{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
10016
10017 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE]
10018 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE]
10019
10020 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10021 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10022 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10023
10024 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10025 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
10026
10027
10028 \S{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
10029
10030 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
10031 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
10032 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
10033
10034 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
10035 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
10036 the following way:
10037
10038 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
10039 product is stored in \c{AX}.
10040
10041 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
10042 the product is stored in \c{DX:AX}.
10043
10044 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
10045 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
10046
10047 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
10048 instruction: see \k{insIMUL}.
10049
10050
10051 \S{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
10052
10053 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10054
10055 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
10056 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10057
10058
10059 \S{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
10060
10061 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE]
10062
10063 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
10064 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10065
10066
10067 \S{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
10068
10069 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10070
10071 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
10072 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
10073
10074
10075 \S{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
10076
10077 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE]
10078
10079 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
10080 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
10081
10082
10083 \S{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
10084
10085 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
10086 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
10087 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
10088
10089 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
10090 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
10091 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
10092
10093 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
10094 negation (invert all the bits and then add one) of the original
10095 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
10096 the bits).
10097
10098
10099 \S{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
10100
10101 \c NOP                           ; 90                   [8086]
10102
10103 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
10104 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
10105 processor mode; see \k{insXCHG}).
10106
10107
10108 \S{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
10109
10110 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
10111 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
10112 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
10113
10114 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
10115 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
10116 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
10117
10118 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
10119 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
10120 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
10121
10122 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
10123 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
10124
10125 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
10126 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
10127 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
10128
10129 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10130 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10131 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10132 in the destination (first) operand.
10133
10134 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
10135 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
10136 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
10137 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
10138 form of the instruction.
10139
10140 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
10141 operation on the 64-bit MMX registers.
10142
10143
10144 \S{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
10145
10146 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10147
10148 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10149 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10150 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10151
10152
10153 \S{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
10154
10155 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE]
10156
10157 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10158 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10159 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10160
10161
10162 \S{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
10163
10164 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
10165 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
10166 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
10167 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
10168 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
10169 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
10170
10171 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
10172 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
10173 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
10174 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
10175
10176
10177 \S{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
10178
10179 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
10180 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
10181 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
10182
10183 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
10184 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
10185 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
10186 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
10187
10188 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
10189 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
10190 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
10191 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10192
10193 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10194 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10195 example, \c{es outsb}).
10196
10197 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
10198 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
10199 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10200
10201 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10202 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10203
10204
10205 \S{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
10206
10207 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
10208 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
10209 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
10210
10211 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10212 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10213 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10214
10215 All these instructions start by combining the source and destination
10216 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
10217 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
10218 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
10219 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
10220
10221 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
10222 the words to bytes, using signed saturation. It then packs the bytes
10223 into the destination register in the same order the words were in.
10224
10225 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10226 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
10227 register.
10228
10229 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10230 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
10231
10232 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
10233 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
10234 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
10235 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
10236 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
10237 number that will fit.
10238
10239
10240 \S{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10241
10242 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10243 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10244 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10245
10246 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10247 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10248 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10249
10250 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10251 result in the destination (first) operand.
10252
10253 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10254 individually;
10255
10256 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10257
10258 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10259
10260 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10261 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10262 discarded.
10263
10264
10265 \S{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10266
10267 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10268
10269 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10270
10271 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10272 stores the result in the destination register.
10273
10274 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10275 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10276 discarded.
10277
10278
10279 \S{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10280
10281 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10282 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10283
10284 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10285 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10286
10287 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10288 result in the destination (first) operand.
10289 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10290 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10291
10292 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10293 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10294 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10295 the available space.
10296
10297
10298 \S{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10299
10300 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10301
10302 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10303 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10304 is placed in an implied register.
10305
10306 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10307 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10308 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10309
10310
10311 \S{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10312
10313 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10314 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10315
10316 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10317 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10318
10319 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10320 result in the destination (first) operand.
10321 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10322 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10323
10324 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10325 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10326 that will fit in the available space.
10327
10328
10329 \S{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10330
10331 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10332 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10333
10334 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10335 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10336
10337
10338 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10339 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10340 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10341 destination (first) operand.
10342
10343 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10344 complement operation on the destination (first) operand first.
10345
10346
10347 \S{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10348
10349 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10350
10351 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10352 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10353 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10354 operates as a \c{NOP}.
10355
10356
10357 \S{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10358
10359 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10360
10361 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10362 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10363 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10364 vector of eight averages is stored in the first operand.
10365
10366 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10367 the SSE instruction set.
10368
10369
10370 \S{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10371
10372 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX]
10373 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM]
10374
10375 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10376 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10377
10378 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10379 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10380 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10381 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10382 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10383 sum.
10384
10385 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10386
10387 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words.
10388
10389
10390 \S{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10391
10392 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10393
10394 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10395 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10396 to the temporary results. The results of the add are then each
10397 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10398 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10399 sum.
10400
10401 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10402 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10403
10404
10405 \S{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10406
10407 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10408 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10409 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10410
10411 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10412 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10413 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10414
10415 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10416 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10417 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10418
10419 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10420 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10421 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10422
10423 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10424 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10425 and destination are compared, and the corresponding element of the
10426 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10427 depending on the result of the comparison.
10428
10429 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10430
10431 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10432
10433 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10434
10435 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10436 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10437
10438 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10439 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10440 integer) than that of the second (source) operand.
10441
10442
10443 \S{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10444 with Implied Register
10445
10446 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10447
10448 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10449 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10450 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10451 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10452 in the same position in the implied output register. The addition is
10453 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10454
10455 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10456 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10457 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10458
10459 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10460 operand.
10461
10462 Operation:
10463
10464 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10465 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10466 \c    .......
10467 \c    .......
10468 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10469
10470
10471 \S{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10472
10473 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10474 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10475
10476 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10477 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10478 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10479 the register is cleared to all 0s.
10480
10481 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10482 significant bits of the count specify the source word. When it is
10483 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10484 word location.
10485
10486
10487 \S{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10488
10489 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW]
10490
10491 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10492 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10493 destination operand. Source values that are outside the range supported
10494 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10495 same sign.
10496
10497
10498 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10499
10500 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW]
10501
10502 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10503 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10504 destination operand. Source values that are outside the range supported
10505 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10506 same sign.
10507
10508 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10509 before storing.
10510
10511 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10512 to 32-bits before storing.
10513
10514
10515 \S{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10516
10517 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW]
10518
10519 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10520 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10521 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10522 of the destination operand.
10523
10524 The operation is:
10525
10526 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10527 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10528
10529
10530 \S{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10531
10532 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW]
10533
10534 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10535 FP value pairs.
10536
10537 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10538 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10539
10540
10541 \S{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10542 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10543
10544 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW]
10545 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW]
10546 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW]
10547
10548 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10549 in the source and destination operands, and set the destination
10550 according to the result. If the condition is true, the destination is
10551 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10552
10553 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10554
10555 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10556
10557 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10558
10559
10560 \S{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10561
10562 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW]
10563
10564 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10565 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10566
10567
10568 \S{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10569
10570 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW]
10571
10572 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10573 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10574
10575
10576 \S{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10577
10578 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW]
10579
10580 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10581
10582 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10583 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10584
10585
10586 \S{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10587
10588 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW]
10589
10590 \c{PFNACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10591 FP values in the source and destination registers. The result of the
10592 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10593 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10594 the high doubleword of the destination register.
10595
10596 The operation is:
10597
10598 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10599 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10600
10601
10602 \S{insPFPNACC} \i\c{PFPNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10603
10604 \c PFPNACC mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW]
10605
10606 \c{PFPNACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10607 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10608 destination register. The result of the accumulate from the destination
10609 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10610 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10611 destination register.
10612
10613 The operation is:
10614
10615 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10616 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10617
10618
10619 \S{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10620
10621 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10622
10623 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10624 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10625 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10626 to 14 bits.
10627
10628 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10629 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10630 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10631 see the AMD 3DNow! technology manual.
10632
10633
10634 \S{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
10635 First Iteration Step
10636
10637 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
10638
10639 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10640 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
10641 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
10642 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
10643
10644 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
10645 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10646 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10647
10648
10649 \S{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
10650 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
10651
10652 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
10653
10654 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
10655 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
10656 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
10657 respectively.
10658
10659 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
10660 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
10661 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
10662 see the AMD 3DNow! technology manual.
10663
10664
10665 \S{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10666 Square Root, First Iteration Step
10667
10668 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
10669
10670 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10671 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
10672 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
10673 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
10674 value.
10675
10676 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
10677 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10678 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10679
10680
10681 \S{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10682 Square Root Approximation
10683
10684 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
10685
10686 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
10687 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
10688 storing the result in both halves of the destination register. The result
10689 is accurate to 15 bits.
10690
10691 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10692 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10693 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10694 see the AMD 3DNow! technology manual.
10695
10696
10697 \S{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
10698
10699 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW]
10700
10701 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
10702 those in the destination, and stores the result in the destination
10703 operand.
10704
10705 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
10706 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
10707
10708
10709 \S{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
10710
10711 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW]
10712
10713 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
10714 from those in the source, and stores the result in the destination
10715 operand.
10716
10717 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
10718 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
10719
10720
10721 \S{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
10722
10723 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW]
10724
10725 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
10726 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
10727 and stores them in the destination operand.
10728
10729
10730 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
10731
10732 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW]
10733
10734 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
10735 to single-precision FP values, and stores them in the destination
10736 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
10737
10738
10739 \S{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
10740
10741 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
10742 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
10743
10744 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
10745 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
10746 in the destination register, pointed at by the count operand (third
10747 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
10748 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
10749 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
10750 words from the destination register are left untouched.
10751
10752
10753 \S{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
10754
10755 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
10756
10757 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
10758 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
10759 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
10760 destination register.
10761
10762 The operation of this instruction is:
10763
10764 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
10765 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10766 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
10767 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10768 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
10769 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10770 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
10771 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
10772
10773 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
10774 operand.
10775
10776
10777 \S{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
10778
10779 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
10780 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10781
10782 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
10783 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
10784 results. These are then added together in pairs and stored in the
10785 destination operand.
10786
10787 The operation of this instruction is:
10788
10789 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
10790 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
10791 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
10792 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
10793
10794 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
10795
10796 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
10797 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
10798 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
10799 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
10800
10801
10802 \S{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
10803
10804 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
10805
10806 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
10807 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
10808 values of the words in corresponding positions, and sets each word
10809 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
10810 that position had the larger absolute value.
10811
10812
10813 \S{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
10814
10815 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
10816 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10817
10818 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10819 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10820
10821
10822 \S{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
10823
10824 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
10825 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10826
10827 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10828 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10829
10830
10831 \S{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
10832
10833 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
10834 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10835
10836 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10837 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10838
10839
10840 \S{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
10841
10842 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
10843 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10844
10845 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10846 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10847
10848
10849 \S{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
10850
10851 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
10852 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10853
10854 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
10855 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
10856 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
10857
10858
10859 \S{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
10860 With Rounding, and Store High Word
10861
10862 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
10863 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
10864
10865 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
10866 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
10867 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
10868 register.
10869
10870 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
10871
10872 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
10873 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
10874
10875 The operation of this instruction is:
10876
10877 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
10878 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
10879 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
10880 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
10881
10882 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
10883 instruction.
10884
10885
10886 \S{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
10887 With Rounding, and Store High Word
10888
10889 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
10890
10891 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
10892 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
10893 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
10894 of the destination register.
10895
10896 The operation of this instruction is:
10897
10898 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
10899 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
10900 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
10901 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
10902
10903 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
10904 instruction.
10905
10906
10907 \S{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10908 and Store High Word
10909
10910 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
10911 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10912
10913 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
10914 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
10915 corresponding position of the destination register.
10916
10917
10918 \S{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10919 and Store
10920
10921 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
10922 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
10923
10924 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10925 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10926
10927 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
10928 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
10929
10930 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
10931 destination (first) operand;
10932
10933 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
10934 destination operand.
10935
10936
10937 \S{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
10938 32-bit Integers, and Store.
10939
10940 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10941 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10942
10943 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
10944 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
10945 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
10946 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
10947 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
10948 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
10949 locations of the destination register.
10950
10951 The operation is:
10952
10953 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
10954 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
10955
10956
10957 \S{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
10958
10959 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
10960 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
10961 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
10962 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
10963
10964 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
10965 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
10966 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
10967 is either written from the corresponding byte of the source (second)
10968 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
10969 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
10970 \k{insPADDSIW}).
10971
10972 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
10973 implied operand is zero;
10974
10975 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
10976
10977 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
10978
10979 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
10980
10981 Note that these instructions cannot take a register as their second
10982 source operand.
10983
10984
10985 \S{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
10986
10987 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
10988 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
10989
10990 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
10991 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
10992
10993 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
10994 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
10995 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
10996 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
10997 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
10998 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
10999
11000 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
11001 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
11002
11003 The address-size attribute of the instruction determines whether
11004 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11005 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11006 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11007
11008 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11009 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
11010 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
11011 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
11012 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11013
11014 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11015 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
11016 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
11017 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
11018
11019 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
11020 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
11021 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
11022 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
11023
11024
11025 \S{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
11026
11027 \c POPA                          ; 61                   [186]
11028 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
11029 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
11030
11031 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
11032 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
11033 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
11034 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
11035 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
11036 on the stack by \c{PUSHAW}.
11037
11038 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
11039 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
11040 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
11041 \c{PUSHAD}.
11042
11043 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
11044 depending on the current \c{BITS} setting.
11045
11046 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
11047 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
11048
11049
11050 \S{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
11051
11052 \c POPF                          ; 9D                   [8086]
11053 \c POPFW                         ; o16 9D               [8086]
11054 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
11055
11056 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
11057 bits of the flags register (or the whole flags register, on
11058 processors below a 386).
11059
11060 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
11061
11062 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
11063 depending on the current \c{BITS} setting.
11064
11065 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
11066
11067
11068 \S{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
11069
11070 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
11071 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11072
11073 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
11074 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
11075 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11076 in the destination (first) operand.
11077
11078
11079 \S{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
11080
11081 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
11082 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
11083
11084 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
11085 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
11086 Athlon to earlier processors.
11087
11088 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
11089
11090
11091 \S{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
11092 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
11093
11094 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI]
11095 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI]
11096 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI]
11097 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI]
11098
11099 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
11100 that contains the specified byte. It is placed in the cache
11101 according to rules specified by locality hints \c{h}:
11102
11103 The hints are:
11104
11105 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
11106 cache hierarchy.
11107
11108 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
11109 prefetch data into level 2 cache and higher.
11110
11111 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
11112 prefetch data into level 2 cache and higher.
11113
11114 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) -
11115 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
11116 location close to the processor, minimizing cache pollution.
11117
11118 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
11119 that the data will be in the cache when it is needed. For more
11120 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
11121
11122
11123 \S{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
11124
11125 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
11126 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11127
11128 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
11129 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
11130 These differences are then summed to produce a word result in the lower
11131 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
11132 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
11133 The source operand can either be a register or a memory operand.
11134
11135
11136 \S{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
11137
11138 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11139
11140 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
11141 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11142 in the destination (first) operand.
11143
11144 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
11145 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
11146 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
11147 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
11148 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
11149 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
11150
11151
11152 \S{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
11153
11154 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11155
11156 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
11157 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11158 stores the result in the high quadword of the destination (first)
11159 operand.
11160
11161 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11162 instruction, except that the source and destination are the top
11163 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11164 The low quadword is copied from the source to the destination
11165 without any changes.
11166
11167
11168 \S{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
11169
11170 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11171
11172 \c{PSHUFLW} shuffles the words in the low quadword of the source
11173 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11174 stores the result in the low quadword of the destination (first)
11175 operand.
11176
11177 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11178 instruction, except that the source and destination are the low
11179 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11180 The high quadword is copied from the source to the destination
11181 without any changes.
11182
11183
11184 \S{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
11185
11186 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
11187
11188 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
11189 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11190 in the destination (first) operand.
11191
11192 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
11193 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
11194 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
11195 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
11196 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
11197 will be copied to bits 0-15 of the destination.
11198
11199
11200 \S{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
11201
11202 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
11203 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
11204
11205 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11206 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11207
11208 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
11209 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
11210
11211 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11212 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11213
11214 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
11215 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
11216
11217 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11218 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11219
11220 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [PENT,MMX]
11221
11222 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
11223 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11224 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
11225 clearing the low-order bits as they are vacated.
11226
11227 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
11228
11229 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
11230
11231 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
11232
11233 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
11234
11235
11236 \S{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
11237
11238 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
11239 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11240
11241 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11242 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11243
11244 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11245 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11246
11247 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11248 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11249
11250 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11251 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11252 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11253 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11254
11255 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11256
11257 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11258
11259
11260 \S{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11261
11262 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11263 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11264
11265 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11266 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11267
11268 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11269 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11270
11271 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11272 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11273
11274 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11275 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11276
11277 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11278 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11279
11280 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11281
11282 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11283 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11284 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11285 clearing the high-order bits as they are vacated.
11286
11287 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11288
11289 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11290
11291 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11292
11293 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11294
11295
11296 \S{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11297
11298 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11299 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11300 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11301 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11302
11303 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11304 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11305 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11306 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11307
11308 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11309 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11310 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11311
11312 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11313
11314 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11315
11316 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11317
11318 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11319
11320
11321 \S{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11322
11323 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11324 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11325
11326 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11327 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11328
11329 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11330 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11331
11332 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11333 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11334
11335 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11336 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11337 results that are outside the range supported by the destination operand.
11338
11339 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11340 results.
11341
11342 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11343 results.
11344
11345 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11346 the results.
11347
11348 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11349 the results.
11350
11351
11352 \S{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11353 Implied Destination
11354
11355 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11356
11357 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11358 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11359 result is not placed in the register specified by the first operand,
11360 but instead in the implied destination register, specified as for
11361 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11362
11363
11364 \S{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11365 \I\c{PSWAPW}
11366
11367 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11368
11369 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11370 stores the result in the destination operand.
11371
11372 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11373 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11374 from the source to the destination.
11375
11376 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11377
11378 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11379 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11380 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11381 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11382
11383 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11384
11385 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11386 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11387
11388
11389 \S{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11390
11391 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11392 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11393 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11394
11395 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11396 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11397 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11398 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11399
11400 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11401 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11402 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11403
11404 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11405 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11406 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11407 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11408
11409 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11410 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11411 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11412 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11413 the top half.
11414
11415 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11416 alternating elements from the second (source) operand and the first
11417 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11418 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11419 the destination.
11420
11421 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11422 elements.
11423
11424 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11425 output elements.
11426
11427 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11428 output elements.
11429
11430 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11431 sized output elements.
11432
11433 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11434 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11435 then:
11436
11437 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11438
11439 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11440
11441 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11442
11443 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11444
11445 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11446
11447 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11448
11449
11450 \S{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11451
11452 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11453 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11454
11455 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11456 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11457
11458 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11459 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11460 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11461 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11462 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11463 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11464
11465 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [286]
11466 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [286]
11467 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11468
11469 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11470 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11471
11472 The address-size attribute of the instruction determines whether
11473 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11474 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11475 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11476
11477 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11478 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11479 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11480 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11481 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11482
11483 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11484 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11485 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11486 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11487
11488 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11489 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11490 processors.
11491
11492 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11493 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11494 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11495 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11496
11497
11498 \S{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11499
11500 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11501 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11502 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11503
11504 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11505 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11506 stack pointer by a total of 16.
11507
11508 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11509 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11510 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11511
11512 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11513 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11514
11515 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11516 depending on the current \c{BITS} setting.
11517
11518 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11519 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11520
11521 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11522
11523
11524 \S{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11525
11526 \c PUSHF                         ; 9C                   [8086]
11527 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11528 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [8086]
11529
11530 \b \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the
11531 bottom 16 bits of the flags register (or the whole flags register,
11532 on processors below a 386).
11533
11534 \b \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags
11535 register.
11536
11537 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11538 depending on the current \c{BITS} setting.
11539
11540 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11541
11542
11543 \S{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11544
11545 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11546 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11547
11548 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11549 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11550 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11551 in the destination (first) operand.
11552
11553
11554 \S{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11555
11556 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11557 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11558 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [286]
11559 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11560 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11561 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [286]
11562 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11563 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11564 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11565
11566 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11567 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11568 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [286]
11569 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11570 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11571 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [286]
11572 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11573 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11574 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11575
11576 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11577 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11578 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11579 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11580 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11581 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11582 \c{AL}.
11583
11584 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11585 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11586 processors above the 8086.
11587
11588 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11589 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11590 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11591
11592
11593 \S{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11594
11595 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE]
11596
11597 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11598 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11599 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11600
11601
11602 \S{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11603
11604 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE]
11605
11606 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11607 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11608 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11609 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11610
11611
11612 \S{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11613
11614 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11615
11616 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11617 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11618 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11619
11620
11621 \S{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11622
11623 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11624
11625 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11626 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11627
11628 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11629 class processors.
11630
11631
11632 \S{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
11633
11634 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
11635
11636 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
11637 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
11638 memory location or a 32 bit register.
11639
11640 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
11641
11642
11643 \S{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
11644
11645 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
11646
11647 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
11648
11649
11650 \S{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
11651
11652 \c RET                           ; C3                   [8086]
11653 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
11654
11655 \c RETF                          ; CB                   [8086]
11656 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
11657
11658 \c RETN                          ; C3                   [8086]
11659 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
11660
11661 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
11662 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
11663 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
11664 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
11665
11666 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
11667 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
11668 optional argument if present.
11669
11670
11671 \S{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
11672
11673 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
11674 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
11675 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
11676 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
11677 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
11678 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
11679 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
11680 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
11681 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
11682
11683 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
11684 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
11685 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [286]
11686 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
11687 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
11688 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [286]
11689 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
11690 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
11691 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
11692
11693 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
11694 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
11695 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
11696 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
11697 round into the low bit.
11698
11699 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11700 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
11701 above the 8086.
11702
11703 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11704 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
11705 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
11706
11707
11708 \S{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
11709
11710 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
11711
11712 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
11713 and sets up its descriptor.
11714
11715
11716 \S{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
11717
11718 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
11719
11720 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
11721
11722
11723 \S{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
11724
11725 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
11726
11727 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
11728 was in System-Management Mode.
11729
11730
11731 \S{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11732
11733 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE]
11734
11735 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
11736 roots of the packed single-precision floating-point values in the
11737 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
11738 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11739
11740
11741 \S{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11742
11743 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE]
11744
11745 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
11746 square root of the lowest order single-precision FP value from
11747 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
11748 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
11749 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11750
11751
11752 \S{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
11753
11754 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
11755
11756 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
11757
11758
11759 \S{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
11760
11761 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
11762
11763 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
11764 contents of the \c{AH} register.
11765
11766 The operation of \c{SAHF} is:
11767
11768 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
11769
11770 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
11771
11772
11773 \S{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
11774
11775 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11776 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11777 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
11778 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11779 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11780 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
11781 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11782 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11783 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11784
11785 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
11786 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
11787 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [286]
11788 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
11789 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
11790 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [286]
11791 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
11792 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
11793 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
11794
11795 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
11796 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11797 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
11798 source operand for \c{SAR}.
11799
11800 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
11801 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11802 disassemble that code as \c{SHL}.
11803
11804 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11805 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11806 above the 8086.
11807
11808 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11809 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
11810 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
11811
11812
11813 \S{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
11814
11815 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
11816
11817 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
11818 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
11819 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
11820
11821
11822 \S{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
11823
11824 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
11825 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
11826 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
11827
11828 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
11829 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
11830 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
11831
11832 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
11833 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
11834 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
11835
11836 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
11837 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [386]
11838
11839 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
11840 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
11841 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
11842
11843 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11844 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
11845 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
11846 set according to the result of the operation: in particular, the
11847 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
11848 instruction.
11849
11850 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11851 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11852 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11853 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11854 form of the instruction.
11855
11856 To subtract one number from another without also subtracting the
11857 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
11858
11859
11860 \S{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
11861
11862 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
11863 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
11864 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
11865
11866 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
11867 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
11868 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
11869 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11870
11871 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11872 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11873 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11874 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11875
11876 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
11877 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
11878 overridden.
11879
11880 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
11881 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
11882 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
11883 4 instead of 1.
11884
11885 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
11886 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
11887 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
11888 first unequal or equal byte is found.
11889
11890
11891 \S{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
11892
11893 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
11894
11895 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
11896 not satisfied, and to 1 if it is.
11897
11898
11899 \S{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
11900
11901 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI]
11902
11903 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
11904 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
11905 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
11906 writes after the \c{SFENCE} instruction.
11907
11908 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
11909 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
11910
11911 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
11912 performance through such techniques as out-of-order issue,
11913 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
11914 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
11915 among applications and may be unknown to the producer of this data.
11916 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
11917 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
11918 results and routines that consume this data.
11919
11920 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
11921
11922 \c           Mod (7:6)        = 11B
11923 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
11924 \c           R/M (2:0)        = 000B
11925
11926 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
11927 of these encodings risks incompatibility with future processors.
11928
11929 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
11930
11931
11932 \S{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
11933
11934 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
11935 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
11936 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
11937
11938 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
11939 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
11940 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
11941 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
11942 area (in that order). These are the only instructions which directly
11943 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
11944
11945 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
11946 descriptor table) into the given operand.
11947
11948 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
11949
11950
11951 \S{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
11952
11953 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11954 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11955 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
11956 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11957 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11958 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
11959 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11960 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11961 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11962
11963 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
11964 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
11965 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [286]
11966 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
11967 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
11968 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [286]
11969 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
11970 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
11971 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
11972
11973 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
11974 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11975 zero.
11976
11977 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
11978 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11979 disassemble that code as \c{SHL}.
11980
11981 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11982 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11983 above the 8086.
11984
11985 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11986 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
11987 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
11988
11989
11990 \S{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
11991
11992 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
11993 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
11994 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
11995 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
11996
11997 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
11998 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
11999 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
12000 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
12001
12002 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
12003 places its second operand to the right of its first, then shifts
12004 the entire bit string thus generated to the left by a number of
12005 bits specified in the third operand. It then updates only the
12006 \e{first} operand according to the result of this. The second
12007 operand is not modified.
12008
12009 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
12010 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
12011 whole bit string right, and updates only the first operand.
12012
12013 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
12014 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
12015 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
12016 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
12017
12018 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
12019 the bottom five bits of the shift count are considered.
12020
12021
12022 \S{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
12023
12024 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
12025
12026 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
12027 the destination operand into the low quadword of the destination
12028 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
12029 double-precision FP values from the source operand into the
12030 destination. The select (third) operand selects which of the values
12031 are moved to the destination register.
12032
12033 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
12034 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
12035 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
12036 which value is moved from the source operand to the result.
12037 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
12038
12039
12040 \S{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
12041
12042 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
12043
12044 \c{SHUFPS} moves two of the packed single-precision FP values from
12045 the destination operand into the low quadword of the destination
12046 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
12047 single-precision FP values from the source operand into the
12048 destination. The select (third) operand selects which of the
12049 values are moved to the destination register.
12050
12051 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
12052 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
12053 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
12054 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
12055 5 select the value to be moved from the source operand the third
12056 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
12057 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
12058
12059
12060 \S{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
12061
12062 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
12063
12064 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
12065 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
12066 otherwise it generates an Int 1.
12067
12068
12069 \S{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
12070
12071 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
12072 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
12073
12074 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
12075 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
12076 address.
12077
12078 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
12079
12080 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
12081 processors (Cyrix, IBM, Via).
12082
12083
12084 \S{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
12085
12086 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
12087
12088 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
12089 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
12090 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
12091
12092 For 32-bit code, this would use the low 16-bits of the specified
12093 register (or a 16bit memory location), without needing an operand
12094 size override byte.
12095
12096
12097 \S{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
12098
12099 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12100
12101 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
12102 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12103 results in the destination register.
12104
12105
12106 \S{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
12107
12108 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
12109
12110 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
12111 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12112 results in the destination register.
12113
12114
12115 \S{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
12116
12117 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12118
12119 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
12120 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12121 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
12122
12123
12124 \S{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
12125
12126 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
12127
12128 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
12129 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12130 result in the destination register. The three high doublewords remain
12131 unchanged.
12132
12133
12134 \S{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
12135
12136 \c STC                           ; F9                   [8086]
12137 \c STD                           ; FD                   [8086]
12138 \c STI                           ; FB                   [8086]
12139
12140 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
12141 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
12142 (thus enabling interrupts).
12143
12144 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
12145 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
12146 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
12147
12148
12149 \S{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
12150  Control/Status
12151
12152 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE]
12153
12154 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
12155 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
12156 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
12157 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
12158 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
12159
12160 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
12161
12162 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
12163
12164
12165 \S{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
12166
12167 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
12168 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
12169 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
12170
12171 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
12172 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
12173 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
12174 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12175
12176 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12177 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12178 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12179 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12180
12181 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12182 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12183 overridden.
12184
12185 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
12186 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
12187 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12188 4 instead of 1.
12189
12190 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
12191 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
12192
12193
12194 \S{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
12195
12196 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
12197
12198 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
12199 the Task Register into its operand. When the operand size is a 16-bit
12200 register, the upper 16-bits are cleared to 0s. When the destination
12201 operand is a memory location, 16 bits are written regardless of the
12202 operand size.
12203
12204
12205 \S{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
12206
12207 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
12208 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
12209 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
12210
12211 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
12212 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
12213 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
12214
12215 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
12216 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
12217 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
12218
12219 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
12220 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
12221
12222 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
12223 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
12224 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
12225
12226 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12227 operand from its first, and leaves the result in its destination
12228 (first) operand. The flags are set according to the result of the
12229 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
12230 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
12231
12232 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12233 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12234 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12235 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12236 form of the instruction.
12237
12238
12239 \S{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12240
12241 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12242
12243 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12244 the source operand from those of the destination operand, and
12245 stores the result in the destination operation.
12246
12247
12248 \S{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12249
12250 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12251
12252 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12253 the source operand from those of the destination operand, and
12254 stores the result in the destination operation.
12255
12256
12257 \S{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12258
12259 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12260
12261 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12262 the source operand from that of the destination operand, and
12263 stores the result in the destination operation. The high
12264 quadword is unchanged.
12265
12266
12267 \S{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12268
12269 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12270
12271 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12272 the source operand from that of the destination operand, and
12273 stores the result in the destination operation. The three high
12274 doublewords are unchanged.
12275
12276
12277 \S{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12278
12279 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12280
12281 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12282 descriptor to mem80.
12283
12284
12285 \S{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12286
12287 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12288
12289 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12290
12291
12292 \S{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12293
12294 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12295
12296 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12297
12298
12299 \S{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12300
12301 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12302
12303 \c{SYSCALL} provides a fast method of transferring control to a fixed
12304 entry point in an operating system.
12305
12306 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12307
12308 \b Bits [31-0] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12309 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12310
12311 \b Bits [47-32] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12312 copied into the \c{CS} register.
12313
12314 \b Bits [47-32]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12315 is copied into the SS register.
12316
12317 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12318 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12319 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12320
12321 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12322 (AMD document number 21086.pdf).
12323
12324
12325 \S{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12326
12327 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12328
12329 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12330 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12331 up:
12332
12333 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12334 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12335 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12336
12337 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12338 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12339 procedure or routine.
12340
12341 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12342 privilege level 0 stack.
12343
12344 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12345
12346 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12347 \c{CS} register.
12348
12349 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12350 the \c{EIP} register.
12351
12352 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12353 \c{SS} register.
12354
12355 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12356 \c{ESP} register.
12357
12358 \b Switches to privilege level 0.
12359
12360 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12361 is set.
12362
12363 \b Begins executing the selected system procedure.
12364
12365 In particular, note that this instruction des not save the values of
12366 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12367 need to write your code to cater for this.
12368
12369 For more information, see the Intel Architecture Software Developer's
12370 Manual, Volume 2.
12371
12372
12373 \S{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12374
12375 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12376
12377 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12378 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12379 instruction, and can only be executed by privilege level 0 code.
12380 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12381
12382 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12383 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12384 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12385 the privilege level 3 code and stack segments.)
12386
12387 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12388 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12389
12390 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12391 stack.
12392
12393 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12394
12395 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12396 the \c{CS} selector register.
12397
12398 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12399 \c{EIP} register.
12400
12401 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12402 into the \c{SS} selector register.
12403
12404 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12405 register.
12406
12407 \b Switches to privilege level 3.
12408
12409 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12410
12411 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12412 instructions, see the Intel Architecture Software Developer's
12413 Manual, Volume 2.
12414
12415
12416 \S{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12417
12418 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12419
12420 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12421 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12422
12423 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12424 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12425 register.
12426
12427 \b Bits [63-48] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12428 into the \c{CS} register.
12429
12430 \b Bits [63-48]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12431 copied into the \c{SS} register.
12432
12433 \b Bits [1-0] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12434 the value of bits [49-48] of the \c{STAR} register.
12435
12436 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12437 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12438 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12439
12440 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12441 (AMD document number 21086.pdf).
12442
12443
12444 \S{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12445
12446 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12447 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12448 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12449
12450 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12451 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12452 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12453
12454 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12455 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12456 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12457
12458 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12459 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12460 store the result of the operation anywhere.
12461
12462
12463 \S{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12464 compare and set EFLAGS
12465
12466 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12467
12468 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12469 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12470 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12471 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12472 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12473 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12474
12475
12476 \S{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12477 compare and set EFLAGS
12478
12479 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE]
12480
12481 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12482 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12483 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12484 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12485 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12486 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12487
12488
12489 \S{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12490
12491 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12492 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12493 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12494
12495 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12496 purposes.
12497
12498 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12499 purpose.
12500
12501 \c{UD1} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12502 purpose.
12503
12504 \c{UD2} is mentioned by Intel as being available, but is not mentioned
12505 as reserved.
12506
12507 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12508 all processors that are available at the current time.
12509
12510
12511 \S{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12512
12513 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12514 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12515 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12516
12517 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12518 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12519 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12520
12521 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12522 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12523 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12524 instruction, but accesses user space.
12525
12526 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12527 processors.
12528
12529
12530 \S{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12531 Double-Precision FP Values
12532
12533 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12534
12535 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12536 elements of the source and destination operands, saving the result
12537 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12538
12539 The operation of this instruction is:
12540
12541 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12542 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12543
12544
12545 \S{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12546 Single-Precision FP Values
12547
12548 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12549
12550 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12551 elements of the source and destination operands, saving the result
12552 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12553
12554 The operation of this instruction is:
12555
12556 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12557 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12558 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12559 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12560
12561
12562 \S{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12563 Double-Precision FP Data
12564
12565 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12566
12567 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12568 elements of the source and destination operands, saving the result
12569 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12570
12571 The operation of this instruction is:
12572
12573 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12574 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12575
12576
12577 \S{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12578 Single-Precision FP Data
12579
12580 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12581
12582 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12583 elements of the source and destination operands, saving the result
12584 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12585
12586 The operation of this instruction is:
12587
12588 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12589 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12590 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12591 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12592
12593
12594 \S{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12595
12596 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12597
12598 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12599
12600 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12601 in its operand can be read from at the current privilege level.
12602 Otherwise it is cleared.
12603
12604 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12605
12606
12607 \S{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12608
12609 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12610 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12611
12612 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12613 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12614 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12615 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12616 CPU tries to read the result back out.
12617
12618 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12619 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12620 FPU exceptions have happened before execution continues.
12621
12622
12623 \S{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12624
12625 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12626
12627 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12628 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12629 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12630 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12631 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
12632
12633
12634 \S{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
12635
12636 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
12637
12638 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
12639 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
12640 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
12641
12642
12643 \S{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
12644
12645 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
12646
12647 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
12648 32-bit register into the SMM header pointer register.
12649
12650 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
12651
12652
12653 \S{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
12654
12655 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
12656 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
12657 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
12658
12659 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
12660 them together and writes the result into the destination (first)
12661 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
12662 multi-processor synchronisation purposes.
12663
12664
12665 \S{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
12666
12667 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12668 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12669
12670 The implied operation of this instruction is:
12671
12672 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
12673 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
12674
12675 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
12676 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
12677 low order bit offset in the source. The bits are written to the low
12678 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
12679 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
12680 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
12681 documented, and I have been unable to find any official source of
12682 documentation on it.
12683
12684 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
12685 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
12686 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
12687
12688
12689 \S{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
12690
12691 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
12692 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
12693 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
12694
12695 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
12696 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
12697 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
12698
12699 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
12700 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
12701 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
12702 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
12703
12704 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
12705 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
12706 synchronisation.
12707
12708 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
12709 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
12710 \c{NOP} (\k{insNOP}).
12711
12712
12713 \S{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
12714
12715 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
12716 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
12717
12718 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
12719 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
12720 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
12721
12722 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
12723 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12724 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12725 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12726
12727 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
12728 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
12729 example, \c{es xlatb}).
12730
12731
12732 \S{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
12733
12734 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
12735 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
12736 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
12737
12738 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
12739 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
12740 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
12741
12742 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
12743 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
12744 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
12745
12746 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
12747 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
12748
12749 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
12750 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
12751 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
12752
12753 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
12754 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
12755 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
12756 in the destination (first) operand.
12757
12758 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12759 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12760 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12761 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12762 form of the instruction.
12763
12764 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
12765 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
12766
12767
12768 \S{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
12769
12770 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12771
12772 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR between the source and
12773 destination operands, storing the result in the destination operand.
12774
12775
12776 \S{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
12777
12778 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
12779
12780 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR between the source and
12781 destination operands, storing the result in the destination operand.
12782
12783