Change NASMOPT to NASMENV
[platform/upstream/nasm.git] / doc / nasmdoc.src
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \IR{-D} \c{-D} option
6 \IR{-E} \c{-E} option
7 \IR{-F} \c{-F} option
8 \IR{-I} \c{-I} option
9 \IR{-M} \c{-M} option
10 \IR{-On} \c{-On} option
11 \IR{-P} \c{-P} option
12 \IR{-U} \c{-U} option
13 \IR{-a} \c{-a} option
14 \IR{-d} \c{-d} option
15 \IR{-e} \c{-e} option
16 \IR{-f} \c{-f} option
17 \IR{-g} \c{-g} option
18 \IR{-i} \c{-i} option
19 \IR{-l} \c{-l} option
20 \IR{-o} \c{-o} option
21 \IR{-p} \c{-p} option
22 \IR{-s} \c{-s} option
23 \IR{-u} \c{-u} option
24 \IR{-v} \c{-v} option
25 \IR{-w} \c{-w} option
26 \IR{!=} \c{!=} operator
27 \IR{$ here} \c{$} Here token
28 \IR{$$} \c{$$} token
29 \IR{%} \c{%} operator
30 \IR{%%} \c{%%} operator
31 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
32 \IA{%-1}{%+1}
33 \IR{%0} \c{%0} parameter count
34 \IR{&} \c{&} operator
35 \IR{&&} \c{&&} operator
36 \IR{*} \c{*} operator
37 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
38 \IR{/} \c{/} operator
39 \IR{//} \c{//} operator
40 \IR{<} \c{<} operator
41 \IR{<<} \c{<<} operator
42 \IR{<=} \c{<=} operator
43 \IR{<>} \c{<>} operator
44 \IR{=} \c{=} operator
45 \IR{==} \c{==} operator
46 \IR{>} \c{>} operator
47 \IR{>=} \c{>=} operator
48 \IR{>>} \c{>>} operator
49 \IR{?} \c{?} MASM syntax
50 \IR{^} \c{^} operator
51 \IR{^^} \c{^^} operator
52 \IR{|} \c{|} operator
53 \IR{||} \c{||} operator
54 \IR{~} \c{~} operator
55 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
56 \IA{%$$}{%$}
57 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
58 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
59 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
60 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
61 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
62 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
63 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
64 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
65 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
66 variables
67 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
68 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
69 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
70 \IR{autoconf} Autoconf
71 \IR{bitwise and} bitwise AND
72 \IR{bitwise or} bitwise OR
73 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
74 \IR{block ifs} block IFs
75 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
76 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
77 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
78 \IR{bsd} BSD
79 \IR{c calling convention} C calling convention
80 \IR{c symbol names} C symbol names
81 \IA{critical expressions}{critical expression}
82 \IA{command line}{command-line}
83 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
84 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
85 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
86 \IA{character constants}{character constant}
87 \IR{common object file format} Common Object File Format
88 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
89 in \c{elf}
90 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
91 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
92 \IR{declaring structure} declaring structures
93 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
94 \IR{devpac} DevPac
95 \IR{djgpp} DJGPP
96 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
97 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
98 \IR{dos} DOS
99 \IR{dos archive} DOS archive
100 \IR{dos source archive} DOS source archive
101 \IA{effective address}{effective addresses}
102 \IA{effective-address}{effective addresses}
103 \IR{elf shared libraries} \c{elf} shared libraries
104 \IR{freebsd} FreeBSD
105 \IR{freelink} FreeLink
106 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
107 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
108 convention
109 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
110 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
111 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
112 \IR{got} GOT
113 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
114 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
115 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
116 \IR{linux elf} Linux ELF
117 \IR{logical and} logical AND
118 \IR{logical or} logical OR
119 \IR{logical xor} logical XOR
120 \IR{masm} MASM
121 \IA{memory reference}{memory references}
122 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
123 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
124 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
125 \IR{mmx registers} MMX registers
126 \IA{modr/m}{modr/m byte}
127 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
128 \IR{ms-dos} MS-DOS
129 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
130 \IR{multipush} \c{multipush} macro
131 \IR{nasm version} NASM version
132 \IR{netbsd} NetBSD
133 \IR{omf} OMF
134 \IR{openbsd} OpenBSD
135 \IR{operating-system} operating system
136 \IR{os/2} OS/2
137 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
138 \IR{passes} passes, assembly
139 \IR{perl} Perl
140 \IR{pic} PIC
141 \IR{pharlap} PharLap
142 \IR{plt} PLT
143 \IR{plt} \c{PLT} relocations
144 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
145 \IR{qbasic} QBasic
146 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
147 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
148 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
149 Object File Format
150 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
151 \IA{repeating}{repeating code}
152 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
153 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
154 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
155 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
156 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
157 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
158 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
159 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
160 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
161 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
162 \IR{shift commane} \c{shift} command
163 \IA{sib}{sib byte}
164 \IR{sib byte} SIB byte
165 \IA{standard section names}{standardised section names}
166 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
167 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
168 \IR{tasm} TASM
169 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
170 \IR{tlink} TLINK
171 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
172 \IR{unix} Unix
173 \IR{unix source archive} Unix source archive
174 \IR{val} VAL
175 \IR{version number of nasm} version number of NASM
176 \IR{visual c++} Visual C++
177 \IR{www page} WWW page
178 \IR{win32} Win32
179 \IR{windows} Windows
180 \IR{windows 95} Windows 95
181 \IR{windows nt} Windows NT
182 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
183 \# \IC{program entry point}{start point, program}
184 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
185 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
186 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
187
188
189 \C{intro} Introduction
190
191 \H{whatsnasm} What Is NASM?
192
193 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
194 portability and modularity. It supports a range of object file
195 formats, including Linux \c{a.out} and \c{ELF}, \c{NetBSD/FreeBSD},
196 \c{COFF}, Microsoft 16-bit \c{OBJ} and \c{Win32}. It will also output
197 plain binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to
198 understand, similar to Intel's but less complex. It supports \c{Pentium},
199 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE} and \c{SSE2} opcodes, and has
200 macro capability.
201
202
203 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
204
205 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
206 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
207 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
208 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
209
210 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
211 32-bit capability until you pay. It's \c{DOS} only, too.
212
213 \b \i\c{gas} is free, and ports over \c{DOS} and \c{Unix}, but it's not
214 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
215 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
216 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
217 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
218 it (properly).
219
220 \b \i\c{as86} is \c{Linux-specific}, and (my version at least) doesn't
221 seem to have much (or any) documentation.
222
223 \b \i{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
224 \c{DOS}.
225
226 \b \i{TASM} is better, but still strives for \i{MASM} compatibility,
227 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
228 is essentially \i{MASM}'s, with the contradictions and quirks that
229 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode).
230 It's expensive too. And it's \c{DOS-only}.
231
232 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
233 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
234 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
235 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
236 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
237 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
238 Again.
239
240
241 \S{legal} Licence Conditions
242
243 Please see the file \c{Licence}, supplied as part of any NASM
244 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
245 may use NASM.
246
247
248 \H{contact} Contact Information
249
250 The current version of NASM (since about 0.98.08) are maintained by a
251 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
252 (see below for the link).
253 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
254
255 NASM has a \i{WWW page} at
256 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm}.
257
258 The original authors are \i{e\-mail}able as
259 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
260 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
261 The latter is no longer involved in the development team.
262
263 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official site 
264 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm},
265 and to
266 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
267 and 
268 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
269 \# \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\i\c{ftp.simtel.net}
270 \# and
271 \# \W{ftp://ftp.coast.net/coast/msdos/asmutil/}\i\c{ftp.coast.net}.
272
273 Announcements are posted to
274 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
275 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
276 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
277 \#  and
278 \# \W{news:comp.archives.msdos.announce}\i\c{comp.archives.msdos.announce}
279 \# (the last one is done automagically by uploading to
280 \# \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\c{ftp.simtel.net}).
281
282 If you want information about NASM beta releases, and the current
283 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email lists
284 by registering at
285 \W{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}\c{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}
286 and
287 \W{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}\c{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}
288
289
290 \H{install} Installation
291
292 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
293
294 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
295 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
296 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
297
298 The archive will contain four executable files: the NASM executable
299 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
300 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
301 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
302 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
303 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
304 executable.
305
306 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
307 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
308 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
309 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
310 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
311
312 That's it - NASM is installed. You don't need the \c{nasm} directory
313 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
314 so you can delete it if you need to save space; however, you may
315 want to keep the documentation or test programs.
316
317 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
318 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
319 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
320 rebuild your copy of NASM from scratch.
321
322 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
323 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
324 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
325 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
326 script. Although the NASM 0.98 distribution includes these generated
327 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
328 interpreter) if you change \c{insns.dat}, \c{standard.mac} or the
329 documentation. It is possible future source distributions may not
330 include these files at all.  Ports of \i{Perl} for a variety of
331 platforms, including \c{DOS} and \c{Windows}, are available from
332 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
333
334
335 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
336
337 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
338 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
339 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
340 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
341 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
342
343 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
344 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
345 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
346 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
347 accordingly.
348
349 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
350 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
351 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
352 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
353 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
354 \c{configure} script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
355 install the programs yourself.
356
357 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
358 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
359 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
360 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
361
362 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
363 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
364 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
365 There is also a \c{Makefile.unx} file in the \c{rdoff} subdirectory.
366
367
368 \C{running} Running NASM
369
370 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
371
372 To assemble a file, you issue a command of the form
373
374 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
375
376 For example,
377
378 \c nasm -f elf myfile.asm
379
380 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
381
382 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
383
384 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
385
386 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
387 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
388 to give a listing file name, for example:
389
390 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
391
392 To get further usage instructions from NASM, try typing
393
394 \c nasm -h
395
396 This will also list the available output file formats, and what they
397 are.
398
399 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out} or
400 \c{ELF}, type
401
402 \c file nasm
403
404 (in the directory in which you put the NASM binary when you
405 installed it). If it says something like
406
407 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
408
409 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
410 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
411
412 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
413
414 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
415 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems are considered obsolete,
416 and are rare these days.)
417
418 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
419 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
420 messages.
421
422
423 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
424
425 NASM will normally choose the name of your output file for you;
426 precisely how it does this is dependent on the object file format.
427 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
428 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
429 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
430 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
431 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
432 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
433 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
434 the output file \c{myfile}.
435
436 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
437 has the same name as the input file, in which case it will give a
438 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
439
440 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
441 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
442 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
443 with the name you wish for the output file, either with or without
444 an intervening space. For example:
445
446 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
447 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
448
449 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
450 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
451
452
453 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
454
455 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
456 output file format for you itself. In the distribution versions of
457 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
458 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
459 choose what you want the default to be.
460
461 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
462 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
463
464 A complete list of the available output file formats can be given by
465 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
466
467
468 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
469
470 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
471 optional space) by a file name, NASM will generate a
472 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
473 code are listed on the left, and the actual source code, with
474 expansions of multi-line macros (except those which specifically
475 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
476 right. For example:
477
478 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
479
480
481 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
482
483 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
484 This can be redirected to a file for further processing. For example:
485
486 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
487
488
489 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debugging Format}
490
491 This option can be used to select a debugging format for the output file.
492 The syntax is the same as for the -f option, except that it produces
493 output in a debugging format.
494
495 A complete list of the available debug file formats for an output format
496 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}.
497
498 This option is not built into NASM by default. For information on how
499 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
500
501
502 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
503
504 This option can be used to generate debugging information in the specified
505 format.
506
507 See \k{opt-F} for more information.
508
509
510 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
511
512 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
513 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
514 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
515 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
516 example) you want to load them into an editor.
517
518 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
519 which causes errors to be sent to the specified files rather than
520 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
521 the errors into a file by typing
522
523 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
524
525
526 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
527
528 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
529 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
530 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
531 program, you can type:
532
533 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
534
535 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
536
537
538 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
539
540 When NASM sees the \i\c{%include} directive in a source file (see
541 \k{include}), it will search for the given file not only in the
542 current directory, but also in any directories specified on the
543 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
544 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
545
546 \c nasm -ic:\\macrolib\\ -f obj myfile.asm
547
548 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
549 optional).
550
551 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
552 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
553 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
554 prepended exactly as written to the name of the include file.
555 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
556 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
557
558 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
559 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
560 to search for the file \c{foobar.i}...)
561
562 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
563 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
564 more \c{-i} directives in the \c{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{NASM} environment variable with some character that isn't a minus
782 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
783 character} for options. So setting the \c{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 variable was called \c{NASM} in earlier versions of NASM,
788 however, this caused problems with makefiles which used a \c{$(NASM)}
789 variable.
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 .loop     ; some more code
1533 \c           jne .loop
1534 \c           ret
1535 \c label2    ; some code
1536 \c .loop     ; some more code
1537 \c           jne .loop
1538 \c           ret
1539
1540 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1541 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1542 are kept separate by virtue of each being associated with the
1543 previous non-local label.
1544
1545 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1546 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1547 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1548 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1549 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1550 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1551 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1552 to, you could write
1553
1554 \c label3    ; some more code
1555 \c           ; and some more
1556 \c           jmp label1.loop
1557
1558 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1559 define a label which can be referenced from anywhere but which
1560 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1561 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1562 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1563 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1564 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1565 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1566 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1567 to the local label mechanism. So you could code
1568
1569 \c label1:   ; a non-local label
1570 \c .local:   ; this is really label1.local
1571 \c ..@foo:   ; this is a special symbol
1572 \c label2:   ; another non-local label
1573 \c .local:   ; this is really label2.local
1574 \c           jmp ..@foo             ; this will jump three lines up
1575
1576 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1577 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1578 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1579
1580
1581 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1582
1583 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1584 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1585 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1586 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1587 sign.
1588
1589 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1590 character into a single line.  Thus:
1591
1592 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1593 \c         THIS_VALUE
1594
1595 will work as expected.
1596
1597 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1598
1599 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1600
1601 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1602 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1603 things like
1604
1605 \c %define ctrl 0x1F &
1606 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1607 \c           mov byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1608
1609 which will expand to
1610
1611 \c           mov byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1612
1613 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1614 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1615 not at definition time. Thus the code
1616
1617 \c %define a(x) 1+b(x)
1618 \c %define b(x) 2*x
1619 \c           mov ax,a(8)
1620
1621 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1622 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1623
1624 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1625 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1626 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1627 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1628 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1629 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1630 \c{bar}.
1631
1632 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1633 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1634 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1635 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1636 Hence, if you code
1637
1638 \c %define a(x) 1+a(x)
1639 \c           mov ax,a(3)
1640
1641 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1642 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1643 for an example of its use.
1644
1645 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1646 macros: if you write
1647
1648 \c %define foo(x) 1+x
1649 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1650
1651 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1652 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1653 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1654 you define
1655
1656 \c %define foo bar
1657
1658 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1659 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1660 \e{with} parameters, and vice versa.
1661
1662 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1663 perfectly well define a macro with
1664
1665 \c %define foo bar
1666
1667 and then re-define it later in the same source file with
1668
1669 \c %define foo baz
1670
1671 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1672 according to the most recent definition. This is particularly useful
1673 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1674
1675 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1676 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1677
1678
1679 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1680
1681 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1682 example, the following sequence:
1683
1684 \c %define foo bar
1685 \c %undef foo
1686 \c              mov eax, foo
1687
1688 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1689 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1690
1691 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1692 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1693 \k{opt-u}.
1694
1695
1696 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1697
1698 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1699 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1700 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1701 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1702
1703 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1704 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1705 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1706 \c{%assign} directive is processed.
1707
1708 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1709 later, so you can do things like
1710
1711 \c %assign i i+1
1712
1713 to increment the numeric value of a macro.
1714
1715 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1716 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1717 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1718
1719 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1720 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1721 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1722 involving a register).
1723
1724
1725 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1726
1727 It's often useful to be able to handle strings in macros.  NASM 
1728 supports two simple string handling macro operators from which
1729 more complex operations can be constructed.
1730
1731
1732 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1733
1734 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1735 (or redefines) a numeric value to a macro.  The difference is that
1736 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string.  An
1737 example of the use of this would be:
1738
1739 \c %strlen charcnt 'my string'
1740
1741 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1742 if an \c{%assign} had been used.  In this example, \c{'my string'}
1743 was a literal string but it could also have been a single-line 
1744 macro that expands to a string, as in the following example:
1745
1746 \c %define sometext 'my string'
1747 \c %strlen charcnt sometext
1748
1749 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being 
1750 assigned the value of 8.
1751
1752
1753 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1754
1755 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1756 An example of its use is probably more useful than the description:
1757
1758 \c %substr mychar 'xyz' 1  ; equivalent to %define mychar 'x'
1759 \c %substr mychar 'xyz' 2  ; equivalent to %define mychar 'y'
1760 \c %substr mychar 'xyz' 3  ; equivalent to %define mychar 'z'
1761
1762 In this example, mychar gets the value of 'y'.  As with \c{%strlen}
1763 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to 
1764 be created and the second is the string.  The third parameter 
1765 specifies which character is to be selected.  Note that the first 
1766 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that 
1767 \c{%strlen} would assign given the same string.  Index values out
1768 of range result in an empty string.
1769
1770
1771 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1772
1773 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1774 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1775 this.
1776
1777 \c %macro prologue 1
1778 \c           push ebp
1779 \c           mov ebp,esp
1780 \c           sub esp,%1
1781 \c %endmacro
1782
1783 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1784 invoke the macro with a call such as
1785
1786 \c myfunc:   prologue 12
1787
1788 which would expand to the three lines of code
1789
1790 \c myfunc:   push ebp
1791 \c           mov ebp,esp
1792 \c           sub esp,12
1793
1794 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1795 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1796 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1797 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1798 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1799 \c{%3} and so on.
1800
1801 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1802 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1803
1804 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1805 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1806 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1807 things like
1808
1809 \c %macro silly 2
1810 \c %2:       db %1
1811 \c %endmacro
1812 \c           silly 'a', letter_a    ; letter_a:  db 'a'
1813 \c           silly 'ab', string_ab  ; string_ab: db 'ab'
1814 \c           silly {13,10}, crlf    ; crlf:      db 13,10
1815
1816
1817 \S{mlmacover} \i{Overloading Multi-Line Macros}
1818
1819 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1820 defining the same macro name several times with different numbers of
1821 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1822 parameters at all. So you could define
1823
1824 \c %macro prologue 0
1825 \c           push ebp
1826 \c           mov ebp,esp
1827 \c %endmacro
1828
1829 to define an alternative form of the function prologue which
1830 allocates no local stack space.
1831
1832 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1833 instruction; for example, you might want to define
1834
1835 \c %macro push 2
1836 \c           push %1
1837 \c           push %2
1838 \c %endmacro
1839
1840 so that you could code
1841
1842 \c           push ebx               ; this line is not a macro call
1843 \c           push eax,ecx           ; but this one is
1844
1845 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1846 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1847 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1848 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1849 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1850 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1851
1852
1853 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1854
1855 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1856 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1857 calling the same macro multiple times will use a different label
1858 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1859 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1860 flag is set by doing this:
1861
1862 \c %macro retz 0
1863 \c           jnz %%skip
1864 \c           ret
1865 \c %%skip:
1866 \c %endmacro
1867
1868 You can call this macro as many times as you want, and every time
1869 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1870 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1871 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1872 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1873 interfering with the local label mechanism, as described in
1874 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1875 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1876 they interfere with macro-local labels.
1877
1878
1879 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
1880
1881 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
1882 command line into one parameter definition, possibly after
1883 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
1884 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
1885 you might want to be able to write
1886
1887 \c           writefile [filehandle],"hello, world",13,10
1888
1889 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
1890 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
1891 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
1892 the last defined one along with the separating commas. So if you
1893 code:
1894
1895 \c %macro writefile 2+
1896 \c           jmp %%endstr
1897 \c %%str:    db %2
1898 \c %%endstr: mov dx,%%str
1899 \c           mov cx,%%endstr-%%str
1900 \c           mov bx,%1
1901 \c           mov ah,0x40
1902 \c           int 0x21
1903 \c %endmacro
1904
1905 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
1906 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
1907 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
1908 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
1909 \c{db}.
1910
1911 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
1912 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
1913 \c{%macro} line.
1914
1915 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
1916 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
1917 the actual number specified up to infinity; in this case, for
1918 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
1919 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
1920 into account when overloading macros, and will not allow you to
1921 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
1922 example).
1923
1924 Of course, the above macro could have been implemented as a
1925 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
1926 look like
1927
1928 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
1929
1930 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
1931 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
1932 definition.
1933
1934 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
1935
1936
1937 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
1938
1939 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
1940 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
1941 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
1942
1943 \c %macro die 0-1 "Painful program death has occurred."
1944 \c           writefile 2,%1
1945 \c           mov ax,0x4c01
1946 \c           int 0x21
1947 \c %endmacro
1948
1949 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
1950 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
1951 will display on the error output stream before exiting, or it can be
1952 called with no parameters, in which case it will use the default
1953 error message supplied in the macro definition.
1954
1955 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
1956 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
1957 required in the macro call, and then you provide defaults for the
1958 optional ones. So if a macro definition began with the line
1959
1960 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
1961
1962 then it could be called with between one and three parameters, and
1963 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
1964 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
1965 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
1966
1967 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
1968 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
1969 for macros which can take a variable number of parameters, since the
1970 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
1971 parameters were really passed to the macro call.
1972
1973 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
1974 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
1975 and more useful, by changing the first line of the definition to
1976
1977 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
1978
1979 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
1980 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
1981 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
1982
1983
1984 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
1985
1986 For a macro which can take a variable number of parameters, the
1987 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
1988 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
1989 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
1990 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
1991
1992
1993 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
1994
1995 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
1996 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
1997 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
1998 moved left by one place, so that the argument previously referenced
1999 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2000 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2001
2002 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2003 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2004 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2005 argument list reappear on the right, and vice versa.
2006
2007 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2008 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2009 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2010 parameters are rotated to the right.
2011
2012 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2013 restore a set of registers might work as follows:
2014
2015 \c %macro multipush 1-*
2016 \c %rep %0
2017 \c           push %1
2018 \c %rotate 1
2019 \c %endrep
2020 \c %endmacro
2021
2022 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2023 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2024 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2025 one place to the left, so that the original second argument is now
2026 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2027 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2028 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2029
2030 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2031 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2032 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2033
2034 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2035 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2036 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2037 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2038 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2039 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2040 order from the one in which they were pushed.
2041
2042 This can be done by the following definition:
2043
2044 \c %macro multipop 1-*
2045 \c %rep %0
2046 \c %rotate -1
2047 \c           pop %1
2048 \c %endrep
2049 \c %endmacro
2050
2051 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2052 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2053 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2054 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2055 iterated through in reverse order.
2056
2057
2058 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2059
2060 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2061 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2062 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2063 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2064 something like
2065
2066 \c %macro keytab_entry 2
2067 \c keypos%1 equ $-keytab
2068 \c           db %2
2069 \c %endmacro
2070 \c keytab:
2071 \c           keytab_entry F1,128+1
2072 \c           keytab_entry F2,128+2
2073 \c           keytab_entry Return,13
2074
2075 which would expand to
2076
2077 \c keytab:
2078 \c keyposF1 equ $-keytab
2079 \c           db 128+1
2080 \c keyposF2 equ $-keytab
2081 \c           db 128+2
2082 \c keyposReturn equ $-keytab
2083 \c           db 13
2084
2085 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2086 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2087
2088 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2089 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2090 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2091 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2092 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2093 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2094 (literal text to be concatenated to the parameter).
2095
2096 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2097 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2098 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2099 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2100 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2101 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2102 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2103 real names of macro-local labels means that the two usages
2104 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2105 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2106
2107
2108 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2109
2110 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2111 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2112 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2113 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2114 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2115 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2116 condition code.
2117
2118 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2119 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2120 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2121 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2122
2123 \c %macro retc 1
2124 \c           j%-1 %%skip
2125 \c           ret
2126 \c %%skip:
2127 \c %endmacro
2128
2129 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2130 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2131 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2132 \c{JPE}.
2133
2134 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2135 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2136 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2137 because no inverse condition code exists.
2138
2139
2140 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2141
2142 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2143 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2144 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2145 see which instructions in the macro expansion are generating what
2146 code; however, for some macros this clutters the listing up
2147 unnecessarily.
2148
2149 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2150 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2151 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2152 the number of parameters, like this:
2153
2154 \c %macro foo 1.nolist
2155
2156 Or like this:
2157
2158 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2159
2160 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2161
2162 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2163 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2164 syntax of this feature looks like this:
2165
2166 \c %if<condition>
2167 \c ; some code which only appears if <condition> is met
2168 \c %elif<condition2>
2169 \c ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2170 \c %else
2171 \c ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2172 \c %endif
2173
2174 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2175 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2176
2177
2178 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
2179
2180 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2181 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2182 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2183 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2184
2185 For example, when debugging a program, you might want to write code
2186 such as
2187
2188 \c           ; perform some function
2189 \c %ifdef DEBUG
2190 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2191 \c %endif
2192 \c           ; go and do something else
2193
2194 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2195 version of the program which produced debugging messages, and remove
2196 the option to generate the final release version of the program.
2197
2198 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2199 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2200 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2201 \i\c{%elifndef}.
2202
2203
2204 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
2205
2206 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2207 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2208 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2209 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2210 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2211
2212 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2213 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2214
2215
2216 \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
2217
2218 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2219 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2220 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2221 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2222 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2223
2224 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2225 a critical expression (see \k{crit}).
2226
2227 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2228 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2229 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2230 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2231 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2232 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2233 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2234 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2235 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2236 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2237 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2238 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2239 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2240 for true and 0 for false.
2241
2242
2243 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
2244 Identity}
2245
2246 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2247 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2248 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2249 Differences in white space are not counted.
2250
2251 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2252
2253 For example, the following macro pushes a register or number on the
2254 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2255
2256 \c %macro pushparam 1
2257 \c %ifidni %1,ip
2258 \c           call %%label
2259 \c %%label:
2260 \c %else
2261 \c           push %1
2262 \c %endif
2263 \c %endmacro
2264
2265 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2266 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2267 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2268 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2269
2270
2271 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
2272 Types}
2273
2274 Some macros will want to perform different tasks depending on
2275 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2276 example, a string output macro might want to be able to cope with
2277 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2278 string.
2279
2280 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2281 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2282 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2283 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2284 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2285
2286 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2287 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2288
2289 \c %macro writefile 2-3+
2290 \c %ifstr %2
2291 \c           jmp %%endstr
2292 \c %if %0 = 3
2293 \c %%str:         db %2,%3
2294 \c %else
2295 \c %%str:         db %2
2296 \c %endif
2297 \c %%endstr: mov dx,%%str
2298 \c           mov cx,%%endstr-%%str
2299 \c %else
2300 \c        mov dx,%2
2301 \c        mov cx,%3
2302 \c %endif
2303 \c           mov bx,%1
2304 \c           mov ah,0x40
2305 \c           int 0x21
2306 \c %endmacro
2307
2308 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2309 the following two ways:
2310
2311 \c           writefile [file], strpointer, length
2312 \c           writefile [file], "hello", 13, 10
2313
2314 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2315 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2316 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2317 it itself and works out the address and length for itself.
2318
2319 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2320 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2321 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2322 which case, all but the first two would be lumped together into
2323 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2324
2325 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2326 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2327 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2328 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2329
2330
2331 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2332
2333 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2334 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2335 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2336 the right macros by means of code like this:
2337
2338 \c %ifdef SOME_MACRO
2339 \c ; do some setup
2340 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2341 \c ; do some different setup
2342 \c %else
2343 \c %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2344 \c %endif
2345
2346 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2347 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2348 having to wait until the program crashes on being run and then not
2349 knowing what went wrong.
2350
2351
2352 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2353
2354 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2355 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2356 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2357 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2358
2359 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2360 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2361 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2362 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2363
2364 \c %assign i 0
2365 \c %rep 64
2366 \c           inc word [table+2*i]
2367 \c %assign i i+1
2368 \c %endrep
2369
2370 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2371 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2372 \c{[table+126]}.
2373
2374 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2375 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2376 terminate the loop, like this:
2377
2378 \c fibonacci:
2379 \c %assign i 0
2380 \c %assign j 1
2381 \c %rep 100
2382 \c %if j > 65535
2383 \c %exitrep
2384 \c %endif
2385 \c           dw j
2386 \c %assign k j+i
2387 \c %assign i j
2388 \c %assign j k
2389 \c %endrep
2390 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2391
2392 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2393 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2394 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2395 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2396 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2397 be gradually used up and other applications to start crashing.
2398
2399
2400 \H{include} \i{Including Other Files}
2401
2402 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2403 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2404 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2405
2406 \c %include "macros.mac"
2407
2408 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2409 file containing the \c{%include} directive.
2410
2411 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2412 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2413 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2414 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2415 line using the \c{-i} option.
2416
2417 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2418 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2419 the form
2420
2421 \c %ifndef MACROS_MAC
2422 \c %define MACROS_MAC
2423 \c ; now define some macros
2424 \c %endif
2425
2426 then including the file more than once will not cause errors,
2427 because the second time the file is included nothing will happen
2428 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2429
2430 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2431 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2432 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2433
2434
2435 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2436
2437 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2438 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2439 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2440 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2441 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2442 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2443 able to nest these loops.
2444
2445 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2446 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2447 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2448 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2449 define labels that are local to a particular context on the stack.
2450
2451
2452 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2453 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2454
2455 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2456 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2457 which is the name of the context. For example:
2458
2459 \c %push foobar
2460
2461 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2462 have several contexts on the stack with the same name: they can
2463 still be distinguished.
2464
2465 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2466 context from the context stack and destroys it, along with any
2467 labels associated with it.
2468
2469
2470 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2471
2472 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2473 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2474 is used to define a label which is local to the context on the top
2475 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2476 above could be implemented by means of:
2477
2478 \c %macro repeat 0
2479 \c %push repeat
2480 \c %$begin:
2481 \c %endmacro
2482
2483 \c %macro until 1
2484 \c           j%-1 %$begin
2485 \c %pop
2486 \c %endmacro
2487
2488 and invoked by means of, for example,
2489
2490 \c           mov cx,string
2491 \c           repeat
2492 \c           add cx,3
2493 \c           scasb
2494 \c           until e
2495
2496 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2497 in \c{AL}.
2498
2499 If you need to define, or access, labels local to the context
2500 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2501 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2502
2503
2504 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2505
2506 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2507 a particular context, in just the same way:
2508
2509 \c %define %$localmac 3
2510
2511 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2512 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2513 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2514
2515
2516 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2517
2518 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2519 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2520 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2521 have the side effect of destroying all context-local labels and
2522 macros associated with the context that was just popped.
2523
2524 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2525 with a different name, without touching the associated macros and
2526 labels. So you could replace the destructive code
2527
2528 \c %pop
2529 \c %push newname
2530
2531 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2532
2533
2534 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2535
2536 This example makes use of almost all the context-stack features,
2537 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2538 implement a block IF statement as a set of macros.
2539
2540 \c %macro if 1
2541 \c     %push if
2542 \c     j%-1 %$ifnot
2543 \c %endmacro
2544
2545 \c %macro else 0
2546 \c     %ifctx if
2547 \c         %repl else
2548 \c         jmp %$ifend
2549 \c         %$ifnot:
2550 \c     %else
2551 \c         %error "expected `if' before `else'"
2552 \c     %endif
2553 \c %endmacro
2554
2555 \c %macro endif 0
2556 \c     %ifctx if
2557 \c         %$ifnot:
2558 \c         %pop
2559 \c     %elifctx else
2560 \c         %$ifend:
2561 \c         %pop
2562 \c     %else
2563 \c         %error "expected `if' or `else' before `endif'"
2564 \c     %endif
2565 \c %endmacro
2566
2567 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2568 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2569 that the macros are issued in the right order (for example, not
2570 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2571 not.
2572
2573 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2574 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2575 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2576 to do different things depending on whether the context on top of
2577 the stack is \c{if} or \c{else}.
2578
2579 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2580 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2581 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2582 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2583 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2584
2585 A sample usage of these macros might look like:
2586
2587 \c           cmp ax,bx
2588 \c           if ae
2589 \c             cmp bx,cx
2590 \c             if ae
2591 \c               mov ax,cx
2592 \c             else
2593 \c               mov ax,bx
2594 \c             endif
2595 \c           else
2596 \c             cmp ax,cx
2597 \c             if ae
2598 \c               mov ax,cx
2599 \c             endif
2600 \c           endif
2601
2602 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2603 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2604 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2605 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2606
2607
2608 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2609
2610 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2611 when it starts to process any source file. If you really need a
2612 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2613 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2614
2615 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2616 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2617 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2618 described here.
2619
2620
2621 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
2622 Version}
2623
2624 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
2625 expand to the major and minor parts of the \i{version number of
2626 NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
2627 \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
2628 would be defined as 96.
2629
2630
2631 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2632
2633 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2634 name and line number containing the current instruction. The macro
2635 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2636 current input file (which may change through the course of assembly
2637 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2638 numeric constant giving the current line number in the input file.
2639
2640 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2641 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2642 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2643 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2644 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2645 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2646 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2647 here'. You could then write a macro
2648
2649 \c %macro notdeadyet 0
2650 \c           push eax
2651 \c           mov eax,__LINE__
2652 \c           call stillhere
2653 \c           pop eax
2654 \c %endmacro
2655
2656 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2657 find the crash point.
2658
2659
2660 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2661
2662 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2663 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2664 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2665 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2666
2667 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2668 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2669 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2670 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2671 issued, you are defining the structure, and should define fields
2672 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2673 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2674
2675 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2676 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2677
2678 \c           struc mytype
2679 \c mt_long:  resd 1
2680 \c mt_word:  resw 1
2681 \c mt_byte:  resb 1
2682 \c mt_str:   resb 32
2683 \c           endstruc
2684
2685 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2686 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2687 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2688 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2689
2690 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2691 effect of allowing structures to work with the local label
2692 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2693 more than one structure, you can define the above structure like this:
2694
2695 \c           struc mytype
2696 \c .long:    resd 1
2697 \c .word:    resw 1
2698 \c .byte:    resb 1
2699 \c .str:     resb 32
2700 \c           endstruc
2701
2702 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2703 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2704
2705 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2706 support any form of period notation to refer to the elements of a
2707 structure once you have one (except the above local-label notation),
2708 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2709 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2710 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2711 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2712
2713
2714 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2715 \i{Instances of Structures}
2716
2717 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2718 to do is to declare instances of that structure in your data
2719 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2720 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2721 you code something like this:
2722
2723 \c mystruc:  istruc mytype
2724 \c           at mt_long, dd 123456
2725 \c           at mt_word, dw 1024
2726 \c           at mt_byte, db 'x'
2727 \c           at mt_str, db 'hello, world', 13, 10, 0
2728 \c           iend
2729
2730 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2731 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2732 specified structure field, and then to declare the specified data.
2733 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2734 they were specified in the structure definition.
2735
2736 If the data to go in a structure field requires more than one source
2737 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2738 the \c{AT} line. For example:
2739
2740 \c           at mt_str, db 123,134,145,156,167,178,189
2741 \c           db 190,100,0
2742
2743 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2744 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2745 line:
2746
2747 \c           at mt_str
2748 \c           db 'hello, world'
2749 \c           db 13,10,0
2750
2751
2752 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2753
2754 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2755 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2756 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2757 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2758
2759 \c           align 4                ; align on 4-byte boundary
2760 \c           align 16               ; align on 16-byte boundary
2761 \c           align 8,db 0           ; pad with 0s rather than NOPs
2762 \c           align 4,resb 1         ; align to 4 in the BSS
2763 \c           alignb 4               ; equivalent to previous line
2764
2765 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2766 both compute the number of additional bytes required to bring the
2767 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2768 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2769 perform the alignment.
2770
2771 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2772 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2773 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2774 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2775 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2776 except for special purposes.
2777
2778 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2779 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2780 power of two, or if their second argument generates more than one
2781 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2782 thing.
2783
2784 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
2785 be used within structure definitions:
2786
2787 \c           struc mytype2
2788 \c mt_byte:  resb 1
2789 \c           alignb 2
2790 \c mt_word:  resw 1
2791 \c           alignb 4
2792 \c mt_long:  resd 1
2793 \c mt_str:   resb 32
2794 \c           endstruc
2795
2796 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
2797 relative to the base of the structure.
2798
2799 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
2800 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
2801 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
2802 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
2803 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
2804 check that the section's alignment characteristics are sensible for
2805 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
2806
2807
2808 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
2809
2810 The following preprocessor directives may only be used when TASM 
2811 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch 
2812 (This switch is described in \k{opt-t}.)
2813
2814 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
2815
2816 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
2817
2818 \b\c{%local}  (see \k{local})
2819
2820
2821 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
2822
2823 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of 
2824 parameters passed on the stack.  Stack based parameter passing
2825 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.  
2826
2827 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this 
2828 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly 
2829 convenient to use and is not TASM compatible.  Here is an example 
2830 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
2831
2832 \c some_function:
2833 \c           %push mycontext        ; save the current context 
2834 \c           %stacksize large       ; tell NASM to use bp
2835 \c           %arg i:word, j_ptr:word
2836 \c           mov ax,[i]
2837 \c           mov bx,[j_ptr]
2838 \c           add ax,[bx]
2839 \c           ret
2840 \c           %pop                   ; restore original context 
2841
2842 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds 
2843 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the 
2844 sum in the ax register.  See \k{pushpop} for an explanation of 
2845 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
2846
2847
2848 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
2849
2850 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the 
2851 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.  
2852 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and 
2853 \c{%local} directives.  The \c{%stacksize} directive takes one 
2854 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
2855
2856 \c %stacksize flat
2857
2858 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing 
2859 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
2860 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
2861
2862 \c %stacksize large
2863
2864 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
2865 assumes that a far form of call was used to get to this address 
2866 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
2867
2868 \c %stacksize small
2869
2870 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
2871 different from \c{large} because it also assumes that the old value
2872 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER} 
2873 instruction).  In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and 
2874 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
2875 may have been allocated by \c{ENTER}.  This form is probably most
2876 useful when used in combination with the \c{%local} directive 
2877 (see \k{local}).
2878
2879
2880 \S{local} \i\c{%local} Directive
2881
2882 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
2883 temporary stack variables allocated in a stack frame.  Automatic
2884 local variables in C are an example of this kind of variable.  The
2885 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
2886 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive 
2887 (see \k{arg}).  It allows simplified reference to variables on the
2888 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER} 
2889 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
2890 An example of its use is the following:
2891
2892 \c silly_swap:
2893 \c           %push mycontext        ; save the current context 
2894 \c           %stacksize small       ; tell NASM to use bp
2895 \c           %assign %$localsize 0  ; see text for explanation
2896 \c           %local old_ax:word, old_dx:word
2897 \c           enter %$localsize,0    ; see text for explanation
2898 \c           mov [old_ax],ax        ; swap ax & bx
2899 \c           mov [old_dx],dx        ; and swap dx & cx
2900 \c           mov ax,bx
2901 \c           mov dx,cx
2902 \c           mov bx,[old_ax]
2903 \c           mov cx,[old_dx]
2904 \c           leave                  ; restore old bp
2905 \c           ret                    ;
2906 \c           %pop                   ; restore original context 
2907
2908 The \c{%$localsize} variable is used internally by the 
2909 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the 
2910 current context before the \c{%local} directive may be used.
2911 Failure to do so will result in one expression syntax error for
2912 each \c{%local} variable declared.  It then may be used in 
2913 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
2914 as shown in the example.
2915
2916
2917 \C{directive} \i{Assembler Directives}
2918
2919 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
2920 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
2921 directives. These are described in this chapter.
2922
2923 NASM's directives come in two types: \i{user-level
2924 directives}\e{user-level} directives and \i{primitive
2925 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
2926 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
2927 recommend that users use the user-level forms of the directives,
2928 which are implemented as macros which call the primitive forms.
2929
2930 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
2931 directives are not.
2932
2933 In addition to the universal directives described in this chapter,
2934 each object file format can optionally supply extra directives in
2935 order to control particular features of that file format. These
2936 \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
2937 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
2938
2939
2940 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
2941
2942 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
2943 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
2944 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
2945 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
2946
2947 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
2948 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
2949 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
2950 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
2951 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
2952 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
2953 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
2954
2955 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
2956 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
2957 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
2958 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
2959 device drivers and boot loader software.
2960
2961 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
2962 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
2963 assembler will generate incorrect code because it will be writing
2964 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
2965
2966 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
2967 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
2968 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
2969 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
2970 using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
2971 need an 0x67.
2972
2973 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
2974 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
2975 which has no function other than to call the primitive form.
2976
2977
2978 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
2979
2980 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
2981 `\c{BIT 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
2982
2983
2984 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
2985 Sections}
2986
2987 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
2988 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
2989 which section of the output file the code you write will be
2990 assembled into. In some object file formats, the number and names of
2991 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
2992 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
2993 define a new section, if you try to switch to a section that does
2994 not (yet) exist.
2995
2996 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
2997 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
2998 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
2999 format, by contrast, does not recognise these section names as being
3000 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3001 name that has one.
3002
3003
3004 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3005
3006 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3007 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3008 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3009 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3010 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3011 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3012 it. So the user-level directive
3013
3014 \c           SECTION .text
3015
3016 expands to the two lines
3017
3018 \c %define __SECT__ [SECTION .text]
3019 \c           [SECTION .text]
3020
3021 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3022 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3023 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3024
3025 \c %macro writefile 2+
3026 \c           [section .data]
3027 \c %%str:    db %2
3028 \c %%endstr:
3029 \c           __SECT__
3030 \c           mov dx,%%str
3031 \c           mov cx,%%endstr-%%str
3032 \c           mov bx,%1
3033 \c           mov ah,0x40
3034 \c           int 0x21
3035 \c %endmacro
3036
3037 This form of the macro, once passed a string to output, first
3038 switches temporarily to the data section of the file, using the
3039 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3040 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3041 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3042 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3043 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3044 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3045 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3046 code in any of several separate code sections.
3047
3048
3049 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3050
3051 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3052 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3053 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3054 given absolute address. The only instructions you can use in this
3055 mode are the \c{RESB} family.
3056
3057 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3058
3059 \c           absolute 0x1A
3060 \c kbuf_chr  resw 1
3061 \c kbuf_free resw 1
3062 \c kbuf      resw 16
3063
3064 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3065 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3066 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3067
3068 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3069 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3070
3071 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3072 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3073
3074 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3075 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3076 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3077 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3078
3079 \c           org 100h               ; it's a .COM program
3080 \c           jmp setup              ; setup code comes last
3081 \c           ; the resident part of the TSR goes here
3082 \c setup:    ; now write the code that installs the TSR here
3083 \c           absolute setup
3084 \c runtimevar1 resw 1
3085 \c runtimevar2 resd 20
3086 \c tsr_end:
3087
3088 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3089 after the setup has finished running, the space it took up can be
3090 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3091 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3092 needs to be made resident.
3093
3094
3095 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3096
3097 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3098 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3099 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3100 defined in some other module and needs to be referred to by this
3101 one. Not every object-file format can support external variables:
3102 the \c{bin} format cannot.
3103
3104 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3105 argument is the name of a symbol:
3106
3107 \c           extern _printf
3108 \c           extern _sscanf,_fscanf
3109
3110 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3111 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3112 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3113 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3114 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3115 by means of the directive
3116
3117 \c           extern _variable:wrt dgroup
3118
3119 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3120 only in that it can take only one argument at a time: the support
3121 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3122
3123 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3124 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3125 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3126
3127
3128 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3129
3130 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3131 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3132 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3133 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3134 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3135
3136 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3137 the definition of the symbol.
3138
3139 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3140 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3141 \c{GLOBAL} directive. For example:
3142
3143 \c           global _main
3144 \c _main:    ; some code
3145
3146 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3147 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3148 example, lets you specify whether global data items are functions or
3149 data:
3150
3151 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
3152
3153 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3154 user-level form only in that it can take only one argument at a
3155 time.
3156
3157
3158 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3159
3160 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3161 A common variable is much like a global variable declared in the
3162 uninitialised data section, so that
3163
3164 \c           common intvar 4
3165
3166 is similar in function to
3167
3168 \c           global intvar
3169 \c           section .bss
3170 \c intvar    resd 1
3171
3172 The difference is that if more than one module defines the same
3173 common variable, then at link time those variables will be
3174 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3175 at the same piece of memory.
3176
3177 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3178 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3179 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3180 specify the alignment requirements of a common variable:
3181
3182 \c           common commvar 4:near  ; works in OBJ
3183 \c           common intarray 100:4  ; works in ELF: 4 byte aligned
3184
3185 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3186 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3187 only one argument at a time.
3188
3189
3190 \H{CPU} \i\c{CPU XXX}: Defining CPU Dependencies
3191
3192 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3193 are available on the specified CPU.
3194
3195 Options are:
3196
3197 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3198
3199 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3200
3201 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3202
3203 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3204
3205 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3206
3207 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3208
3209 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3210
3211 \b\c{CPU 686}           Pentium Pro instruction set
3212
3213 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3214
3215 \b\c{CPU P2}            Pentium II instruction set
3216
3217 \b\c{CPU P3}            Pentium III and Katmai instruction sets
3218
3219 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3220
3221 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3222
3223 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3224
3225 All options are case insensitive.  All instructions will
3226 be selected only if they apply to the selected cpu or lower.
3227
3228
3229 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3230
3231 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3232 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3233 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3234 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3235 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3236 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3237
3238 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3239 output file based on the input file name and the chosen output
3240 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3241 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3242 name, and substituting an extension defined by the output format.
3243 The extensions are given with each format below.
3244
3245
3246 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3247
3248 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3249 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3250 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3251 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3252 is also useful for \i{operating-system} and \i{boot loader}
3253 development.
3254
3255 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
3256 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
3257 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
3258 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
3259 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
3260 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
3261 aligned on a four-byte boundary.
3262
3263 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
3264 will be directed by default into the \c{.text} section.
3265
3266 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3267 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3268 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3269 directive.
3270
3271 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3272 leaves your file name as it is once the original extension has been
3273 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3274 into a binary file called \c{binprog}.
3275
3276
3277 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3278
3279 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3280 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3281 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3282 the program begins at when it is loaded into memory.
3283
3284 For example, the following code will generate the longword
3285 \c{0x00000104}:
3286
3287 \c           org 0x100
3288 \c           dd label
3289 \c label:
3290
3291 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3292 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3293 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3294 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3295 offset which is added to all internal address references within the
3296 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3297 does. See \k{proborg} for further comments.
3298
3299
3300 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3301 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3302
3303 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3304 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3305 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3306 end of the section-definition line. For example,
3307
3308 \c           section .data align=16
3309
3310 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3311 aligned on a 16-byte boundary.
3312
3313 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3314 section start address must be forced to zero. The alignment value
3315 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3316 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3317
3318
3319 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3320
3321 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3322 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3323 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3324 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3325
3326 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3327
3328 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3329 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3330 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3331 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3332 file format.
3333
3334 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3335 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3336 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3337
3338 If your source file contains code before specifying an explicit
3339 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3340 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3341
3342 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3343 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3344 address of the segment. So, for example:
3345
3346 \c           segment data
3347 \c dvar:     dw 1234
3348 \c           segment code
3349 \c function: mov ax,data            ; get segment address of data
3350 \c           mov ds,ax              ; and move it into DS
3351 \c           inc word [dvar]        ; now this reference will work
3352 \c           ret
3353
3354 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3355 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3356 like
3357
3358 \c           extern foo
3359 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment of foo
3360 \c           mov ds,ax
3361 \c           mov ax,data            ; a different segment
3362 \c           mov es,ax
3363 \c           mov ax,[ds:foo]        ; this accesses `foo'
3364 \c           mov [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3365
3366
3367 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3368 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3369
3370 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3371 directive to allow you to specify various properties of the segment
3372 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3373 end of the segment-definition line. For example,
3374
3375 \c           segment code private align=16
3376
3377 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3378 segment, and requires that the portion of it described in this code
3379 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3380
3381 The available qualifiers are:
3382
3383 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3384 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3385 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3386 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3387 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3388 than stuck end-to-end.
3389
3390 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3391 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3392 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3393 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3394 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3395 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3396 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3397 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3398 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3399
3400 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3401 indicates to the linker that segments of the same class should be
3402 placed near each other in the output file. The class name can be any
3403 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3404
3405 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3406 as an argument, and provides overlay information to an
3407 overlay-capable linker.
3408
3409 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3410 the effect of recording the choice in the object file and also
3411 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3412 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3413
3414 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3415 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3416 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3417 defines the group if it is not already defined.
3418
3419 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3420 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3421 are currently known to make sensible use of this feature;
3422 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3423 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3424 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3425
3426 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3427 class, no overlay, and \c{USE16}.
3428
3429
3430 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3431
3432 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3433 single segment register can be used to refer to all the segments in
3434 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3435 you can code
3436
3437 \c           segment data
3438 \c           ; some data
3439 \c           segment bss
3440 \c           ; some uninitialised data
3441 \c           group dgroup data bss
3442
3443 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3444 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3445 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3446 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3447 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3448 segment register.
3449
3450 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3451 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3452 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3453 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3454 base rather than the segment base.
3455
3456 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3457 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3458 segment which is part of more than one group will default to being
3459 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3460
3461 A group does not have to contain any segments; you can still make
3462 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3463 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3464 \c{FLAT} with no segments in it.
3465
3466
3467 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3468
3469 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3470 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3471 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3472 segment, group and symbol names that are written to the object file
3473 to be forced to upper case just before being written. Within a
3474 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3475 be written entirely in upper case if desired.
3476
3477 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3478
3479
3480 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3481 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3482
3483 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3484 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3485 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3486 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3487
3488 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3489 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3490 wish to import and the name of the library you wish to import it
3491 from. For example:
3492
3493 \c           import WSAStartup wsock32.dll
3494
3495 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3496 known in the library you are importing it from, in case this is not
3497 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3498 once you have imported it. For example:
3499
3500 \c           import asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3501
3502
3503 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3504 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3505
3506 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3507 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3508 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3509 using the \c{EXPORT} directive.
3510
3511 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3512 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3513 optional second parameter (separated by white space from the first)
3514 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3515 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3516 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3517 off.
3518
3519 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3520 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3521 space. If further parameters are given, the external name must also
3522 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3523 available attributes are:
3524
3525 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3526 resident by the system loader. This is an optimisation for
3527 frequently used symbols imported by name.
3528
3529 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3530 does not make use of any initialised data.
3531
3532 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3533 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3534 between 32-bit and 16-bit segments.
3535
3536 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3537 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3538 the desired number.
3539
3540 For example:
3541
3542 \c           export myfunc
3543 \c           export myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3544 \c           export myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3545 \c           export myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3546
3547
3548 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3549 Point}
3550
3551 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
3552 define the program entry point, where execution will begin when the
3553 program is run. If the object file that defines the entry point is
3554 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3555 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3556 begin.
3557
3558
3559 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3560 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3561
3562 If you declare an external symbol with the directive
3563
3564 \c           extern foo
3565
3566 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3567 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3568 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3569 \c{foo} you will usually need to do something like
3570
3571 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment base
3572 \c           mov es,ax              ; move it into ES
3573 \c           mov ax,[es:foo]        ; and use offset `foo' from it
3574
3575 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3576 is going to be accessible from a given segment or group, say
3577 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3578 simply code
3579
3580 \c           mov ax,[foo wrt dgroup]
3581
3582 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3583 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3584 alternative form
3585
3586 \c           extern foo:wrt dgroup
3587
3588 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3589 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3590 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3591 \c{foo wrt dgroup}.
3592
3593 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3594 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3595 your program. It can also be applied to common variables: see
3596 \k{objcommon}.
3597
3598
3599 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3600 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3601
3602 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3603 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3604 specify which your variables should be by the use of the syntax
3605
3606 \c           common nearvar 2:near  ; `nearvar' is a near common
3607 \c           common farvar 10:far   ; and `farvar' is far
3608
3609 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3610 OMF specification says that they are declared as a number of
3611 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3612 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3613 five-byte elements or one ten-byte element.
3614
3615 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
3616 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3617 the variable size, to match when resolving common variables declared
3618 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3619 the element size on your far common variables. This is done by the
3620 following syntax:
3621
3622 \c           common c_5by2 10:far 5 ; two five-byte elements
3623 \c           common c_2by5 10:far 2 ; five two-byte elements
3624
3625 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3626 keyword is not required when an element size is specified, since
3627 only far commons may have element sizes at all. So the above
3628 declarations could equivalently be
3629
3630 \c           common c_5by2 10:5     ; two five-byte elements
3631 \c           common c_2by5 10:2     ; five two-byte elements
3632
3633 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3634 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3635 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3636
3637 \c           common foo 10:wrt dgroup
3638 \c           common bar 16:far 2:wrt data
3639 \c           common baz 24:wrt data:6
3640
3641
3642 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3643
3644 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3645 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3646 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3647 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3648
3649 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3650
3651 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3652 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
3653 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3654 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3655 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3656 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3657 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3658 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3659
3660
3661 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3662 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3663
3664 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3665 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3666 and properties of sections you declare. Section types and properties
3667 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3668 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3669 these qualifiers.
3670
3671 The available qualifiers are:
3672
3673 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3674 code section. This marks the section as readable and executable, but
3675 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3676 section is code.
3677
3678 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3679 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3680 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3681 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3682
3683 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
3684 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
3685 constants in it.
3686
3687 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3688 which is not included in the executable file by the linker, but may
3689 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3690 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3691 linker to interpret the contents of the section as command-line
3692 options.
3693
3694 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3695 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3696 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3697 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3698 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3699 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3700 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
3701 for data (and BSS) sections.
3702 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3703 alignment), though the value does not matter.
3704
3705 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3706 qualifiers are:
3707
3708 \c           section .text code align=16
3709 \c           section .data data align=4
3710 \c           section .rdata rdata align=8
3711 \c           section .bss bss align=4
3712
3713 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3714
3715
3716 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
3717
3718 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
3719 linking with the \i{DJGPP} linker.
3720
3721 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3722
3723 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
3724 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
3725 the \c{info} section type are not supported.
3726
3727
3728 \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
3729 Format}Object Files
3730
3731 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
3732 Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
3733 output file-name extension of \c{.o}.
3734
3735
3736 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
3737 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
3738
3739 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
3740 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3741 and properties of sections you declare. Section types and properties
3742 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
3743 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
3744 overridden by these qualifiers.
3745
3746 The available qualifiers are:
3747
3748 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
3749 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
3750 which is not, such as an informational or comment section.
3751
3752 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
3753 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
3754 which should not.
3755
3756 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
3757 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
3758 not.
3759
3760 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
3761 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
3762 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
3763 contents given, such as a BSS section.
3764
3765 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3766 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
3767 requirements of the section.
3768
3769 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3770 qualifiers are:
3771
3772 \c           section .text progbits alloc   exec nowrite align=16
3773 \c           section .data progbits alloc noexec   write align=4
3774 \c           section .bss    nobits alloc noexec   write align=4
3775 \c           section other progbits alloc noexec nowrite align=1
3776
3777 (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
3778 treated by default like \c{other} in the above code.)
3779
3780
3781 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
3782 Symbols and \i\c{WRT}
3783
3784 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
3785 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
3786 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
3787 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
3788 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
3789
3790 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
3791 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
3792 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
3793 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
3794 types.
3795
3796 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
3797 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
3798 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
3799 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
3800
3801 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
3802 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
3803 beginning of the current section to the global offset table.
3804 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
3805 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
3806 result to get the real address of the GOT.
3807
3808 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
3809 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
3810 the specified location, so that adding on the address of the GOT
3811 would give the real address of the location you wanted.
3812
3813 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
3814 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
3815 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
3816 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
3817 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
3818 address of the symbol.
3819
3820 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
3821 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
3822 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
3823 only use this in contexts which would generate a PC-relative
3824 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
3825 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
3826 entries absolutely.
3827
3828 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
3829 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
3830 relative to the start of the section and then adding on the offset
3831 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
3832 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
3833 peculiarity of the dynamic linker.
3834
3835 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
3836 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
3837
3838
3839 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
3840 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
3841
3842 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
3843 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
3844 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
3845 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
3846 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
3847 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
3848 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
3849 to specify these features.
3850
3851 You can specify whether a global variable is a function or a data
3852 object by suffixing the name with a colon and the word
3853 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
3854 \c{data}.) For example:
3855
3856 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
3857
3858 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
3859 \c{hashtable} as a data object.
3860
3861 You can also specify the size of the data associated with the
3862 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
3863 forward references) after the type specifier. Like this:
3864
3865 \c           global hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
3866 \c hashtable:
3867 \c           db this,that,theother  ; some data here
3868 \c .end:
3869
3870 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
3871 place that information into the \c{ELF} symbol table.
3872
3873 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
3874 writing shared library code. For more information, see
3875 \k{picglobal}.
3876
3877
3878 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive\I{COMMON,
3879 elf extensions to}
3880
3881 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
3882 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
3883 common variables. This is done by putting a number (which must be a
3884 power of two) after the name and size of the common variable,
3885 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
3886 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
3887
3888 \c           common dwordarray 128:4
3889
3890 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
3891 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
3892
3893
3894 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
3895
3896 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
3897 used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
3898 object files in that the magic number in the first four bytes of the
3899 file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
3900 example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
3901 implementation doesn't.)
3902
3903 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3904
3905 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
3906 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
3907 extensions to any standard directives. It supports only the three
3908 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3909
3910
3911 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
3912 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
3913
3914 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
3915 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
3916 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
3917 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
3918 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
3919 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
3920 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
3921
3922 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3923
3924 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
3925 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
3926 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
3927 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
3928 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
3929
3930 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
3931 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
3932 this.
3933
3934
3935 \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
3936
3937 The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
3938 file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
3939 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
3940 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
3941 itself \c{a.out}.
3942
3943 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
3944 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3945
3946 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
3947 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
3948 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
3949 directives. It supports only the three \i{standard section names}
3950 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3951
3952
3953 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
3954 Format}
3955
3956 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
3957 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
3958 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
3959 format the internal structure of the assembler.
3960
3961 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
3962 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
3963 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
3964 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
3965
3966 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
3967 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
3968 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
3969 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
3970 execute an RDF executable under Linux.
3971
3972 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
3973 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3974
3975
3976 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
3977
3978 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
3979 library to be linked to the module, either at load time or run time.
3980 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
3981 which is the name of the module:
3982
3983 \c           library mylib.rdl
3984
3985
3986 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
3987
3988 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
3989 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
3990 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
3991 of current module:
3992
3993 \c           module mymodname
3994
3995 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
3996 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
3997 To avoid it, you should start module names with \I{$prefix}\c{$}, like:
3998
3999 \c           module $kernel.core
4000
4001
4002 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4003 rdf extensions to}
4004
4005 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4006 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4007 telling the linker do not strip it from target executable or library
4008 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4009 is a procedure (function) or data object.
4010
4011 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4012 symbol exported:
4013
4014 \c           global sys_open:export
4015
4016 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4017 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4018
4019 \c           global sys_open:export proc
4020
4021 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4022 or \i\c{object} to the directive:
4023
4024 \c           global kernel_ticks:export data
4025
4026
4027 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4028
4029 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4030 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4031 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4032 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4033
4034 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4035 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4036 transactions between the main body of NASM and the output-format
4037 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4038 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4039 of the various requests the main program makes of the output driver,
4040 and in what order they happen.
4041
4042 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4043
4044 \c nasm -f dbg filename.asm
4045
4046 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4047 However, this will not work well on files which were designed for a
4048 different object format, because each object format defines its own
4049 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4050 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4051 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4052 native object format selected:
4053
4054 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4055 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4056
4057 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4058 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4059 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4060 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4061 the final diagnostic output.
4062
4063 This workaround will still typically not work for programs intended
4064 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4065 directives have side effects of defining the segment and group names
4066 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4067 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4068 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4069 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4070
4071 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4072 them all to its output file.
4073
4074
4075 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4076
4077 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4078 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4079 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4080 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4081 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4082
4083
4084 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4085
4086 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4087 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4088 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4089 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4090 support the \c{.COM} format.
4091
4092 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4093 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4094 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4095 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4096 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4097 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4098 Yann Guidon for contributing the code for this.
4099
4100 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4101 future releases.
4102
4103
4104 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4105
4106 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4107 by linking \c{.OBJ} files together.
4108
4109 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4110 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4111 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4112 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4113 An LZH archiver can be found at
4114 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4115 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4116 sources) called \i{FREELINK}, available from
4117 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4118 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4119 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4120 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4121 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4122
4123 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4124 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4125 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4126 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4127 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4128 field in the output file header; if more than one defines a start
4129 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4130
4131 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4132 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4133 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4134 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4135 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4136 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4137
4138 \c           segment code
4139 \c 
4140 \c ..start:  mov ax,data
4141 \c           mov ds,ax
4142 \c           mov ax,stack
4143 \c           mov ss,ax
4144 \c           mov sp,stacktop
4145
4146 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4147 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4148 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4149 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4150 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4151 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4152 execute on.
4153
4154 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4155 beginning of this code, which means that will be the entry point
4156 into the resulting executable file.
4157
4158 \c           mov dx,hello
4159 \c           mov ah,9
4160 \c           int 0x21
4161
4162 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4163 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4164 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4165 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4166
4167 \c           mov ax,0x4c00
4168 \c           int 0x21
4169
4170 This terminates the program using another DOS system call.
4171
4172 \c           segment data
4173 \c hello:    db 'hello, world', 13, 10, '$'
4174
4175 The data segment contains the string we want to display.
4176
4177 \c           segment stack stack
4178 \c           resb 64
4179 \c stacktop:
4180
4181 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4182 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4183 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4184 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4185 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4186 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4187 type \c{STACK}.
4188
4189 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4190 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4191 world' and then exit.
4192
4193
4194 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4195
4196 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4197 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4198 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4199 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4200 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4201 \c{.EXE} files.
4202
4203 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4204 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4205 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4206
4207 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4208 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4209 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4210 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4211 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4212 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4213 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4214 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4215 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4216
4217 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4218 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4219 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4220 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4221 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4222 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4223 explicitly issue one of your own.
4224
4225 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4226 since this would require a relocation in the header, and things
4227 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4228 base by copying it out of \c{CS} instead.
4229
4230 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4231 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4232 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4233 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4234 \c{EXE_stack 64}.
4235
4236 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4237 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4238 \c{binexe.asm}.
4239
4240
4241 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4242
4243 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4244 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4245 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4246 output format.
4247
4248
4249 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4250
4251 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4252 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4253 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4254 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4255 like
4256
4257 \c           org 100h
4258 \c           section .text
4259 \c start:    ; put your code here
4260 \c           section .data
4261 \c           ; put data items here
4262 \c           section .bss
4263 \c           ; put uninitialised data here
4264
4265 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4266 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4267 you want to and the code will still end up at the front of the file
4268 where it belongs.
4269
4270 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4271 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4272 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4273 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4274 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4275 run.
4276
4277 To assemble the above program, you should use a command line like
4278
4279 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4280
4281 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4282 explicit output file name were specified, so you have to override it
4283 and give the desired file name.
4284
4285
4286 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4287
4288 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4289 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4290 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4291 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4292 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4293 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4294 file.
4295
4296 If you do this, you need to take care of several things:
4297
4298 \b The first object file containing code should start its code
4299 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4300 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4301 segment, so that the linker or converter program does not have to
4302 adjust address references within the file when generating the
4303 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4304 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4305 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4306 in MASM-compatible assemblers.
4307
4308 \b You don't need to define a stack segment.
4309
4310 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4311 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4312 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4313 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4314
4315
4316 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4317
4318 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4319 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4320 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4321 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4322 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4323 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4324 your code segment.
4325
4326 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4327 the various routines inside the driver which do the work. This
4328 structure should be defined at the start of the code segment, even
4329 though it is not actually code.
4330
4331 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4332 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4333 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4334 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4335
4336
4337 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4338
4339 This section covers the basics of writing assembly routines that
4340 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4341 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4342 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4343
4344
4345 \S{16cunder} External Symbol Names
4346
4347 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4348 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4349 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4350 appears in the C program. So, for example, the function a C
4351 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4352 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4353 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4354 not have to worry about name clashes with C symbols.
4355
4356 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4357 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4358
4359 \c %macro cglobal 1
4360 \c           global _%1
4361 \c %define %1 _%1
4362 \c %endmacro
4363
4364 \c %macro cextern 1
4365 \c           extern _%1
4366 \c %define %1 _%1
4367 \c %endmacro
4368
4369 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4370 \c{%rep} construct could solve this.)
4371
4372 If you then declare an external like this:
4373
4374 \c           cextern printf
4375
4376 then the macro will expand it as
4377
4378 \c           extern _printf
4379 \c %define printf _printf
4380
4381 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4382 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4383
4384 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4385 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4386 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4387
4388
4389 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4390
4391 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4392 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4393 writing for. This means you have to keep track of the following
4394 things:
4395
4396 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4397 functions are near. This means that function pointers, when stored
4398 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4399 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4400 never changes its value, and always gives the segment part of the
4401 full function address), and that functions are called using ordinary
4402 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4403 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4404 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4405 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4406
4407 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4408 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4409 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4410 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4411 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4412 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4413 \c{CALL FAR} to call external routines.
4414
4415 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4416 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4417 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4418 segment part of the full data item address).
4419
4420 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4421 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4422 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4423 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4424 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4425 pointers you are passed.
4426
4427 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4428 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4429 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4430 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4431 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4432
4433 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4434 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4435 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4436 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4437 and global data items can both be accessed easily without changing
4438 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4439 segments. However, some memory models (though not the standard
4440 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4441 same value to be removed. Be careful about functions' local
4442 variables in this latter case.
4443
4444 In models with a single code segment, the segment is called
4445 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4446 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4447 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4448 called \i\c{_DATA}.
4449
4450
4451 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4452
4453 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4454 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4455 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4456 doing the calling and the function which gets called.
4457
4458 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4459 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4460 argument specified to the function is pushed last).
4461
4462 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4463 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4464 memory model.
4465
4466 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4467 actually necessary, in functions which do not need to access their
4468 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4469 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4470 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4471 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4472 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4473 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4474
4475 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4476 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4477 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4478 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4479 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4480 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4481 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4482 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4483 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4484 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4485 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4486 parameters in reverse order means that the function knows where to
4487 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4488 remaining ones.
4489
4490 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4491 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4492 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4493
4494 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4495 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4496 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4497 compiler) returned in \c{ST0}.
4498
4499 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4500 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4501 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4502 memory model.
4503
4504 \b When the caller regains control from the callee, the function
4505 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4506 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4507 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4508 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4509 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4510 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4511 removing.
4512
4513 It is instructive to compare this calling convention with that for
4514 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4515 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4516 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4517 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4518 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4519 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4520 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4521 which means that a compiler can give better guarantees about
4522 sequence points without performance suffering.
4523
4524 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4525 The following example is for small model:
4526
4527 \c           global _myfunc
4528 \c _myfunc:  push bp
4529 \c           mov bp,sp
4530 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4531 \c           mov bx,[bp+4]          ; first parameter to function
4532 \c           ; some more code
4533 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4534 \c           pop bp
4535 \c           ret
4536
4537 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4538 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4539 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4540 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4541 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4542 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4543
4544 At the other end of the process, to call a C function from your
4545 assembly code, you would do something like this:
4546
4547 \c           extern _printf
4548 \c           ; and then, further down...
4549 \c           push word [myint]      ; one of my integer variables
4550 \c           push word mystring     ; pointer into my data segment
4551 \c           call _printf
4552 \c           add sp,byte 4          ; `byte' saves space
4553 \c           ; then those data items...
4554 \c           segment _DATA
4555 \c myint     dw 1234
4556 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4557
4558 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4559 code
4560
4561 \c     int myint = 1234;
4562 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4563
4564 In large model, the function-call code might look more like this. In
4565 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4566 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4567 it first.
4568
4569 \c           push word [myint]
4570 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4571 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4572 \c           call far _printf
4573 \c           add sp,byte 6
4574
4575 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4576 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4577 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4578 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4579 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4580 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4581 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4582 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4583 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4584 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4585 word of parameters.
4586
4587
4588 \S{16cdata} Accessing Data Items
4589
4590 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4591 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4592 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4593 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4594 accessed from assembler as
4595
4596 \c           extern _i
4597 \c           mov ax,[_i]
4598
4599 And to declare your own integer variable which C programs can access
4600 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4601 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4602
4603 \c           global _j
4604 \c _j        dw 0
4605
4606 To access a C array, you need to know the size of the components of
4607 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4608 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4609 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4610 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4611 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4612 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4613 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4614
4615 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4616 the base of the structure to the field you are interested in. You
4617 can either do this by converting the C structure definition into a
4618 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4619 one offset and using just that.
4620
4621 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4622 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4623 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4624 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4625 Typically, you might find that a structure like
4626
4627 \c struct {
4628 \c     char c;
4629 \c     int i;
4630 \c } foo;
4631
4632 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4633 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4634 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4635 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4636 out how your own compiler does it.
4637
4638
4639 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4640
4641 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4642 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4643 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4644 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4645 the work involved in keeping track of the calling convention.
4646
4647 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built 
4648 into NASM's preprocessor.  See \k{tasmcompat} for details.)
4649
4650 An example of an assembly function using the macro set is given
4651 here:
4652
4653 \c           proc _nearproc
4654 \c %$i       arg
4655 \c %$j       arg
4656 \c           mov ax,[bp + %$i]
4657 \c           mov bx,[bp + %$j]
4658 \c           add ax,[bx]
4659 \c           endproc
4660
4661 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4662 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4663 integer. It returns \c{i + *j}.
4664
4665 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4666 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4667 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4668 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4669 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4670 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4671 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4672
4673 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4674 compact-model code) by default. You can have it generate far
4675 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
4676 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
4677 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
4678 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
4679 dependency on whether data pointers are far or not.
4680
4681 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4682 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
4683 many function parameters will be of type \c{int}.
4684
4685 The large-model equivalent of the above function would look like this:
4686
4687 \c %define FARCODE
4688 \c           proc _farproc
4689 \c %$i       arg
4690 \c %$j       arg 4
4691 \c           mov ax,[bp + %$i]
4692 \c           mov bx,[bp + %$j]
4693 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4694 \c           add ax,[bx]
4695 \c           endproc
4696
4697 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
4698 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
4699 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
4700
4701
4702 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
4703
4704 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
4705 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
4706
4707 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
4708 not required for Pascal.
4709
4710 \b The memory model is always large: functions are far, data
4711 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
4712 (Actually, some functions are near, but only those functions that
4713 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
4714 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
4715 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
4716 data declared in a Pascal program goes into the default data
4717 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
4718 when control is passed to your assembly code. The only things that
4719 do not live in the default data segment are local variables (they
4720 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
4721 data \e{pointers}, however, are far.
4722
4723 \b The function calling convention is different - described below.
4724
4725 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
4726
4727 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
4728 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
4729 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
4730
4731
4732 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
4733
4734 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
4735 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
4736 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
4737 used to denote the function doing the calling and the function which
4738 gets called.
4739
4740 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4741 after another, in normal order (left to right, so that the first
4742 argument specified to the function is pushed first).
4743
4744 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
4745 control to the callee.
4746
4747 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4748 actually necessary, in functions which do not need to access their
4749 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4750 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4751 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4752 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4753 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
4754 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4755
4756 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4757 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4758 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4759 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
4760 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
4761 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
4762 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
4763
4764 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4765 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4766 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4767
4768 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4769 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4770 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
4771 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
4772 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
4773 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
4774 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
4775 places the returned string value at that location. The pointer is
4776 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
4777 \c{RETF} instruction.
4778
4779 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4780 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4781 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
4782 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
4783 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
4784 to be removed from the stack as a side effect of the return
4785 instruction.
4786
4787 \b When the caller regains control from the callee, the function
4788 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
4789 do nothing further.
4790
4791 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
4792 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
4793
4794 \c           global myfunc
4795 \c myfunc:   push bp
4796 \c           mov bp,sp
4797 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4798 \c           mov bx,[bp+8]          ; first parameter to function
4799 \c           mov bx,[bp+6]          ; second parameter to function
4800 \c           ; some more code
4801 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4802 \c           pop bp
4803 \c           retf 4                 ; total size of params is 4
4804
4805 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
4806 assembly code, you would do something like this:
4807
4808 \c           extern SomeFunc
4809 \c           ; and then, further down...
4810 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4811 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4812 \c           push word [myint]      ; one of my variables
4813 \c           call far SomeFunc
4814
4815 This is equivalent to the Pascal code
4816
4817 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
4818 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
4819
4820
4821 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
4822 Name Restrictions
4823
4824 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
4825 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
4826 reading and understanding the various information contained in a
4827 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
4828 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
4829 restrictions:
4830
4831 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
4832 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
4833
4834 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
4835 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
4836
4837 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
4838 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
4839
4840 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
4841 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
4842
4843
4844 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
4845
4846 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
4847 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
4848 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
4849 definition ensures that functions are far (it implies
4850 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
4851 generated with an operand.
4852
4853 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
4854 argument offsets; you must declare your function's arguments in
4855 reverse order. For example:
4856
4857 \c %define PASCAL
4858 \c           proc _pascalproc
4859 \c %$j       arg 4
4860 \c %$i       arg
4861 \c           mov ax,[bp + %$i]
4862 \c           mov bx,[bp + %$j]
4863 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4864 \c           add ax,[bx]
4865 \c           endproc
4866
4867 This defines the same routine, conceptually, as the example in
4868 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
4869 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
4870 and the contents of the pointer. The only difference between this
4871 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
4872 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
4873 reverse order.
4874
4875
4876 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
4877
4878 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
4879 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
4880 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
4881 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
4882 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
4883 shared libraries.
4884
4885 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
4886 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
4887 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
4888 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
4889 address space no matter what segment you work relative to, and that
4890 you should ignore all segment registers completely. When writing
4891 flat-model application code, you never need to use a segment
4892 override or modify any segment register, and the code-section
4893 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
4894 space as the data-section addresses you access your variables by and
4895 the stack-section addresses you access local variables and procedure
4896 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
4897 offset part.
4898
4899
4900 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
4901
4902 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
4903 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
4904 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
4905
4906
4907 \S{32cunder} External Symbol Names
4908
4909 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
4910 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
4911 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4912 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
4913 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
4914 underscore on their assembly-language names.
4915
4916 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
4917 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
4918 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
4919 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
4920 though, the leading underscore should not be used.
4921
4922
4923 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
4924
4925 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
4926 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
4927 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
4928 to denote the function doing the calling and the function which gets
4929 called.
4930
4931 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4932 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4933 argument specified to the function is pushed last).
4934
4935 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
4936 control to the callee.
4937
4938 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4939 actually necessary, in functions which do not need to access their
4940 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
4941 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
4942 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
4943 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
4944 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
4945 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4946
4947 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
4948 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
4949 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
4950 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
4951 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
4952 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
4953 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
4954 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
4955 pushing of the parameters in reverse order means that the function
4956 knows where to find its first parameter, which tells it the number
4957 and type of the remaining ones.
4958
4959 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
4960 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4961 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
4962
4963 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4964 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
4965 of the value. Floating-point results are typically returned in
4966 \c{ST0}.
4967
4968 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
4969 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4970 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
4971
4972 \b When the caller regains control from the callee, the function
4973 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4974 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
4975 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4976 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4977 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4978 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4979 removing.
4980
4981 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
4982 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
4983 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
4984 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
4985 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
4986 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
4987 still pushed in right-to-left order.
4988
4989 Thus, you would define a function in C style in the following way:
4990
4991 \c           global _myfunc
4992 \c _myfunc:  push ebp
4993 \c           mov ebp,esp
4994 \c           sub esp,0x40           ; 64 bytes of local stack space
4995 \c           mov ebx,[ebp+8]        ; first parameter to function
4996 \c           ; some more code
4997 \c           leave                  ; mov esp,ebp / pop ebp
4998 \c           ret
4999
5000 At the other end of the process, to call a C function from your
5001 assembly code, you would do something like this:
5002
5003 \c           extern _printf
5004 \c           ; and then, further down...
5005 \c           push dword [myint]     ; one of my integer variables
5006 \c           push dword mystring    ; pointer into my data segment
5007 \c           call _printf
5008 \c           add esp,byte 8         ; `byte' saves space
5009 \c           ; then those data items...
5010 \c           segment _DATA
5011 \c myint     dd 1234
5012 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5013
5014 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5015
5016 \c     int myint = 1234;
5017 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5018
5019
5020 \S{32cdata} Accessing Data Items
5021
5022 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5023 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5024 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5025 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5026 accessed from assembler as
5027
5028 \c           extern _i
5029 \c           mov eax,[_i]
5030
5031 And to declare your own integer variable which C programs can access
5032 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5033 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5034
5035 \c           global _j
5036 \c _j        dd 0
5037
5038 To access a C array, you need to know the size of the components of
5039 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5040 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5041 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5042 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5043 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5044 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5045 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5046 are also 4 bytes long.
5047
5048 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5049 the base of the structure to the field you are interested in. You
5050 can either do this by converting the C structure definition into a
5051 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5052 one offset and using just that.
5053
5054 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5055 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5056 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5057 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5058 Typically, you might find that a structure like
5059
5060 \c struct {
5061 \c     char c;
5062 \c     int i;
5063 \c } foo;
5064
5065 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5066 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5067 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5068 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5069 out how your own compiler does it.
5070
5071
5072 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5073
5074 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5075 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5076 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5077 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5078 the work involved in keeping track of the calling convention.
5079
5080 An example of an assembly function using the macro set is given
5081 here:
5082
5083 \c           proc _proc32
5084 \c %$i       arg
5085 \c %$j       arg
5086 \c           mov eax,[ebp + %$i]
5087 \c           mov ebx,[ebp + %$j]
5088 \c           add eax,[ebx]
5089 \c           endproc
5090
5091 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5092 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5093 integer. It returns \c{i + *j}.
5094
5095 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5096 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5097 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5098 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5099 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5100 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5101 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5102
5103 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5104 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5105 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5106
5107
5108 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5109 Libraries}
5110
5111 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5112 because it contains support for \i{position-independent code}
5113 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5114 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5115 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5116
5117 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5118 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5119 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5120 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5121
5122 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5123 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5124 of the running process. The contents of the library's code section
5125 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5126
5127 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5128 this:
5129
5130 \c           mov eax,[myvar]        ; WRONG
5131
5132 Instead, the linker provides an area of memory called the
5133 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5134 constant distance from your library's code, so if you can find out
5135 where your library is loaded (which is typically done using a
5136 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5137 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5138 linker-generated entries in the GOT.
5139
5140 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5141 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5142 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5143 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5144 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5145 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5146
5147
5148 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5149
5150 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5151 external symbol:
5152
5153 \c           extern _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5154 \c           extern __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5155
5156 At the beginning of any function in your shared library which plans
5157 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5158 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5159 in this form:
5160
5161 \c func:     push ebp
5162 \c           mov ebp,esp
5163 \c           push ebx
5164 \c           call .get_GOT
5165 \c .get_GOT: pop ebx
5166 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5167 \c           ; the function body comes here
5168 \c           mov ebx,[ebp-4]
5169 \c           mov esp,ebp
5170 \c           pop ebp
5171 \c           ret
5172
5173 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5174 second leading underscore.)
5175
5176 The first two lines of this function are simply the standard C
5177 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5178 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5179 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5180 libraries use this register to store the address of the GOT.
5181
5182 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5183 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5184 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5185 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5186 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5187 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5188 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5189 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5190 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5191 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5192 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5193 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5194 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5195 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5196 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5197 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5198
5199 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5200 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5201 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5202
5203 \c %macro get_GOT 0
5204 \c           call %%getgot
5205 \c %%getgot: pop ebx
5206 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5207 \c %endmacro
5208
5209 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5210
5211 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5212 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5213 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5214 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5215 way this works is like this:
5216
5217 \c           lea eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5218
5219 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5220 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5221 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5222 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5223
5224 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5225 them, they are shared between code modules in the library, but do
5226 not get exported from the library to the program that loaded it.
5227 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5228 can access them in the same way as local variables, using the above
5229 \c{..gotoff} mechanism.
5230
5231 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5232 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5233 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5234
5235
5236 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5237
5238 If your library needs to get at an external variable (external to
5239 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5240 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5241 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5242 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5243 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5244 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5245 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5246 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5247 you would code
5248
5249 \c           mov eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5250
5251 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5252 linker, when it builds the shared library, collects together every
5253 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5254 has every necessary entry present.
5255
5256 Common variables must also be accessed in this way.
5257
5258
5259 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5260
5261 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5262 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5263 you have to give the size of the data item. This is because the
5264 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5265 entries for any exported functions, and also moves exported data
5266 items away from the library's data section in which they were
5267 declared.
5268
5269 So to export a function to users of the library, you must use
5270
5271 \c           global func:function   ; declare it as a function
5272 \c func:     push ebp
5273 \c           ; etc.
5274
5275 And to export a data item such as an array, you would have to code
5276
5277 \c           global array:data array.end-array ; give the size too
5278 \c array:    resd 128
5279 \c .end:
5280
5281 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5282 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5283 end up living in the data section of the main program, rather than
5284 in your library's data section, where you declared it. So you will
5285 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5286 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5287 effectively, it has become).
5288
5289 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5290 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5291 sort of code:
5292
5293 \c dataptr:  dd global_data_item    ; WRONG
5294
5295 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5296 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5297 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5298 pointing at your data section instead of at the exported global
5299 which resides elsewhere.
5300
5301 Instead of the above code, then, you must write
5302
5303 \c dataptr:  dd global_data_item wrt ..sym
5304
5305 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5306 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5307 at that address, rather than just relocating by section base.
5308
5309 Either method will work for functions: referring to one of your
5310 functions by means of
5311
5312 \c funcptr:  dd my_function
5313
5314 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5315
5316 \c funcptr:  dd my_function wrt ..sym
5317
5318 will give the address of the procedure linkage table for the
5319 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5320 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5321
5322
5323 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5324
5325 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5326 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5327 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5328 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5329 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5330 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5331 in the main program can be transparently passed off to their real
5332 destinations.
5333
5334 To call an external routine, you must use another special PIC
5335 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5336 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5337 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5338 ..plt}.
5339
5340
5341 \S{link} Generating the Library File
5342
5343 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5344 you then generate your shared library with a command such as
5345
5346 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5347 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5348
5349 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5350 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5351 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5352 library file name, with a version number, into the library:
5353
5354 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5355
5356 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5357 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5358
5359
5360 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5361
5362 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5363 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5364 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5365 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5366 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5367 one, or jumps between different-size segments.
5368
5369
5370 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5371
5372 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5373 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5374 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5375 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5376 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5377 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5378 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5379 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5380
5381 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5382 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5383 segment, so just coding, for example,
5384
5385 \c           jmp 0x1234:0x56789ABC  ; wrong!
5386
5387 will not work, since the offset part of the address will be
5388 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5389 one.
5390
5391 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5392 generate the required instruction by coding it manually, using
5393 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5394 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5395
5396 \c           jmp dword 0x1234:0x56789ABC  ; right
5397
5398 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5399 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5400 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5401 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5402 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5403 segment to a 32-bit one.
5404
5405 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5406 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5407
5408 \c           jmp word 0x8765:0x4321 ; 32 to 16 bit
5409
5410 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5411 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5412 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5413
5414
5415 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5416 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5417
5418 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5419 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5420 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5421 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
5422 32-bit segment, or vice versa.
5423
5424 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
5425 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
5426 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
5427 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
5428
5429 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
5430 the address, since any effective address containing a 32-bit
5431 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
5432
5433 \c           mov eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
5434 \c           mov dword [fs:eax],0x11223344
5435
5436 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
5437 instruction and a register) if you already know the precise offset
5438 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
5439 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
5440 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
5441
5442 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
5443 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
5444
5445 \c           mov dword [fs:dword my_offset],0x11223344
5446
5447 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
5448 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
5449 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
5450
5451 \c           mov dword [dword fs:my_offset],0x11223344
5452
5453 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
5454 which controls the size of the data stored at the address, with the
5455 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
5456 address itself. The two can quite easily be different:
5457
5458 \c           mov word [dword 0x12345678],0x9ABC
5459
5460 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
5461 offset.
5462
5463 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
5464 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
5465
5466 \c           call dword far [fs:word 0x4321]
5467
5468 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
5469 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
5470 offset), and calls that address.
5471
5472
5473 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
5474
5475 The other way you might want to access data might be using the
5476 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
5477 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
5478 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
5479 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
5480
5481 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
5482 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
5483 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
5484 desired address into \c{ESI} and then code
5485
5486 \c           a32 lodsb
5487
5488 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
5489 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
5490 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
5491 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5492
5493 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5494 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5495 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5496 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5497 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5498 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5499 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5500 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5501 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5502 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5503 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5504 size from the code segment.
5505
5506 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5507 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5508 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5509 give the value of the segment register being manipulated. To force
5510 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5511 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5512
5513 \c           o16 push ss
5514 \c           o16 push ds
5515
5516 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5517 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5518 one.
5519
5520 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5521 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5522
5523
5524 \C{trouble} Troubleshooting
5525
5526 This chapter describes some of the common problems that users have
5527 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5528 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5529 that isn't listed here.
5530
5531
5532 \H{problems} Common Problems
5533
5534 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5535
5536 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5537 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5538 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5539 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5540 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5541 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5542 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5543 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5544
5545
5546 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5547
5548 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5549 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5550 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5551 longer.
5552
5553 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5554 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5555 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5556 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5557 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5558 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5559 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5560 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5561 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5562 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5563 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5564 instructions should be generated.
5565
5566
5567 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5568
5569 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5570 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5571 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5572 sector, people who are used to MASM tend to code
5573
5574 \c           ORG 0
5575 \c           ; some boot sector code
5576 \c           ORG 510
5577 \c           DW 0xAA55
5578
5579 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5580 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5581 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5582
5583 \c           ORG 0
5584 \c           ; some boot sector code
5585 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5586 \c           DW 0xAA55
5587
5588 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5589 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5590 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5591 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5592 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5593 find out what's wrong with it.
5594
5595
5596 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5597
5598 The other common problem with the above code is people who write the
5599 \c{TIMES} line as
5600
5601 \c           TIMES 510-$ DB 0
5602
5603 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5604 the difference between them is also a pure number and can happily be
5605 fed to \c{TIMES}.
5606
5607 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5608 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5609 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5610 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5611 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5612 information back to the expression evaluator. So from the
5613 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5614 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5615 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5616 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5617
5618 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5619 line in the form
5620
5621 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5622
5623 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5624 and so their difference is a pure number. This will solve the
5625 problem and generate sensible code.
5626
5627
5628 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5629
5630 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5631 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5632 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
5633 \i\c{bugtracker} at
5634 \W{http://nasm.2y.net/bugtracker/}\c{http://nasm.2y.net/bugtracker/},
5635 or if that fails then through one of the contacts in \k{contact}
5636
5637 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5638 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
5639 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
5640 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
5641 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
5642 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
5643 there.
5644
5645 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
5646 information:
5647
5648 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
5649 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
5650
5651 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
5652 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
5653 you were using the standard distribution binaries out of the
5654 archive. If you were using a locally built executable, try to
5655 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
5656 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
5657 it.
5658
5659 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
5660 it. Give us the precise command line, and the contents of the
5661 \c{NASMENV} environment variable if any.
5662
5663 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
5664 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
5665 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
5666 got, and the exact linker command line. If the problem involves
5667 linking against object files generated by a compiler, tell us what
5668 compiler, what version, and what command line or options you used.
5669 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
5670 with the command-line version of the compiler.)
5671
5672 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
5673 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
5674 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
5675 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
5676 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
5677 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
5678 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
5679 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
5680 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
5681 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
5682 demonstrate the problem is much easier to work with than a
5683 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
5684 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
5685
5686 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
5687 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
5688 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
5689 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
5690 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
5691 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
5692 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
5693 generating'; `the object file produced from this source code crashes
5694 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
5695 should be 77 instead'.
5696
5697 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
5698 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
5699 generates the same file, or whether the problem is related to
5700 portability issues between our development platforms and yours. We
5701 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
5702 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
5703 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
5704 for us.
5705
5706 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
5707 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
5708 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
5709 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
5710 differently from us.
5711
5712
5713 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
5714
5715                   The Netwide Disassembler, NDISASM
5716
5717 \H{ndisintro} Introduction
5718
5719
5720 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
5721 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
5722 complete with a full instruction table, and not make as much use of
5723 it as possible, so here's a disassembler which shares the
5724 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
5725
5726 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
5727 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
5728 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
5729 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
5730 disassembles.
5731
5732
5733 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
5734
5735 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
5736 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
5737 are on a Unix system.
5738
5739
5740 \H{ndisrun} Running NDISASM
5741
5742 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
5743
5744 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
5745
5746 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
5747 provided of course that you remember to specify which it is to work
5748 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
5749 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
5750
5751 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
5752 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
5753 summary of command line options.
5754
5755
5756 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
5757
5758 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
5759 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
5760 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
5761 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
5762 this.
5763
5764 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
5765 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
5766 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
5767 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
5768 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
5769
5770 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
5771
5772 \c        ndisasm -o100h filename.com
5773
5774 will do the trick.
5775
5776
5777 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
5778
5779 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
5780 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
5781 will faithfully plough through the data section, producing machine
5782 instructions wherever it can (although most of them will look
5783 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
5784 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
5785 Then it will reach the code section.
5786
5787 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
5788 instruction from part of the data section, and its file position is
5789 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
5790 entirely possible that another spurious instruction will get
5791 generated, starting with the final byte of the data section, and
5792 then the correct first instruction in the code section will not be
5793 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
5794 ideal.
5795
5796 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
5797 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
5798 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
5799 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
5800 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
5801 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
5802 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
5803 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
5804 the instructions in your code section.
5805
5806 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
5807 in terms of the program origin, not the file position. So if you
5808 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
5809 do
5810
5811 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
5812
5813 rather than
5814
5815 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
5816
5817 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
5818 to, just by repeating the \c{-s} option.
5819
5820
5821 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
5822 \I\c{auto-sync}
5823
5824 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
5825 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
5826 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
5827 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
5828 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
5829 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
5830 needed.
5831
5832 On the other hand, why should you have to specify the sync point
5833 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
5834 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
5835 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
5836
5837 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
5838 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
5839 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
5840 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
5841 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
5842 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
5843 processed, there isn't much it can do about it...)
5844
5845 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
5846 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
5847 the register contains) or involves a segment address (in which case
5848 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
5849 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
5850
5851 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
5852 points in all the right places, and save you from having to place
5853 any sync points manually. However, it should be stressed that
5854 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
5855 you may still have to place some manually.
5856
5857 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
5858 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
5859 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
5860 options.
5861
5862 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
5863 fluke, something in your data section should disassemble to a
5864 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
5865 sync point in a totally random place, for example in the middle of
5866 one of the instructions in your code section. So you may end up with
5867 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
5868 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
5869 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
5870 suppress disassembly of the data area.
5871
5872
5873 \S{ndisother} Other Options
5874
5875 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
5876 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
5877 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
5878 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
5879
5880 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
5881 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
5882 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
5883 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
5884 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
5885 anyway.
5886
5887
5888 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
5889
5890 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
5891 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
5892 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
5893 developer's site \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
5894 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
5895 new features as well.
5896
5897 Future plans include awareness of which processors certain
5898 instructions will run on, and marking of instructions that are too
5899 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
5900 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
5901 or whatever).
5902
5903 That's All Folks!
5904
5905 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
5906
5907 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
5908 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
5909 one anyway. You have been warned.
5910
5911
5912 \A{iref} Intel x86 Instruction Reference
5913
5914 This appendix provides a complete list of the machine instructions
5915 which NASM will assemble, and a short description of the function of
5916 each one.
5917
5918 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
5919 details of the instructions' function, such as which exceptions they
5920 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
5921 site, \W{http://www.intel.com/}\c{http://www.intel.com/}.
5922
5923 Instead, this appendix is intended primarily to provide
5924 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
5925 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
5926 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
5927 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
5928 counter registers should be used if the default is not the one
5929 desired.
5930
5931 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
5932 groups of instructions with similar functions are lumped together in
5933 the same entry. Most of them don't move very far from their
5934 alphabetic position because of this.
5935
5936
5937 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
5938
5939 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
5940 using the following notation:
5941
5942 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
5943 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
5944 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
5945 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
5946 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
5947 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
5948 \c{ECX}) may be specified explicitly.
5949
5950 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
5951 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
5952 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
5953 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
5954 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
5955 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
5956 ESP,BYTE 16} for the latter.
5957
5958 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
5959 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
5960 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
5961 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
5962 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
5963 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
5964
5965 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
5966 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
5967 allowing the normal range of register combinations and effective
5968 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
5969 and \c{memoffs32}.
5970
5971 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
5972 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
5973 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
5974 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
5975
5976
5977 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
5978
5979 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
5980 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
5981 following way:
5982
5983 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
5984 that number.
5985
5986 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
5987 one of the operands to the instruction is a register, and the
5988 `register value' of that register should be added to the hex number
5989 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
5990 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
5991 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
5992 given in \k{iref-rv}.
5993
5994 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
5995 that the instruction name has a condition code suffix, and the
5996 numeric representation of the condition code should be added to the
5997 hex number to produce the generated byte. For example, the code
5998 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
5999 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6000 representations are given in \k{iref-cc}.
6001
6002 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6003 of the operands to the instruction is a memory address or register
6004 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6005 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6006 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6007 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6008 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6009 addresses is given in \k{iref-ea}.
6010
6011 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6012 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6013 register, and that an effective address should be generated with the
6014 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6015 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6016 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6017 \k{iref-rv}.
6018
6019 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6020 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6021 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6022 doubleword respectively.
6023
6024 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6025 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6026 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6027 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6028 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6029 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6030 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6031
6032 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6033 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6034 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6035 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6036 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6037 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6038 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6039
6040 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6041 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6042 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6043 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6044 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6045 32}.
6046
6047 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6048 indicate the address size of the given form of the instruction.
6049 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6050 required.
6051
6052
6053 \S{iref-rv} Register Values
6054
6055 Where an instruction requires a register value, it is already
6056 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6057 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6058 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6059 there is no problem with registers of different types sharing an
6060 encoding value.
6061
6062 The encodings for the various classes of register are:
6063
6064 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6065 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6066 7.
6067
6068 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6069 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6070
6071 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6072 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6073 \c{EDI} is 7.
6074
6075 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6076 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6077
6078 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6079 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6080 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6081
6082 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6083 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6084 is 7.
6085
6086 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6087 and \c{CR4} is 4.
6088
6089 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6090 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6091
6092 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6093 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6094
6095 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6096 is also the register value for that register.)
6097
6098
6099 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6100
6101 The available condition codes are given here, along with their
6102 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6103 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6104
6105 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6106 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6107 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6108
6109 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6110
6111 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6112 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6113
6114 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6115 and \c{NZ} are 5.
6116
6117 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6118 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6119
6120 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6121
6122 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6123 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6124
6125 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6126 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6127
6128 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6129 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6130 \c{NLE} are 15.
6131
6132 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6133 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6134
6135 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6136 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6137 in \k{iref-Flags}
6138
6139
6140 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6141
6142 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6143 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6144 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6145 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6146 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6147 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6148 The instructions that use this will give details of what the various
6149 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6150 is happening.
6151                                                                     
6152 Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result if QNaN 
6153  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   NaN       Signals
6154         ing               B Is 2nd Operand         Operand   Invalid
6155
6156 EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6157
6158 LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6159
6160 LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6161                or-equal
6162
6163 ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6164               than                          Operands,
6165                                             Use LT
6166
6167 ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6168               than-or-equal                 Operands,
6169                                             Use LE
6170
6171 UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6172
6173 NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6174
6175 NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6176               than
6177
6178 NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6179               than-or-
6180               equal
6181
6182 ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6183               than                          Operands,
6184                                             Use NLT
6185
6186 ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6187               than-                         Operands,
6188               or-equal                      Use NLE
6189
6190 ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6191
6192 The unordered relationship is true when at least one of the two
6193 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6194
6195 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6196 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6197 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6198 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6199 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6200 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6201 format.
6202
6203
6204 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6205
6206 The status flags provide some information about the result of the
6207 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6208 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6209 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6210
6211 There are 6 status flags:
6212
6213 \c CF - Carry flag.
6214
6215 Set if an arithmetic operation generates a
6216 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6217 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6218 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6219 arithmetic.
6220
6221 \c PF - Parity flag.
6222
6223 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6224 number of 1 bits; cleared otherwise.
6225
6226 \c AF - Adjust flag.
6227
6228 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6229 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6230 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6231
6232 \c ZF - Zero flag.
6233
6234 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6235
6236 \c SF - Sign flag.
6237
6238 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6239 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6240 indicates a negative value.)
6241
6242 \c OF - Overflow flag.
6243
6244 Set if the integer result is too large a positive number or too
6245 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6246 destina-tion operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6247 overflow condition for signed-integer (two\92s complement) arithmetic.
6248
6249
6250 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6251
6252 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6253 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6254 displacement field.
6255
6256 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6257 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6258 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6259 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6260 not relevant to the effective address being encoded, and either
6261 contains an extension to the instruction opcode or the register
6262 value of another operand.
6263
6264 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6265 rather than a memory access. This is always done by setting the
6266 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6267 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6268 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6269 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6270 displacement field are both absent.
6271
6272 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6273 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6274 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6275 given below) are:
6276
6277 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6278 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6279
6280 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6281 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6282 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6283 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6284 means \c{BX} only.
6285
6286 However, there is a special case:
6287
6288 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6289 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6290 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6291 long, and no registers are added to the displacement.
6292
6293 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6294 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6295 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6296 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6297
6298 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6299 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6300 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6301
6302 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6303 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6304
6305 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6306 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6307 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6308 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6309 scaling of registers to be added to the displacement.
6310
6311 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6312 registers (an optional base register, and an optional index register
6313 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6314 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6315 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6316 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6317
6318 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6319 register.
6320
6321 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6322 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6323 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6324
6325 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6326 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6327 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6328
6329 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6330
6331 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6332 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6333 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6334 long, and no registers are added to the displacement.
6335
6336 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6337 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6338 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6339 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6340 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6341 still processed in the normal way).
6342
6343
6344 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6345
6346 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6347 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6348
6349 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6350 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6351 instructions run on all processors above the given type; those that
6352 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6353 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6354 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6355 capability.
6356
6357 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6358 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6359 3DNow! instruction set are documented as such.
6360
6361 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6362 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6363 extended MMX instruction set.
6364
6365 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6366 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6367 including 486DX, Pentium and above).
6368
6369 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6370 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6371 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6372 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6373
6374 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6375 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6376
6377 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6378 management instruction. Many of these may only be used in protected
6379 mode, or only at privilege level zero.
6380
6381 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6382 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6383 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6384 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6385
6386 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6387 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6388 be supported on any given machine.
6389
6390 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6391 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6392 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
6393
6394
6395 \H{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
6396 Adjustments
6397
6398 \c AAA                           ; 37                   [8086]
6399
6400 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
6401
6402 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
6403 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
6404
6405 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
6406 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
6407
6408 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
6409 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
6410 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
6411 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
6412 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
6413 \k{insDAA}.
6414
6415 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
6416 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
6417 register: by means of examining the value in the low nibble of
6418 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
6419 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
6420 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
6421 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
6422 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
6423
6424 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
6425 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
6426 \c{ADD}.
6427
6428 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
6429 have multiplied two decimal digits together and left the result
6430 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
6431 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
6432 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
6433 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
6434 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
6435
6436 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
6437 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
6438 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
6439 be changed.
6440
6441
6442 \H{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
6443
6444 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
6445 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
6446 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
6447
6448 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
6449 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
6450 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
6451
6452 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
6453 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
6454 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
6455
6456 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
6457 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
6458
6459 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
6460 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
6461 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
6462
6463 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
6464 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
6465 its destination (first) operand. The destination operand can be a
6466 register or a memory location. The source operand can be a register,
6467 a memory location or an immediate value.
6468
6469 The flags are set according to the result of the operation: in
6470 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6471 subsequent \c{ADC} instruction.
6472
6473 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6474 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6475 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6476 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6477 form of the instruction.
6478
6479 To add two numbers without also adding the contents of the carry
6480 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
6481
6482
6483 \H{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
6484
6485 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
6486 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
6487 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
6488
6489 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
6490 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
6491 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
6492
6493 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6494 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6495 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6496
6497 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6498 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6499
6500 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
6501 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
6502 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
6503
6504 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
6505 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
6506 The destination operand can be a register or a memory location.
6507 The source operand can be a register, a memory location or an
6508 immediate value.
6509
6510 The flags are set according to the result of the operation: in
6511 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6512 subsequent \c{ADC} instruction.
6513
6514 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6515 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6516 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6517 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6518 form of the instruction.
6519
6520
6521 \H{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
6522
6523 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6524
6525 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
6526 FP value pairs.
6527
6528 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
6529 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
6530
6531 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6532 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6533
6534
6535 \H{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
6536
6537 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
6538
6539 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
6540 FP value pairs
6541
6542 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
6543 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
6544 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
6545 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
6546
6547 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6548 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6549
6550
6551 \H{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
6552
6553 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
6554
6555 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
6556 and destination operands and stores the double-precision FP result
6557 in the destination operand.
6558
6559 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
6560 \c    dst[64-127) remains unchanged.
6561
6562 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6563 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
6564
6565
6566 \H{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
6567
6568 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6569
6570 \c{ADDSD} adds the low single-precision FP values from the source
6571 and destination operands and stores the single-precision FP result
6572 in the destination operand.
6573
6574 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
6575 \c    dst[32-127] remains unchanged.
6576
6577 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6578 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
6579
6580
6581 \H{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
6582
6583 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
6584 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
6585 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
6586
6587 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
6588 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
6589 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
6590
6591 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
6592 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
6593 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
6594
6595 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
6596 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
6597
6598 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
6599 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
6600 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
6601
6602 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
6603 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
6604 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
6605 destination (first) operand.  The destination operand can be a
6606 register or a memory location. The source operand can be a register,
6607 a memory location or an immediate value.
6608
6609 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6610 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6611 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6612 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6613 form of the instruction.
6614
6615 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
6616 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
6617
6618
6619 \H{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
6620 Packed Double-Precision FP Values
6621
6622 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6623
6624 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
6625 floating-point values in the destination register, and then
6626 performs a logical AND between the two double-precision
6627 floating-point values in the source operand and the temporary
6628 inverted result, storing the result in the destination register.
6629
6630 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
6631 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
6632
6633 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6634 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6635
6636
6637 \H{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
6638 Packed Single-Precision FP Values
6639
6640 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
6641
6642 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
6643 floating-point values in the destination register, and then
6644 performs a logical AND between the four single-precision
6645 floating-point values in the source operand and the temporary
6646 inverted result, storing the result in the destination register.
6647
6648 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
6649 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
6650 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
6651 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
6652
6653 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6654 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6655
6656
6657 \H{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
6658
6659 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6660
6661 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
6662 floating point values in the source and destination operand, and
6663 stores the result in the destination register.
6664
6665 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
6666 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
6667
6668 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6669 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6670
6671
6672 \H{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
6673
6674 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
6675
6676 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
6677 floating point values in the source and destination operand, and
6678 stores the result in the destination register.
6679
6680 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
6681 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
6682 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
6683 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
6684
6685 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6686 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6687
6688
6689 \H{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
6690
6691 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
6692
6693 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
6694 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
6695 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
6696 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
6697 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
6698 change had to be made.
6699
6700
6701 \H{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
6702
6703 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
6704 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
6705
6706 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
6707 containing two signed values of the same size as its first operand
6708 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
6709 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
6710 register passed as its first operand is less than the first of the
6711 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
6712 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
6713
6714
6715 \H{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
6716
6717 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
6718 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
6719
6720 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
6721 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
6722
6723 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
6724 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
6725 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
6726 contents of the destination operand are undefined. If the source
6727 operand is zero, the zero flag is set.
6728
6729 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
6730 instead, so it finds the most significant set bit.
6731
6732 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
6733 significant).  The destination operand can only be a register.
6734 The source operand can be a register or a memory location.
6735
6736
6737 \H{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
6738
6739 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
6740
6741 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
6742 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
6743 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
6744 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
6745 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
6746
6747
6748 \H{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
6749
6750 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
6751 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
6752 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
6753 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
6754
6755 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
6756 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
6757 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
6758 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
6759
6760 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
6761 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
6762 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
6763 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
6764
6765 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
6766 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
6767 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
6768 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
6769
6770 These instructions all test one bit of their first operand, whose
6771 index is given by the second operand, and store the value of that
6772 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
6773 to 15 or 31 (most significant).
6774
6775 In addition to storing the original value of the bit into the carry
6776 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
6777 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
6778 not modify its operands.
6779
6780 The destination can be a register or a memory location. The source can
6781 be a register or an immediate value.
6782
6783 If the destination operand is a register, the bit offset should be
6784 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
6785 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
6786 by the processor.
6787
6788 If the destination operand is a memory location, then an immediate
6789 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
6790 is in a register, then it can be anything within the signed range of
6791 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
6792
6793
6794 \H{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
6795
6796 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
6797 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
6798 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
6799 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
6800 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
6801 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
6802 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
6803
6804 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
6805 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
6806 stack, and then jumping to a given address.
6807
6808 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
6809 call, i.e. a destination segment address is specified in the
6810 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
6811 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
6812
6813 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
6814 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
6815 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
6816 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
6817
6818 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
6819 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
6820 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
6821
6822 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
6823 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
6824 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
6825 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
6826 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
6827
6828 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
6829 segment), loading the destination address out of memory or out of a
6830 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
6831 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
6832 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
6833
6834 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
6835 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
6836 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
6837
6838 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
6839 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
6840 is not strictly necessary.
6841
6842
6843 \H{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
6844
6845 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
6846 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
6847
6848 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
6849 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
6850
6851 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
6852 by replicating the top bit of the original value to fill the
6853 extended one.
6854
6855 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
6856 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
6857 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
6858 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
6859 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
6860
6861
6862 \H{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
6863
6864 \c CLC                           ; F8                   [8086]
6865 \c CLD                           ; FC                   [8086]
6866 \c CLI                           ; FA                   [8086]
6867 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
6868
6869 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
6870 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
6871 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
6872 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
6873
6874 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
6875 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
6876 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
6877
6878
6879 \H{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
6880
6881 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
6882
6883 \c{CLFLUSH} invlidates the cache line that contains the linear address
6884 specified by the source operand from all levels of the processor cache
6885 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
6886 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
6887 to memory before invalidation. The source operand points to a
6888 byte-sized memory location.
6889
6890 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
6891 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
6892 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
6893 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
6894
6895
6896 \H{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
6897
6898 \c CMC                           ; F5                   [8086]
6899
6900 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
6901 to 1, and vice versa.
6902
6903
6904 \H{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
6905
6906 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
6907 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
6908
6909 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
6910 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
6911 it does nothing.
6912
6913 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
6914
6915 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
6916 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
6917 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
6918 conditional moves are supported.
6919
6920
6921 \H{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
6922
6923 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
6924 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
6925 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
6926
6927 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
6928 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
6929 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
6930
6931 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6932 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6933 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6934
6935 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6936 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6937
6938 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
6939 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
6940 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
6941
6942 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
6943 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
6944 taken place, but does not store the result of the subtraction
6945 anywhere.
6946
6947 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6948 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6949 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6950 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6951 form of the instruction.
6952
6953 The destination operand can be a register or a memory location. The
6954 source can be a register, memory location or an immediate value of
6955 the same size as the destination.
6956
6957
6958 \H{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
6959 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
6960 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
6961
6962 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2] 
6963
6964 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2] 
6965 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2] 
6966 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2] 
6967 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2] 
6968 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2] 
6969 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2] 
6970 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2] 
6971 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2] 
6972
6973 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
6974 FP values in the source and destination operands, and returns the
6975 result of the comparison in the destination register. The result of
6976 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
6977 all 0s (comparison false).
6978
6979 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
6980 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6981
6982 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
6983 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
6984 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
6985 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
6986 \c{Condition Predicates} are:
6987
6988 \c EQ     0   Equal
6989 \c LT     1   Less-than
6990 \c LE     2   Less-than-or-equal
6991 \c UNORD  3   Unordered
6992 \c NE     4   Not-equal
6993 \c NLT    5   Not-less-than
6994 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
6995 \c ORD    7   Ordered
6996
6997 For more details of the comparison predicates, and details of how
6998 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
6999
7000
7001 \H{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7002 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7003 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7004
7005 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE] 
7006
7007 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE] 
7008 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE] 
7009 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE] 
7010 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE] 
7011 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE] 
7012 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE] 
7013 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE] 
7014 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE] 
7015
7016 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7017 FP values in the source and destination operands, and returns the
7018 result of the comparison in the destination register. The result of
7019 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7020 all 0s (comparison false).
7021
7022 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7023 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7024
7025 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7026 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7027 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7028 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7029 \c{Condition Predicates} are:
7030
7031 \c EQ     0   Equal
7032 \c LT     1   Less-than
7033 \c LE     2   Less-than-or-equal
7034 \c UNORD  3   Unordered
7035 \c NE     4   Not-equal
7036 \c NLT    5   Not-less-than
7037 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7038 \c ORD    7   Ordered
7039
7040 For more details of the comparison predicates, and details of how
7041 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7042
7043
7044 \H{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7045
7046 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7047 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7048 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7049
7050 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7051 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7052 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7053 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7054 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7055
7056 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7057 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7058 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7059 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7060
7061 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7062 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7063 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7064 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7065
7066 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7067 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7068 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7069
7070 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7071 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7072 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7073 first unequal or equal byte is found.
7074
7075
7076 \H{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7077 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7078 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7079
7080 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2] 
7081
7082 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2] 
7083 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2] 
7084 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2] 
7085 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2] 
7086 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2] 
7087 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2] 
7088 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2] 
7089 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2] 
7090
7091 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7092 FP values in the source and destination operands, and returns the
7093 result of the comparison in the destination register. The result of
7094 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7095 all 0s (comparison false).
7096
7097 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7098 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7099
7100 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7101 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7102 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7103 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7104 \c{Condition Predicates} are:
7105
7106 \c EQ     0   Equal
7107 \c LT     1   Less-than
7108 \c LE     2   Less-than-or-equal
7109 \c UNORD  3   Unordered
7110 \c NE     4   Not-equal
7111 \c NLT    5   Not-less-than
7112 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7113 \c ORD    7   Ordered
7114
7115 For more details of the comparison predicates, and details of how
7116 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7117
7118
7119 \H{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7120 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7121 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7122
7123 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE] 
7124
7125 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE] 
7126 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE] 
7127 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE] 
7128 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE] 
7129 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE] 
7130 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE] 
7131 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE] 
7132 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE] 
7133
7134 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7135 FP values in the source and destination operands, and returns the
7136 result of the comparison in the destination register. The result of
7137 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7138 all 0s (comparison false).
7139
7140 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7141 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7142
7143 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7144 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7145 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7146 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7147 \c{Condition Predicates} are:
7148
7149 \c EQ     0   Equal
7150 \c LT     1   Less-than
7151 \c LE     2   Less-than-or-equal
7152 \c UNORD  3   Unordered
7153 \c NE     4   Not-equal
7154 \c NLT    5   Not-less-than
7155 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7156 \c ORD    7   Ordered
7157
7158 For more details of the comparison predicates, and details of how
7159 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7160
7161
7162 \H{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7163
7164 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7165 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7166 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7167
7168 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7169 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7170 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7171
7172 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7173 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7174 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7175 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7176
7177 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7178 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7179 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7180 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7181 clears the zero flag and leaves the destination alone.
7182
7183 The destination can be either a register or a memory location. The
7184 source is a register.
7185
7186 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7187 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7188 value in shared memory, for example, you might load the value into
7189 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7190 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7191 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7192 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7193 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7194 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7195 another processor has modified the value in between your load and
7196 your attempted store, the store does not happen, and you are
7197 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7198 and try again.
7199
7200
7201 \H{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7202
7203 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7204
7205 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7206 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7207 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7208 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7209 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7210
7211 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7212 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7213 environments.
7214
7215
7216 \H{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7217
7218 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2] 
7219
7220 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7221 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7222 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7223 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7224
7225 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7226 an \c{XMM} register or a memory location.
7227
7228 The flags are set according to the following rules:
7229
7230 \c    Result          Flags        Values
7231
7232 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7233 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7234 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7235 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7236
7237
7238 \H{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7239
7240 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE] 
7241
7242 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7243 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7244 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7245 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7246
7247 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7248 an \c{XMM} register or a memory location.
7249
7250 The flags are set according to the following rules:
7251
7252 \c    Result          Flags        Values
7253
7254 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7255 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7256 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7257 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7258
7259
7260 \H{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7261
7262 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7263
7264 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7265 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7266 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7267 input contents of \c{EAX}.
7268
7269 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7270 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7271 (memory modification, flag modification, register modification) of
7272 previous instructions have been completed before the next
7273 instruction gets fetched.
7274
7275 The information returned is as follows:
7276
7277 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7278 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7279 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7280 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7281 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7282 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7283
7284 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7285 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7286 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7287 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7288 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7289 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7290 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7291
7292 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7293 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7294 Buffers).
7295
7296 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7297 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7298
7299
7300 \H{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7301 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7302
7303 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2] 
7304
7305 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7306 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7307 operand.
7308
7309 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7310 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7311 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7312
7313
7314 \H{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7315 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7316
7317 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2] 
7318
7319 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7320 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7321 operand.
7322
7323 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7324 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7325
7326 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7327
7328
7329 \H{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7330 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7331
7332 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7333
7334 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7335 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7336 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7337 set to all 0s.
7338
7339 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7340 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7341
7342 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7343
7344
7345 \H{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7346 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7347
7348 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7349
7350 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7351 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7352 operand.
7353
7354 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7355 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7356
7357 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7358
7359
7360 \H{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7361 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7362
7363 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7364
7365 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7366 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7367 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7368 destination is set to all 0s.
7369
7370 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7371 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7372
7373 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7374
7375
7376 \H{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7377 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7378
7379 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7380
7381 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7382 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7383 operand.
7384
7385 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7386 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7387
7388 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7389
7390
7391 \H{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
7392 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
7393
7394 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE] 
7395
7396 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
7397 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
7398 of the destination operand. The high quadword of the destination
7399 remains unchanged.
7400
7401 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7402 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7403
7404 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7405
7406
7407 \H{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
7408 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7409
7410 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7411
7412 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
7413 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7414
7415 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7416 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7417
7418 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7419
7420
7421 \H{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
7422 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
7423
7424 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7425
7426 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
7427 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
7428 operand.
7429
7430 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7431 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7432 is a register, the input values are in the low quadword.
7433
7434 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7435
7436
7437 \H{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
7438 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7439
7440 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE] 
7441
7442 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
7443 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
7444 operand.
7445
7446 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7447 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7448 source is a register, the input values are in the low quadword.
7449
7450 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7451
7452
7453 \H{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
7454 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7455
7456 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7457
7458 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
7459 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7460
7461 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7462 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7463 source is a register, the input value is in the low quadword.
7464
7465 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7466
7467
7468 \H{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
7469 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
7470
7471 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE] 
7472
7473 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
7474 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
7475 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
7476
7477 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7478 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7479 source is a register, the input value is in the low quadword.
7480
7481 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7482
7483
7484 \H{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
7485 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
7486
7487 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7488
7489 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
7490 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7491 operand. The high quadword is left unchanged.
7492
7493 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7494 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7495
7496 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7497
7498
7499 \H{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
7500 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
7501
7502 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
7503
7504 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
7505 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
7506 The upper 3 doublewords are left unchanged.
7507
7508 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7509 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7510
7511 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7512
7513
7514 \H{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
7515 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
7516
7517 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7518
7519 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
7520 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7521 operand. The upper quadword is left unchanged.
7522
7523 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7524 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7525 register, the input value is contained in the low doubleword.
7526
7527 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7528
7529
7530 \H{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
7531 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7532
7533 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE] 
7534
7535 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
7536 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7537
7538 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7539 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
7540 source is a register, the input value is in the low doubleword.
7541
7542 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7543
7544
7545 \H{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
7546 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7547
7548 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7549
7550 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
7551 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7552 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
7553 quadword is set to all 0s.
7554
7555 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7556 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7557
7558 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7559
7560
7561 \H{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
7562 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7563
7564 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7565
7566 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
7567 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7568 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7569
7570 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7571 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7572
7573 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7574
7575
7576 \H{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
7577 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7578
7579 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7580
7581 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
7582 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7583 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7584
7585 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7586 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7587
7588 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7589
7590
7591 \H{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
7592 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7593
7594 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE] 
7595
7596 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
7597 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
7598 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
7599 the source is a register, the input values are in the low quadword.
7600
7601 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7602 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7603 is a register, the input value is in the low quadword.
7604
7605 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7606
7607
7608 \H{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
7609 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7610
7611 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
7612
7613 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
7614 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7615 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7616
7617 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7618 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
7619 register, the input value is in the low quadword.
7620
7621 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7622
7623
7624 \H{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
7625 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7626
7627 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE] 
7628
7629 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
7630 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7631 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7632
7633 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7634 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7635 register, the input value is in the low doubleword.
7636
7637 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7638
7639
7640 \H{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
7641
7642 \c DAA                           ; 27                   [8086]
7643 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
7644
7645 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
7646 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
7647 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
7648 equivalents, see \k{insAAA}.
7649
7650 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
7651 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
7652 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
7653 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
7654 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
7655 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
7656 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
7657 of digits.
7658
7659 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
7660 instructions rather than \c{ADD}.
7661
7662
7663 \H{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
7664
7665 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
7666 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
7667 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
7668 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
7669 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
7670
7671 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
7672 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
7673 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
7674
7675 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
7676 execution.
7677
7678 See also \c{INC} (\k{insINC}).
7679
7680
7681 \H{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
7682
7683 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
7684 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
7685 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
7686
7687 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
7688 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
7689 implicit, in the following way:
7690
7691 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
7692 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
7693
7694 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
7695 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
7696
7697 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
7698 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
7699
7700 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
7701 see \k{insIDIV}.
7702
7703
7704 \H{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
7705
7706 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7707
7708 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
7709 the destination operand by the two packed double-precision FP
7710 values in the source operand, and stores the packed double-precision
7711 results in the destination register.
7712
7713 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7714 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7715
7716 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
7717 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
7718
7719
7720 \H{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
7721
7722 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
7723
7724 \c{DIVPD} divides the four packed single-precision FP values in
7725 the destination operand by the four packed single-precision FP
7726 values in the source operand, and stores the packed single-precision
7727 results in the destination register.
7728
7729 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7730 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7731
7732 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
7733 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
7734 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
7735 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
7736
7737
7738 \H{insDIVSD} \i\c{DIVPD}: Scalar Double-Precision FP Divide
7739
7740 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7741
7742 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
7743 destination operand by the low-order double-precision FP value in
7744 the source operand, and stores the double-precision result in the
7745 destination register.
7746
7747 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7748 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
7749
7750 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
7751 \c    dst[64-127] remains unchanged.
7752
7753
7754 \H{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
7755
7756 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
7757
7758 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
7759 destination operand by the low-order single-precision FP value in
7760 the source operand, and stores the single-precision result in the
7761 destination register.
7762
7763 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7764 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
7765
7766 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
7767 \c    dst[32-127] remains unchanged.
7768
7769
7770 \H{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
7771
7772 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
7773
7774 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
7775 are available) to all ones, meaning all registers are available for
7776 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
7777 and before executing any subsequent floating-point operations.
7778
7779
7780 \H{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
7781
7782 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
7783
7784 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
7785 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
7786 definition above refers to the first operand) gives the amount of
7787 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
7788 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
7789 Pascal, with nested procedures).
7790
7791 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
7792 equivalent to
7793
7794 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
7795 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
7796 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
7797
7798 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
7799 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
7800 \c{EBP}.
7801
7802 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
7803 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
7804 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
7805
7806 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
7807 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
7808 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
7809 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
7810 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
7811 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
7812 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
7813 for nesting levels up to 31.
7814
7815 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
7816 instruction: see \k{insLEAVE}.
7817
7818
7819 \H{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
7820
7821 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
7822
7823 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
7824 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
7825 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
7826
7827
7828 \H{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
7829
7830 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
7831
7832 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
7833 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
7834
7835
7836 \H{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
7837
7838 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
7839 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
7840
7841 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
7842 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
7843
7844 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
7845 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
7846
7847 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
7848 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
7849
7850 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
7851 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
7852 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
7853
7854 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
7855 register stack after storing the result.
7856
7857 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
7858
7859 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
7860 (\k{insFIADD})
7861
7862
7863 \H{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
7864
7865 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
7866 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
7867
7868 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
7869 number from the given memory address, converts it to a real, and
7870 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
7871 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
7872 register stack.
7873
7874
7875 \H{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
7876
7877 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
7878
7879 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
7880 negative numbers become positive, and vice versa.
7881
7882
7883 \H{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
7884
7885 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
7886 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
7887
7888 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
7889 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
7890 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
7891 exceptions) to finish first.
7892
7893
7894 \H{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
7895
7896 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
7897 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
7898
7899 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
7900 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
7901
7902 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
7903 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
7904
7905 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
7906 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
7907
7908 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
7909 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
7910
7911 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
7912 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
7913
7914 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
7915 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
7916
7917 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
7918 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
7919
7920 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
7921 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
7922 condition is satisfied, and does nothing if not.
7923
7924 The conditions are not the same as the standard condition codes used
7925 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
7926 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
7927 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
7928 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
7929 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
7930 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
7931 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
7932 (The flag state which signals this is the setting of the parity
7933 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
7934 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
7935
7936 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
7937 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
7938 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
7939 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
7940 FPU flags.
7941
7942 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
7943 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7944 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7945 conditional moves are supported.
7946
7947
7948 \H{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
7949 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
7950
7951 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
7952 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
7953 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
7954 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
7955
7956 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
7957 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
7958 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
7959 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
7960
7961 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
7962
7963 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
7964 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
7965
7966 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
7967 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
7968
7969 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
7970 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
7971 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
7972 if \c{ST0} is less than the given operand.
7973
7974 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
7975 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
7976 the register stack twice.
7977
7978 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
7979 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
7980 flags register rather than the FPU status word, so they can be
7981 immediately followed by conditional jump or conditional move
7982 instructions.
7983
7984 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
7985 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
7986 will handle them silently and set the condition code flags to an
7987 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
7988
7989
7990 \H{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
7991
7992 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
7993
7994 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
7995 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
7996
7997 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
7998
7999
8000 \H{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8001
8002 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8003
8004 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8005 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8006 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8007 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8008
8009
8010 \H{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8011
8012 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8013 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8014
8015 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8016 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8017
8018 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8019 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8020 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8021
8022 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8023 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8024 to finish what it was doing first.
8025
8026
8027 \H{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8028
8029 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8030 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8031
8032 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8033 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8034
8035 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8036 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8037
8038 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
8039 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
8040
8041 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8042 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8043
8044 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8045 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8046
8047 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8048 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8049
8050 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8051 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8052
8053 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8054 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8055 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8056 operand.
8057
8058 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8059 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8060 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8061 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8062 operand.
8063
8064 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8065 once it has finished.
8066
8067 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8068 once it has finished.
8069
8070 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8071
8072
8073 \H{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8074
8075 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW] 
8076
8077 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8078 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8079 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8080 is undefined, and this allows a faster context switch between
8081 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8082 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8083
8084
8085 \H{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8086
8087 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8088 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8089
8090 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8091
8092 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8093 pops the register stack.
8094
8095
8096 \H{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8097
8098 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8099 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8100
8101 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8102 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8103
8104
8105 \H{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8106
8107 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8108 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8109
8110 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8111 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8112
8113 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8114 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8115 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8116
8117
8118 \H{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8119
8120 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8121 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8122
8123 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8124 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8125
8126 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8127 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8128 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8129 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8130
8131
8132 \H{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8133
8134 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8135 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8136 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8137
8138 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8139 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8140
8141 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8142 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8143 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8144
8145 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8146 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8147 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8148 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8149
8150
8151 \H{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8152
8153 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8154 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8155
8156 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8157 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8158
8159
8160 \H{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8161
8162 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8163
8164 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8165 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8166 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8167 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8168 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8169 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8170
8171
8172 \H{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8173
8174 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8175 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8176
8177 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8178 registers as empty, without actually change their values, clears
8179 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8180 waiting for pending exceptions to clear.
8181
8182
8183 \H{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8184
8185 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8186 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8187
8188 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8189 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8190
8191 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8192 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8193 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8194 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8195 result in \c{ST0}.
8196
8197
8198 \H{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8199
8200 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8201 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8202 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8203 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8204
8205 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8206 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8207
8208
8209 \H{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8210
8211 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8212 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8213 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8214 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8215 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8216 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8217 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8218
8219 These instructions push specific standard constants on the FPU
8220 register stack.
8221
8222 \c  Instruction    Constant pushed
8223
8224 \c  FLD1           1
8225 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8226 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8227 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8228 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8229 \c  FLDPI          pi
8230 \c  FLDZ           zero
8231
8232
8233 \H{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8234
8235 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8236
8237 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8238 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8239 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8240 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8241 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8242 loading the new control word.
8243
8244
8245 \H{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8246
8247 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8248
8249 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8250 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8251 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8252 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8253
8254
8255 \H{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8256
8257 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8258 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8259
8260 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8261 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8262
8263 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8264 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8265
8266 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8267 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8268
8269 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8270 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8271 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8272 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8273
8274
8275 \H{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8276
8277 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8278
8279 \c{FNOP} does nothing.
8280
8281
8282 \H{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8283
8284 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8285 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8286
8287 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8288 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8289 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8290 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8291 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8292 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8293 the X coordinate, not merely an arctangent).
8294
8295 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8296 and stores the result back into \c{ST0}.
8297
8298 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8299
8300
8301 \H{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8302
8303 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8304 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8305
8306 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8307 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8308 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8309 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8310 added back on to the result to get back to the original value in
8311 \c{ST0}.
8312
8313 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8314 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8315 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8316 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8317 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8318 magnitude of \c{ST1}.
8319
8320 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8321 they may not manage to provide the final result, but might leave
8322 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8323 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8324 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8325 until C2 becomes clear.
8326
8327
8328 \H{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8329
8330 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8331
8332 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8333 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8334 the result back in \c{ST0}.
8335
8336
8337 \H{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8338
8339 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8340 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8341
8342 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8343
8344 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8345 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8346 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8347 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8348 state from the same area of memory.
8349
8350 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8351 pending floating-point exceptions to clear.
8352
8353
8354 \H{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8355
8356 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8357
8358 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8359 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8360 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8361
8362
8363 \H{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8364
8365 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8366
8367 This instruction initalises protected mode on the 287 floating-point
8368 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8369 above treat the instruction as a no-operation.
8370
8371
8372 \H{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8373
8374 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8375 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8376
8377 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8378 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8379 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8380 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8381 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8382
8383 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8384
8385
8386 \H{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8387
8388 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8389
8390 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
8391 result in \c{ST0}.
8392
8393
8394 \H{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
8395
8396 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
8397 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
8398 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
8399
8400 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
8401 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
8402 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
8403 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
8404
8405 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
8406 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
8407 register stack.
8408
8409
8410 \H{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
8411
8412 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
8413 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
8414
8415 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
8416 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
8417 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
8418
8419 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
8420 for pending floating-point exceptions to clear.
8421
8422
8423 \H{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
8424
8425 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
8426 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
8427
8428 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
8429 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
8430 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
8431 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
8432 (\k{insFLDENV}).
8433
8434 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
8435 for pending floating-point exceptions to clear.
8436
8437
8438 \H{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
8439
8440 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
8441 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
8442
8443 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
8444 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
8445
8446 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
8447 memory area.
8448
8449 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
8450 for pending floating-point exceptions to clear.
8451
8452
8453 \H{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
8454
8455 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
8456 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
8457
8458 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8459 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8460
8461 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
8462 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
8463
8464 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
8465 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
8466
8467 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8468 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8469
8470 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
8471 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
8472
8473 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
8474 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
8475
8476 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
8477 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
8478
8479 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
8480 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
8481 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
8482 the result in the operand.
8483
8484 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
8485 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
8486 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8487 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
8488 operand.
8489
8490 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
8491 once it has finished.
8492
8493 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
8494 once it has finished.
8495
8496
8497 \H{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
8498
8499 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
8500
8501 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
8502 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8503 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
8504 negative.
8505
8506
8507 \H{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
8508
8509 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
8510 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
8511
8512 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
8513 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
8514
8515 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
8516
8517 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
8518 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
8519
8520 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
8521 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
8522
8523 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
8524 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
8525 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
8526 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
8527
8528 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
8529 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8530 the register stack twice.
8531
8532 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
8533 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
8534 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8535 immediately followed by conditional jump or conditional move
8536 instructions.
8537
8538 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
8539 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
8540 handle them silently and set the condition code flags to an
8541 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8542
8543
8544 \H{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
8545
8546 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
8547
8548 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
8549 the type of value stored in \c{ST0}:
8550
8551 \c  Register contents     Flags
8552
8553 \c  Unsupported format    000
8554 \c  NaN                   001
8555 \c  Finite number         010
8556 \c  Infinity              011
8557 \c  Zero                  100
8558 \c  Empty register        101
8559 \c  Denormal              110
8560
8561 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
8562
8563
8564 \H{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
8565
8566 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
8567 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8568 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8569 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8570
8571 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
8572 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
8573
8574
8575 \H{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8576
8577 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU] 
8578
8579 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
8580 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
8581 by the source operand. This data should have been written by a previous
8582 \c{FXSAVE}.
8583
8584
8585 \H{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8586
8587 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU] 
8588
8589 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
8590 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
8591 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
8592 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
8593 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
8594
8595 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
8596 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
8597 after the state has been saved. This instruction has been optimized
8598 to maximize floating-point save performance.
8599
8600
8601 \H{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
8602
8603 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
8604
8605 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
8606 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
8607 then pushes the significand on the register stack (so that the
8608 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
8609
8610
8611 \H{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
8612
8613 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
8614 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
8615
8616 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
8617 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
8618 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
8619 positive.
8620
8621 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
8622 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
8623 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
8624
8625
8626 \H{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
8627
8628 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
8629
8630 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
8631 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
8632 reset.
8633
8634 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
8635
8636
8637 \H{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
8638
8639 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8640 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8641
8642 The implied operation of this instruction is:
8643
8644 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
8645 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
8646
8647 Writes a bit string from the source operand to the destination.
8648 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
8649 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
8650 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
8651 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
8652 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
8653 documented, and I have been unable to find any official source of
8654 documentation on it.
8655
8656 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
8657 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
8658 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
8659 (see \k{insXBTS}).
8660
8661
8662 \H{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
8663
8664 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
8665 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
8666 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
8667
8668 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
8669 provided is the divisor; the dividend and destination operands
8670 are implicit, in the following way:
8671
8672 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
8673 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8674
8675 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
8676 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8677
8678 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8679 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8680
8681 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
8682 see \k{insDIV}.
8683
8684
8685 \H{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
8686
8687 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
8688 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
8689 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
8690
8691 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
8692 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
8693
8694 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [286]
8695 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [286]
8696 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
8697 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
8698
8699 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [286]
8700 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [286]
8701 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
8702 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
8703
8704 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
8705 single-operand form, the other operand and destination are
8706 implicit, in the following way:
8707
8708 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
8709 the product is stored in \c{AX}.
8710
8711 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
8712 the product is stored in \c{DX:AX}.
8713
8714 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
8715 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
8716
8717 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
8718 result in the destination (first) operand. The three-operand
8719 form multiplies its last two operands and stores the result in
8720 the first operand.
8721
8722 The two-operand form with an immediate second operand is in
8723 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
8724 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
8725 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
8726 same operand (the first one).
8727
8728 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
8729 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
8730 and is sign-extended to the length of the other source operand.
8731 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
8732 NASM to generate this form of the instruction.
8733
8734 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
8735 instruction: see \k{insMUL}.
8736
8737
8738 \H{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
8739
8740 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
8741 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
8742 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
8743 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
8744 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
8745 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
8746
8747 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
8748 and stores it in the given destination register. The port number may
8749 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
8750 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
8751
8752
8753 \H{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
8754
8755 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
8756 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
8757 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
8758 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
8759 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
8760
8761 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
8762 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
8763 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
8764
8765 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
8766
8767 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
8768
8769
8770 \H{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
8771
8772 \c INSB                          ; 6C                   [186]
8773 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
8774 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
8775
8776 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
8777 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
8778 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
8779 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
8780
8781 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
8782 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
8783 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
8784 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8785
8786 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
8787 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
8788 overridden.
8789
8790 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
8791 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
8792 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
8793
8794 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
8795 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
8796
8797 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
8798
8799
8800 \H{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
8801
8802 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
8803
8804 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
8805 number from 0 to 255.
8806
8807 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
8808 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
8809 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
8810 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
8811 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
8812
8813
8814 \H{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
8815
8816 \c INT1                          ; F1                   [P6]
8817 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
8818 \c INT01                         ; F1                   [P6]
8819
8820 \c INT3                          ; CC                   [8086]
8821 \c INT03                         ; CC                   [8086]
8822
8823 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
8824 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
8825 function to their longer counterparts, but take up less code space.
8826 They are used as breakpoints by debuggers.
8827
8828 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
8829 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
8830 though not documented, on some processors down to the 286, but is
8831 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
8832 normally used as a breakpoint by debuggers.
8833
8834 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
8835 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
8836 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
8837 and also does not go through interrupt redirection.
8838
8839
8840 \H{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
8841
8842 \c INTO                          ; CE                   [8086]
8843
8844 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
8845 if and only if the overflow flag is set.
8846
8847
8848 \H{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
8849
8850 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
8851
8852 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
8853 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
8854 It does not write the contents of the caches back to memory first:
8855 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
8856 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
8857
8858
8859 \H{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
8860
8861 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
8862
8863 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
8864 associated with the supplied memory address.
8865
8866
8867 \H{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
8868
8869 \c IRET                          ; CF                   [8086]
8870 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
8871 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
8872
8873 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
8874 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
8875 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
8876
8877 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
8878 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
8879 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
8880 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
8881 taking 12 bytes off the stack.
8882
8883 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
8884 on the default \c{BITS} setting at the time.
8885
8886
8887 \H{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
8888
8889 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
8890 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
8891
8892 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
8893 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
8894 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
8895
8896 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
8897 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
8898 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
8899 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
8900 \c{NEAR} keyword.
8901
8902 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
8903 instruction, for clarity, but is not necessary.
8904
8905 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
8906
8907
8908 \H{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
8909
8910 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
8911 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
8912
8913 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
8914 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
8915 same thing, but with \c{ECX}.
8916
8917
8918 \H{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
8919
8920 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
8921 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
8922 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
8923 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
8924 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
8925 \c JMP FAR mem                   ; o32 FF /5            [386]
8926 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
8927 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
8928
8929 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
8930 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
8931 current segment.
8932
8933 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
8934 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
8935 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
8936 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
8937
8938 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
8939 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
8940 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
8941
8942 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
8943 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
8944 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
8945 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
8946 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
8947
8948 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
8949 segment), loading the destination address out of memory or out of a
8950 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
8951 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
8952 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
8953
8954 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
8955 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
8956 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
8957
8958 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
8959 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
8960 is not strictly necessary.
8961
8962
8963 \H{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
8964
8965 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
8966
8967 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
8968 low byte of the flags word.
8969
8970 The operation of \c{LAHF} is:
8971
8972 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
8973
8974 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
8975
8976
8977 \H{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
8978
8979 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
8980 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
8981
8982 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
8983 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
8984 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
8985 destination (first) operand.
8986
8987
8988 \H{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
8989  Control/Status
8990
8991 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
8992
8993 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
8994 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
8995 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
8996 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
8997
8998 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
8999
9000 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9001
9002
9003 \H{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9004
9005 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9006 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9007
9008 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9009 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9010
9011 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9012 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9013
9014 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9015 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9016
9017 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9018 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9019
9020 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9021 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9022 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9023 the given register (depending on the size of the register), then
9024 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9025 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9026 segment registers.
9027
9028
9029 \H{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9030
9031 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9032 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9033
9034 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9035 the effective address specified by its second operand as if it were
9036 going to load or store data from it, but instead it stores the
9037 calculated address into the register specified by its first operand.
9038 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9039 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9040
9041 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9042 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9043 operand, as if it were a memory reference.
9044
9045 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9046 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9047 If the address and operand size are not the same, then if the
9048 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9049 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9050
9051
9052 \H{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9053
9054 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9055
9056 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9057 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9058 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9059 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9060
9061
9062 \H{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9063
9064 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9065
9066 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9067 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9068 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9069 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9070
9071 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9072 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9073
9074 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9075 performance through such techniques as out-of-order issue and
9076 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9077 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9078 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9079 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9080 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9081 routines that consume that data.
9082
9083 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9084
9085 \c           Mod (7:6)        = 11B
9086 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9087 \c           R/M (2:0)        = 000B
9088
9089 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9090 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9091
9092 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9093
9094
9095 \H{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9096
9097 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9098 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9099 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9100
9101 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9102 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9103 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9104 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9105 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9106 than segment/offset pairs.
9107
9108 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9109 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9110 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9111
9112 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9113
9114
9115 \H{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9116
9117 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9118
9119 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9120 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9121 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9122
9123
9124 \H{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9125
9126 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9127 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9128
9129 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9130 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9131 The opcode differs between the 286 and the 386.
9132
9133 The function of the instruction is to load all information relating
9134 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9135 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9136 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9137
9138
9139 \H{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9140
9141 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9142 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9143 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9144
9145 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9146 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9147 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9148 \c{ESI}.
9149
9150 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9151 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9152 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9153 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9154
9155 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9156 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9157 example, \c{ES LODSB}).
9158
9159 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9160 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9161 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9162
9163
9164 \H{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9165
9166 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9167 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9168 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9169
9170 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9171 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9172 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9173 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9174 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9175 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9176
9177 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9178 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9179 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9180 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9181 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9182 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9183
9184 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9185 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9186 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9187 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9188 a range of 128 bytes.
9189
9190 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9191 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9192 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9193 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9194
9195
9196 \H{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9197
9198 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9199 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9200
9201 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9202 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9203 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9204 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9205 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9206 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9207 loaded into the destination (first) operand.
9208
9209
9210 \H{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9211
9212 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9213
9214 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9215 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9216 and loads them into the Task Register.
9217
9218
9219 \H{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9220
9221 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9222
9223 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9224 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9225 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9226 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9227 1 = write) on a per-byte basis.
9228
9229
9230 \H{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9231
9232 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX] 
9233
9234 \c{MASKMOVQ} stores data from xmm1 to the location specified by
9235 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9236 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9237 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9238 1 = write) on a per-byte basis.
9239
9240
9241 \H{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9242
9243 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9244
9245 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9246 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9247 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9248 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9249 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9250 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9251
9252
9253 \H{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9254
9255 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE] 
9256
9257 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9258 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9259 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9260 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9261 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9262 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9263
9264
9265 \H{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9266
9267 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9268
9269 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9270 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9271 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9272 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9273 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9274 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9275 is left unchanged.
9276
9277
9278 \H{insMAXSS} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9279
9280 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE] 
9281
9282 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9283 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9284 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9285 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9286 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9287 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9288 destination are left unchanged.
9289
9290
9291 \H{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9292
9293 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9294
9295 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9296 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9297 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9298 instruction are completed before any reads and writes after the
9299 \c{MFENCE} instruction.
9300
9301 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9302 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9303 instruction (such as \c{CPUID}).
9304
9305 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9306 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9307 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9308 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9309 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9310 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9311 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9312 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9313
9314 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9315
9316 \c           Mod (7:6)        = 11B
9317 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9318 \c           R/M (2:0)        = 000B
9319
9320 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9321 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9322
9323 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9324
9325
9326 \H{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9327
9328 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9329
9330 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9331 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9332 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9333 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9334 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9335 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9336
9337
9338 \H{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9339
9340 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE] 
9341
9342 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9343 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9344 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9345 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9346 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9347 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9348
9349
9350 \H{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9351
9352 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9353
9354 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9355 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9356 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9357 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9358 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9359 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9360 is left unchanged.
9361
9362
9363 \H{insMINSS} \i\c{MINSD}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9364
9365 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE] 
9366
9367 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9368 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9369 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9370 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9371 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9372 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9373 destination are left unchanged.
9374
9375
9376 \H{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9377
9378 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9379 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9380 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9381 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9382 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9383 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9384
9385 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9386 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9387 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9388 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9389 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9390 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
9391
9392 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
9393 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
9394 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
9395 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
9396 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
9397 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
9398
9399 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
9400 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
9401 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
9402 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
9403
9404 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
9405 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
9406 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
9407 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
9408 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
9409 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
9410
9411 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
9412 destination (first) operand.
9413
9414 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
9415 same size, except for moving between a segment register and an
9416 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
9417 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
9418 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
9419 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
9420 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
9421 undefined.
9422
9423 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
9424
9425 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
9426
9427 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
9428 non-Intel Pentium class processors.
9429
9430
9431 \H{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
9432
9433 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9434 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9435
9436 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9437 FP values from the source operand to the destination. When the source
9438 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9439 16-byte boundary.
9440
9441 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9442 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
9443
9444
9445 \H{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
9446
9447 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE] 
9448 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE] 
9449
9450 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9451 FP values from the source operand to the destination. When the source
9452 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9453 16-byte boundary.
9454
9455 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9456 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
9457
9458
9459 \H{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
9460
9461 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
9462 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
9463 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9464 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9465
9466 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
9467 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
9468 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
9469 to fill the destination register.
9470
9471
9472 \H{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
9473
9474 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9475
9476 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
9477 destination operand.
9478
9479
9480 \H{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
9481
9482 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9483 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9484
9485 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
9486 destination operand. When the source or destination operand is a
9487 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9488
9489 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
9490 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
9491
9492
9493 \H{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
9494
9495 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9496 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9497
9498 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
9499 destination operand. When the source or destination operand is a
9500 memory location, the memory may be unaligned.
9501
9502 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
9503 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
9504
9505
9506 \H{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
9507
9508 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE] 
9509
9510 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9511 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
9512 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
9513
9514 The operation of this instruction is:
9515
9516 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
9517 \c    dst[64-127] remains unchanged.
9518
9519
9520 \H{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
9521
9522 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9523 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9524
9525 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
9526 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9527 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9528
9529 The operation of this instruction is:
9530
9531 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9532
9533 or
9534
9535 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9536 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9537
9538
9539 \H{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
9540
9541 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
9542 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
9543
9544 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9545 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9546 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9547
9548 The operation of this instruction is:
9549
9550 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9551
9552 or
9553
9554 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9555 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9556
9557
9558 \H{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
9559
9560 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE] 
9561
9562 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9563 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
9564 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
9565
9566 The operation of this instruction is:
9567
9568 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
9569 \c    dst[64-127] := src[0-63].
9570
9571 \H{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
9572
9573 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9574 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9575
9576 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
9577 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9578 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9579
9580 The operation of this instruction is:
9581
9582 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9583
9584 or
9585
9586 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9587 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9588
9589 \H{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
9590
9591 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE] 
9592 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE] 
9593
9594 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9595 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9596 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9597
9598 The operation of this instruction is:
9599
9600 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9601
9602 or
9603
9604 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9605 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9606
9607
9608 \H{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
9609
9610 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
9611
9612 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
9613 bits of each double-precision FP number of the source operand.
9614
9615
9616 \H{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
9617
9618 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE] 
9619
9620 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
9621 bits of each single-precision FP number of the source operand.
9622
9623
9624 \H{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
9625
9626 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9627
9628 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9629 register to the destination memory location, using a non-temporal
9630 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9631
9632
9633 \H{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
9634
9635 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
9636
9637 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
9638 to the destination memory location, using a non-temporal
9639 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9640
9641
9642 \H{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9643 FP Values Non Temporal
9644
9645 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9646
9647 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9648 register to the destination memory location, using a non-temporal
9649 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9650 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9651
9652
9653 \H{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9654 FP Values Non Temporal
9655
9656 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE] 
9657
9658 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9659 register to the destination memory location, using a non-temporal
9660 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9661 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9662
9663
9664 \H{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
9665
9666 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
9667
9668 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
9669 to the destination memory location, using a non-temporal
9670 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9671
9672
9673 \H{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
9674
9675 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
9676 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
9677
9678 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9679 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9680
9681 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
9682 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
9683 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
9684 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
9685
9686
9687 \H{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
9688
9689 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9690
9691 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
9692 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
9693
9694
9695 \H{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
9696
9697 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
9698 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
9699 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
9700
9701 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
9702 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
9703 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
9704 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
9705
9706 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
9707 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
9708 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
9709 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9710
9711 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9712 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9713 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
9714 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
9715
9716 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
9717 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9718 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9719
9720 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9721 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9722
9723
9724 \H{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
9725
9726 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9727 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9728
9729 \c{MOVDS} moves a double-precision FP value from the source operand
9730 to the destination operand. When the source or destination is a
9731 register, the low-order FP value is read or written.
9732
9733
9734 \H{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
9735
9736 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE] 
9737 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE] 
9738
9739 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
9740 to the destination operand. When the source or destination is a
9741 register, the low-order FP value is read or written.
9742
9743
9744 \H{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
9745
9746 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
9747 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
9748 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
9749
9750 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
9751 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
9752 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
9753
9754 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
9755 its destination (first) operand, and copies the result into the
9756 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
9757 rather than sign-extending.
9758
9759
9760 \H{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
9761
9762 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9763 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9764
9765 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9766 FP values from the source operand to the destination. This instruction
9767 makes no assumptions about alignment of memory operands.
9768
9769 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
9770 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
9771
9772
9773 \H{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
9774
9775 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE] 
9776 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE] 
9777
9778 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9779 FP values from the source operand to the destination. This instruction
9780 makes no assumptions about alignment of memory operands.
9781
9782 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
9783 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
9784
9785
9786 \H{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
9787
9788 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
9789 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
9790 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
9791
9792 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
9793 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
9794 the following way:
9795
9796 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
9797 product is stored in \c{AX}.
9798
9799 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
9800 the product is stored in \c{DX:AX}.
9801
9802 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9803 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9804
9805 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
9806 instruction: see \k{insIMUL}.
9807
9808
9809 \H{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
9810
9811 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9812
9813 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
9814 values in both operands, and stores the results in the destination register.
9815
9816
9817 \H{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
9818
9819 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE] 
9820
9821 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
9822 values in both operands, and stores the results in the destination register.
9823
9824
9825 \H{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
9826
9827 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9828
9829 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
9830 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
9831
9832
9833 \H{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
9834
9835 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE] 
9836
9837 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
9838 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
9839
9840
9841 \H{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
9842
9843 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
9844 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
9845 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
9846
9847 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
9848 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
9849 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
9850
9851 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
9852 negation (invert all the bits and then add one) of the original
9853 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
9854 the bits).
9855
9856
9857 \H{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
9858
9859 \c NOP                           ; 90                   [8086]
9860
9861 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
9862 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
9863 processor mode; see \k{insXCHG}).
9864
9865
9866 \H{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
9867
9868 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
9869 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
9870 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
9871
9872 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
9873 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
9874 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
9875
9876 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
9877 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
9878 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
9879
9880 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
9881 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
9882
9883 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
9884 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
9885 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
9886
9887 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
9888 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
9889 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
9890 in the destination (first) operand.
9891
9892 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9893 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9894 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9895 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9896 form of the instruction.
9897
9898 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
9899 operation on the 64-bit MMX registers.
9900
9901
9902 \H{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
9903
9904 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9905
9906 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
9907 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
9908 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9909
9910
9911 \H{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
9912
9913 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE] 
9914
9915 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
9916 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
9917 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9918
9919
9920 \H{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
9921
9922 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
9923 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
9924 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
9925 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
9926 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
9927 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
9928
9929 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
9930 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
9931 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
9932 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
9933
9934
9935 \H{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
9936
9937 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
9938
9939 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
9940
9941 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
9942
9943 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
9944 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
9945 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9946 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
9947
9948 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9949 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9950 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9951 \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 outsb}).
9956
9957 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
9958 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9959 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9960
9961 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9962 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9963
9964
9965 \H{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
9966
9967 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
9968 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
9969 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
9970
9971 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9972 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9973 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9974
9975 All these instructions start by combining the source and destination
9976 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
9977 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
9978 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
9979 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
9980
9981 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
9982 the words to btes, using signed saturation. It then packs the bytes
9983 into the destination register in the same order the words were in.
9984
9985 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
9986 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
9987 register.
9988
9989 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
9990 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
9991
9992 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
9993 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
9994 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
9995 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
9996 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
9997 number that will fit.
9998
9999
10000 \H{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10001
10002 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10003 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10004 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10005
10006 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10007 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10008 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10009
10010 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10011 result in the destination (first) operand.
10012
10013 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10014 individually;
10015
10016 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10017
10018 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10019
10020 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10021 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10022 discarded.
10023
10024
10025 \H{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10026
10027 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10028
10029 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10030
10031 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10032 stores the result in the destination register.
10033
10034 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10035 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10036 discarded.
10037
10038
10039 \H{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10040
10041 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10042 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10043
10044 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10045 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10046
10047 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10048 result in the destination (first) operand.
10049 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10050 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10051
10052 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10053 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10054 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10055 the available space.
10056
10057
10058 \H{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10059
10060 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10061
10062 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10063 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10064 is placed in an implied register.
10065
10066 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10067 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10068 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10069
10070
10071 \H{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10072
10073 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10074 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10075
10076 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10077 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10078
10079 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10080 result in the destination (first) operand.
10081 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10082 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10083
10084 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10085 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10086 that will fit in the available space.
10087
10088
10089 \H{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10090
10091 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10092 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10093
10094 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10095 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10096
10097
10098 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10099 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10100 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10101 destination (first) operand.
10102
10103 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10104 complement operation on the destination (first) operand first.
10105
10106
10107 \H{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10108
10109 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10110
10111 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10112 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10113 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10114 operates as a \c{NOP}.
10115
10116
10117 \H{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10118
10119 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10120
10121 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10122 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10123 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10124 vector of eight averages is stored in the first operand.
10125
10126 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10127 the SSE instruction set.
10128
10129
10130 \H{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10131
10132 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX] 
10133 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM] 
10134
10135 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10136 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10137
10138 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10139 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10140 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10141 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10142 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10143 sum.
10144
10145 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10146
10147 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words. 
10148
10149
10150 \H{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10151
10152 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10153
10154 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10155 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10156 to the temporary results. The results of the add are then each
10157 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10158 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10159 sum.
10160
10161 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10162 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10163
10164
10165 \H{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10166
10167 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10168 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10169 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10170
10171 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10172 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10173 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10174
10175 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10176 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10177 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10178
10179 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10180 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10181 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10182
10183 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10184 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10185 and destination are compared, and the corresponding element of the
10186 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10187 depending on the result of the comparison.
10188
10189 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10190
10191 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10192
10193 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10194
10195 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10196 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10197
10198 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10199 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10200 integer) than that of the second (source) operand.
10201
10202
10203 \H{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10204 with Implied Register
10205
10206 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10207
10208 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10209 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10210 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10211 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10212 in the same position in the implied output register. The addition is
10213 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10214
10215 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10216 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10217 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10218
10219 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10220 operand.
10221
10222 Opration:
10223
10224 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10225 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10226 \c    .......
10227 \c    .......
10228 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10229
10230
10231 \H{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10232
10233 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10234 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10235
10236 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10237 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10238 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10239 the register is cleared to all 0s.
10240
10241 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10242 significant bits of the count specify the source word. When it is
10243 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10244 word location.
10245
10246
10247 \H{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10248
10249 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW] 
10250
10251 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10252 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10253 destination operand. Source values that are outside the range supported
10254 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10255 same sign.
10256
10257
10258 \H{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10259
10260 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW] 
10261
10262 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10263 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10264 destination operand. Source values that are outside the range supported
10265 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10266 same sign.
10267
10268 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10269 before storing.
10270
10271 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10272 to 32-bits before storing.
10273
10274
10275 \H{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10276
10277 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW] 
10278
10279 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10280 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10281 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10282 of the destination operand.
10283
10284 The operation is:
10285
10286 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10287 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10288
10289
10290 \H{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10291
10292 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW] 
10293
10294 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10295 FP value pairs.
10296
10297 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10298 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10299
10300
10301 \H{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10302 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10303
10304 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW] 
10305 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW] 
10306 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW] 
10307
10308 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10309 in the source and destination operands, and set the destination
10310 according to the result. If the condition is true, the destination is
10311 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10312
10313 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10314
10315 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10316
10317 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10318
10319
10320 \H{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10321
10322 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW] 
10323
10324 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10325 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10326
10327
10328 \H{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10329
10330 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW] 
10331
10332 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10333 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10334
10335
10336 \H{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10337
10338 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW] 
10339
10340 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10341
10342 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10343 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10344
10345
10346 \H{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10347
10348 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW] 
10349
10350 \c{PFACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10351 FP values in the source and destination registers. The result of the
10352 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10353 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10354 the high doubleword of the destination register.
10355
10356 The operation is:
10357
10358 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10359 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10360
10361
10362 \H{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10363
10364 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW] 
10365
10366 \c{PFACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10367 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10368 destination register. The result of the accumulate from the destination
10369 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10370 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10371 destination register.
10372
10373 The operation is:
10374
10375 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10376 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10377
10378
10379 \H{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10380
10381 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10382
10383 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10384 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10385 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10386 to 14 bits.
10387
10388 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10389 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10390 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10391 see the AMD 3DNow! technology manual.
10392
10393
10394 \H{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
10395 First Iteration Step
10396
10397 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
10398
10399 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10400 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
10401 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
10402 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
10403
10404 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
10405 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10406 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10407
10408
10409 \H{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
10410 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
10411
10412 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
10413
10414 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
10415 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
10416 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
10417 respectively.
10418
10419 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
10420 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
10421 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
10422 see the AMD 3DNow! technology manual.
10423
10424
10425 \H{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10426 Square Root, First Iteration Step
10427
10428 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
10429
10430 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10431 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
10432 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
10433 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
10434 value.
10435
10436 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
10437 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10438 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10439
10440
10441 \H{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10442 Square Root Approximation
10443
10444 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
10445
10446 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
10447 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
10448 storing the result in both halves of the destination register. The result
10449 is accurate to 15 bits.
10450
10451 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10452 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10453 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10454 see the AMD 3DNow! technology manual.
10455
10456
10457 \H{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
10458
10459 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW] 
10460
10461 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
10462 those in the destination, and stores the result in the destination
10463 operand.
10464
10465 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
10466 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
10467
10468
10469 \H{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
10470
10471 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW] 
10472
10473 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
10474 from those in the source, and stores the result in the destination
10475 operand.
10476
10477 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
10478 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
10479
10480
10481 \H{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
10482
10483 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW] 
10484
10485 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
10486 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
10487 and stores them in the destination operand.
10488
10489
10490 \H{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
10491
10492 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW] 
10493
10494 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
10495 to single-precision FP values, and stores them in the destination
10496 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
10497
10498
10499 \H{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
10500
10501 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
10502 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
10503
10504 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
10505 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
10506 in the destination register, pointed at by the count operand (third
10507 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
10508 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
10509 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
10510 words from the destination register are left untouched.
10511
10512
10513 \H{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
10514
10515 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
10516
10517 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
10518 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
10519 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
10520 destination register.
10521
10522 The operation of this instruction is:
10523
10524 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
10525 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10526 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
10527 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10528 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
10529 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10530 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
10531 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
10532
10533 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
10534 operand.
10535
10536
10537 \H{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
10538
10539 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
10540 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10541
10542 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
10543 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
10544 results. These are then added together in pairs and stored in the
10545 destination operand.
10546
10547 The operation of this instruction is:
10548
10549 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
10550 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
10551 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
10552 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
10553
10554 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
10555
10556 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
10557 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
10558 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
10559 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
10560
10561
10562 \H{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
10563
10564 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
10565
10566 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
10567 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
10568 values of the words in corresponding positions, and sets each word
10569 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
10570 that position had the larger absolute value.
10571
10572
10573 \H{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
10574
10575 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
10576 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10577
10578 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10579 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10580
10581
10582 \H{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
10583
10584 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
10585 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10586
10587 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10588 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10589
10590
10591 \H{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
10592
10593 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
10594 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10595
10596 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10597 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10598
10599
10600 \H{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
10601
10602 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
10603 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10604
10605 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10606 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10607
10608
10609 \H{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
10610
10611 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
10612 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10613
10614 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
10615 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
10616 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
10617
10618
10619 \H{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
10620 With Rounding, and Store High Word
10621
10622 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
10623 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
10624
10625 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
10626 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
10627 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
10628 register.
10629
10630 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
10631
10632 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
10633 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
10634
10635 The operation of this instruction is:
10636
10637 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
10638 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
10639 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
10640 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
10641
10642 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
10643 instruction.
10644
10645
10646 \H{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
10647 With Rounding, and Store High Word
10648
10649 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
10650
10651 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
10652 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
10653 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
10654 of the destination register.
10655
10656 The operation of this instruction is:
10657
10658 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
10659 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
10660 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
10661 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
10662
10663 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
10664 instruction.
10665
10666
10667 \H{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10668 and Store High Word
10669
10670 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
10671 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10672
10673 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
10674 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
10675 corresponding position of the destination register.
10676
10677
10678 \H{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10679 and Store
10680
10681 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
10682 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
10683
10684 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10685 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10686
10687 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
10688 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
10689
10690 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
10691 destination (first) operand;
10692
10693 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
10694 destination operand.
10695
10696
10697 \H{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
10698 32-bit Integers, and Store.
10699
10700 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10701 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10702
10703 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
10704 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
10705 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
10706 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
10707 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
10708 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
10709 locations of the destination register.
10710
10711 The operation is:
10712
10713 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
10714 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
10715
10716
10717 \H{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
10718
10719 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
10720 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
10721 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
10722 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
10723
10724 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
10725 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
10726 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
10727 is either written from the corresponding byte of the source (second)
10728 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
10729 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
10730 \k{insPADDSIW}).
10731
10732 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
10733 implied operand is zero;
10734
10735 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
10736
10737 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
10738
10739 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
10740
10741 Note that these instructions cannot take a register as their second
10742 source operand.
10743
10744
10745 \H{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
10746
10747 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
10748 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
10749
10750 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
10751 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
10752
10753 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
10754 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
10755 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
10756 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
10757 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
10758 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
10759
10760 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
10761 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
10762
10763 The address-size attribute of the instruction determines whether
10764 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
10765 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
10766 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10767
10768 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
10769 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
10770 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
10771 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
10772 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
10773
10774 The above opcode listings give two forms for general-purpose
10775 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
10776 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
10777 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
10778
10779 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
10780 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
10781 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
10782 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
10783
10784
10785 \H{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
10786
10787 \c POPA                          ; 61                   [186]
10788 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
10789 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
10790
10791 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
10792 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
10793 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
10794 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
10795 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
10796 on the stack by \c{PUSHAW}.
10797
10798 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
10799 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
10800 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
10801 \c{PUSHAD}.
10802
10803 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
10804 depending on the current \c{BITS} setting.
10805
10806 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
10807 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
10808
10809
10810 \H{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
10811
10812 \c POPF                          ; 9D                   [186]
10813 \c POPFW                         ; o16 9D               [186]
10814 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
10815
10816 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
10817 bits of the flags register (or the whole flags register, on
10818 processors below a 386).
10819
10820 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
10821
10822 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
10823 depending on the current \c{BITS} setting.
10824
10825 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
10826
10827
10828 \H{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
10829
10830 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
10831 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10832
10833 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10834 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10835 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10836 in the destination (first) operand.
10837
10838
10839 \H{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
10840
10841 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
10842 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
10843
10844 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
10845 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
10846 Athlon to earlier processors.
10847
10848 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
10849
10850
10851 \H{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
10852 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
10853
10854 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI] 
10855 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI] 
10856 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI] 
10857 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI] 
10858
10859 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
10860 that contains the specified byte. It is placed in the cache
10861 according to rules specified by locality hints \c{h}:
10862
10863 The hints are:
10864
10865 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
10866 cache hierarchy.
10867
10868 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
10869 prefetch data into level 2 cache and higher.
10870
10871 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
10872 prefetch data into level 2 cache and higher.
10873
10874 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) \97
10875 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
10876 location close to the processor, minimizing cache pollution.
10877
10878 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
10879 that the data will be in the cache when it is needed. For more
10880 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
10881
10882
10883 \H{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
10884
10885 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
10886 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10887
10888 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
10889 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
10890 These differences are then summed to produce a word result in the lower
10891 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
10892 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
10893 The source operand can either be a register or a memory operand.
10894
10895
10896 \H{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
10897
10898 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10899
10900 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
10901 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
10902 in the destination (first) operand.
10903
10904 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
10905 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
10906 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
10907 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
10908 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
10909 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
10910
10911
10912 \H{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
10913
10914 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10915
10916 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
10917 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
10918 stores the result in the high quadword of the destination (first)
10919 operand.
10920
10921 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
10922 instruction, except that the source and destination are the top
10923 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
10924 The low quadword is copied from the source to the destination
10925 without any changes.
10926
10927
10928 \H{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
10929
10930 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10931
10932 \c{PSHUFW} shuffles the words in the low quadword of the source
10933 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
10934 stores the result in the low quadword of the destination (first)
10935 operand.
10936
10937 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
10938 instruction, except that the source and destination are the low
10939 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
10940 The high quadword is copied from the source to the destination
10941 without any changes.
10942
10943
10944 \H{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
10945
10946 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
10947
10948 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
10949 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
10950 in the destination (first) operand.
10951
10952 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
10953 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
10954 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
10955 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
10956 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
10957 will be copied to bits 0-15 of the destination.
10958
10959
10960 \H{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
10961
10962 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
10963 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
10964
10965 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10966 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10967
10968 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
10969 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
10970
10971 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10972 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10973
10974 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
10975 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
10976
10977 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10978 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10979
10980 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [PENT,MMX]
10981
10982 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
10983 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
10984 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
10985 clearing the low-order bits as they are vacated.
10986
10987 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
10988
10989 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
10990
10991 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
10992
10993 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
10994
10995
10996 \H{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
10997
10998 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
10999 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11000
11001 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11002 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11003
11004 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11005 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11006
11007 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11008 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11009
11010 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11011 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11012 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11013 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11014
11015 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11016
11017 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11018
11019
11020 \H{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11021
11022 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11023 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11024
11025 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11026 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11027
11028 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11029 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11030
11031 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11032 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11033
11034 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11035 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11036
11037 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11038 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11039
11040 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11041
11042 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11043 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11044 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11045 clearing the high-order bits as they are vacated.
11046
11047 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11048
11049 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11050
11051 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11052
11053 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11054
11055
11056 \H{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11057
11058 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11059 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11060 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11061 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11062
11063 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11064 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11065 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11066 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11067
11068 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11069 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11070 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11071
11072 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11073
11074 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11075
11076 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11077
11078 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11079
11080
11081 \H{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11082
11083 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11084 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11085
11086 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11087 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11088
11089 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11090 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11091
11092 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11093 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11094
11095 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11096 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11097 results that are outide the range supported by the destination operand.
11098
11099 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11100 results.
11101
11102 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11103 results.
11104
11105 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11106 the results.
11107
11108 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11109 the results.
11110
11111
11112 \H{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11113 Implied Destination
11114
11115 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11116
11117 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11118 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11119 result is not placed in the register specified by the first operand,
11120 but instead in the implied destination register, specified as for
11121 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11122
11123
11124 \H{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11125 \I\c{PSWAPW}
11126
11127 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11128
11129 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11130 stores the result in the destination operand.
11131
11132 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11133 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11134 from the source to the destination.
11135
11136 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11137
11138 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11139 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11140 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11141 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11142
11143 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11144
11145 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11146 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11147
11148
11149 \H{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11150
11151 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11152 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11153 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11154
11155 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11156 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11157 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11158 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11159
11160 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11161 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11162 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11163
11164 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11165 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11166 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11167 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11168
11169 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11170 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11171 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11172 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11173 the top half.
11174
11175 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11176 alternating elements from the second (source) operand and the first
11177 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11178 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11179 the destination.
11180
11181 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11182 elements.
11183
11184 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11185 output elements.
11186
11187 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11188 output elements.
11189
11190 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11191 sized output elements.
11192
11193 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11194 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11195 then:
11196
11197 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11198
11199 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11200
11201 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11202
11203 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11204
11205 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11206
11207 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11208
11209
11210 \H{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11211
11212 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11213 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11214
11215 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11216 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11217
11218 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11219 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11220 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11221 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11222 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11223 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11224
11225 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [286]
11226 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [286]
11227 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11228
11229 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11230 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11231
11232 The address-size attribute of the instruction determines whether
11233 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11234 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11235 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11236
11237 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11238 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11239 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11240 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11241 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11242
11243 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11244 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11245 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11246 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11247
11248 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11249 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11250 processors.
11251
11252 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11253 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11254 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11255 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11256
11257
11258 \H{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11259
11260 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11261 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11262 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11263
11264 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11265 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11266 stack pointer by a total of 16.
11267
11268 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11269 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11270 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11271
11272 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11273 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11274
11275 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11276 depending on the current \c{BITS} setting.
11277
11278 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11279 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11280
11281 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11282
11283
11284 \H{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11285
11286 \c PUSHF                         ; 9C                   [186]
11287 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11288 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [186]
11289
11290 \b \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the
11291 bottom 16 bits of the flags register (or the whole flags register,
11292 on processors below a 386).
11293
11294 \b \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags
11295 register.
11296
11297 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11298 depending on the current \c{BITS} setting.
11299
11300 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11301
11302
11303 \H{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11304
11305 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11306 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11307
11308 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11309 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11310 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11311 in the destination (first) operand.
11312
11313
11314 \H{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11315
11316 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11317 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11318 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [286]
11319 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11320 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11321 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [286]
11322 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11323 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11324 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11325
11326 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11327 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11328 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [286]
11329 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11330 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11331 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [286]
11332 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11333 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11334 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11335
11336 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11337 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11338 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11339 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11340 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11341 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11342 \c{AL}.
11343
11344 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11345 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11346 processors above the 8086.
11347
11348 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11349 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11350 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11351
11352
11353 \H{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11354
11355 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE] 
11356
11357 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11358 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11359 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11360
11361
11362 \H{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11363
11364 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE] 
11365
11366 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11367 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11368 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11369 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11370
11371
11372 \H{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11373
11374 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11375
11376 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11377 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11378 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11379
11380
11381 \H{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11382
11383 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11384
11385 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11386 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11387
11388 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11389 class processors.
11390
11391
11392 \H{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
11393
11394 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
11395
11396 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
11397 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
11398 memory location or a 32 bit register.
11399
11400 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
11401
11402
11403 \H{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
11404
11405 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
11406
11407 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
11408
11409
11410 \H{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
11411
11412 \c RET                           ; C3                   [8086]
11413 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
11414
11415 \c RETF                          ; CB                   [8086]
11416 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
11417
11418 \c RETN                          ; C3                   [8086]
11419 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
11420
11421 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
11422 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
11423 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
11424 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
11425
11426 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
11427 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
11428 optional argument if present.
11429
11430
11431 \H{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
11432
11433 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
11434 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
11435 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
11436 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
11437 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
11438 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
11439 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
11440 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
11441 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
11442
11443 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
11444 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
11445 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [286]
11446 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
11447 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
11448 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [286]
11449 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
11450 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
11451 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
11452
11453 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
11454 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
11455 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
11456 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
11457 round into the low bit.
11458
11459 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11460 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
11461 above the 8086.
11462
11463 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11464 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
11465 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
11466
11467
11468 \H{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
11469
11470 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
11471
11472 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
11473 and sets up its descriptor.
11474
11475
11476 \H{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
11477
11478 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
11479
11480 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
11481
11482
11483 \H{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
11484
11485 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
11486
11487 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
11488 was in System-Management Mode.
11489
11490
11491 \H{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11492
11493 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE] 
11494
11495 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
11496 roots of the packed single-precision floating-point values in the
11497 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
11498 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11499
11500
11501 \H{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11502
11503 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE] 
11504
11505 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
11506 square root of the lowest order single-precision FP value from
11507 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
11508 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
11509 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11510
11511
11512 \H{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
11513
11514 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
11515
11516 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
11517
11518
11519 \H{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
11520
11521 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
11522
11523 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
11524 contents of the \c{AH} register.
11525
11526 The operation of \c{SAHF} is:
11527
11528 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
11529
11530 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
11531
11532
11533 \H{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
11534
11535 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11536 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11537 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
11538 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11539 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11540 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
11541 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11542 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11543 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11544
11545 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
11546 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
11547 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [286]
11548 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
11549 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
11550 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [286]
11551 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
11552 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
11553 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
11554
11555 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
11556 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11557 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
11558 source operand for \c{SAR}.
11559
11560 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
11561 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11562 disassemble that code as \c{SHL}.
11563
11564 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11565 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11566 above the 8086.
11567
11568 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11569 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
11570 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
11571
11572
11573 \H{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
11574
11575 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
11576
11577 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
11578 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
11579 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
11580
11581
11582 \H{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
11583
11584 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
11585 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
11586 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
11587
11588 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
11589 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
11590 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
11591
11592 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
11593 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
11594 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
11595
11596 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
11597 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [8086]
11598
11599 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
11600 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
11601 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
11602
11603 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11604 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
11605 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
11606 set according to the result of the operation: in particular, the
11607 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
11608 instruction.
11609
11610 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11611 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11612 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11613 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11614 form of the instruction.
11615
11616 To subtract one number from another without also subtracting the
11617 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
11618
11619
11620 \H{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
11621
11622 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
11623 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
11624 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
11625
11626 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
11627 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
11628 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
11629 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11630
11631 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11632 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11633 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11634 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11635
11636 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
11637 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
11638 overridden.
11639
11640 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
11641 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
11642 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
11643 4 instead of 1.
11644
11645 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
11646 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
11647 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
11648 first unequal or equal byte is found.
11649
11650
11651 \H{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
11652
11653 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
11654
11655 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
11656 not satisfied, and to 1 if it is.
11657
11658
11659 \H{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
11660
11661 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI] 
11662
11663 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
11664 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
11665 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
11666 writes after the \c{SFENCE} instruction.
11667
11668 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
11669 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
11670
11671 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
11672 performance through such techniques as out-of-order issue,
11673 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
11674 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
11675 among applications and may be unknown to the producer of this data.
11676 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
11677 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
11678 results and routines that consume this data.
11679
11680 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
11681
11682 \c           Mod (7:6)        = 11B
11683 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
11684 \c           R/M (2:0)        = 000B
11685
11686 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
11687 of these encodings risks incompatibility with future processors.
11688
11689 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
11690
11691
11692 \H{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
11693
11694 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
11695 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
11696 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
11697
11698 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
11699 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
11700 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
11701 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
11702 area (in that order). These are the only instructions which directly
11703 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
11704
11705 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
11706 descriptor table) into the given operand.
11707
11708 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
11709
11710
11711 \H{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
11712
11713 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11714 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11715 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
11716 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11717 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11718 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
11719 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11720 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11721 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11722
11723 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
11724 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
11725 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [286]
11726 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
11727 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
11728 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [286]
11729 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
11730 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
11731 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
11732
11733 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
11734 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11735 zero.
11736
11737 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
11738 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11739 disassemble that code as \c{SHL}.
11740
11741 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11742 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11743 above the 8086.
11744
11745 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11746 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
11747 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
11748
11749
11750 \H{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
11751
11752 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
11753 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
11754 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
11755 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
11756
11757 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
11758 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
11759 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
11760 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
11761
11762 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
11763 places its second operand to the right of its first, then shifts
11764 the entire bit string thus generated to the left by a number of
11765 bits specified in the third operand. It then updates only the
11766 \e{first} operand according to the result of this. The second
11767 operand is not modified.
11768
11769 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
11770 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
11771 whole bit string right, and updates only the first operand.
11772
11773 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
11774 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
11775 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
11776 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
11777
11778 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
11779 the bottom five bits of the shift count are considered.
11780
11781
11782 \H{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
11783
11784 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11785
11786 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
11787 the destination operand into the low quadword of the destination
11788 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
11789 double-precision FP values from the source operand into the
11790 destination. The select (third) operand selects which of the values
11791 are moved to the destination register.
11792
11793 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
11794 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
11795 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
11796 which value is moved from the source operand to the result.
11797 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
11798
11799
11800 \H{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
11801
11802 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
11803
11804 \c{SHUFPD} moves two of the packed single-precision FP values from
11805 the destination operand into the low quadword of the destination
11806 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
11807 single-precision FP values from the source operand into the
11808 destination. The select (third) operand selects which of the
11809 values are moved to the destination register.
11810
11811 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
11812 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
11813 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
11814 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
11815 5 select the value to be moved from the source operand the third
11816 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
11817 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
11818
11819
11820 \H{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
11821
11822 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
11823
11824 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
11825 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
11826 otherwise it generates an Int 1.
11827
11828
11829 \H{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
11830
11831 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
11832 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
11833
11834 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
11835 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
11836 address.
11837
11838 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
11839
11840 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
11841 processors (Cyrix, IBM, Via).
11842
11843
11844 \H{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
11845
11846 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
11847
11848 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
11849 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
11850 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
11851
11852 For 32-bit code, this would use the low 16-bits of the specified
11853 register (or a 16bit memory location), without needing an operand
11854 size override byte.
11855
11856
11857 \H{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
11858
11859 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11860
11861 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
11862 FP value from the source operand, and stores the double-precision
11863 results in the destination register.
11864
11865
11866 \H{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
11867
11868 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
11869
11870 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
11871 FP value from the source operand, and stores the single-precision
11872 results in the destination register.
11873
11874
11875 \H{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
11876
11877 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11878
11879 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
11880 FP value from the source operand, and stores the double-precision
11881 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
11882
11883
11884 \H{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
11885
11886 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
11887
11888 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
11889 FP value from the source operand, and stores the single-precision
11890 result in the destination register. The three high doublewords remain
11891 unchanged.
11892
11893
11894 \H{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
11895
11896 \c STC                           ; F9                   [8086]
11897 \c STD                           ; FD                   [8086]
11898 \c STI                           ; FB                   [8086]
11899
11900 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
11901 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
11902 (thus enabling interrupts).
11903
11904 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
11905 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
11906 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
11907
11908
11909 \H{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
11910  Control/Status
11911
11912 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE] 
11913
11914 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
11915 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
11916 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
11917 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
11918 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
11919
11920 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
11921
11922 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
11923
11924
11925 \H{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
11926
11927 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
11928 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
11929 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
11930
11931 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
11932 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
11933 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
11934 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11935
11936 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11937 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11938 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11939 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11940
11941 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
11942 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
11943 overridden.
11944
11945 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
11946 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
11947 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
11948 4 instead of 1.
11949
11950 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
11951 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
11952
11953
11954 \H{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
11955
11956 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
11957
11958 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
11959 the Task Register into its operand. When the operand size is a 16-bit
11960 register, the upper 16-bits are cleared to 0s. When the destination
11961 operand is a memory location, 16 bits are written regardless of the
11962 operand size.
11963
11964
11965 \H{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
11966
11967 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
11968 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
11969 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
11970
11971 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
11972 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
11973 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
11974
11975 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
11976 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
11977 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
11978
11979 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
11980 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
11981
11982 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
11983 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
11984 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
11985
11986 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11987 operand from its first, and leaves the result in its destination
11988 (first) operand. The flags are set according to the result of the
11989 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
11990 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
11991
11992 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11993 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11994 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11995 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11996 form of the instruction.
11997
11998
11999 \H{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12000
12001 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12002
12003 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12004 the source operand from those of the destination operand, and
12005 stores the result in the destination operation.
12006
12007
12008 \H{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12009
12010 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12011
12012 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12013 the source operand from those of the destination operand, and
12014 stores the result in the destination operation.
12015
12016
12017 \H{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12018
12019 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12020
12021 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12022 the source operand from that of the destination operand, and
12023 stores the result in the destination operation. The high
12024 quadword is unchanged.
12025
12026
12027 \H{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12028
12029 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12030
12031 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12032 the source operand from that of the destination operand, and
12033 stores the result in the destination operation. The three high
12034 doublewords are unchanged.
12035
12036
12037 \H{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12038
12039 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12040
12041 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12042 descriptor to mem80.
12043
12044
12045 \H{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12046
12047 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12048
12049 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12050
12051
12052 \H{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12053
12054 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12055
12056 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12057
12058
12059 \H{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12060
12061 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12062
12063 \c{SYSCALL} provides a fast method of transfering control to a fixed
12064 entry point in an operating system.
12065
12066 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12067
12068 \b Bits [31\960] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12069 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12070
12071 \b Bits [47\9632] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12072 copied into the \c{CS} register.
12073
12074 \b Bits [47\9632]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12075 is copied into the SS register.
12076
12077 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12078 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12079 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12080
12081 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12082 (AMD document number 21086.pdf).
12083
12084
12085 \H{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12086
12087 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12088
12089 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12090 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12091 up:
12092
12093 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12094 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12095 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12096
12097 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12098 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12099 procedure or routine.
12100
12101 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12102 privilege level 0 stack.
12103
12104 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12105
12106 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12107 \c{CS} register.
12108
12109 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12110 the \c{EIP} register.
12111
12112 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12113 \c{SS} register.
12114
12115 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12116 \c{ESP} register.
12117
12118 \b Switches to privilege level 0.
12119
12120 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12121 is set.
12122
12123 \b Begins executing the selected system procedure.
12124
12125 In particular, note that this instruction des not save the values of
12126 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12127 need to write your code to cater for this.
12128
12129 For more information, see the Intel Architecture Software Developer\92s
12130 Manual, Volume 2.
12131
12132
12133 \H{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12134
12135 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12136
12137 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12138 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12139 instruction, and can only be executed by privelege level 0 code.
12140 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12141
12142 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12143 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12144 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12145 the privilege level 3 code and stack segments.)
12146
12147 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12148 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12149
12150 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12151 stack.
12152
12153 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12154
12155 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12156 the \c{CS} selector register.
12157
12158 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12159 \c{EIP} register.
12160
12161 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12162 into the \c{SS} selector register.
12163
12164 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12165 register.
12166
12167 \b Switches to privilege level 3.
12168
12169 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12170
12171 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12172 instructions, see the Intel Architecture Software Developer\92s
12173 Manual, Volume 2.
12174
12175
12176 \H{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12177
12178 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12179
12180 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12181 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12182
12183 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12184 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12185 register.
12186
12187 \b Bits [63\9648] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12188 into the \c{CS} register.
12189
12190 \b Bits [63\9648]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12191 copied into the \c{SS} register.
12192
12193 \b Bits [1\960] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12194 the value of bits [49\9648] of the \c{STAR} register.
12195
12196 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12197 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12198 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12199
12200 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12201 (AMD document number 21086.pdf).
12202
12203
12204 \H{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12205
12206 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12207 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12208 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12209
12210 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12211 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12212 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12213
12214 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12215 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12216 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12217
12218 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12219 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12220 store the result of the operation anywhere.
12221
12222
12223 \H{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12224 compare and set EFLAGS
12225
12226 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12227
12228 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12229 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12230 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12231 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12232 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12233 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12234
12235
12236 \H{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12237 compare and set EFLAGS
12238
12239 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE] 
12240
12241 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12242 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12243 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12244 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12245 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12246 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12247
12248
12249 \H{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12250
12251 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12252 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12253 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12254
12255 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12256 purposes.
12257
12258 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12259 purpose.
12260
12261 \c{UD1} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12262 purpose.
12263
12264 \c{UD2} is mentioned by Intel as being available, but is not mentioned
12265 as reserved.
12266
12267 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12268 all processors that are available at the current time.
12269
12270
12271 \H{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12272
12273 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12274 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12275 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12276
12277 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12278 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12279 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12280
12281 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12282 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12283 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12284 instruction, but accesses user space.
12285
12286 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12287 processors.
12288
12289
12290 \H{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12291 Double-Precision FP Values
12292
12293 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12294
12295 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12296 elements of the source and destination operands, saving the result
12297 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources. 
12298
12299 The operation of this instruction is:
12300
12301 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12302 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12303
12304
12305 \H{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12306 Single-Precision FP Values
12307
12308 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12309
12310 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12311 elements of the source and destination operands, saving the result
12312 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12313
12314 The operation of this instruction is:
12315
12316 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12317 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12318 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12319 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12320
12321
12322 \H{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12323 Double-Precision FP Data
12324
12325 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12326
12327 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12328 elements of the source and destination operands, saving the result
12329 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12330
12331 The operation of this instruction is:
12332
12333 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12334 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12335
12336
12337 \H{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12338 Single-Precision FP Data
12339
12340 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12341
12342 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12343 elements of the source and destination operands, saving the result
12344 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12345
12346 The operation of this instruction is:
12347
12348 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12349 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12350 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12351 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12352
12353
12354 \H{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12355
12356 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12357
12358 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12359
12360 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12361 in its operand can be read from at the current privilege level.
12362 Otherwise it is cleared.
12363
12364 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12365
12366
12367 \H{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12368
12369 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12370 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12371
12372 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12373 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12374 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12375 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12376 CPU tries to read the result back out.
12377
12378 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12379 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12380 FPU exceptions have happened before execution continues.
12381
12382
12383 \H{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12384
12385 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12386
12387 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12388 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12389 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12390 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12391 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
12392
12393
12394 \H{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
12395
12396 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
12397
12398 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
12399 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
12400 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
12401
12402
12403 \H{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
12404
12405 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
12406
12407 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
12408 32-bit register into the SMM header pointer register.
12409
12410 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
12411
12412
12413 \H{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
12414
12415 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
12416 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
12417 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
12418
12419 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
12420 them together and writes the result into the destination (first)
12421 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
12422 multi-processor synchronisation purposes.
12423
12424
12425 \H{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
12426
12427 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12428 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12429
12430 The implied operation of this instruction is:
12431
12432 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
12433 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
12434
12435 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
12436 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
12437 low order bit offset in the source. The bist are written to the low
12438 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
12439 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
12440 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
12441 documented, and I have been unable to find any official source of
12442 documentation on it.
12443
12444 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
12445 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
12446 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
12447
12448
12449 \H{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
12450
12451 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
12452 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
12453 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
12454
12455 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
12456 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
12457 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
12458
12459 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
12460 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
12461 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
12462 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
12463
12464 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
12465 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
12466 synchronisation.
12467
12468 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
12469 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
12470 \c{NOP} (\k{insNOP}).
12471
12472
12473 \H{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
12474
12475 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
12476 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
12477
12478 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
12479 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
12480 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
12481
12482 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
12483 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12484 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12485 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12486
12487 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
12488 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
12489 example, \c{es xlatb}).
12490
12491
12492 \H{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
12493
12494 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
12495 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
12496 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
12497
12498 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
12499 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
12500 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
12501
12502 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
12503 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
12504 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
12505
12506 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
12507 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
12508
12509 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
12510 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
12511 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
12512
12513 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
12514 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
12515 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
12516 in the destination (first) operand.
12517
12518 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12519 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12520 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12521 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12522 form of the instruction.
12523
12524 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
12525 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
12526
12527
12528 \H{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
12529
12530 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12531
12532 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR  between the source and
12533 destination operands, storing the result in the destination operand.
12534
12535
12536 \H{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
12537
12538 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
12539
12540 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR  between the source and
12541 destination operands, storing the result in the destination operand.
12542
12543