NASM 0.98.08
[nasm.git] / doc / nasmdoc.src
blobc047f1f957af3c5872c7c16e2ffa45c1c968a842
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \IR{-D} \c{-D} option
6 \IR{-E} \c{-E} option
7 \IR{-I} \c{-I} option
8 \IR{-P} \c{-P} option
9 \IR{-U} \c{-U} option
10 \IR{-a} \c{-a} option
11 \IR{-d} \c{-d} option
12 \IR{-e} \c{-e} option
13 \IR{-f} \c{-f} option
14 \IR{-i} \c{-i} option
15 \IR{-l} \c{-l} option
16 \IR{-o} \c{-o} option
17 \IR{-p} \c{-p} option
18 \IR{-s} \c{-s} option
19 \IR{-u} \c{-u} option
20 \IR{-w} \c{-w} option
21 \IR{!=} \c{!=} operator
22 \IR{$ here} \c{$} Here token
23 \IR{$$} \c{$$} token
24 \IR{%} \c{%} operator
25 \IR{%%} \c{%%} operator
26 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
27 \IA{%-1}{%+1}
28 \IR{%0} \c{%0} parameter count
29 \IR{&} \c{&} operator
30 \IR{&&} \c{&&} operator
31 \IR{*} \c{*} operator
32 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
33 \IR{/} \c{/} operator
34 \IR{//} \c{//} operator
35 \IR{<} \c{<} operator
36 \IR{<<} \c{<<} operator
37 \IR{<=} \c{<=} operator
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{?} MASM syntax
45 \IR{^} \c{^} operator
46 \IR{^^} \c{^^} operator
47 \IR{|} \c{|} operator
48 \IR{||} \c{||} operator
49 \IR{~} \c{~} operator
50 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
51 \IA{%$$}{%$}
52 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
53 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
54 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
55 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
56 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
57 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
58 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
59 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
60 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
61 variables
62 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
63 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
64 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
65 \IR{autoconf} Autoconf
66 \IR{bitwise and} bitwise AND
67 \IR{bitwise or} bitwise OR
68 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
69 \IR{block ifs} block IFs
70 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
71 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
72 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
73 \IR{bsd} BSD
74 \IR{c calling convention} C calling convention
75 \IR{c symbol names} C symbol names
76 \IA{critical expressions}{critical expression}
77 \IA{command line}{command-line}
78 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
79 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
80 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
81 \IA{character constants}{character constant}
82 \IR{common object file format} Common Object File Format
83 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
84 in \c{elf}
85 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
86 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
87 \IR{declaring structure} declaring structures
88 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
89 \IR{devpac} DevPac
90 \IR{djgpp} DJGPP
91 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
92 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
93 \IR{dos} DOS
94 \IR{dos archive} DOS archive
95 \IR{dos source archive} DOS source archive
96 \IA{effective address}{effective addresses}
97 \IA{effective-address}{effective addresses}
98 \IR{elf shared libraries} \c{elf} shared libraries
99 \IR{freebsd} FreeBSD
100 \IR{freelink} FreeLink
101 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
102 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
103 convention
104 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
105 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
106 \IR{got} GOT
107 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
108 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
109 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
110 \IR{linux elf} Linux ELF
111 \IR{logical and} logical AND
112 \IR{logical or} logical OR
113 \IR{logical xor} logical XOR
114 \IR{masm} MASM
115 \IA{memory reference}{memory references}
116 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
117 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
118 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
119 \IR{mmx registers} MMX registers
120 \IA{modr/m}{modr/m byte}
121 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
122 \IR{ms-dos} MS-DOS
123 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
124 \IR{multipush} \c{multipush} macro
125 \IR{nasm version} NASM version
126 \IR{netbsd} NetBSD
127 \IR{omf} OMF
128 \IR{openbsd} OpenBSD
129 \IR{operating-system} operating system
130 \IR{os/2} OS/2
131 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
132 \IR{passes} passes, assembly
133 \IR{perl} Perl
134 \IR{pic} PIC
135 \IR{pharlap} PharLap
136 \IR{plt} PLT
137 \IR{plt} \c{PLT} relocations
138 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
139 \IR{qbasic} QBasic
140 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
141 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
142 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
143 Object File Format
144 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
145 \IA{repeating}{repeating code}
146 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
147 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
148 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
149 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
150 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
151 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
152 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
153 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
154 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
155 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
156 \IR{shift commane} \c{shift} command
157 \IA{sib}{sib byte}
158 \IR{sib byte} SIB byte
159 \IA{standard section names}{standardised section names}
160 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
161 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
162 \IR{tasm} TASM
163 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
164 \IR{tlink} TLINK
165 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
166 \IR{unix} Unix
167 \IR{unix source archive} Unix source archive
168 \IR{val} VAL
169 \IR{version number of nasm} version number of NASM
170 \IR{visual c++} Visual C++
171 \IR{www page} WWW page
172 \IR{win32} Win32
173 \IR{windows} Windows
174 \IR{windows 95} Windows 95
175 \IR{windows nt} Windows NT
176 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
177 \# \IC{program entry point}{start point, program}
178 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
179 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
180 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
182 \C{intro} Introduction
184 \H{whatsnasm} What Is NASM?
186 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
187 portability and modularity. It supports a range of object file
188 formats, including Linux \c{a.out} and ELF, NetBSD/FreeBSD, COFF,
189 Microsoft 16-bit OBJ and Win32. It will also output plain binary
190 files. Its syntax is designed to be simple and easy to understand,
191 similar to Intel's but less complex. It supports Pentium, P6 and MMX
192 opcodes, and has macro capability.
194 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
196 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
197 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
198 essentially that there didn't seem to be a good free x86-series
199 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
201 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
202 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
204 \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and Unix, but it's not very good,
205 since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which always feeds
206 it correct code. So its error checking is minimal. Also, its syntax
207 is horrible, from the point of view of anyone trying to actually
208 \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in it
209 (properly).
211 \b \i\c{as86} is Linux-specific, and (my version at least) doesn't seem to
212 have much (or any) documentation.
214 \b \i{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
215 DOS.
217 \b \i{TASM} is better, but still strives for \i{MASM} compatibility, which
218 means millions of directives and tons of red tape. And its syntax is
219 essentially \i{MASM}'s, with the contradictions and quirks that entails
220 (although it sorts out some of those by means of Ideal mode). It's
221 expensive too. And it's DOS-only.
223 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
224 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
225 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
226 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
227 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
228 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
229 Again.
231 \S{legal} Licence Conditions
233 Please see the file \c{Licence}, supplied as part of any NASM
234 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
235 may use NASM.
237 \H{contact} Contact Information
239 The current version of NASM (since 0.98) are maintained by H. Peter
240 Anvin, \W{mailto:hpa@zytor.com}\c{hpa@zytor.com}. If you want to report
241 a bug, please read \k{bugs} first.
243 NASM has a \i{WWW page} at
244 \W{http://www.cryogen.com/Nasm}\c{http://www.cryogen.com/Nasm}.
246 The original authors are \i{e\-mail}able as
247 \W{mailto:jules@earthcorp.com}\c{jules@earthcorp.com} and
248 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
250 \i{New releases} of NASM are uploaded to
251 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org},
252 \W{ftp://sunsite.unc.edu/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{sunsite.unc.edu},
253 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\i\c{ftp.simtel.net}
255 \W{ftp://ftp.coast.net/coast/msdos/asmutil/}\i\c{ftp.coast.net}.
256 Announcements are posted to
257 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
258 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm},
259 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce} and
260 \W{news:comp.archives.msdos.announce}\i\c{comp.archives.msdos.announce}
261 (the last one is done automagically by uploading to
262 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\c{ftp.simtel.net}).
264 If you don't have Usenet access, or would rather be informed by
265 \i{e\-mail} when new releases come out, you can subscribe to the
266 \c{nasm-announce} email list by sending an email containing the line
267 \c{subscribe nasm-announce} to
268 \W{mailto:majordomo@linux.kernel.org}\c{majordomo@linux.kernel.org}.
270 If you want information about NASM beta releases, please subscribe to
271 the \c{nasm-beta} email list by sending an email containing the line
272 \c{subscribe nasm-beta} to
273 \W{mailto:majordomo@linux.kernel.org}\c{majordomo@linux.kernel.org}.
275 \H{install} Installation
277 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
279 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
280 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
281 archive), unpack it into its own directory (for example
282 \c{c:\\nasm}).
284 The archive will contain four executable files: the NASM executable
285 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
286 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
287 file whose name ends in \c{w} is a \i{Win32} executable, designed to
288 run under \i{Windows 95} or \i{Windows NT} Intel, and the other one
289 is a 16-bit \i{DOS} executable.
291 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
292 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
293 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
294 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
295 Win32 version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
297 That's it - NASM is installed. You don't need the \c{nasm} directory
298 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
299 so you can delete it if you need to save space; however, you may
300 want to keep the documentation or test programs.
302 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
303 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
304 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
305 rebuild your copy of NASM from scratch. The file \c{Readme} lists the
306 various Makefiles and which compilers they work with.
308 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
309 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
310 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
311 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
312 script. Although the NASM 0.98 distribution includes these generated
313 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
314 interpreter) if you change \c{insns.dat}, \c{standard.mac} or the
315 documentation. It is possible future source distributions may not
316 include these files at all.  Ports of \i{Perl} for a variety of
317 platforms, including DOS and Windows, are available from
318 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
320 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
322 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
323 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
324 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
325 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
326 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
328 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
329 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
330 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
331 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
332 accordingly.
334 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
335 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
336 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
337 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
338 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
339 \c{configure} script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
340 install the programs yourself.
342 NASM also comes with a set of utilities for handling the RDOFF
343 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
344 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
345 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
347 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
348 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
349 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
350 There is also a \c{Makefile.unx} file in the \c{rdoff} subdirectory.
352 \C{running} Running NASM
354 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
356 To assemble a file, you issue a command of the form
358 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
360 For example,
362 \c nasm -f elf myfile.asm
364 will assemble \c{myfile.asm} into an ELF object file \c{myfile.o}. And
366 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
368 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
370 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
371 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
372 to give a listing file name, for example:
374 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
376 To get further usage instructions from NASM, try typing
378 \c nasm -h
380 This will also list the available output file formats, and what they
381 are.
383 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out} or
384 ELF, type
386 \c file nasm
388 (in the directory in which you put the NASM binary when you
389 installed it). If it says something like
391 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
393 then your system is ELF, and you should use the option \c{-f elf}
394 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
396 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
398 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
399 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems are considered obsolete,
400 and are rare these days.)
402 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
403 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
404 messages.
406 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
408 NASM will normally choose the name of your output file for you;
409 precisely how it does this is dependent on the object file format.
410 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
411 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
412 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
413 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
414 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
415 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
416 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
417 the output file \c{myfile}.
419 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
420 has the same name as the input file, in which case it will give a
421 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
423 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
424 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
425 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
426 with the name you wish for the output file, either with or without
427 an intervening space. For example:
429 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
430 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
432 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
434 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
435 output file format for you itself. In the distribution versions of
436 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
437 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
438 choose what you want the default to be.
440 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
441 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
443 A complete list of the available output file formats can be given by
444 issuing the command \i\c{nasm -h}.
446 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
448 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
449 optional space) by a file name, NASM will generate a
450 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
451 code are listed on the left, and the actual source code, with
452 expansions of multi-line macros (except those which specifically
453 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
454 right. For example:
456 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
458 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
460 Under MS-\i{DOS} it can be difficult (though there are ways) to
461 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
462 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
463 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
464 example) you want to load them into an editor.
466 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
467 which causes errors to be sent to the specified files rather than
468 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
469 the errors into a file by typing
471 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
473 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
475 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
476 than \c{stderr}, so it can be redirected under MS-\i{DOS}.  To
477 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
478 program, you can type:
480 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
482 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
484 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
486 When NASM sees the \i\c{%include} directive in a source file (see
487 \k{include}), it will search for the given file not only in the
488 current directory, but also in any directories specified on the
489 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
490 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
492 \c nasm -ic:\\macrolib\\ -f obj myfile.asm
494 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
495 optional).
497 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
498 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
499 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
500 prepended exactly as written to the name of the include file.
501 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
502 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
504 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
505 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
506 to search for the file \c{foobar.i}...)
508 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
509 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
510 more \c{-i} directives in the \c{NASM} environment variable (see
511 \k{nasmenv}).
513 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
514 be specified as \c{-I}.
516 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
518 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
519 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
520 option. So running
522 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
524 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
525 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
527 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
528 option can also be specified as \c{-P}.
530 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros} Pre-Define a Macro
532 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
533 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
534 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
535 could code
537 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
539 as an alternative to placing the directive
541 \c %define FOO 100
543 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
544 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
545 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
546 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
547 \c{-dDEBUG}.
549 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
550 be specified as \c{-D}.
552 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros} Undefine a Macro
554 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
555 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
556 option specified earlier on the command lines.
558 For example, the following command line:
560 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
562 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
563 program.  This is useful to override options specified at a different
564 point in a Makefile.
566 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
567 be specified as \c{-U}.
569 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
571 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
572 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
573 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
574 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
575 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
576 if the \c{-o} option is also used).
578 This option cannot be applied to programs which require the
579 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
580 which depend on the values of symbols: so code such as
582 \c %assign tablesize ($-tablestart)
584 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
586 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
588 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
589 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
590 completely and assume the compiler has already done it, to save time
591 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
592 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
593 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
595 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
597 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
598 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
599 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
600 conditions are reported like errors, but come up with the word
601 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
602 generating an output file and returning a success status to the
603 operating system.
605 Some conditions are even less severe than that: they are only
606 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
607 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
608 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
609 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
610 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
611 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
613 The \i{suppressible warning} classes are:
615 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
616 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
617 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
618 you might want to disable it.
620 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
621 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
622 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
623 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
625 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
626 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
627 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
628 enabled by default.
630 \S{nasmenv} The \c{NASM} \i{Environment} Variable
632 If you define an environment variable called \c{NASM}, the program
633 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
634 processed before the real command line. You can use this to define
635 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
636 options in the \c{NASM} variable.
638 The value of the variable is split up at white space, so that the
639 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
640 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
641 what you might want, because it will be split at the space and the
642 NASM command-line processing will get confused by the two
643 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
645 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
646 \c{NASM} environment variable with some character that isn't a minus
647 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
648 character} for options. So setting the \c{NASM} variable to the
649 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
650 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
652 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
654 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
655 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
656 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
657 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
658 skipping this section.
660 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
662 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
663 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
664 If you're assembling to DOS or OS/2 \c{.OBJ} files, you can invoke
665 the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to ensure
666 that all symbols exported to other code modules are forced to be
667 upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM will
668 distinguish between labels differing only in case.
670 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
672 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
673 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
674 practical, for the user to look at a single line of NASM code
675 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
676 if you declare, for example,
678 \c foo       equ 1
679 \c bar       dw 2
681 then the two lines of code
683 \c           mov ax,foo
684 \c           mov ax,bar
686 generate completely different opcodes, despite having
687 identical-looking syntaxes.
689 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
690 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
691 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
692 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
693 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
694 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
695 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
696 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
698 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
699 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
700 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
701 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
702 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
703 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
705 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
706 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
707 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
708 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
709 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
710 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
711 \e{everything} is a label.
713 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
714 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
715 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
716 portion outside square brackets and another portion inside. The
717 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
718 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
720 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
722 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
723 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
724 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
725 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
726 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
727 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
728 \c{mov word [var],2}.
730 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
731 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
732 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
733 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
734 the strings being manipulated.
736 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
738 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
739 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
740 choose to put in your segment registers, and will never
741 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
743 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
745 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
746 memory models. The programmer has to keep track of which functions
747 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
748 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
749 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
750 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
751 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
752 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
753 track of which external variable definitions are far and which are
754 near.
756 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
758 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
759 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
760 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
761 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
763 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
764 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
765 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
766 on a misunderstanding by the authors.
768 \S{qsother} Other Differences
770 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
771 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
773 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
774 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
775 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
776 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
777 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
778 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
779 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
781 In addition to all of this, macros and directives work completely
782 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
783 details.
785 \C{lang} The NASM Language
787 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
789 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
790 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
791 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
793 \c label:    instruction operands        ; comment
795 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
796 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
797 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
798 presence and nature of the instruction field.
800 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
801 have white space before them, or instructions may have no space
802 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
803 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
804 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
805 valid source line which does nothing but define a label. Running
806 NASM with the command-line option
807 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
808 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
810 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
811 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
812 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
813 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
814 An identifier may also be prefixed with a \I{$prefix}\c{$} to
815 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
816 reserved word; thus, if some other module you are linking with
817 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
818 code to distinguish the symbol from the register.
820 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
821 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
822 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
823 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
824 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
825 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
826 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
827 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
828 override}segment register as an instruction prefix: coding
829 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
830 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
831 syntactic features of the language, but for instructions such as
832 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
833 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
834 \c{es lodsb}.
836 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
837 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
838 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
840 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
841 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
843 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
844 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
845 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
846 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
847 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
848 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
850 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
851 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
852 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
853 all forms of each supported instruction are given in
854 \k{iref}. For example, you can code:
856 \c           fadd st1               ; this sets st0 := st0 + st1
857 \c           fadd st0,st1           ; so does this
859 \c           fadd st1,st0           ; this sets st1 := st1 + st0
860 \c           fadd to st1            ; so does this
862 Almost any floating-point instruction that references memory must
863 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
864 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
866 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
868 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
869 instructions, are used in the instruction field anyway because
870 that's the most convenient place to put them. The current
871 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
872 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
873 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
874 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
876 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
878 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
879 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
880 be invoked in a wide range of ways:
881 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
883 \c           db 0x55                ; just the byte 0x55
884 \c           db 0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
885 \c           db 'a',0x55            ; character constants are OK
886 \c           db 'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
887 \c           dw 0x1234              ; 0x34 0x12
888 \c           dw 'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
889 \c           dw 'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
890 \c           dw 'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
891 \c           dd 0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
892 \c           dd 1.234567e20         ; floating-point constant
893 \c           dq 1.234567e20         ; double-precision float
894 \c           dt 1.234567e20         ; extended-precision float
896 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
897 constants as operands.
899 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
901 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
902 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
903 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
904 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
905 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
906 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
907 similar things: this is what it does instead. The operand to a
908 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
909 \k{crit}.
911 For example:
913 \c buffer:   resb 64                ; reserve 64 bytes
914 \c wordvar:  resw 1                 ; reserve a word
915 \c realarray resq 10                ; array of ten reals
917 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
919 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
920 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
921 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
922 directly into a game executable file. It can be called in one of
923 these three ways:
925 \c           incbin "file.dat"      ; include the whole file
926 \c           incbin "file.dat",1024 ; skip the first 1024 bytes
927 \c           incbin "file.dat",1024,512 ; skip the first 1024, and
928 \c                                  ; actually include at most 512
930 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
932 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
933 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
934 to define the given label name to the value of its (only) operand.
935 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
936 example,
938 \c message   db 'hello, world'
939 \c msglen    equ $-message
941 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
942 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
943 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
944 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
945 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
946 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
947 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
948 (\k{crit}).
950 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
952 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
953 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
954 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
955 code
957 \c zerobuf:  times 64 db 0
959 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
960 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
961 \e{expression}, so you can do things like
963 \c buffer:   db 'hello, world'
964 \c           times 64-$+buffer db ' '
966 which will store exactly enough spaces to make the total length of
967 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
968 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
970 \c           times 100 movsb
972 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
973 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
974 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
976 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
977 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
979 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
980 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
981 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
982 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
983 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
985 \H{effaddr} Effective Addresses
987 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
988 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
989 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
990 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
991 example:
993 \c wordvar   dw 123
994 \c           mov ax,[wordvar]
995 \c           mov ax,[wordvar+1]
996 \c           mov ax,[es:wordvar+bx]
998 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
999 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1001 More complicated effective addresses, such as those involving more
1002 than one register, work in exactly the same way:
1004 \c           mov eax,[ebx*2+ecx+offset]
1005 \c           mov ax,[bp+di+8]
1007 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1008 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1009 all right:
1011 \c           mov eax,[ebx*5]        ; assembles as [ebx*4+ebx]
1012 \c           mov eax,[label1*2-label2] ; ie [label1+(label1-label2)]
1014 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1015 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1016 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1017 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1018 generate the latter on the grounds that the former requires four
1019 bytes to store a zero offset.
1021 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1022 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1023 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1024 default segment registers.
1026 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1027 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1028 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1029 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1030 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1031 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1032 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1033 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1034 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1035 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1036 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1038 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1039 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1040 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1041 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1042 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1043 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1045 \H{const} \i{Constants}
1047 NASM understands four different types of constant: numeric,
1048 character, string and floating-point.
1050 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1052 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1053 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1054 suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1055 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1056 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1057 that the \I{$prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1058 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1059 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1061 Some examples:
1063 \c           mov ax,100             ; decimal
1064 \c           mov ax,0a2h            ; hex
1065 \c           mov ax,$0a2            ; hex again: the 0 is required
1066 \c           mov ax,0xa2            ; hex yet again
1067 \c           mov ax,777q            ; octal
1068 \c           mov ax,10010011b       ; binary
1070 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1072 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1073 either single or double quotes. The type of quote makes no
1074 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1075 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1076 versa.
1078 A character constant with more than one character will be arranged
1079 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1081 \c           mov eax,'abcd'
1083 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1084 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1085 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1086 the sense of character constants understood by the Pentium's
1087 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1089 \S{strconst} String Constants
1091 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1092 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1093 \i\c{INCBIN}.
1095 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1096 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1097 for the conditions. So the following are equivalent:
1099 \c           db 'hello'             ; string constant
1100 \c           db 'h','e','l','l','o' ; equivalent character constants
1102 And the following are also equivalent:
1104 \c           dd 'ninechars'         ; doubleword string constant
1105 \c           dd 'nine','char','s'   ; becomes three doublewords
1106 \c           db 'ninechars',0,0,0   ; and really looks like this
1108 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1109 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1110 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1111 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1112 three-character or four-character constants are treated as strings
1113 when they are operands to \c{dw}.
1115 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1117 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1118 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1119 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1120 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1121 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1122 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1123 floating-point constant.
1125 Some examples:
1127 \c           dd 1.2                 ; an easy one
1128 \c           dq 1.e10               ; 10,000,000,000
1129 \c           dq 1.e+10              ; synonymous with 1.e10
1130 \c           dq 1.e-10              ; 0.000 000 000 1
1131 \c           dt 3.141592653589793238462 ; pi
1133 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1134 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1135 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1136 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1137 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1138 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1139 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1140 of floating-point routines, which would significantly increase the
1141 size of the assembler for very little benefit.
1143 \H{expr} \i{Expressions}
1145 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1147 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1148 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1149 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1150 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1151 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1152 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1153 least} 32 bits to work in.
1155 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1156 calculations to involve the current assembly position: the
1157 \I{$ here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1158 position at the beginning of the line containing the expression; so
1159 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1160 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1161 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1163 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1164 increasing order of \i{precedence}.
1166 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1168 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1169 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1170 arithmetic operator supported by NASM.
1172 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1174 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1176 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1178 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1180 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1182 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1183 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1184 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1185 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1186 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1188 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1189 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1191 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1192 subtraction.
1194 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1195 \i{Multiplication} and \i{Division}
1197 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1198 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1199 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1200 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1201 \i{signed modulo} operators respectively.
1203 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1204 operation of the signed modulo operator.
1206 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1207 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1208 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1210 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1211 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1213 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1214 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1215 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1216 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1217 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1218 detail in \k{segwrt}).
1220 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1222 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1223 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1224 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1225 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1227 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1228 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1229 the symbol makes sense. So the code
1231 \c           mov ax,seg symbol
1232 \c           mov es,ax
1233 \c           mov bx,symbol
1235 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1237 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1238 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1239 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1240 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1241 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1243 \c           mov ax,weird_seg       ; weird_seg is a segment base
1244 \c           mov es,ax
1245 \c           mov bx,symbol wrt weird_seg
1247 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1248 pointer to the symbol \c{symbol}.
1250 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1251 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1252 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1253 could code either of
1255 \c           call (seg procedure):procedure
1256 \c           call weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1258 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1259 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1260 practice.)
1262 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1263 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1264 to \c{CALL} in these examples.
1266 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1267 must code
1269 \c           dw symbol, seg symbol
1271 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1272 invent one using the macro processor.
1274 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1276 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1277 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1278 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1279 complex enough to require three or more passes.
1281 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1282 code and data, so that the second pass, when generating all the
1283 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1284 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1285 symbol declared after the code in question. For example,
1287 \c           times (label-$) db 0
1288 \c label:    db 'Where am I?'
1290 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1291 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1292 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1293 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1294 code
1296 \c           times (label-$+1) db 0
1297 \c label:    db 'NOW where am I?'
1299 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1300 wrong!
1302 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1303 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1304 value is required to be computable in the first pass, and which must
1305 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1306 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1307 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1308 also critical expressions.
1310 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1311 the following code.
1313 \c           mov ax,symbol1
1314 \c symbol1   equ symbol2
1315 \c symbol2:
1317 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1318 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1319 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1320 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1321 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1322 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1323 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1325 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1326 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1327 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1329 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1330 this code fragment.
1332 \c           mov eax,[ebx+offset]
1333 \c offset    equ 10
1335 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1336 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1337 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1338 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1339 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1340 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1341 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1342 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1343 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1344 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1345 generated in this case is not as small as it could have been. This
1346 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1347 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1348 ebx+offset]}.
1350 \H{locallab} \i{Local Labels}
1352 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1353 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1354 label, which means that it is associated with the previous non-local
1355 label. So, for example:
1357 \c label1    ; some code
1358 \c .loop     ; some more code
1359 \c           jne .loop
1360 \c           ret
1361 \c label2    ; some code
1362 \c .loop     ; some more code
1363 \c           jne .loop
1364 \c           ret
1366 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1367 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1368 are kept separate by virtue of each being associated with the
1369 previous non-local label.
1371 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1372 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1373 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1374 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1375 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1376 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1377 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1378 to, you could write
1380 \c label3    ; some more code
1381 \c           ; and some more
1382 \c           jmp label1.loop
1384 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1385 define a label which can be referenced from anywhere but which
1386 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1387 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1388 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1389 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1390 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1391 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1392 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1393 to the local label mechanism. So you could code
1395 \c label1:   ; a non-local label
1396 \c .local:   ; this is really label1.local
1397 \c ..@foo:   ; this is a special symbol
1398 \c label2:   ; another non-local label
1399 \c .local:   ; this is really label2.local
1400 \c           jmp ..@foo             ; this will jump three lines up
1402 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1403 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1404 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1406 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1408 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1409 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1410 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1411 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1412 sign.
1414 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1416 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1418 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1419 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1420 things like
1422 \c %define ctrl 0x1F &
1423 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1424 \c           mov byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1426 which will expand to
1428 \c           mov byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1430 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1431 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1432 not at definition time. Thus the code
1434 \c %define a(x) 1+b(x)
1435 \c %define b(x) 2*x
1436 \c           mov ax,a(8)
1438 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1439 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1441 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1442 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1443 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1444 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1445 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1446 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1447 \c{bar}.
1449 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1450 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1451 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1452 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1453 Hence, if you code
1455 \c %define a(x) 1+a(x)
1456 \c           mov ax,a(3)
1458 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1459 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1460 for an example of its use.
1462 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1463 macros: if you write
1465 \c %define foo(x) 1+x
1466 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1468 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1469 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1470 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1471 you define
1473 \c %define foo bar
1475 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1476 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1477 \e{with} parameters, and vice versa.
1479 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1480 perfectly well define a macro with
1482 \c %define foo bar
1484 and then re-define it later in the same source file with
1486 \c %define foo baz
1488 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1489 according to the most recent definition. This is particularly useful
1490 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1492 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1493 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1495 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1497 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1498 example, the following sequence:
1500 \c %define foo bar
1501 \c %undef foo
1502 \c              mov eax, foo
1504 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1505 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1507 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1508 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1509 \k{opt-u}.
1511 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1513 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1514 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1515 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1516 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1518 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1519 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1520 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1521 \c{%assign} directive is processed.
1523 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1524 later, so you can do things like
1526 \c %assign i i+1
1528 to increment the numeric value of a macro.
1530 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1531 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1532 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1534 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1535 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1536 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1537 involving a register).
1539 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1541 It's often useful to be able to handle strings in macros.  NASM 
1542 supports two simple string handling macro operators from which
1543 more complex operations can be constructed.
1545 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1547 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1548 (or redefines) a numeric value to a macro.  The difference is that
1549 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string.  An
1550 example of the use of this would be:
1552 \c %strlen charcnt 'my string'
1554 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1555 if an \c{%assign} had been used.  In this example, \c{'my string'}
1556 was a literal string but it could also have been a single-line 
1557 macro that expands to a string, as in the following example:
1559 \c %define sometext 'my string'
1560 \c %strlen charcnt sometext
1562 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being 
1563 assigned the value of 8.
1565 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1567 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1568 An example of its use is probably more useful than the description:
1570 \c %substr mychar 'xyz' 1  ; equivalent to %define mychar 'x'
1571 \c %substr mychar 'xyz' 2  ; equivalent to %define mychar 'y'
1572 \c %substr mychar 'xyz' 3  ; equivalent to %define mychar 'z'
1574 In this example, mychar gets the value of 'y'.  As with \c{%strlen}
1575 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to 
1576 be created and the second is the string.  The third parameter 
1577 specifies which character is to be selected.  Note that the first 
1578 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that 
1579 \c{%strlen} would assign given the same string.  Index values out
1580 of range result in an empty string.
1582 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1584 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1585 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1586 this.
1588 \c %macro prologue 1
1589 \c           push ebp
1590 \c           mov ebp,esp
1591 \c           sub esp,%1
1592 \c %endmacro
1594 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1595 invoke the macro with a call such as
1597 \c myfunc:   prologue 12
1599 which would expand to the three lines of code
1601 \c myfunc:   push ebp
1602 \c           mov ebp,esp
1603 \c           sub esp,12
1605 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1606 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1607 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1608 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1609 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1610 \c{%3} and so on.
1612 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1613 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1615 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1616 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1617 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1618 things like
1620 \c %macro silly 2
1621 \c %2:       db %1
1622 \c %endmacro
1623 \c           silly 'a', letter_a    ; letter_a:  db 'a'
1624 \c           silly 'ab', string_ab  ; string_ab: db 'ab'
1625 \c           silly {13,10}, crlf    ; crlf:      db 13,10
1627 \S{mlmacover} \i{Overloading Multi-Line Macros}
1629 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1630 defining the same macro name several times with different numbers of
1631 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1632 parameters at all. So you could define
1634 \c %macro prologue 0
1635 \c           push ebp
1636 \c           mov ebp,esp
1637 \c %endmacro
1639 to define an alternative form of the function prologue which
1640 allocates no local stack space.
1642 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1643 instruction; for example, you might want to define
1645 \c %macro push 2
1646 \c           push %1
1647 \c           push %2
1648 \c %endmacro
1650 so that you could code
1652 \c           push ebx               ; this line is not a macro call
1653 \c           push eax,ecx           ; but this one is
1655 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1656 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1657 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1658 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1659 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1660 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1662 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1664 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1665 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1666 calling the same macro multiple times will use a different label
1667 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1668 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1669 flag is set by doing this:
1671 \c %macro retz 0
1672 \c           jnz %%skip
1673 \c           ret
1674 \c %%skip:
1675 \c %endmacro
1677 You can call this macro as many times as you want, and every time
1678 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1679 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1680 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1681 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1682 interfering with the local label mechanism, as described in
1683 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1684 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1685 they interfere with macro-local labels.
1687 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
1689 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
1690 command line into one parameter definition, possibly after
1691 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
1692 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
1693 you might want to be able to write
1695 \c           writefile [filehandle],"hello, world",13,10
1697 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
1698 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
1699 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
1700 the last defined one along with the separating commas. So if you
1701 code:
1703 \c %macro writefile 2+
1704 \c           jmp %%endstr
1705 \c %%str:    db %2
1706 \c %%endstr: mov dx,%%str
1707 \c           mov cx,%%endstr-%%str
1708 \c           mov bx,%1
1709 \c           mov ah,0x40
1710 \c           int 0x21
1711 \c %endmacro
1713 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
1714 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
1715 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
1716 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
1717 \c{db}.
1719 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
1720 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
1721 \c{%macro} line.
1723 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
1724 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
1725 the actual number specified up to infinity; in this case, for
1726 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
1727 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
1728 into account when overloading macros, and will not allow you to
1729 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
1730 example).
1732 Of course, the above macro could have been implemented as a
1733 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
1734 look like
1736 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
1738 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
1739 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
1740 definition.
1742 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
1744 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
1746 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
1747 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
1748 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
1750 \c %macro die 0-1 "Painful program death has occurred."
1751 \c           writefile 2,%1
1752 \c           mov ax,0x4c01
1753 \c           int 0x21
1754 \c %endmacro
1756 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
1757 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
1758 will display on the error output stream before exiting, or it can be
1759 called with no parameters, in which case it will use the default
1760 error message supplied in the macro definition.
1762 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
1763 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
1764 required in the macro call, and then you provide defaults for the
1765 optional ones. So if a macro definition began with the line
1767 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
1769 then it could be called with between one and three parameters, and
1770 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
1771 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
1772 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
1774 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
1775 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
1776 for macros which can take a variable number of parameters, since the
1777 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
1778 parameters were really passed to the macro call.
1780 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
1781 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
1782 and more useful, by changing the first line of the definition to
1784 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
1786 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
1787 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
1788 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
1790 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
1792 For a macro which can take a variable number of parameters, the
1793 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
1794 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
1795 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
1796 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
1798 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
1800 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
1801 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
1802 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
1803 moved left by one place, so that the argument previously referenced
1804 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
1805 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
1807 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
1808 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
1809 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
1810 argument list reappear on the right, and vice versa.
1812 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
1813 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
1814 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
1815 parameters are rotated to the right.
1817 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
1818 restore a set of registers might work as follows:
1820 \c %macro multipush 1-*
1821 \c %rep %0
1822 \c           push %1
1823 \c %rotate 1
1824 \c %endrep
1825 \c %endmacro
1827 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
1828 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
1829 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
1830 one place to the left, so that the original second argument is now
1831 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
1832 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
1833 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
1835 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
1836 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
1837 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
1839 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
1840 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
1841 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
1842 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
1843 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
1844 the macro would take care of popping the registers in the opposite
1845 order from the one in which they were pushed.
1847 This can be done by the following definition:
1849 \c %macro multipop 1-*
1850 \c %rep %0
1851 \c %rotate -1
1852 \c           pop %1
1853 \c %endrep
1854 \c %endmacro
1856 This macro begins by rotating its arguments one place to the
1857 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
1858 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
1859 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
1860 iterated through in reverse order.
1862 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
1864 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
1865 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
1866 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
1867 table of key codes along with offsets into the table, you could code
1868 something like
1870 \c %macro keytab_entry 2
1871 \c keypos%1 equ $-keytab
1872 \c           db %2
1873 \c %endmacro
1874 \c keytab:
1875 \c           keytab_entry F1,128+1
1876 \c           keytab_entry F2,128+2
1877 \c           keytab_entry Return,13
1879 which would expand to
1881 \c keytab:
1882 \c keyposF1 equ $-keytab
1883 \c           db 128+1
1884 \c keyposF2 equ $-keytab
1885 \c           db 128+2
1886 \c keyposReturn equ $-keytab
1887 \c           db 13
1889 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
1890 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
1892 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
1893 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
1894 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
1895 eleventh macro parameter. Instead, you must code
1896 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
1897 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
1898 (literal text to be concatenated to the parameter).
1900 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
1901 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
1902 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
1903 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
1904 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
1905 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
1906 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
1907 real names of macro-local labels means that the two usages
1908 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
1909 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
1911 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
1913 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
1914 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
1915 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
1916 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
1917 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
1918 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
1919 condition code.
1921 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
1922 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
1923 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
1924 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
1926 \c %macro retc 1
1927 \c           j%-1 %%skip
1928 \c           ret
1929 \c %%skip:
1930 \c %endmacro
1932 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
1933 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
1934 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
1935 \c{JPE}.
1937 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
1938 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
1939 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
1940 because no inverse condition code exists.
1942 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
1944 When NASM is generating a listing file from your program, it will
1945 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
1946 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
1947 see which instructions in the macro expansion are generating what
1948 code; however, for some macros this clutters the listing up
1949 unnecessarily.
1951 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
1952 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
1953 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
1954 the number of parameters, like this:
1956 \c %macro foo 1.nolist
1958 Or like this:
1960 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
1962 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
1964 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
1965 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
1966 syntax of this feature looks like this:
1968 \c %if<condition>
1969 \c ; some code which only appears if <condition> is met
1970 \c %elif<condition2>
1971 \c ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
1972 \c %else
1973 \c ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
1974 \c %endif
1976 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
1977 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
1979 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
1981 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
1982 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
1983 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
1984 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
1986 For example, when debugging a program, you might want to write code
1987 such as
1989 \c           ; perform some function
1990 \c %ifdef DEBUG
1991 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
1992 \c %endif
1993 \c           ; go and do something else
1995 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
1996 version of the program which produced debugging messages, and remove
1997 the option to generate the final release version of the program.
1999 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2000 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2001 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2002 \i\c{%elifndef}.
2004 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
2006 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2007 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2008 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2009 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2010 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2012 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2013 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2015 \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
2017 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2018 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2019 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2020 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2021 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2023 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2024 a critical expression (see \k{crit}).
2026 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2027 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2028 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2029 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2030 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2031 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2032 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2033 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2034 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2035 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2036 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2037 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2038 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2039 for true and 0 for false.
2041 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
2042 Identity}
2044 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2045 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2046 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2047 Differences in white space are not counted.
2049 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2051 For example, the following macro pushes a register or number on the
2052 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2054 \c %macro pushparam 1
2055 \c %ifidni %1,ip
2056 \c           call %%label
2057 \c %%label:
2058 \c %else
2059 \c           push %1
2060 \c %endif
2061 \c %endmacro
2063 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2064 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2065 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2066 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2068 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
2069 Types}
2071 Some macros will want to perform different tasks depending on
2072 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2073 example, a string output macro might want to be able to cope with
2074 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2075 string.
2077 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2078 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2079 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2080 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2081 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2083 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2084 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2086 \c %macro writefile 2-3+
2087 \c %ifstr %2
2088 \c           jmp %%endstr
2089 \c %if %0 = 3
2090 \c %%str:         db %2,%3
2091 \c %else
2092 \c %%str:         db %2
2093 \c %endif
2094 \c %%endstr: mov dx,%%str
2095 \c           mov cx,%%endstr-%%str
2096 \c %else
2097 \c        mov dx,%2
2098 \c        mov cx,%3
2099 \c %endif
2100 \c           mov bx,%1
2101 \c           mov ah,0x40
2102 \c           int 0x21
2103 \c %endmacro
2105 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2106 the following two ways:
2108 \c           writefile [file], strpointer, length
2109 \c           writefile [file], "hello", 13, 10
2111 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2112 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2113 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2114 it itself and works out the address and length for itself.
2116 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2117 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2118 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2119 which case, all but the first two would be lumped together into
2120 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2122 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}\I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2123 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2124 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2126 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2128 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2129 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2130 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2131 the right macros by means of code like this:
2133 \c %ifdef SOME_MACRO
2134 \c ; do some setup
2135 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2136 \c ; do some different setup
2137 \c %else
2138 \c %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2139 \c %endif
2141 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2142 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2143 having to wait until the program crashes on being run and then not
2144 knowing what went wrong.
2146 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2148 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2149 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2150 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2151 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2153 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2154 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2155 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2156 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2158 \c %assign i 0
2159 \c %rep 64
2160 \c           inc word [table+2*i]
2161 \c %assign i i+1
2162 \c %endrep
2164 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2165 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2166 \c{[table+126]}.
2168 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2169 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2170 terminate the loop, like this:
2172 \c fibonacci:
2173 \c %assign i 0
2174 \c %assign j 1
2175 \c %rep 100
2176 \c %if j > 65535
2177 \c %exitrep
2178 \c %endif
2179 \c           dw j
2180 \c %assign k j+i
2181 \c %assign i j
2182 \c %assign j k
2183 \c %endrep
2184 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2186 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2187 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2188 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2189 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2190 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2191 be gradually used up and other applications to start crashing.
2193 \H{include} \i{Including Other Files}
2195 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2196 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2197 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2199 \c %include "macros.mac"
2201 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2202 file containing the \c{%include} directive.
2204 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2205 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2206 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2207 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2208 line using the \c{-i} option.
2210 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2211 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2212 the form
2214 \c %ifndef MACROS_MAC
2215 \c %define MACROS_MAC
2216 \c ; now define some macros
2217 \c %endif
2219 then including the file more than once will not cause errors,
2220 because the second time the file is included nothing will happen
2221 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2223 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2224 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2225 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2227 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2229 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2230 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2231 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2232 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2233 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2234 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2235 able to nest these loops.
2237 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2238 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2239 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2240 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2241 define labels that are local to a particular context on the stack.
2243 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2244 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2246 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2247 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2248 which is the name of the context. For example:
2250 \c %push foobar
2252 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2253 have several contexts on the stack with the same name: they can
2254 still be distinguished.
2256 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2257 context from the context stack and destroys it, along with any
2258 labels associated with it.
2260 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2262 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2263 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2264 is used to define a label which is local to the context on the top
2265 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2266 above could be implemented by means of:
2268 \c %macro repeat 0
2269 \c %push repeat
2270 \c %$begin:
2271 \c %endmacro
2273 \c %macro until 1
2274 \c           j%-1 %$begin
2275 \c %pop
2276 \c %endmacro
2278 and invoked by means of, for example,
2280 \c           mov cx,string
2281 \c           repeat
2282 \c           add cx,3
2283 \c           scasb
2284 \c           until e
2286 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2287 in \c{AL}.
2289 If you need to define, or access, labels local to the context
2290 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2291 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2293 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2295 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2296 a particular context, in just the same way:
2298 \c %define %$localmac 3
2300 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2301 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2302 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2304 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2306 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2307 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2308 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2309 have the side effect of destroying all context-local labels and
2310 macros associated with the context that was just popped.
2312 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2313 with a different name, without touching the associated macros and
2314 labels. So you could replace the destructive code
2316 \c %pop
2317 \c %push newname
2319 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2321 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2323 This example makes use of almost all the context-stack features,
2324 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2325 implement a block IF statement as a set of macros.
2327 \c %macro if 1
2328 \c     %push if
2329 \c     j%-1 %$ifnot
2330 \c %endmacro
2332 \c %macro else 0
2333 \c     %ifctx if
2334 \c         %repl else
2335 \c         jmp %$ifend
2336 \c         %$ifnot:
2337 \c     %else
2338 \c         %error "expected `if' before `else'"
2339 \c     %endif
2340 \c %endmacro
2342 \c %macro endif 0
2343 \c     %ifctx if
2344 \c         %$ifnot:
2345 \c         %pop
2346 \c     %elifctx else
2347 \c         %$ifend:
2348 \c         %pop
2349 \c     %else
2350 \c         %error "expected `if' or `else' before `endif'"
2351 \c     %endif
2352 \c %endmacro
2354 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2355 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2356 that the macros are issued in the right order (for example, not
2357 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2358 not.
2360 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2361 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2362 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2363 to do different things depending on whether the context on top of
2364 the stack is \c{if} or \c{else}.
2366 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2367 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2368 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2369 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2370 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2372 A sample usage of these macros might look like:
2374 \c           cmp ax,bx
2375 \c           if ae
2376 \c             cmp bx,cx
2377 \c             if ae
2378 \c               mov ax,cx
2379 \c             else
2380 \c               mov ax,bx
2381 \c             endif
2382 \c           else
2383 \c             cmp ax,cx
2384 \c             if ae
2385 \c               mov ax,cx
2386 \c             endif
2387 \c           endif
2389 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2390 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2391 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2392 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2394 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2396 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2397 when it starts to process any source file. If you really need a
2398 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2399 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2401 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2402 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2403 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2404 described here.
2406 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
2407 Version}
2409 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
2410 expand to the major and minor parts of the \i{version number of
2411 NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
2412 \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
2413 would be defined as 96.
2415 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2417 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2418 name and line number containing the current instruction. The macro
2419 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2420 current input file (which may change through the course of assembly
2421 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2422 numeric constant giving the current line number in the input file.
2424 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2425 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2426 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2427 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2428 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2429 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2430 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2431 here'. You could then write a macro
2433 \c %macro notdeadyet 0
2434 \c           push eax
2435 \c           mov eax,__LINE__
2436 \c           call stillhere
2437 \c           pop eax
2438 \c %endmacro
2440 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2441 find the crash point.
2443 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2445 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2446 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2447 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2448 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2450 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2451 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2452 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2453 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2454 issued, you are defining the structure, and should define fields
2455 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2456 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2458 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2459 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2461 \c           struc mytype
2462 \c mt_long:  resd 1
2463 \c mt_word:  resw 1
2464 \c mt_byte:  resb 1
2465 \c mt_str:   resb 32
2466 \c           endstruc
2468 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2469 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2470 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2471 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2473 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2474 effect of allowing structures to work with the local label
2475 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2476 more than one structure, you can define the above structure like this:
2478 \c           struc mytype
2479 \c .long:    resd 1
2480 \c .word:    resw 1
2481 \c .byte:    resb 1
2482 \c .str:     resb 32
2483 \c           endstruc
2485 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2486 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2488 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2489 support any form of period notation to refer to the elements of a
2490 structure once you have one (except the above local-label notation),
2491 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2492 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2493 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2494 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2496 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2497 \i{Instances of Structures}
2499 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2500 to do is to declare instances of that structure in your data
2501 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2502 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2503 you code something like this:
2505 \c mystruc:  istruc mytype
2506 \c           at mt_long, dd 123456
2507 \c           at mt_word, dw 1024
2508 \c           at mt_byte, db 'x'
2509 \c           at mt_str, db 'hello, world', 13, 10, 0
2510 \c           iend
2512 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2513 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2514 specified structure field, and then to declare the specified data.
2515 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2516 they were specified in the structure definition.
2518 If the data to go in a structure field requires more than one source
2519 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2520 the \c{AT} line. For example:
2522 \c           at mt_str, db 123,134,145,156,167,178,189
2523 \c           db 190,100,0
2525 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2526 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2527 line:
2529 \c           at mt_str
2530 \c           db 'hello, world'
2531 \c           db 13,10,0
2533 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2535 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2536 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2537 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2538 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2540 \c           align 4                ; align on 4-byte boundary
2541 \c           align 16               ; align on 16-byte boundary
2542 \c           align 8,db 0           ; pad with 0s rather than NOPs
2543 \c           align 4,resb 1         ; align to 4 in the BSS
2544 \c           alignb 4               ; equivalent to previous line
2546 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2547 both compute the number of additional bytes required to bring the
2548 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2549 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2550 perform the alignment.
2552 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2553 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2554 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2555 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2556 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2557 except for special purposes.
2559 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2560 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2561 power of two, or if their second argument generates more than one
2562 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2563 thing.
2565 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
2566 be used within structure definitions:
2568 \c           struc mytype2
2569 \c mt_byte:  resb 1
2570 \c           alignb 2
2571 \c mt_word:  resw 1
2572 \c           alignb 4
2573 \c mt_long:  resd 1
2574 \c mt_str:   resb 32
2575 \c           endstruc
2577 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
2578 relative to the base of the structure.
2580 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
2581 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
2582 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
2583 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
2584 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
2585 check that the section's alignment characteristics are sensible for
2586 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
2588 \C{directive} \i{Assembler Directives}
2590 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
2591 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
2592 directives. These are described in this chapter.
2594 NASM's directives come in two types: \i{user-level
2595 directives}\e{user-level} directives and \i{primitive
2596 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
2597 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
2598 recommend that users use the user-level forms of the directives,
2599 which are implemented as macros which call the primitive forms.
2601 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
2602 directives are not.
2604 In addition to the universal directives described in this chapter,
2605 each object file format can optionally supply extra directives in
2606 order to control particular features of that file format. These
2607 \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
2608 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
2610 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
2612 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
2613 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
2614 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
2615 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
2617 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
2618 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
2619 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
2620 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
2621 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
2622 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
2623 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
2625 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
2626 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
2627 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
2628 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
2629 device drivers and boot loader software.
2631 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
2632 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
2633 assembler will generate incorrect code because it will be writing
2634 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
2636 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
2637 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
2638 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
2639 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
2640 using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
2641 need an 0x67.
2643 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
2644 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
2645 which has no function other than to call the primitive form.
2647 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
2648 Sections}
2650 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
2651 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
2652 which section of the output file the code you write will be
2653 assembled into. In some object file formats, the number and names of
2654 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
2655 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
2656 define a new section, if you try to switch to a section that does
2657 not (yet) exist.
2659 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
2660 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
2661 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
2662 format, by contrast, does not recognise these section names as being
2663 special, and indeed will strip off the leading period of any section
2664 name that has one.
2666 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
2668 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
2669 functions differently from its primitive form. The primitive form,
2670 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
2671 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
2672 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
2673 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
2674 it. So the user-level directive
2676 \c           SECTION .text
2678 expands to the two lines
2680 \c %define __SECT__ [SECTION .text]
2681 \c           [SECTION .text]
2683 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
2684 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2685 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
2687 \c %macro writefile 2+
2688 \c           [section .data]
2689 \c %%str:    db %2
2690 \c %%endstr:
2691 \c           __SECT__
2692 \c           mov dx,%%str
2693 \c           mov cx,%%endstr-%%str
2694 \c           mov bx,%1
2695 \c           mov ah,0x40
2696 \c           int 0x21
2697 \c %endmacro
2699 This form of the macro, once passed a string to output, first
2700 switches temporarily to the data section of the file, using the
2701 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
2702 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
2703 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
2704 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
2705 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
2706 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
2707 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
2708 code in any of several separate code sections.
2710 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
2712 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
2713 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
2714 physical section, but at the hypothetical section starting at the
2715 given absolute address. The only instructions you can use in this
2716 mode are the \c{RESB} family.
2718 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
2720 \c           absolute 0x1A
2721 \c kbuf_chr  resw 1
2722 \c kbuf_free resw 1
2723 \c kbuf      resw 16
2725 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
2726 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
2727 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
2729 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
2730 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
2732 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
2733 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
2735 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
2736 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
2737 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
2738 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
2740 \c           org 100h               ; it's a .COM program
2741 \c           jmp setup              ; setup code comes last
2742 \c           ; the resident part of the TSR goes here
2743 \c setup:    ; now write the code that installs the TSR here
2744 \c           absolute setup
2745 \c runtimevar1 resw 1
2746 \c runtimevar2 resd 20
2747 \c tsr_end:
2749 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
2750 after the setup has finished running, the space it took up can be
2751 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
2752 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
2753 needs to be made resident.
2755 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
2757 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
2758 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
2759 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
2760 defined in some other module and needs to be referred to by this
2761 one. Not every object-file format can support external variables:
2762 the \c{bin} format cannot.
2764 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
2765 argument is the name of a symbol:
2767 \c           extern _printf
2768 \c           extern _sscanf,_fscanf
2770 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
2771 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
2772 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
2773 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
2774 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
2775 by means of the directive
2777 \c           extern _variable:wrt dgroup
2779 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
2780 only in that it can take only one argument at a time: the support
2781 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
2783 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
2784 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
2785 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
2787 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
2789 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
2790 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
2791 linker errors, some other module must actually \e{define} the
2792 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
2793 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
2795 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
2796 the definition of the symbol.
2798 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
2799 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
2800 \c{GLOBAL} directive. For example:
2802 \c           global _main
2803 \c _main:    ; some code
2805 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
2806 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
2807 example, lets you specify whether global data items are functions or
2808 data:
2810 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
2812 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
2813 user-level form only in that it can take only one argument at a
2814 time.
2816 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
2818 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
2819 A common variable is much like a global variable declared in the
2820 uninitialised data section, so that
2822 \c           common intvar 4
2824 is similar in function to
2826 \c           global intvar
2827 \c           section .bss
2828 \c intvar    resd 1
2830 The difference is that if more than one module defines the same
2831 common variable, then at link time those variables will be
2832 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
2833 at the same piece of memory.
2835 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
2836 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
2837 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
2838 specify the alignment requirements of a common variable:
2840 \c           common commvar 4:near  ; works in OBJ
2841 \c           common intarray 100:4  ; works in ELF: 4 byte aligned
2843 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
2844 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
2845 only one argument at a time.
2847 \C{outfmt} \i{Output Formats}
2849 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
2850 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
2851 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
2852 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
2853 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
2854 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
2856 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
2857 output file based on the input file name and the chosen output
2858 format. This will be generated by removing the \i{extension}
2859 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
2860 name, and substituting an extension defined by the output format.
2861 The extensions are given with each format below.
2863 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
2865 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
2866 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
2867 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
2868 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
2869 is also useful for \i{operating-system} and \i{boot loader}
2870 development.
2872 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
2873 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
2874 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
2875 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
2876 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
2877 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
2878 aligned on a four-byte boundary.
2880 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
2881 will be directed by default into the \c{.text} section.
2883 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
2884 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
2885 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
2886 directive.
2888 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
2889 leaves your file name as it is once the original extension has been
2890 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
2891 into a binary file called \c{binprog}.
2893 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
2895 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
2896 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
2897 directive is to specify the origin address which NASM will assume
2898 the program begins at when it is loaded into memory.
2900 For example, the following code will generate the longword
2901 \c{0x00000104}:
2903 \c           org 0x100
2904 \c           dd label
2905 \c label:
2907 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
2908 which allows you to jump around in the object file and overwrite
2909 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
2910 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
2911 offset which is added to all internal address references within the
2912 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
2913 does. See \k{proborg} for further comments.
2915 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
2916 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
2918 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
2919 directive to allow you to specify the alignment requirements of
2920 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
2921 end of the section-definition line. For example,
2923 \c           section .data align=16
2925 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
2926 aligned on a 16-byte boundary.
2928 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
2929 section start address must be forced to zero. The alignment value
2930 given may be any power of two.\I{section alignment, in
2931 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
2933 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
2935 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
2936 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
2937 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
2938 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
2940 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
2942 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
2943 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
2944 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
2945 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
2946 file format.
2948 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
2949 can call your segments anything you like. Typical names for segments
2950 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
2952 If your source file contains code before specifying an explicit
2953 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
2954 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
2956 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
2957 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
2958 address of the segment. So, for example:
2960 \c           segment data
2961 \c dvar:     dw 1234
2962 \c           segment code
2963 \c function: mov ax,data            ; get segment address of data
2964 \c           mov ds,ax              ; and move it into DS
2965 \c           inc word [dvar]        ; now this reference will work
2966 \c           ret
2968 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
2969 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
2970 like
2972 \c           extern foo
2973 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment of foo
2974 \c           mov ds,ax
2975 \c           mov ax,data            ; a different segment
2976 \c           mov es,ax
2977 \c           mov ax,[ds:foo]        ; this accesses `foo'
2978 \c           mov [es:foo wrt data],bx  ; so does this
2980 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
2981 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
2983 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
2984 directive to allow you to specify various properties of the segment
2985 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
2986 end of the segment-definition line. For example,
2988 \c           segment code private align=16
2990 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
2991 segment, and requires that the portion of it described in this code
2992 module must be aligned on a 16-byte boundary.
2994 The available qualifiers are:
2996 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
2997 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
2998 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
2999 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3000 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3001 than stuck end-to-end.
3003 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3004 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3005 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3006 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3007 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3008 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3009 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3010 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3011 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3013 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3014 indicates to the linker that segments of the same class should be
3015 placed near each other in the output file. The class name can be any
3016 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3018 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3019 as an argument, and provides overlay information to an
3020 overlay-capable linker.
3022 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3023 the effect of recording the choice in the object file and also
3024 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3025 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3027 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3028 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3029 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3030 defines the group if it is not already defined.
3032 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3033 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3034 are currently known to make sensible use of this feature;
3035 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3036 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3037 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3039 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3040 class, no overlay, and \c{USE16}.
3042 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3044 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3045 single segment register can be used to refer to all the segments in
3046 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3047 you can code
3049 \c           segment data
3050 \c           ; some data
3051 \c           segment bss
3052 \c           ; some uninitialised data
3053 \c           group dgroup data bss
3055 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3056 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3057 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3058 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3059 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3060 segment register.
3062 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3063 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3064 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3065 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3066 base rather than the segment base.
3068 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3069 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3070 segment which is part of more than one group will default to being
3071 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3073 A group does not have to contain any segments; you can still make
3074 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3075 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3076 \c{FLAT} with no segments in it.
3078 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3080 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3081 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3082 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3083 segment, group and symbol names that are written to the object file
3084 to be forced to upper case just before being written. Within a
3085 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3086 be written entirely in upper case if desired.
3088 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3090 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3091 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3093 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3094 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3095 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3096 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3098 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3099 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3100 wish to import and the name of the library you wish to import it
3101 from. For example:
3103 \c           import WSAStartup wsock32.dll
3105 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3106 known in the library you are importing it from, in case this is not
3107 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3108 once you have imported it. For example:
3110 \c           import asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3112 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3113 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3115 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3116 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3117 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3118 using the \c{EXPORT} directive.
3120 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3121 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3122 optional second parameter (separated by white space from the first)
3123 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3124 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3125 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3126 off.
3128 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3129 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3130 space. If further parameters are given, the external name must also
3131 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3132 available attributes are:
3134 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3135 resident by the system loader. This is an optimisation for
3136 frequently used symbols imported by name.
3138 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3139 does not make use of any initialised data.
3141 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3142 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3143 between 32-bit and 16-bit segments.
3145 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3146 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3147 the desired number.
3149 For example:
3151 \c           export myfunc
3152 \c           export myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3153 \c           export myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3154 \c           export myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3156 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3157 Point}
3159 OMF linkers require exactly one of the object files being linked to
3160 define the program entry point, where execution will begin when the
3161 program is run. If the object file that defines the entry point is
3162 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3163 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3164 begin.
3166 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3167 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3169 If you declare an external symbol with the directive
3171 \c           extern foo
3173 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3174 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3175 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3176 \c{foo} you will usually need to do something like
3178 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment base
3179 \c           mov es,ax              ; move it into ES
3180 \c           mov ax,[es:foo]        ; and use offset `foo' from it
3182 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3183 is going to be accessible from a given segment or group, say
3184 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3185 simply code
3187 \c           mov ax,[foo wrt dgroup]
3189 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3190 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3191 alternative form
3193 \c           extern foo:wrt dgroup
3195 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3196 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3197 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3198 \c{foo wrt dgroup}.
3200 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3201 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3202 your program. It can also be applied to common variables: see
3203 \k{objcommon}.
3205 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3206 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3208 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3209 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3210 specify which your variables should be by the use of the syntax
3212 \c           common nearvar 2:near  ; `nearvar' is a near common
3213 \c           common farvar 10:far   ; and `farvar' is far
3215 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3216 OMF specification says that they are declared as a number of
3217 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3218 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3219 five-byte elements or one ten-byte element.
3221 Some OMF linkers require the \I{element size, in common
3222 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3223 the variable size, to match when resolving common variables declared
3224 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3225 the element size on your far common variables. This is done by the
3226 following syntax:
3228 \c           common c_5by2 10:far 5 ; two five-byte elements
3229 \c           common c_2by5 10:far 2 ; five two-byte elements
3231 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3232 keyword is not required when an element size is specified, since
3233 only far commons may have element sizes at all. So the above
3234 declarations could equivalently be
3236 \c           common c_5by2 10:5     ; two five-byte elements
3237 \c           common c_2by5 10:2     ; five two-byte elements
3239 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3240 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3241 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3243 \c           common foo 10:wrt dgroup
3244 \c           common bar 16:far 2:wrt data
3245 \c           common baz 24:wrt data:6
3247 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3249 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3250 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3251 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3252 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3254 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3256 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3257 COFF (Common Object File Format) standard, the object files produced
3258 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3259 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3260 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3261 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3262 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3263 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3265 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3266 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3268 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3269 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3270 and properties of sections you declare. Section types and properties
3271 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3272 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3273 these qualifiers.
3275 The available qualifiers are:
3277 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3278 code section. This marks the section as readable and executable, but
3279 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3280 section is code.
3282 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3283 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3284 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3285 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3287 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3288 which is not included in the executable file by the linker, but may
3289 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3290 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3291 linker to interpret the contents of the section as command-line
3292 options.
3294 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3295 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3296 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3297 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3298 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3299 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3300 sections, and 4-byte alignment for data (and BSS) sections.
3301 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3302 alignment), though the value does not matter.
3304 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3305 qualifiers are:
3307 \c           section .text code align=16
3308 \c           section .data data align=4
3309 \c           section .bss bss align=4
3311 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3313 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
3315 The \c{coff} output type produces COFF object files suitable for
3316 linking with the \i{DJGPP} linker.
3318 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3320 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
3321 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
3322 the \c{info} section type are not supported.
3324 \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
3325 Format}Object Files
3327 The \c{elf} output format generates ELF32 (Executable and Linkable
3328 Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
3329 output file-name extension of \c{.o}.
3331 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
3332 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
3334 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
3335 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3336 and properties of sections you declare. Section types and properties
3337 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
3338 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
3339 overridden by these qualifiers.
3341 The available qualifiers are:
3343 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
3344 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
3345 which is not, such as an informational or comment section.
3347 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
3348 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
3349 which should not.
3351 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
3352 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
3353 not.
3355 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
3356 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
3357 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
3358 contents given, such as a BSS section.
3360 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3361 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
3362 requirements of the section.
3364 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3365 qualifiers are:
3367 \c           section .text progbits alloc   exec nowrite align=16
3368 \c           section .data progbits alloc noexec   write align=4
3369 \c           section .bss    nobits alloc noexec   write align=4
3370 \c           section other progbits alloc noexec nowrite align=1
3372 (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
3373 treated by default like \c{other} in the above code.)
3375 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
3376 Symbols and \i\c{WRT}
3378 The ELF specification contains enough features to allow
3379 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
3380 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
3381 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
3382 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
3384 Since ELF does not support segment-base references, the \c{WRT}
3385 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
3386 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
3387 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
3388 types.
3390 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
3391 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
3392 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
3393 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
3395 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
3396 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
3397 beginning of the current section to the global offset table.
3398 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
3399 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
3400 result to get the real address of the GOT.
3402 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
3403 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
3404 the specified location, so that adding on the address of the GOT
3405 would give the real address of the location you wanted.
3407 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
3408 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
3409 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
3410 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
3411 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
3412 address of the symbol.
3414 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
3415 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
3416 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
3417 only use this in contexts which would generate a PC-relative
3418 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
3419 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
3420 entries absolutely.
3422 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
3423 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
3424 relative to the start of the section and then adding on the offset
3425 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
3426 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
3427 peculiarity of the dynamic linker.
3429 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
3430 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
3432 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
3433 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
3435 ELF object files can contain more information about a global symbol
3436 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
3437 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
3438 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
3439 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
3440 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
3441 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
3442 to specify these features.
3444 You can specify whether a global variable is a function or a data
3445 object by suffixing the name with a colon and the word
3446 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
3447 \c{data}.) For example:
3449 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
3451 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
3452 \c{hashtable} as a data object.
3454 You can also specify the size of the data associated with the
3455 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
3456 forward references) after the type specifier. Like this:
3458 \c           global hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
3459 \c hashtable:
3460 \c           db this,that,theother  ; some data here
3461 \c .end:
3463 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
3464 place that information into the ELF symbol table.
3466 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
3467 writing shared library code. For more information, see
3468 \k{picglobal}.
3470 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive\I{COMMON,
3471 elf extensions to}
3473 ELF also allows you to specify alignment requirements \I{common
3474 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
3475 common variables. This is done by putting a number (which must be a
3476 power of two) after the name and size of the common variable,
3477 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
3478 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
3480 \c           common dwordarray 128:4
3482 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
3483 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
3485 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
3487 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
3488 used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
3489 object files in that the magic number in the first four bytes of the
3490 file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
3491 example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
3492 implementation doesn't.)
3494 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3496 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
3497 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
3498 extensions to any standard directives. It supports only the three
3499 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3501 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
3502 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
3504 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
3505 used by the various free BSD Unix clones, NetBSD, FreeBSD and
3506 OpenBSD. For simple object files, this object format is exactly the
3507 same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
3508 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
3509 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
3510 format, so you can use it to write BSD \i{shared libraries}.
3512 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3514 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
3515 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
3516 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
3517 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
3518 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
3520 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
3521 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
3522 this.
3524 \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
3526 The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
3527 file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
3528 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
3529 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
3530 itself \c{a.out}.
3532 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
3533 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3535 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
3536 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
3537 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
3538 directives. It supports only the three \i{standard section names}
3539 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3541 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
3542 Format}
3544 The \c{rdf} output format produces RDOFF object files. RDOFF
3545 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
3546 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
3547 format the internal structure of the assembler.
3549 RDOFF is not used by any well-known operating systems. Those writing
3550 their own systems, however, may well wish to use RDOFF as their
3551 object format, on the grounds that it is designed primarily for
3552 simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
3554 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
3555 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
3556 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an RDF static-library
3557 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
3558 execute an RDF executable under Linux.
3560 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
3561 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3563 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
3565 RDOFF contains a mechanism for an object file to demand a given
3566 library to be linked to the module, either at load time or run time.
3567 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
3568 which is the name of the module:
3570 \c           library mylib.rdl
3572 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
3574 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
3575 configuration. If you are building your own NASM executable from the
3576 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
3577 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
3579 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
3580 it outputs a text file which contains a complete list of all the
3581 transactions between the main body of NASM and the output-format
3582 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
3583 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
3584 of the various requests the main program makes of the output driver,
3585 and in what order they happen.
3587 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
3589 \c nasm -f dbg filename.asm
3591 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
3592 However, this will not work well on files which were designed for a
3593 different object format, because each object format defines its own
3594 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
3595 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
3596 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
3597 native object format selected:
3599 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
3600 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
3602 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
3603 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
3604 directives are converted into primitive form correctly. Then the
3605 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
3606 the final diagnostic output.
3608 This workaround will still typically not work for programs intended
3609 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
3610 directives have side effects of defining the segment and group names
3611 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
3612 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
3613 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
3614 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
3616 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
3617 them all to its output file.
3619 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
3621 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
3622 when writing 16-bit code to run under MS-DOS or Windows 3.x. It
3623 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
3624 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
3625 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
3627 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
3629 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
3630 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
3631 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
3632 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
3633 support the \c{.COM} format.
3635 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
3636 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
3637 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
3638 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
3639 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
3640 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
3641 Yann Guidon for contributing the code for this.
3643 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
3644 future releases.
3646 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
3648 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
3649 by linking \c{.OBJ} files together.
3651 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
3652 linker; if you have none of these, there is a free linker called
3653 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
3654 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
3655 An LZH archiver can be found at
3656 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
3657 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
3658 sources) called \i{FREELINK}, available from
3659 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
3660 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
3661 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
3663 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
3664 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
3665 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
3666 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
3667 point, the linker will not know what value to give the entry-point
3668 field in the output file header; if more than one defines a start
3669 point, the linker will not know \e{which} value to use.
3671 An example of a NASM source file which can be assembled to a
3672 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
3673 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
3674 the segment registers, and declaring a start point. This file is
3675 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
3676 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
3678 \c           segment code
3679 \c 
3680 \c ..start:  mov ax,data
3681 \c           mov ds,ax
3682 \c           mov ax,stack
3683 \c           mov ss,ax
3684 \c           mov sp,stacktop
3686 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
3687 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
3688 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
3689 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
3690 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
3691 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
3692 execute on.
3694 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
3695 beginning of this code, which means that will be the entry point
3696 into the resulting executable file.
3698 \c           mov dx,hello
3699 \c           mov ah,9
3700 \c           int 0x21
3702 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
3703 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
3704 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
3705 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
3707 \c           mov ax,0x4c00
3708 \c           int 0x21
3710 This terminates the program using another DOS system call.
3712 \c           segment data
3713 \c hello:    db 'hello, world', 13, 10, '$'
3715 The data segment contains the string we want to display.
3717 \c           segment stack stack
3718 \c           resb 64
3719 \c stacktop:
3721 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
3722 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
3723 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
3724 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
3725 necessary to the correct running of the program, but linkers are
3726 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
3727 type \c{STACK}.
3729 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
3730 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
3731 world' and then exit.
3733 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
3735 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
3736 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
3737 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
3738 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
3739 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
3740 \c{.EXE} files.
3742 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
3743 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
3744 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
3746 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
3747 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
3748 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
3749 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
3750 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
3751 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
3752 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
3753 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
3754 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
3756 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
3757 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
3758 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
3759 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
3760 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
3761 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
3762 explicitly issue one of your own.
3764 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
3765 since this would require a relocation in the header, and things
3766 would get a lot more complicated. So you should get your segment
3767 base by copying it out of \c{CS} instead.
3769 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
3770 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
3771 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
3772 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
3773 \c{EXE_stack 64}.
3775 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
3776 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
3777 \c{binexe.asm}.
3779 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
3781 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
3782 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
3783 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
3784 output format.
3786 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
3788 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
3789 segment (though the segment may change). Execution then begins at
3790 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
3791 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
3792 like
3794 \c           org 100h
3795 \c           section .text
3796 \c start:    ; put your code here
3797 \c           section .data
3798 \c           ; put data items here
3799 \c           section .bss
3800 \c           ; put uninitialised data here
3802 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
3803 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
3804 you want to and the code will still end up at the front of the file
3805 where it belongs.
3807 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
3808 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
3809 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
3810 this will be free memory when the program is run. Therefore you
3811 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
3812 run.
3814 To assemble the above program, you should use a command line like
3816 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
3818 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
3819 explicit output file name were specified, so you have to override it
3820 and give the desired file name.
3822 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
3824 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
3825 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
3826 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
3827 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
3828 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
3829 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
3830 file.
3832 If you do this, you need to take care of several things:
3834 \b The first object file containing code should start its code
3835 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
3836 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
3837 segment, so that the linker or converter program does not have to
3838 adjust address references within the file when generating the
3839 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
3840 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
3841 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
3842 in MASM-compatible assemblers.
3844 \b You don't need to define a stack segment.
3846 \b All your segments should be in the same group, so that every time
3847 your code or data references a symbol offset, all offsets are
3848 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
3849 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
3851 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
3853 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
3854 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
3855 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
3856 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
3857 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
3858 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
3859 your code segment.
3861 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
3862 the various routines inside the driver which do the work. This
3863 structure should be defined at the start of the code segment, even
3864 though it is not actually code.
3866 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
3867 which has to go in the header structure, a list of books is given in
3868 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
3869 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
3871 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
3873 This section covers the basics of writing assembly routines that
3874 call, or are called from, C programs. To do this, you would
3875 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
3876 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
3878 \S{16cunder} External Symbol Names
3880 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
3881 convention that the names of all global symbols (functions or data)
3882 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
3883 appears in the C program. So, for example, the function a C
3884 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
3885 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
3886 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
3887 not have to worry about name clashes with C symbols.
3889 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
3890 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
3892 \c %macro cglobal 1
3893 \c           global _%1
3894 \c %define %1 _%1
3895 \c %endmacro
3897 \c %macro cextern 1
3898 \c           extern _%1
3899 \c %define %1 _%1
3900 \c %endmacro
3902 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
3903 \c{%rep} construct could solve this.)
3905 If you then declare an external like this:
3907 \c           cextern printf
3909 then the macro will expand it as
3911 \c           extern _printf
3912 \c %define printf _printf
3914 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
3915 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
3917 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
3918 before defining the symbol in question, but you would have had to do
3919 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
3921 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
3923 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
3924 directly; you have to keep track yourself of which one you are
3925 writing for. This means you have to keep track of the following
3926 things:
3928 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
3929 functions are near. This means that function pointers, when stored
3930 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
3931 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
3932 never changes its value, and always gives the segment part of the
3933 full function address), and that functions are called using ordinary
3934 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
3935 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
3936 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
3937 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
3939 \b In models using more than one code segment (medium, large and
3940 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
3941 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
3942 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
3943 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
3944 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
3945 \c{CALL FAR} to call external routines.
3947 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
3948 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
3949 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
3950 segment part of the full data item address).
3952 \b In models using more than one data segment (compact, large and
3953 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
3954 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
3955 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
3956 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
3957 pointers you are passed.
3959 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
3960 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
3961 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
3962 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
3963 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
3965 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
3966 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
3967 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
3968 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
3969 and global data items can both be accessed easily without changing
3970 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
3971 segments. However, some memory models (though not the standard
3972 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
3973 same value to be removed. Be careful about functions' local
3974 variables in this latter case.
3976 In models with a single code segment, the segment is called
3977 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
3978 to be linked into the same place as the main code segment. In models
3979 with a single data segment, or with a default data segment, it is
3980 called \i\c{_DATA}.
3982 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
3984 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
3985 16-bit programs is as follows. In the following description, the
3986 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
3987 doing the calling and the function which gets called.
3989 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
3990 after another, in reverse order (right to left, so that the first
3991 argument specified to the function is pushed last).
3993 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
3994 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
3995 memory model.
3997 \b The callee receives control, and typically (although this is not
3998 actually necessary, in functions which do not need to access their
3999 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4000 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4001 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4002 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4003 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4004 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4006 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4007 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4008 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4009 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4010 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4011 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4012 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4013 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4014 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4015 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4016 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4017 parameters in reverse order means that the function knows where to
4018 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4019 remaining ones.
4021 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4022 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4023 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4025 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4026 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4027 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4028 compiler) returned in \c{ST0}.
4030 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4031 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4032 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4033 memory model.
4035 \b When the caller regains control from the callee, the function
4036 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4037 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4038 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4039 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4040 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4041 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4042 removing.
4044 It is instructive to compare this calling convention with that for
4045 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4046 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4047 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4048 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4049 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4050 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4051 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4052 which means that a compiler can give better guarantees about
4053 sequence points without performance suffering.
4055 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4056 The following example is for small model:
4058 \c           global _myfunc
4059 \c _myfunc:  push bp
4060 \c           mov bp,sp
4061 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4062 \c           mov bx,[bp+4]          ; first parameter to function
4063 \c           ; some more code
4064 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4065 \c           pop bp
4066 \c           ret
4068 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4069 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4070 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4071 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4072 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4073 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4075 At the other end of the process, to call a C function from your
4076 assembly code, you would do something like this:
4078 \c           extern _printf
4079 \c           ; and then, further down...
4080 \c           push word [myint]      ; one of my integer variables
4081 \c           push word mystring     ; pointer into my data segment
4082 \c           call _printf
4083 \c           add sp,byte 4          ; `byte' saves space
4084 \c           ; then those data items...
4085 \c           segment _DATA
4086 \c myint     dw 1234
4087 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4089 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4090 code
4092 \c     int myint = 1234;
4093 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4095 In large model, the function-call code might look more like this. In
4096 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4097 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4098 it first.
4100 \c           push word [myint]
4101 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4102 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4103 \c           call far _printf
4104 \c           add sp,byte 6
4106 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4107 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4108 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4109 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4110 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4111 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4112 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4113 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4114 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4115 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4116 word of parameters.
4118 \S{16cdata} Accessing Data Items
4120 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4121 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4122 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4123 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4124 accessed from assembler as
4126 \c           extern _i
4127 \c           mov ax,[_i]
4129 And to declare your own integer variable which C programs can access
4130 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4131 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4133 \c           global _j
4134 \c _j        dw 0
4136 To access a C array, you need to know the size of the components of
4137 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4138 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4139 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4140 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4141 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4142 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4143 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4145 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4146 the base of the structure to the field you are interested in. You
4147 can either do this by converting the C structure definition into a
4148 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4149 one offset and using just that.
4151 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4152 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4153 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4154 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4155 Typically, you might find that a structure like
4157 \c struct {
4158 \c     char c;
4159 \c     int i;
4160 \c } foo;
4162 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4163 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4164 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4165 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4166 out how your own compiler does it.
4168 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4170 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4171 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4172 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4173 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4174 the work involved in keeping track of the calling convention.
4176 An example of an assembly function using the macro set is given
4177 here:
4179 \c           proc _nearproc
4180 \c %$i       arg
4181 \c %$j       arg
4182 \c           mov ax,[bp + %$i]
4183 \c           mov bx,[bp + %$j]
4184 \c           add ax,[bx]
4185 \c           endproc
4187 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4188 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4189 integer. It returns \c{i + *j}.
4191 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4192 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4193 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4194 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4195 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4196 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4197 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4199 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4200 compact-model code) by default. You can have it generate far
4201 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
4202 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
4203 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
4204 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
4205 dependency on whether data pointers are far or not.
4207 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4208 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
4209 many function parameters will be of type \c{int}.
4211 The large-model equivalent of the above function would look like this:
4213 \c %define FARCODE
4214 \c           proc _farproc
4215 \c %$i       arg
4216 \c %$j       arg 4
4217 \c           mov ax,[bp + %$i]
4218 \c           mov bx,[bp + %$j]
4219 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4220 \c           add ax,[bx]
4221 \c           endproc
4223 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
4224 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
4225 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
4227 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
4229 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
4230 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
4232 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
4233 not required for Pascal.
4235 \b The memory model is always large: functions are far, data
4236 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
4237 (Actually, some functions are near, but only those functions that
4238 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
4239 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
4240 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
4241 data declared in a Pascal program goes into the default data
4242 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
4243 when control is passed to your assembly code. The only things that
4244 do not live in the default data segment are local variables (they
4245 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
4246 data \e{pointers}, however, are far.
4248 \b The function calling convention is different - described below.
4250 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
4252 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
4253 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
4254 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
4256 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
4258 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
4259 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
4260 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
4261 used to denote the function doing the calling and the function which
4262 gets called.
4264 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4265 after another, in normal order (left to right, so that the first
4266 argument specified to the function is pushed first).
4268 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
4269 control to the callee.
4271 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4272 actually necessary, in functions which do not need to access their
4273 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4274 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4275 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4276 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4277 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
4278 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4280 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4281 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4282 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4283 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
4284 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
4285 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
4286 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
4288 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4289 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4290 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4292 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4293 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4294 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
4295 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
4296 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
4297 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
4298 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
4299 places the returned string value at that location. The pointer is
4300 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
4301 \c{RETF} instruction.
4303 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4304 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4305 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
4306 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
4307 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
4308 to be removed from the stack as a side effect of the return
4309 instruction.
4311 \b When the caller regains control from the callee, the function
4312 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
4313 do nothing further.
4315 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
4316 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
4318 \c           global myfunc
4319 \c myfunc:   push bp
4320 \c           mov bp,sp
4321 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4322 \c           mov bx,[bp+8]          ; first parameter to function
4323 \c           mov bx,[bp+6]          ; second parameter to function
4324 \c           ; some more code
4325 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4326 \c           pop bp
4327 \c           retf 4                 ; total size of params is 4
4329 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
4330 assembly code, you would do something like this:
4332 \c           extern SomeFunc
4333 \c           ; and then, further down...
4334 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4335 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4336 \c           push word [myint]      ; one of my variables
4337 \c           call far SomeFunc
4339 This is equivalent to the Pascal code
4341 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
4342 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
4344 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
4345 Name Restrictions
4347 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
4348 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
4349 reading and understanding the various information contained in a
4350 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
4351 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
4352 restrictions:
4354 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
4355 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
4357 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
4358 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
4360 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
4361 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
4363 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
4364 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
4366 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
4368 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
4369 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
4370 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
4371 definition ensures that functions are far (it implies
4372 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
4373 generated with an operand.
4375 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
4376 argument offsets; you must declare your function's arguments in
4377 reverse order. For example:
4379 \c %define PASCAL
4380 \c           proc _pascalproc
4381 \c %$j       arg 4
4382 \c %$i       arg
4383 \c           mov ax,[bp + %$i]
4384 \c           mov bx,[bp + %$j]
4385 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4386 \c           add ax,[bx]
4387 \c           endproc
4389 This defines the same routine, conceptually, as the example in
4390 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
4391 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
4392 and the contents of the pointer. The only difference between this
4393 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
4394 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
4395 reverse order.
4397 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
4399 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
4400 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
4401 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
4402 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
4403 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
4404 shared libraries.
4406 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
4407 Win32, DJGPP or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat memory
4408 model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
4409 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
4410 address space no matter what segment you work relative to, and that
4411 you should ignore all segment registers completely. When writing
4412 flat-model application code, you never need to use a segment
4413 override or modify any segment register, and the code-section
4414 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
4415 space as the data-section addresses you access your variables by and
4416 the stack-section addresses you access local variables and procedure
4417 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
4418 offset part.
4420 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
4422 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
4423 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
4424 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
4426 \S{32cunder} External Symbol Names
4428 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
4429 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
4430 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4431 appears in the C program. However, not all of them do: the ELF
4432 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
4433 underscore on their assembly-language names.
4435 The older Linux \c{a.out} C compiler, all Win32 compilers, DJGPP,
4436 and NetBSD and FreeBSD, all use the leading underscore; for these
4437 compilers, the macros \c{cextern} and \c{cglobal}, as given in
4438 \k{16cunder}, will still work. For ELF, though, the leading
4439 underscore should not be used.
4441 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
4443 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
4444 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
4445 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
4446 to denote the function doing the calling and the function which gets
4447 called.
4449 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4450 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4451 argument specified to the function is pushed last).
4453 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
4454 control to the callee.
4456 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4457 actually necessary, in functions which do not need to access their
4458 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
4459 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
4460 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
4461 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
4462 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
4463 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4465 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
4466 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
4467 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
4468 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
4469 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
4470 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
4471 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
4472 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
4473 pushing of the parameters in reverse order means that the function
4474 knows where to find its first parameter, which tells it the number
4475 and type of the remaining ones.
4477 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
4478 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4479 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
4481 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4482 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
4483 of the value. Floating-point results are typically returned in
4484 \c{ST0}.
4486 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
4487 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4488 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
4490 \b When the caller regains control from the callee, the function
4491 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4492 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
4493 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4494 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4495 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4496 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4497 removing.
4499 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
4500 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
4501 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
4502 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
4503 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
4504 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
4505 still pushed in right-to-left order.
4507 Thus, you would define a function in C style in the following way:
4509 \c           global _myfunc
4510 \c _myfunc:  push ebp
4511 \c           mov ebp,esp
4512 \c           sub esp,0x40           ; 64 bytes of local stack space
4513 \c           mov ebx,[ebp+8]        ; first parameter to function
4514 \c           ; some more code
4515 \c           leave                  ; mov esp,ebp / pop ebp
4516 \c           ret
4518 At the other end of the process, to call a C function from your
4519 assembly code, you would do something like this:
4521 \c           extern _printf
4522 \c           ; and then, further down...
4523 \c           push dword [myint]     ; one of my integer variables
4524 \c           push dword mystring    ; pointer into my data segment
4525 \c           call _printf
4526 \c           add esp,byte 8         ; `byte' saves space
4527 \c           ; then those data items...
4528 \c           segment _DATA
4529 \c myint     dd 1234
4530 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4532 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
4534 \c     int myint = 1234;
4535 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4537 \S{32cdata} Accessing Data Items
4539 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4540 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4541 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4542 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4543 accessed from assembler as
4545 \c           extern _i
4546 \c           mov eax,[_i]
4548 And to declare your own integer variable which C programs can access
4549 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4550 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4552 \c           global _j
4553 \c _j        dd 0
4555 To access a C array, you need to know the size of the components of
4556 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
4557 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4558 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
4559 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4560 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
4561 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
4562 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
4563 are also 4 bytes long.
4565 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4566 the base of the structure to the field you are interested in. You
4567 can either do this by converting the C structure definition into a
4568 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
4569 one offset and using just that.
4571 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4572 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4573 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
4574 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4575 Typically, you might find that a structure like
4577 \c struct {
4578 \c     char c;
4579 \c     int i;
4580 \c } foo;
4582 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
4583 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
4584 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
4585 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4586 out how your own compiler does it.
4588 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
4590 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
4591 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
4592 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4593 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4594 the work involved in keeping track of the calling convention.
4596 An example of an assembly function using the macro set is given
4597 here:
4599 \c           proc _proc32
4600 \c %$i       arg
4601 \c %$j       arg
4602 \c           mov eax,[ebp + %$i]
4603 \c           mov ebx,[ebp + %$j]
4604 \c           add eax,[ebx]
4605 \c           endproc
4607 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
4608 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4609 integer. It returns \c{i + *j}.
4611 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4612 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4613 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4614 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4615 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4616 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4617 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4619 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4620 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
4621 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
4623 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
4624 Libraries}
4626 ELF replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
4627 because it contains support for \i{position-independent code}
4628 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
4629 supports the ELF position-independent code features, so you can
4630 write Linux ELF shared libraries in NASM.
4632 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
4633 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
4634 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
4635 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
4637 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
4638 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
4639 of the running process. The contents of the library's code section
4640 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
4642 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
4643 this:
4645 \c           mov eax,[myvar]        ; WRONG
4647 Instead, the linker provides an area of memory called the
4648 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
4649 constant distance from your library's code, so if you can find out
4650 where your library is loaded (which is typically done using a
4651 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
4652 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
4653 linker-generated entries in the GOT.
4655 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
4656 restrictions: since the data section is writable, it has to be
4657 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
4658 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
4659 you can put ordinary types of relocation in the data section without
4660 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
4662 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
4664 Each code module in your shared library should define the GOT as an
4665 external symbol:
4667 \c           extern _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
4668 \c           extern __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
4670 At the beginning of any function in your shared library which plans
4671 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
4672 address of the GOT. This is typically done by writing the function
4673 in this form:
4675 \c func:     push ebp
4676 \c           mov ebp,esp
4677 \c           push ebx
4678 \c           call .get_GOT
4679 \c .get_GOT: pop ebx
4680 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
4681 \c           ; the function body comes here
4682 \c           mov ebx,[ebp-4]
4683 \c           mov esp,ebp
4684 \c           pop ebp
4685 \c           ret
4687 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
4688 second leading underscore.)
4690 The first two lines of this function are simply the standard C
4691 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
4692 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
4693 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
4694 libraries use this register to store the address of the GOT.
4696 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
4697 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
4698 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
4699 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
4700 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
4701 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
4702 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
4703 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
4704 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
4705 section. (Actually, ELF encodes it as the offset from the operand
4706 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
4707 deliberately, so you do things the same way for both ELF and BSD.)
4708 So the instruction then \e{adds} the beginning of the section, to
4709 get the real address of the GOT, and subtracts the value of
4710 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
4711 that instruction has finished,
4712 \c{EBX} contains the address of the GOT.
4714 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
4715 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
4716 those three instructions into a macro and safely ignore them:
4718 \c %macro get_GOT 0
4719 \c           call %%getgot
4720 \c %%getgot: pop ebx
4721 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
4722 \c %endmacro
4724 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
4726 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
4727 your data items. Most variables will reside in the sections you have
4728 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
4729 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
4730 way this works is like this:
4732 \c           lea eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
4734 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
4735 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
4736 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
4737 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
4739 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
4740 them, they are shared between code modules in the library, but do
4741 not get exported from the library to the program that loaded it.
4742 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
4743 can access them in the same way as local variables, using the above
4744 \c{..gotoff} mechanism.
4746 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
4747 handles this relocation type, there must be at least one non-local
4748 symbol in the same section as the address you're trying to access.
4750 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
4752 If your library needs to get at an external variable (external to
4753 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
4754 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
4755 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
4756 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
4757 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
4758 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
4759 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
4760 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
4761 you would code
4763 \c           mov eax,[ebx+extvar wrt ..got]
4765 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
4766 linker, when it builds the shared library, collects together every
4767 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
4768 has every necessary entry present.
4770 Common variables must also be accessed in this way.
4772 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
4774 If you want to export symbols to the user of the library, you have
4775 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
4776 you have to give the size of the data item. This is because the
4777 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
4778 entries for any exported functions, and also moves exported data
4779 items away from the library's data section in which they were
4780 declared.
4782 So to export a function to users of the library, you must use
4784 \c           global func:function   ; declare it as a function
4785 \c func:     push ebp
4786 \c           ; etc.
4788 And to export a data item such as an array, you would have to code
4790 \c           global array:data array.end-array ; give the size too
4791 \c array:    resd 128
4792 \c .end:
4794 Be careful: If you export a variable to the library user, by
4795 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
4796 end up living in the data section of the main program, rather than
4797 in your library's data section, where you declared it. So you will
4798 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
4799 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
4800 effectively, it has become).
4802 Equally, if you need to store the address of an exported global in
4803 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
4804 sort of code:
4806 \c dataptr:  dd global_data_item    ; WRONG
4808 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
4809 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
4810 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
4811 pointing at your data section instead of at the exported global
4812 which resides elsewhere.
4814 Instead of the above code, then, you must write
4816 \c dataptr:  dd global_data_item wrt ..sym
4818 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
4819 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
4820 at that address, rather than just relocating by section base.
4822 Either method will work for functions: referring to one of your
4823 functions by means of
4825 \c funcptr:  dd my_function
4827 will give the user the address of the code you wrote, whereas
4829 \c funcptr:  dd my_function wrt ..sym
4831 will give the address of the procedure linkage table for the
4832 function, which is where the calling program will \e{believe} the
4833 function lives. Either address is a valid way to call the function.
4835 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
4837 Calling procedures outside your shared library has to be done by
4838 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
4839 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
4840 library code can make calls to the PLT in a position-independent
4841 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
4842 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
4843 in the main program can be transparently passed off to their real
4844 destinations.
4846 To call an external routine, you must use another special PIC
4847 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
4848 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
4849 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
4850 ..plt}.
4852 \S{link} Generating the Library File
4854 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
4855 you then generate your shared library with a command such as
4857 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
4858 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
4860 For ELF, if your shared library is going to reside in system
4861 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
4862 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
4863 library file name, with a version number, into the library:
4865 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
4867 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
4868 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
4870 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
4872 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
4873 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
4874 writing operating system code such as protected-mode initialisation
4875 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
4876 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
4877 one, or jumps between different-size segments.
4879 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
4881 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
4882 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
4883 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
4884 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
4885 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
4886 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
4887 instruction you need, since everything before it can be done in pure
4888 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
4890 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
4891 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
4892 segment, so just coding, for example,
4894 \c           jmp 0x1234:0x56789ABC  ; wrong!
4896 will not work, since the offset part of the address will be
4897 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
4898 one.
4900 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
4901 generate the required instruction by coding it manually, using
4902 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
4903 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
4905 \c           jmp dword 0x1234:0x56789ABC  ; right
4907 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
4908 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
4909 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
4910 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
4911 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
4912 segment to a 32-bit one.
4914 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
4915 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
4917 \c           jmp word 0x8765:0x4321 ; 32 to 16 bit
4919 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
4920 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
4921 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
4923 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
4924 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
4926 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
4927 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
4928 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
4929 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
4930 32-bit segment, or vice versa.
4932 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
4933 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
4934 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
4935 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
4937 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
4938 the address, since any effective address containing a 32-bit
4939 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
4941 \c           mov eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
4942 \c           mov dword [fs:eax],0x11223344
4944 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
4945 instruction and a register) if you already know the precise offset
4946 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
4947 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
4948 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
4950 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
4951 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
4953 \c           mov dword [fs:dword my_offset],0x11223344
4955 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
4956 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
4957 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
4959 \c           mov dword [dword fs:my_offset],0x11223344
4961 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
4962 which controls the size of the data stored at the address, with the
4963 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
4964 address itself. The two can quite easily be different:
4966 \c           mov word [dword 0x12345678],0x9ABC
4968 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
4969 offset.
4971 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
4972 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
4974 \c           call dword far [fs:word 0x4321]
4976 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
4977 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
4978 offset), and calls that address.
4980 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
4982 The other way you might want to access data might be using the
4983 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
4984 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
4985 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
4986 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
4988 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
4989 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
4990 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
4991 desired address into \c{ESI} and then code
4993 \c           a32 lodsb
4995 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
4996 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
4997 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
4998 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5000 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5001 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5002 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5003 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5004 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5005 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5006 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5007 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5008 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5009 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5010 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5011 size from the code segment.
5013 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5014 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5015 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5016 give the value of the segment register being manipulated. To force
5017 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5018 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5020 \c           o16 push ss
5021 \c           o16 push ds
5023 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5024 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5025 one.
5027 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5028 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5030 \C{trouble} Troubleshooting
5032 This chapter describes some of the common problems that users have
5033 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5034 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5035 that isn't listed here.
5037 \H{problems} Common Problems
5039 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5041 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5042 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5043 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5044 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5045 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5046 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5047 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5048 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5050 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5052 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5053 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5054 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5055 longer.
5057 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5058 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5059 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5060 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5061 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5062 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5063 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5064 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5065 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5066 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5067 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5068 instructions should be generated.
5070 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5072 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5073 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5074 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5075 sector, people who are used to MASM tend to code
5077 \c           ORG 0
5078 \c           ; some boot sector code
5079 \c           ORG 510
5080 \c           DW 0xAA55
5082 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5083 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5084 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5086 \c           ORG 0
5087 \c           ; some boot sector code
5088 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5089 \c           DW 0xAA55
5091 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5092 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5093 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5094 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5095 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5096 find out what's wrong with it.
5098 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5100 The other common problem with the above code is people who write the
5101 \c{TIMES} line as
5103 \c           TIMES 510-$ DB 0
5105 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5106 the difference between them is also a pure number and can happily be
5107 fed to \c{TIMES}.
5109 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5110 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5111 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5112 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5113 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5114 information back to the expression evaluator. So from the
5115 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5116 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5117 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5118 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5120 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5121 line in the form
5123 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5125 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5126 and so their difference is a pure number. This will solve the
5127 problem and generate sensible code.
5129 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5131 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5132 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5133 about, though. Any that you find should be reported to
5134 \W{mailto:hpa@zytor.com}\c{hpa@zytor.com}.
5136 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5137 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
5138 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
5139 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
5140 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
5141 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
5142 there.
5144 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
5145 information:
5147 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
5148 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
5150 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
5151 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
5152 you were using the standard distribution binaries out of the
5153 archive. If you were using a locally built executable, try to
5154 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
5155 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
5158 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
5159 it. Give us the precise command line, and the contents of the
5160 \c{NASM} environment variable if any.
5162 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
5163 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
5164 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
5165 got, and the exact linker command line. If the problem involves
5166 linking against object files generated by a compiler, tell us what
5167 compiler, what version, and what command line or options you used.
5168 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
5169 with the command-line version of the compiler.)
5171 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
5172 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
5173 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
5174 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
5175 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
5176 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
5177 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
5178 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
5179 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
5180 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
5181 demonstrate the problem is much easier to work with than a
5182 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
5183 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
5185 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
5186 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
5187 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
5188 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
5189 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
5190 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
5191 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
5192 generating'; `the object file produced from this source code crashes
5193 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
5194 should be 77 instead'.
5196 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
5197 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
5198 generates the same file, or whether the problem is related to
5199 portability issues between our development platforms and yours. We
5200 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
5201 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
5202 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
5203 for us.
5205 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
5206 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
5207 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
5208 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
5209 differently from us.
5211 \A{iref} Intel x86 Instruction Reference
5213 This appendix provides a complete list of the machine instructions
5214 which NASM will assemble, and a short description of the function of
5215 each one.
5217 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
5218 details of the instructions' function, such as which exceptions they
5219 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
5220 site, \W{http://www.intel.com/}\c{http://www.intel.com/}.
5222 Instead, this appendix is intended primarily to provide
5223 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
5224 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
5225 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
5226 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
5227 counter registers should be used if the default is not the one
5228 desired.
5230 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
5231 groups of instructions with similar functions are lumped together in
5232 the same entry. Most of them don't move very far from their
5233 alphabetic position because of this.
5235 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
5237 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
5238 using the following notation:
5240 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
5241 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
5242 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
5243 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
5244 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
5245 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
5246 \c{ECX}) may be specified explicitly.
5248 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
5249 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
5250 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
5251 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
5252 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
5253 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
5254 ESP,BYTE 16} for the latter.
5256 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
5257 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
5258 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
5259 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
5260 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
5261 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
5263 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
5264 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
5265 allowing the normal range of register combinations and effective
5266 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
5267 and \c{memoffs32}.
5269 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
5270 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
5271 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
5272 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
5274 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
5276 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
5277 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
5278 following way:
5280 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
5281 that number.
5283 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
5284 one of the operands to the instruction is a register, and the
5285 `register value' of that register should be added to the hex number
5286 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
5287 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
5288 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
5289 given in \k{iref-rv}.
5291 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
5292 that the instruction name has a condition code suffix, and the
5293 numeric representation of the condition code should be added to the
5294 hex number to produce the generated byte. For example, the code
5295 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
5296 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
5297 representations are given in \k{iref-cc}.
5299 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
5300 of the operands to the instruction is a memory address or register
5301 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
5302 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
5303 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
5304 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
5305 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
5306 addresses is given in \k{iref-ea}.
5308 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
5309 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
5310 register, and that an effective address should be generated with the
5311 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
5312 `register value' of the register operand. The encoding of effective
5313 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
5314 \k{iref-rv}.
5316 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
5317 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
5318 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
5319 doubleword respectively.
5321 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
5322 operands to the instruction is an immediate value, and that the
5323 \e{difference} between this value and the address of the end of the
5324 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
5325 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
5326 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
5327 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
5329 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
5330 the instruction is a reference to the contents of a memory address
5331 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
5332 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
5333 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
5334 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
5335 be chosen according to the \c{BITS} setting.
5337 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
5338 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
5339 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
5340 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
5341 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
5342 32}.
5344 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
5345 indicate the address size of the given form of the instruction.
5346 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
5347 required.
5349 \S{iref-rv} Register Values
5351 Where an instruction requires a register value, it is already
5352 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
5353 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
5354 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
5355 there is no problem with registers of different types sharing an
5356 encoding value.
5358 The encodings for the various classes of register are:
5360 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
5361 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
5364 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
5365 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
5367 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
5368 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
5369 \c{EDI} is 7.
5371 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
5372 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
5374 \b \I{floating-point, registers}{Floating-point registers}: \c{ST0}
5375 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
5376 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
5378 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
5379 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
5380 is 7.
5382 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
5383 and \c{CR4} is 4.
5385 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
5386 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
5388 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
5389 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
5391 (Note that wherever a register name contains a number, that number
5392 is also the register value for that register.)
5394 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
5396 The available condition codes are given here, along with their
5397 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
5398 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
5400 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
5401 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
5402 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
5404 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
5406 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
5407 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
5409 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
5410 and \c{NZ} are 5.
5412 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
5413 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
5415 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
5417 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
5418 \c{NP} and \c{PO} are 11.
5420 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
5421 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
5423 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
5424 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
5425 \c{NLE} are 15.
5427 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
5428 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
5430 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
5432 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
5433 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
5434 displacement field.
5436 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
5437 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
5438 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
5439 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
5440 not relevant to the effective address being encoded, and either
5441 contains an extension to the instruction opcode or the register
5442 value of another operand.
5444 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
5445 rather than a memory access. This is always done by setting the
5446 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
5447 the register in question (it must be a general-purpose register, and
5448 the size of the register must already be implicit in the encoding of
5449 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
5450 displacement field are both absent.
5452 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
5453 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
5454 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
5455 given below) are:
5457 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
5458 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
5460 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
5461 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
5462 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
5463 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
5464 means \c{BX} only.
5466 However, there is a special case:
5468 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
5469 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
5470 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
5471 long, and no registers are added to the displacement.
5473 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
5474 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
5475 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
5476 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
5478 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
5479 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
5480 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
5482 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
5483 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
5485 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
5486 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
5487 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
5488 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
5489 scaling of registers to be added to the displacement.
5491 If the SIB byte is present, it describes the combination of
5492 registers (an optional base register, and an optional index register
5493 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
5494 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
5495 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
5496 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
5498 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
5499 register.
5501 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
5502 register, unless it is 4, in which case no index register is used
5503 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
5505 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
5506 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
5507 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
5509 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
5511 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
5512 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
5513 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
5514 long, and no registers are added to the displacement.
5516 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
5517 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
5518 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
5519 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
5520 bytes long, and there is no base register (but the index register is
5521 still processed in the normal way).
5523 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
5525 Given along with each instruction in this appendix is a set of
5526 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
5528 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
5529 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
5530 instructions run on all processors above the given type; those that
5531 do not are documented. The Pentium II contains no additional
5532 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
5533 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
5534 capability.
5536 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
5537 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
5538 extended MMX instruction set.
5540 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
5541 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
5542 including 486DX, Pentium and above).
5544 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
5545 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
5547 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
5548 management instruction. Many of these may only be used in protected
5549 mode, or only at privilege level zero.
5551 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
5552 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
5553 be supported on any given machine.
5555 \H{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
5556 Adjustments
5558 \c AAA                           ; 37                   [8086]
5560 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
5562 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
5563 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
5565 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
5566 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
5568 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
5569 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
5570 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
5571 translate to and from ASCII, hence the instruction names) form.
5572 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
5573 \k{insDAA}.
5575 \c{AAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
5576 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
5577 in the low nibble of \c{AL} and also the auxiliary carry flag
5578 \c{AF}, it determines whether the addition has overflowed, and
5579 adjusts it (and sets the carry flag) if so. You can add long BCD
5580 strings together by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then
5581 doing \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
5583 \c{AAS} works similarly to \c{AAA}, but is for use after \c{SUB}
5584 instructions rather than \c{ADD}.
5586 \c{AAM} is for use after you have multiplied two decimal digits
5587 together and left the result in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and
5588 stores the quotient in \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The
5589 divisor 10 can be changed by specifying an operand to the
5590 instruction: a particularly handy use of this is \c{AAM 16}, causing
5591 the two nibbles in \c{AL} to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
5593 \c{AAD} performs the inverse operation to \c{AAM}: it multiplies
5594 \c{AH} by ten, adds it to \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again,
5595 the multiplier 10 can be changed.
5597 \H{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
5599 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
5600 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
5601 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
5603 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
5604 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
5605 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
5607 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
5608 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
5609 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
5611 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
5612 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
5614 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
5615 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
5616 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
5618 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
5619 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
5620 its destination (first) operand. The flags are set according to the
5621 result of the operation: in particular, the carry flag is affected
5622 and can be used by a subsequent \c{ADC} instruction.
5624 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5625 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5626 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5627 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5628 form of the instruction.
5630 To add two numbers without also adding the contents of the carry
5631 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
5633 \H{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
5635 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
5636 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
5637 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
5639 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
5640 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
5641 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
5643 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
5644 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
5645 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
5647 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
5648 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
5650 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
5651 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
5652 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
5654 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
5655 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
5656 The flags are set according to the result of the operation: in
5657 particular, the carry flag is affected and can be used by a
5658 subsequent \c{ADC} instruction (\k{insADC}).
5660 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5661 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5662 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5663 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5664 form of the instruction.
5666 \H{insADDPS} \i\c{ADDPS}: Packed Single FP ADD
5668 \c ADDPS xmmreg,mem128           ; 0f 58 /r     [KATMAI,SSE]
5669 \c ADDPS xmmreg,xmmreg           ; 0f 58 /r     [KATMAI,SSE]
5671 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed SP FP
5672 number items dst(0-31):=dst(0-31)+src(0-31), ..(63-32), etc.
5674 \H{insADDSS} \i\c{ADDSS}: Scalar Single FP ADD
5676 \c ADDSS xmmreg,mem128           ; f3 0f 58 /r  [KATMAI,SSE]
5677 \c ADDSS xmmreg,xmmreg           ; f3 0f 58 /r  [KATMAI,SSE]
5679 \H{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
5681 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
5682 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
5683 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
5685 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
5686 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
5687 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
5689 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
5690 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
5691 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
5693 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
5694 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
5696 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
5697 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
5698 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
5700 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
5701 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
5702 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
5703 destination (first) operand.
5705 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5706 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5707 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5708 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5709 form of the instruction.
5711 The MMX instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
5712 operation on the 64-bit MMX registers.
5714 \H{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT For Single FP
5716 \c ANDNPS xmmreg,mem128          ; 0f 55 /r     [KATMAI,SSE]
5717 \c ANDNPS xmmreg,xmmreg          ; 0f 55 /r     [KATMAI,SSE]
5720 \H{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
5722 \c ANDPS xmmreg,mem128           ; 0f 54 /r     [KATMAI,SSE]
5723 \c ANDPS xmmreg,xmmreg           ; 0f 54 /r     [KATMAI,SSE]
5726 \H{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
5728 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
5730 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
5731 adjusts the RPL (requested privilege level - stored in the bottom
5732 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
5733 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the RPL
5734 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
5735 change had to be made.
5737 \H{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
5739 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
5740 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
5742 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
5743 containing two signed values of the same size as its first operand
5744 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
5745 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
5746 register passed as its first operand is less than the first of the
5747 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
5748 throws a BR exception. Otherwise, it does nothing.
5750 \H{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
5752 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
5753 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
5755 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
5756 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
5758 \c{BSF} searches for a set bit in its source (second) operand,
5759 starting from the bottom, and if it finds one, stores the index in
5760 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
5761 contents of the destination operand are undefined.
5763 \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
5764 instead, so it finds the most significant set bit.
5766 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
5767 significant).
5769 \H{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
5771 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
5773 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
5774 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
5775 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
5776 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used.
5778 \H{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
5780 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
5781 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
5782 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
5783 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
5785 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
5786 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
5787 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
5788 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
5790 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
5791 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
5792 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
5793 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
5795 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
5796 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
5797 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
5798 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
5800 These instructions all test one bit of their first operand, whose
5801 index is given by the second operand, and store the value of that
5802 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
5803 to 15 or 31 (most significant).
5805 In addition to storing the original value of the bit into the carry
5806 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
5807 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
5808 not modify its operands.
5810 The bit offset should be no greater than the size of the operand.
5812 \H{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
5814 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
5815 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
5816 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
5817 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
5818 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
5819 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
5820 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
5822 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
5823 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
5824 stack, and then jumping to a given address.
5826 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
5827 call, i.e. a destination segment address is specified in the
5828 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
5829 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
5831 You can choose between the two immediate \i{far call} forms (\c{CALL
5832 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{CALL
5833 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
5835 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
5836 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
5837 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
5838 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
5839 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
5841 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
5842 segment), loading the destination address out of memory or out of a
5843 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
5844 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
5845 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
5847 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
5848 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
5849 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
5851 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
5852 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
5853 is not strictly necessary.
5855 \H{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
5857 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
5858 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
5859 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
5860 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
5862 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
5863 by replicating the top bit of the original value to fill the
5864 extended one.
5866 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
5867 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX}
5868 by repeating the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}. \c{CWDE}
5869 extends \c{AX} into \c{EAX}, and \c{CDQ} extends \c{EAX} into
5870 \c{EDX:EAX}.
5872 \H{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
5874 \c CLC                           ; F8                   [8086]
5875 \c CLD                           ; FC                   [8086]
5876 \c CLI                           ; FA                   [8086]
5877 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
5879 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
5880 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
5881 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
5882 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
5884 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
5885 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
5886 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
5888 \H{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
5890 \c CMC                           ; F5                   [8086]
5892 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
5893 to 1, and vice versa.
5895 \H{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
5897 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
5898 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
5900 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
5901 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
5902 it does nothing.
5904 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
5906 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
5907 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
5908 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
5909 conditional moves are supported.
5911 \H{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
5913 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
5914 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
5915 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
5917 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
5918 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
5919 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
5921 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
5922 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
5923 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
5925 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
5926 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
5928 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
5929 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
5930 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
5932 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
5933 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
5934 taken place, but does not store the result of the subtraction
5935 anywhere.
5937 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5938 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5939 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5940 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5941 form of the instruction.
5944 \H{insCMPEQPS} \i\c{CMPEQPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
5946 \c CMPEQPS xmmreg,memory           ; 0f c2 /r ib [KATMAI,SSE] 
5947 \c CMPEQPS xmmreg,xmmreg           ;             [KATMAI,SSE] 
5949 \c{CMPPS} with condition set, re CMPPS.
5951 \H{insCMPEQSS} \i\c{CMPEQSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
5953 \c CMPEQSS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5954 \c CMPEQSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5956 \c{CMPSS} with condition set, re CMPPS.
5958 \H{insCMPLEPS} \i\c{CMPLEPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
5960 \c CMPLEPS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5961 \c CMPLEPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5964 \H{insCMPLESS} \i\c{CMPLESS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
5966 \c CMPLESS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5967 \c CMPLESS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5970 \H{insCMPLTPS} \i\c{CMPLTPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
5972 \c CMPLTPS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5973 \c CMPLTPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5976 \H{insCMPLTSS} \i\c{CMPLTSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
5978 \c CMPLTSS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5979 \c CMPLTSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
5982 \H{insCMPNEQPS} \i\c{CMPNEQPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
5984 \c CMPNEQPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
5985 \c CMPNEQPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
5988 \H{insCMPNEQSS} \i\c{CMPNEQSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
5990 \c CMPNEQSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
5991 \c CMPNEQSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
5994 \H{insCMPNLEPS} \i\c{CMPNLEPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
5996 \c CMPNLEPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
5997 \c CMPNLEPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6000 \H{insCMPNLESS} \i\c{CMPNLESS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6002 \c CMPNLESS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6003 \c CMPNLESS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6006 \H{insCMPNLTPS} \i\c{CMPNLTPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6008 \c CMPNLTPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6009 \c CMPNLTPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6012 \H{insCMPNLTSS} \i\c{CMPNLTSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6014 \c CMPNLTSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6015 \c CMPNLTSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6018 \H{insCMPORDPS} \i\c{CMPORDPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6020 \c CMPORDPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6021 \c CMPORDPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6024 \H{insCMPORDSS} \i\c{CMPORDSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6026 \c CMPORDSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6027 \c CMPORDSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6030 \H{insCMPPS} \i\c{CMPPS}: Packed Single FP Compare
6032 \c CMPPS xmmreg,memory,immediate     ; ??    [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6033 \c CMPPS xmmreg,xmmreg,immediate     ; ??    [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6035 \c{CMP(cc)PS} and \c{CMP(cc)SS} conditions (cc):
6036 EQ, LT, LE, UNORD, NEQ, NLT, NLE, ORD
6039 \H{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
6041 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
6042 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
6043 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
6045 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
6046 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
6047 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
6048 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
6049 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
6051 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
6052 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
6053 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
6054 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
6056 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
6057 overridden by using a segment register name as a prefix (for
6058 example, \c{es cmpsb}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
6059 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
6061 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
6062 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
6063 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
6065 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
6066 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
6067 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
6068 first unequal or equal byte is found.
6072 \H{insCMPSS} \i\c{CMPSS}: Scalar Single FP Compare
6074 \c CMPSS xmmreg,memory,immediate      ; ??   [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6075 \c CMPSS xmmreg,xmmreg,immediate      ; ??   [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6077 \c{CMP(cc)PS} and \c{CMP(cc)SS} conditions (cc):
6078 EQ, LT, LE, UNORD, NEQ, NLT, NLE, ORD
6081 \H{insCMPUNORDPS} \i\c{CMPUNORDPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6083 \c CMPUNORDPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6084 \c CMPUNORDPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6087 \H{insCMPUNORDSS} \i\c{CMPUNORDSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6089 \c CMPUNORDSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6090 \c CMPUNORDSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6093 \H{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
6095 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
6096 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
6097 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
6099 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
6100 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
6101 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
6103 These two instructions perform exactly the same operation; however,
6104 apparently some (not all) 486 processors support it under a
6105 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
6106 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
6108 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
6109 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the size of the
6110 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
6111 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
6112 clears the zero flag and leaves the destination alone.
6114 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
6115 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
6116 value in shared memory, for example, you might load the value into
6117 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
6118 instruction \c{lock cmpxchg [value],ebx}. If \c{value} has not
6119 changed since being loaded, it is updated with your desired new
6120 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
6121 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
6122 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
6123 another processor has modified the value in between your load and
6124 your attempted store, the store does not happen, and you are
6125 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
6126 and try again.
6128 \H{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
6130 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
6132 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
6133 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
6134 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
6135 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
6136 clears the zero flag and leaves the memory area untouched.
6138 \H{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-FP Compare and Set EFLAGS
6140 \c COMISS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6141 \c COMISS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6143 Set Z, P, C according to comparison, clear O, S, A bits of EFLAGS.
6144 Z=P=C=1 for "unordered" result (QNaN).
6146 \H{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
6148 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
6150 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
6151 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
6152 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
6153 input contents of \c{EAX}.
6155 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
6156 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
6157 (memory modification, flag modification, register modification) of
6158 previous instructions have been completed before the next
6159 instruction gets fetched.
6161 The information returned is as follows:
6163 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
6164 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
6165 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
6166 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
6167 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
6168 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
6170 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
6171 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
6172 feature flags, showing the presence and absence of various features.
6173 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
6174 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
6175 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
6176 and bit 23 is set if MMX instructions are supported.
6178 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
6179 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
6180 Buffers).
6182 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
6183 documentation on Intel's web site.
6186 \H{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
6187 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
6189 \c CVTPI2PS xmmreg,mem64            ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6190 \c CVTPI2PS xmmreg,mmxreg           ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6193 \H{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
6194 Packed Single-FP to Packed INT32 Conversion
6196 \c CVTPS2PI mmxreg,mem64            ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6197 \c CVTPS2PI mmxreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6200 \H{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
6201 Scalar Signed INT32 to Single-FP Conversion
6203 \c CVTSI2SS xmmreg,memory          ; ??       [KATMAI,SSE,SD,AR1] 
6204 \c CVTSI2SS xmmreg,reg32           ; ??            [KATMAI,SSE] 
6208 \H{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
6209 Scalar Single-FP to Signed INT32 Conversion
6211 \c CVTSS2SI reg32,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6212 \c CVTSS2SI reg32,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6215 \H{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
6216 Packed Single-FP to Packed INT32 Conversion
6218 \c CVTTPS2PI mmxreg,memory           ; ??        [KATMAI,SSE,MMX] 
6219 \c CVTTPS2PI mmxreg,xmmreg           ; ??        [KATMAI,SSE,MMX] 
6222 \H{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
6223 Scalr Single-FP to Signed INT32 Conversion
6225 \c CVTTSS2SI reg32,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6226 \c CVTTSS2SI reg32,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6229 \H{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
6231 \c DAA                           ; 27                   [8086]
6232 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
6234 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
6235 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
6236 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
6237 equivalents, see \k{insAAA}.
6239 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
6240 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
6241 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
6242 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
6243 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
6244 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
6245 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
6246 of digits.
6248 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
6249 instructions rather than \c{ADD}.
6251 \H{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
6253 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
6254 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
6255 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
6256 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
6257 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
6259 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
6260 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
6261 \k{insSUB}). See also \c{INC} (\k{insINC}).
6263 \H{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
6265 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
6266 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
6267 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
6269 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
6270 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
6271 implicit, in the following way:
6273 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
6274 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
6276 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
6277 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
6279 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
6280 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
6282 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
6283 see \k{insIDIV}.
6285 \H{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-FP Divide
6287 \c DIVPS xmmreg,memory           ; 0F,5E,/r         [KATMAI,SSE] 
6288 \c DIVPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6290 \c{DIVPS}The DIVPS instruction divides the packed SP FP numbers
6291 of both their operands.
6294 \H{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-FP Divide
6296 \c DIVSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5E,/r [KATMAI,SSE] 
6297 \c DIVSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6299 c\{DIVSS}-The DIVSS instructions divide the lowest SP FP numbers 
6300 of both operands; the upper three fields are passed through from xmm1.
6303 \H{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
6305 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
6307 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point
6308 registers are available) to all ones, meaning all registers are
6309 available for the FPU to use. It should be used after executing MMX
6310 instructions and before executing any subsequent floating-point
6311 operations.
6313 \H{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
6315 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
6317 \c{ENTER} constructs a stack frame for a high-level language
6318 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
6319 definition above refers to the first operand) gives the amount of
6320 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
6321 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
6322 Pascal, with nested procedures).
6324 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
6325 equivalent to
6327 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
6328 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
6329 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
6331 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
6332 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
6333 \c{EBP}.
6335 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
6336 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
6337 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
6339 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
6340 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
6341 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
6342 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
6343 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
6344 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
6345 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
6346 for nesting levels up to 31.
6348 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
6349 instruction: see \k{insLEAVE}.
6351 \H{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
6353 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
6355 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
6356 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
6357 must be a number in the range -1 to +1.
6359 \H{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
6361 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
6363 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0}, storing the result
6364 back in \c{ST0}.
6366 \H{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
6368 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
6369 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
6371 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
6372 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
6374 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
6375 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
6377 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
6378 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
6380 \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
6381 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
6382 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
6384 \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
6385 register stack after storing the result.
6387 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
6389 \H{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
6391 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
6392 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
6394 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
6395 number from the given memory address, converts it to a real, and
6396 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
6397 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
6398 register stack.
6400 \H{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
6402 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
6404 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}: negative numbers become
6405 positive, and vice versa.
6407 \H{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
6409 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
6410 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
6412 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
6413 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
6414 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
6415 exceptions) to finish first.
6417 \H{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
6419 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
6420 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
6422 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
6423 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
6425 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
6426 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
6428 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
6429 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
6431 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
6432 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
6434 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
6435 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
6437 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
6438 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
6440 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
6441 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
6443 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
6444 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
6445 condition is satisfied, and does nothing if not.
6447 The conditions are not the same as the standard condition codes used
6448 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
6449 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
6450 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
6451 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
6452 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
6453 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
6454 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
6455 (The flag state which signals this is the setting of the parity
6456 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
6457 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
6459 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
6460 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
6461 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
6462 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
6463 FPU flags.
6465 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
6466 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
6467 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
6468 conditional moves are supported.
6470 \H{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI}, \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
6472 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
6473 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
6474 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
6475 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
6477 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
6478 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
6479 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
6480 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
6482 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
6484 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
6485 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
6487 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
6488 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
6490 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
6491 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
6492 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
6493 if \c{ST0} is less than the given operand.
6495 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
6496 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
6497 the register stack twice.
6499 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
6500 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
6501 flags register rather than the FPU status word, so they can be
6502 immediately followed by conditional jump or conditional move
6503 instructions.
6505 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
6506 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
6507 will handle them silently and set the condition code flags to an
6508 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
6510 \H{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
6512 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
6514 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
6515 result in \c{ST0}. See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
6517 \H{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
6519 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
6521 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
6522 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
6523 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
6524 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
6526 \H{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
6528 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
6529 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
6531 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
6532 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
6534 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
6535 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
6536 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
6538 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
6539 respectively, but without waiting for the floating-point processor
6540 to finish what it was doing first.
6542 \H{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
6544 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
6545 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
6547 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
6548 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
6550 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
6551 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
6553 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
6554 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
6556 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
6557 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
6559 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
6560 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
6562 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
6563 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
6565 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
6566 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
6568 \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
6569 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
6570 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
6571 operand.
6573 \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
6574 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
6575 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
6576 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
6577 operand.
6579 \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
6580 once it has finished. \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but
6581 pops the register stack once it has finished.
6584 \H{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: 3dnow instruction (duh!)
6586 \c FEMMS 0,0,0           ; ??                 [PENT,3DNOW] 
6588 3dnow instruction (duh!)
6591 \H{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
6593 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
6595 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
6597 \H{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
6599 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
6600 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
6602 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
6603 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
6605 \H{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
6607 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
6608 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
6610 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
6611 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
6613 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
6614 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
6615 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
6617 \H{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
6619 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
6620 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
6622 \c FIDIVR mem16                  ; DE /0                [8086,FPU]
6623 \c FIDIVR mem32                  ; DA /0                [8086,FPU]
6625 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
6626 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
6627 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
6628 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
6630 \H{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
6632 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
6633 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
6634 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
6636 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
6637 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
6639 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
6640 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
6641 \c FISTP mem64                   ; DF /0                [8086,FPU]
6643 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
6644 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
6645 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
6646 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
6648 \H{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
6650 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
6651 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
6653 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
6654 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
6656 \H{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
6658 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
6660 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
6661 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
6662 as if the register stack had been popped; however, unlike the
6663 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
6664 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
6665 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
6667 \H{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
6669 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
6670 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
6672 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
6673 registers as empty, though it does not actually change their values.
6674 \c{FNINIT} does the same, without first waiting for pending
6675 exceptions to clear.
6677 \H{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
6679 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
6680 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
6682 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
6683 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
6685 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
6686 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
6687 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
6688 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
6689 result in \c{ST0}.
6691 \H{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
6693 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
6694 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
6695 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
6696 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
6698 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
6699 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
6701 \H{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
6703 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
6704 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
6705 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
6706 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
6707 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
6708 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
6709 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
6711 These instructions push specific standard constants on the FPU
6712 register stack. \c{FLD1} pushes the value 1; \c{FLDL2E} pushes the
6713 base-2 logarithm of e; \c{FLDL2T} pushes the base-2 log of 10;
6714 \c{FLDLG2} pushes the base-10 log of 2; \c{FLDLN2} pushes the base-e
6715 log of 2; \c{FLDPI} pushes pi; and \c{FLDZ} pushes zero.
6717 \H{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
6719 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
6721 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
6722 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
6723 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
6724 (\k{insFSTCW}).
6726 \H{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
6728 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
6730 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
6731 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
6732 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
6733 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
6735 \H{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
6737 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
6738 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
6740 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
6741 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
6743 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
6744 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
6746 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
6747 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
6749 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
6750 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
6751 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
6752 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
6754 \H{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
6756 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
6758 \c{FNOP} does nothing.
6760 \H{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
6762 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
6763 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
6765 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
6766 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
6767 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
6768 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
6769 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
6770 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
6771 the X coordinate, not merely an arctangent).
6773 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
6774 and stores the result back into \c{ST0}.
6776 \H{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
6778 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
6779 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
6781 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
6782 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
6783 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
6784 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
6785 added back on to the result to get back to the original value in
6786 \c{ST0}.
6788 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
6789 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
6790 so that the remainder it returns always has the same sign as the
6791 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
6792 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
6793 magnitude of \c{ST1}.
6795 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
6796 they may not manage to provide the final result, but might leave
6797 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
6798 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
6799 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
6800 until C2 becomes clear.
6802 \H{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
6804 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
6806 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
6807 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
6808 the result back in \c{ST0}.
6810 \H{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
6812 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
6813 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
6815 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
6817 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
6818 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
6819 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
6820 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
6821 state from the same area of memory.
6823 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
6824 pending floating-point exceptions to clear.
6826 \H{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
6828 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
6830 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
6831 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
6832 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
6834 \H{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
6836 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
6838 This instruction initalises protected mode on the 287 floating-point
6839 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
6840 above treat the instruction as a no-operation.
6842 \H{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
6844 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
6845 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
6847 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
6848 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
6849 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
6850 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
6851 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in
6852 succession.
6854 \H{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
6856 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
6858 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
6859 result in \c{ST0}.
6861 \H{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
6863 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
6864 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
6865 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
6867 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
6868 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
6869 \c FSTP mem80                    ; DB /0                [8086,FPU]
6870 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
6872 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
6873 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
6874 register stack.
6876 \H{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
6878 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /0             [8086,FPU]
6879 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /0                [8086,FPU]
6881 \c{FSTCW} stores the FPU control word (governing things like the
6882 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
6883 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
6885 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
6886 for pending floating-point exceptions to clear.
6888 \H{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
6890 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
6891 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
6893 \c{FSTENV} stores the FPU operating environment (control word,
6894 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
6895 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
6896 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
6897 (\k{insFLDENV}).
6899 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
6900 for pending floating-point exceptions to clear.
6902 \H{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
6904 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /0             [8086,FPU]
6905 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
6907 \c FNSTSW mem16                  ; DD /0                [8086,FPU]
6908 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
6910 \c{FSTSW} stores the FPU status word into \c{AX} or into a 2-byte
6911 memory area.
6913 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
6914 for pending floating-point exceptions to clear.
6916 \H{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
6918 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
6919 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
6921 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
6922 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
6924 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
6925 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
6927 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
6928 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
6930 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
6931 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
6933 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
6934 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
6936 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
6937 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
6939 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
6940 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
6942 \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
6943 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
6944 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
6945 the result in the operand.
6947 \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other way
6948 up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
6949 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
6950 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
6951 operand.
6953 \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
6954 once it has finished. \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but
6955 pops the register stack once it has finished.
6957 \H{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
6959 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
6961 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
6962 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
6963 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
6964 negative.
6966 \H{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
6968 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
6969 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
6971 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
6972 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
6974 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
6976 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
6977 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
6979 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
6980 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
6982 \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
6983 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
6984 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
6985 if \c{ST0} is less than the given operand.
6987 \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
6988 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
6989 the register stack twice.
6991 \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
6992 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
6993 flags register rather than the FPU status word, so they can be
6994 immediately followed by conditional jump or conditional move
6995 instructions.
6997 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
6998 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
6999 handle them silently and set the condition code flags to an
7000 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
7002 \H{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
7004 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
7006 \c{FXAM} sets the FPU flags C3, C2 and C0 depending on the type of
7007 value stored in \c{ST0}: 000 (respectively) for an unsupported
7008 format, 001 for a NaN, 010 for a normal finite number, 011 for an
7009 infinity, 100 for a zero, 101 for an empty register, and 110 for a
7010 denormal. It also sets the C1 flag to the sign of the number.
7012 \H{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
7014 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
7015 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
7016 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
7017 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
7019 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
7020 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
7022 \H{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore FP and MMXTM State and 
7023 Streaming SIMD Extension State
7025 \c FXRSTOR memory           ; 0F,AE,/1               [P6,SSE,FPU] 
7027 \c{FXRSTOR}The FXRSTOR instruction reloads the FP and MMXTM technology
7028 state, and the Streaming SIMD Extension state (environment and registers),
7029 from the memory area defined by m512byte. This data should have been
7030 written by a previous FXSAVE.
7033 \H{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store FP and MMXTM State
7034  and Streaming SIMD
7036 \c FXSAVE memory           ; 0F,AE,/0         [P6,SSE,FPU] 
7039 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current FP and
7040  MMXTM technology state, and Streaming SIMD Extension state
7041  (environment and registers), to the specified destination
7042  defined by m512byte. It does this without checking for pending
7043  unmasked floating-point exceptions (similar to the operation of
7044  FNSAVE). Unlike the FSAVE/FNSAVE instructions, the processor
7045 retains the contents of the FP and MMXTM technology state and
7046  Streaming SIMD Extension state in the processor after the state
7047  has been saved. This instruction has been optimized to maximize
7048  floating-point save performance.
7051 \H{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
7053 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
7055 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
7056 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
7057 then pushes the significand on the register stack (so that the
7058 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
7060 \H{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
7062 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
7063 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
7065 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
7066 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
7067 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
7068 positive.
7070 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
7071 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
7072 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
7074 \H{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
7076 \c HLT                           ; F4                   [8086]
7078 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
7079 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
7080 reset.
7082 \H{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
7084 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
7085 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
7087 No clear documentation seems to be available for this instruction:
7088 the best I've been able to find reads `Takes a string of bits from
7089 the second operand and puts them in the first operand'. It is
7090 present only in early 386 processors, and conflicts with the opcodes
7091 for \c{CMPXCHG486}. NASM supports it only for completeness. Its
7092 counterpart is \c{XBTS} (see \k{insXBTS}).
7094 \H{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
7096 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
7097 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
7098 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
7100 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
7101 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
7102 implicit, in the following way:
7104 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
7105 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
7107 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
7108 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
7110 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
7111 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
7113 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
7114 see \k{insDIV}.
7116 \H{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
7118 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
7119 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
7120 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
7122 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
7123 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
7125 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [286]
7126 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [286]
7127 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
7128 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
7130 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [286]
7131 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [286]
7132 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
7133 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
7135 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
7136 single-operand form, the other operand and destination are implicit,
7137 in the following way:
7139 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
7140 product is stored in \c{AX}.
7142 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
7143 the product is stored in \c{DX:AX}.
7145 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
7146 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
7148 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
7149 result in the destination (first) operand. The three-operand form
7150 multiplies its last two operands and stores the result in the first
7151 operand.
7153 The two-operand form is in fact a shorthand for the three-operand
7154 form, as can be seen by examining the opcode descriptions: in the
7155 two-operand form, the code \c{/r} takes both its register and
7156 \c{r/m} parts from the same operand (the first one).
7158 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
7159 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
7160 and is sign-extended to the length of the other source operand. In
7161 these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to
7162 generate this form of the instruction.
7164 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
7165 instruction: see \k{insMUL}.
7167 \H{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
7169 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
7170 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
7171 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
7172 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
7173 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
7174 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
7176 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
7177 and stores it in the given destination register. The port number may
7178 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
7179 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
7181 \H{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
7183 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
7184 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
7185 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
7186 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
7187 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
7189 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
7190 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
7191 \k{insADD}). See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
7193 \H{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
7195 \c INSB                          ; 6C                   [186]
7196 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
7197 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
7199 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
7200 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
7201 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
7202 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
7204 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
7205 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
7206 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
7207 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7209 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
7210 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
7211 overridden.
7213 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
7214 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
7215 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
7217 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
7218 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
7220 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
7222 \H{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
7224 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
7226 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
7227 number from 0 to 255.
7229 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
7230 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
7231 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
7232 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
7233 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
7235 \H{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
7237 \c INT1                          ; F1                   [P6]
7238 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
7239 \c INT01                         ; F1                   [P6]
7241 \c INT3                          ; CC                   [8086]
7243 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
7244 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
7245 function to their longer counterparts, but take up less code space.
7246 They are used as breakpoints by debuggers.
7248 \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
7249 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
7250 though not documented, on some processors down to the 286, but is
7251 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
7252 normally used as a breakpoint by debuggers.
7254 \c{INT3} is not precisely equivalent to \c{INT 3}: the short form,
7255 since it is designed to be used as a breakpoint, bypasses the normal
7256 IOPL checks in virtual-8086 mode, and also does not go through
7257 interrupt redirection.
7259 \H{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
7261 \c INTO                          ; CE                   [8086]
7263 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
7264 if and only if the overflow flag is set.
7266 \H{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
7268 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
7270 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
7271 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
7272 It does not write the contents of the caches back to memory first:
7273 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
7274 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
7276 \H{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
7278 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /0             [486]
7280 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
7281 associated with the supplied memory address.
7283 \H{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
7285 \c IRET                          ; CF                   [8086]
7286 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
7287 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
7289 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
7290 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
7291 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
7293 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
7294 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
7295 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
7296 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
7297 taking 12 bytes off the stack.
7299 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
7300 on the default \c{BITS} setting at the time.
7302 \H{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
7304 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
7305 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
7307 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
7308 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
7309 same thing, but with \c{ECX}.
7311 \H{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
7313 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
7314 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
7315 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
7316 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
7317 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
7318 \c JMP FAR mem                   ; o32 FF /5            [386]
7319 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
7320 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
7322 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
7323 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
7324 current segment.
7326 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
7327 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
7328 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
7329 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
7331 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
7332 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
7333 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7335 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
7336 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7337 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7338 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
7339 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
7341 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
7342 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7343 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7344 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7345 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
7347 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
7348 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
7349 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
7351 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7352 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7353 is not strictly necessary.
7355 \H{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
7357 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
7358 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
7360 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
7361 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
7362 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
7364 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
7365 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
7366 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
7367 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
7368 \c{NEAR} keyword.
7370 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
7371 instruction, for clarity, but is not necessary.
7373 \H{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
7375 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
7377 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
7378 low byte of the flags word. See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
7380 \H{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
7382 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
7383 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
7385 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
7386 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
7387 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
7388 destination (first) operand.
7390 \H{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
7392 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
7393 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [8086]
7395 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
7396 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [8086]
7398 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
7399 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
7401 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
7402 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
7404 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
7405 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
7407 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
7408 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
7409 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
7410 the given register (depending on the size of the register), then
7411 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
7412 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
7413 segment registers.
7416 \H{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
7417  Control/Status
7419 \c LDMXCSR memory           ; 0F,AE,/2            [KATMAI,SSE,SD]
7421 \c{LDMXCSR} The MXCSR control/status register is used to enable
7422  masked/unmasked exception handling, to set rounding modes, to
7423   set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
7426 \H{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
7428 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
7429 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [8086]
7431 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
7432 the effective address specified by its second operand as if it were
7433 going to load or store data from it, but instead it stores the
7434 calculated address into the register specified by its first operand.
7435 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
7436 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
7438 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
7439 accesses no memory, still requires square brackets around its second
7440 operand, as if it were a memory reference.
7442 \H{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
7444 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
7446 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
7447 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
7448 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
7449 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
7451 \H{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
7453 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
7454 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
7455 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
7457 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
7458 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
7459 area (in the opposite order) into the GDTR (global descriptor table
7460 register) or IDTR (interrupt descriptor table register). These are
7461 the only instructions which directly use \e{linear} addresses,
7462 rather than segment/offset pairs.
7464 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
7465 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
7466 given there into the LDTR (local descriptor table register).
7468 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
7470 \H{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
7472 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
7474 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
7475 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
7476 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
7478 \H{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
7480 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
7481 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
7483 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
7484 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
7485 The opcode differs between the 286 and the 386.
7487 The function of the instruction is to load all information relating
7488 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
7489 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
7490 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
7492 \H{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
7494 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
7495 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
7496 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
7498 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
7499 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7500 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
7501 \c{ESI}.
7503 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
7504 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
7505 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
7506 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7508 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7509 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7510 example, \c{es lodsb}).
7512 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
7513 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7514 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7516 \H{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
7518 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
7519 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
7520 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
7522 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
7523 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
7524 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
7525 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
7526 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
7527 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
7529 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
7530 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
7531 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
7532 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
7533 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
7534 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
7536 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
7537 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
7538 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
7539 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
7540 a range of 128 bytes.
7542 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
7543 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
7544 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
7545 counter is nonzero and the zero flag is clear.
7547 \H{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
7549 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
7550 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
7552 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
7553 it computes the segment limit value by loading the segment limit
7554 field from the associated segment descriptor in the GDT or LDT.
7555 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
7556 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
7557 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
7558 loaded into the destination (first) operand.
7560 \H{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
7562 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
7564 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
7565 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
7566 and loads them into the Task Register.
7569 \H{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
7571 \c MASKMOVQ mmxreg,mmxreg        ; 0F,F7,/r        [KATMAI,MMX] 
7573 \c{MASKMOVQ} Data is stored from the mm1 register to the location
7574  specified by the di/edi register (using DS segment). The size
7575  of the store depends on the address-size attribute. The most
7576  significant bit in each byte of the mask register mm2 is used
7577  to selectively write the data (0 = no write, 1 = write) on a
7578  per-byte basis.
7581 \H{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Packed Single-FP Maximum
7583 \c MAXPS xmmreg,memory           ; 0F,5F,/r   [KATMAI,SSE] 
7584 \c MAXPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7586 \c{MAXPS}The MAXPS instruction returns the maximum SP FP numbers
7587  from XMM1 and XMM2/Mem.If the values being compared are both
7588  zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
7589  (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded unchanged
7590  to the destination (i.e., a quieted version of the sNaN
7591  is not returned).
7594 \H{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Scalar Single-FP Maximum
7596 \c MAXSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5F,/r  [KATMAI,SSE] 
7597 \c MAXSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7599 \c{MAXSS}The MAXSS instruction returns the maximum SP FP number
7600  from the lower SP FP numbers of XMM1 and XMM2/Mem; the upper
7601  three fields are passed through from xmm1. If the values being
7602  compared are both zeroes, source2 (xmm2/m128) will be returned.
7603  If source2 (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded
7604  unchanged to the destination (i.e., a quieted version of the
7605  sNaN is not returned).
7608 \H{insMINPS} \i\c{MINPS}: Packed Single-FP Minimum
7610 \c MINPS xmmreg,memory           ; 0F,5D,/r   [KATMAI,SSE] 
7611 \c MINPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7613 \c{MINPS} The MINPS instruction returns the minimum SP FP
7614  numbers from XMM1 and XMM2/Mem. If the values being compared
7615  are both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If
7616  source2 (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded unchanged
7617  to the destination (i.e., a quieted version of the sNaN is
7618  not returned).
7621 \H{insMINSS} \i\c{MINSS}: Scalar Single-FP Minimum
7623 \c MINSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5D,/r [KATMAI,SSE] 
7624 \c MINSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7626 \c{MINSS} The MINSS instruction returns the minimum SP FP number
7627  from the lower SP FP numbers from XMM1 and XMM2/Mem; the upper
7628  three fields are passed through from xmm1. If the values being
7629  compared are both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned.
7630  If source2 (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded
7631  unchanged to the destination (i.e., a quieted version of the
7632  sNaN is not returned).
7635 \H{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
7637 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
7638 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
7639 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
7640 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
7641 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
7642 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
7644 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
7645 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
7646 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
7647 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
7648 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
7649 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
7651 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
7652 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
7653 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
7654 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
7655 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
7656 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
7658 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
7659 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
7660 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
7661 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
7663 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
7664 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
7665 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
7666 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
7667 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
7668 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
7670 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
7671 destination (first) operand.
7673 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
7674 same size, except for moving between a segment register and an
7675 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
7676 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
7677 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
7678 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
7679 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
7680 undefined.
7682 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
7684 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
7686 \H{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Four Packed Single-FP
7688 \c MOVAPS xmmreg,memory           ; 0F,28,/r     [KATMAI,SSE] 
7689 \c MOVAPS memory,xmmreg           ; 0F,29,/r     [KATMAI,SSE] 
7690 \c MOVAPS xmmreg,xmmreg           ; ??           [KATMAI,SSE] 
7691 \c MOVAPS xmmreg,xmmreg           ; ??           [KATMAI,SSE] 
7693 \c{MOVAPS} The linear address corresponds to the address of the
7694  least-significant byte of the referenced memory data. When a
7695  memory address is indicated, the 16 bytes of data at memory
7696  location m128 are loaded or stored. When the register-register
7697  form of this operation is used, the content of the 128-bit
7698  source register is copied into the 128-bit destination register.
7701 \H{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
7703 \c MOVD mmxreg,r/m32             ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
7704 \c MOVD r/m32,mmxreg             ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
7706 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
7707 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit MMX
7708 register, the top 32 bits are set to zero.
7711 \H{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: High to Low Packed Single-FP
7713 \c MOVHLPS xmmreg,xmmreg         ; OF,12,/r         [KATMAI,SSE] 
7715 \c{MOVHLPS} The upper 64-bits of the source register xmm2 are
7716  loaded into the lower 64-bits of the 128-bit register xmm1,
7717  and the upper 64-bits of xmm1 are left unchanged.
7720 \H{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-FP
7722 \c MOVHPS xmmreg,memory           ; 0F,16,/r     [KATMAI,SSE] 
7723 \c MOVHPS memory,xmmreg           ; 0F,17,/r     [KATMAI,SSE] 
7724 \c MOVHPS xmmreg,xmmreg           ; ??        [KATMAI,SSE,ND] 
7726 \c{MOVHPS} The linear address corresponds to the address of the
7727  least-significant byte of the referenced memory data. When the
7728  load form of this operation is used, m64 is loaded into the
7729  upper 64-bits of the 128-bit register xmm, and the lower 64-bits
7730  are left unchanged.
7733 \H{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Move Mask To Integer
7735 \c MOVMSKPS reg32,xmmreg           ; 0F,50,/r     [KATMAI,SSE] 
7737 \c{MOVMSKPS} The MOVMSKPS instruction returns to the integer
7738  register r32 a 4-bit mask formed of the most significant bits
7739  of each SP FP number of its operand.
7742 \H{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-FP
7743  Non Temporal
7745 \c MOVNTPS memory,xmmreg           ; 0F,2B, /r     [KATMAI,SSE] 
7747 \c{MOVNTPS} The linear address corresponds to the address of the
7748  least-significant byte of the referenced memory data. This store
7749  instruction minimizes cache pollution.
7752 \H{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move 64 Bits Non Temporal
7754 \c MOVNTQ memory,mmxreg           ; 0F,E7,/r   [KATMAI,MMX,SM] 
7756 \c{MOVNTQ} The linear address corresponds to the address of the
7757  least-significant byte of the referenced memory data. This store
7758  instruction minimizes cache pollution.
7761 \H{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
7763 \c MOVQ mmxreg,r/m64             ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
7764 \c MOVQ r/m64,mmxreg             ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
7766 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
7767 destination (first) operand.
7771 \H{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
7773 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
7774 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
7775 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
7777 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]} to
7778 \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]}. It then increments or decrements
7779 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
7780 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7782 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7783 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7784 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7785 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7787 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7788 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7789 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
7790 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7792 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
7793 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
7794 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7796 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
7797 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
7799 \H{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-FP
7801 \c MOVSS xmmreg,memory           ; F3,0F,10,/r [KATMAI,SSE] 
7802 \c MOVSS memory,xmmreg           ; F3,0F,11,/r [KATMAI,SSE] 
7803 \c MOVSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7804 \c MOVSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7806 \c{MOVSS} The linear address corresponds to the address of
7807  the least-significant byte of the referenced memory data.
7808  When a memory address is indicated, the four bytes of data
7809  at memory location m32 are loaded or stored. When the load
7810  form of this operation is used, the 32 bits from memory are
7811  copied into the lower 32 bits of the 128-bit register xmm,
7812  the 96 most significant bits being cleared.
7815 \H{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
7817 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
7818 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
7819 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
7821 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
7822 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
7823 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
7825 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
7826 its destination (first) operand, and copies the result into the
7827 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
7828 rather than sign-extending.
7831 \H{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Four Packed Single-FP
7833 \c MOVUPS xmmreg,memory           ; 0F,10,/r    [KATMAI,SSE] 
7834 \c MOVUPS memory,xmmreg           ; 0F,11,/r    [KATMAI,SSE] 
7835 \c MOVUPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7836 \c MOVUPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7838 \c{MOVUPS} The linear address corresponds to the address of the
7839  least-significant byte of the referenced memory data. When a
7840  memory address is indicated, the 16 bytes of data at memory
7841  location m128 are loaded to the 128-bit multimedia register
7842  xmm or stored from the 128-bit multimedia register xmm. When
7843  the register-register form of this operation is used, the content
7844  of the 128-bit source register is copied into 128-bit register
7845  xmm. No assumption is made about alignment.
7848 \H{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
7850 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
7851 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
7852 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
7854 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
7855 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
7856 the following way:
7858 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
7859 product is stored in \c{AX}.
7861 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
7862 the product is stored in \c{DX:AX}.
7864 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
7865 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
7867 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
7868 instruction: see \k{insIMUL}.
7870 \H{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
7872 \c MULPS xmmreg,memory           ; 0F,59,/r   [KATMAI,SSE] 
7873 \c MULPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7876 \c{MULPS} The MULPS instructions multiply the packed SP FP
7877  numbers of both their operands.
7880 \H{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
7883 \c MULSS xmmreg,memory           ; F3,0F,59,/r [KATMAI,SSE] 
7884 \c MULSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7886 \c{MULSS}The MULSS instructions multiply the lowest SP FP
7887  numbers of both their operands; the upper three fields
7888  are passed through from xmm1.
7891 \H{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
7893 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
7894 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
7895 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
7897 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
7898 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
7899 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
7901 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
7902 negation (invert all the bits and then add one) of the original
7903 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
7904 the bits).
7906 \H{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
7908 \c NOP                           ; 90                   [8086]
7910 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
7911 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
7912 processor mode; see \k{insXCHG}).
7914 \H{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
7916 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
7917 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
7918 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
7920 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
7921 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
7922 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
7924 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
7925 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
7926 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
7928 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
7929 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
7931 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
7932 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
7933 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
7935 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
7936 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
7937 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
7938 in the destination (first) operand.
7940 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7941 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7942 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7943 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7944 form of the instruction.
7946 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
7947 operation on the 64-bit MMX registers.
7949 \H{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR for Single-FP Data
7951 \c ORPS xmmreg,memory           ; 0F,56,/r    [KATMAI,SSE] 
7952 \c ORPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7954 \c{ORPS} The ORPS instructions return a bit-wise logical
7955  OR between xmm1 and xmm2/mem.
7958 \H{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
7960 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
7961 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
7962 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
7963 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
7964 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
7965 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
7967 \c{IN} writes the contents of the given source register to the
7968 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
7969 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
7970 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
7972 \H{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
7974 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
7976 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
7978 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
7980 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
7981 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
7982 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
7983 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
7985 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
7986 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
7987 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
7988 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7990 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7991 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7992 example, \c{es outsb}).
7994 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
7995 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7996 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7998 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
7999 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
8001 \H{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
8003 \c PACKSSDW mmxreg,r/m64         ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
8004 \c PACKSSWB mmxreg,r/m64         ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
8005 \c PACKUSWB mmxreg,r/m64         ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
8007 All these instructions start by forming a notional 128-bit word by
8008 placing the source (second) operand on the left of the destination
8009 (first) operand. \c{PACKSSDW} then splits this 128-bit word into
8010 four doublewords, converts each to a word, and loads them side by
8011 side into the destination register; \c{PACKSSWB} and \c{PACKUSWB}
8012 both split the 128-bit word into eight words, converts each to a
8013 byte, and loads \e{those} side by side into the destination
8014 register.
8016 \c{PACKSSDW} and \c{PACKSSWB} perform signed saturation when
8017 reducing the length of numbers: if the number is too large to fit
8018 into the reduced space, they replace it by the largest signed number
8019 (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too small
8020 then they replace it by the smallest signed number (\c{8000h} or
8021 \c{80h}) that will fit. \c{PACKUSWB} performs unsigned saturation:
8022 it treats its input as unsigned, and replaces it by the largest
8023 unsigned number that will fit.
8025 \H{insPADDB} \i\c{PADDxx}: MMX Packed Addition
8027 \c PADDB mmxreg,r/m64            ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
8028 \c PADDW mmxreg,r/m64            ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
8029 \c PADDD mmxreg,r/m64            ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
8031 \c PADDSB mmxreg,r/m64           ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
8032 \c PADDSW mmxreg,r/m64           ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
8034 \c PADDUSB mmxreg,r/m64          ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
8035 \c PADDUSW mmxreg,r/m64          ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
8037 \c{PADDxx} all perform packed addition between their two 64-bit
8038 operands, storing the result in the destination (first) operand. The
8039 \c{PADDxB} forms treat the 64-bit operands as vectors of eight
8040 bytes, and add each byte individually; \c{PADDxW} treat the operands
8041 as vectors of four words; and \c{PADDD} treats its operands as
8042 vectors of two doublewords.
8044 \c{PADDSB} and \c{PADDSW} perform signed saturation on the sum of
8045 each pair of bytes or words: if the result of an addition is too
8046 large or too small to fit into a signed byte or word result, it is
8047 clipped (saturated) to the largest or smallest value which \e{will}
8048 fit. \c{PADDUSB} and \c{PADDUSW} similarly perform unsigned
8049 saturation, clipping to \c{0FFh} or \c{0FFFFh} if the result is
8050 larger than that.
8052 \H{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit
8053 Destination
8055 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
8057 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
8058 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the
8059 result is not placed in the register specified by the first operand,
8060 but instead in the register whose number differs from the first
8061 operand only in the last bit. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the
8062 result in \c{MM1}, but \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in
8063 \c{MM0}.
8065 \H{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
8067 \c PAND mmxreg,r/m64             ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
8068 \c PANDN mmxreg,r/m64            ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
8070 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
8071 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
8072 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
8073 destination (first) operand.
8075 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
8076 complement operation on the destination (first) operand first.
8078 \H{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
8080 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
8082 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
8083 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
8084 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
8085 vector of eight averages is stored in the first operand.
8088 \H{insPAVGB} \i\c{PAVGB}: Packed Average
8090 \c PAVGB mmxreg,mmxreg           ; 0F,E0, /r   [KATMAI,MMX] 
8091 \c PAVGB mmxreg,memory           ; 0F,E3, /r  [KATMAI,MMX,SM] 
8094 \H{insPAVGW} \i\c{PAVGW}: Packed Average
8096 \c PAVGW mmxreg,mmxreg           ; ??          [KATMAI,MMX] 
8097 \c PAVGW mmxreg,memory           ; ??       [KATMAI,MMX,SM] 
8099 \c{PAVGB} The PAVG instructions add the unsigned data elements
8100  of the source operand to the unsigned data elements of the
8101  destination register, along with a carry-in. The results of
8102  the add are then each independently right-shifted by one bit
8103  position. The high order bits of each element are filled with
8104  the carry bits of the corresponding sum. The destination operand
8105  is an MMXTM technology register. The source operand can either
8106  be an MMXTM technology register or a 64-bit memory operand.
8107     The PAVGB instruction operates on packed unsigned bytes, and
8108  the PAVGW instruction operates on packed unsigned words. 
8111 \H{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: 3dnow instruction (duh!)
8113 \c PAVGUSB mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8114 \c PAVGUSB mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8116 3dnow instruction (duh!)
8119 \H{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: MMX Packed Comparison
8121 \c PCMPEQB mmxreg,r/m64          ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
8122 \c PCMPEQW mmxreg,r/m64          ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
8123 \c PCMPEQD mmxreg,r/m64          ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
8125 \c PCMPGTB mmxreg,r/m64          ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
8126 \c PCMPGTW mmxreg,r/m64          ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
8127 \c PCMPGTD mmxreg,r/m64          ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
8129 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
8130 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
8131 and destination are compared, and the corresponding element of the
8132 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
8133 depending on the result of the comparison.
8135 \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of eight bytes,
8136 \c{PCMPxxW} treats them as vectors of four words, and \c{PCMPxxD} as
8137 two doublewords.
8139 \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
8140 operand to all ones if the two elements compared are equal;
8141 \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
8142 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
8143 integer) than that of the second (source) operand.
8145 \H{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
8146 with Implied Register
8148 \c PDISTIB mmxreg,mem64          ; 0F 54 /r           [CYRIX,MMX]
8150 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
8151 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
8152 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
8153 position in the two input operands, and adds that value to the byte
8154 in the same position in the implied output register. The addition is
8155 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
8157 The implied output register is found in the same way as \c{PADDSIW}
8158 (\k{insPADDSIW}).
8160 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
8161 operand.
8164 \H{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
8166 \c PEXTRW reg32,mmxreg,immediate ; 0F,C5,/r,ib [KATMAI,MMX,SB,AR2]
8168 \c{PEXTRW}PEXTRW instruction moves the word in MM (selected by the
8169  two least significant bits of imm8) to the lower half of a 32-bit
8170  integer register.
8173 \H{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: 3dnow instruction (duh!)
8175 \c PF2ID mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8176 \c PF2ID mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8178 3dnow instruction (duh!)
8181 \H{insPFACC} \i\c{PFACC}: 3dnow instruction (duh!)
8183 \c PFACC mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8184 \c PFACC mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8186 3dnow instruction (duh!)
8189 \H{insPFADD} \i\c{PFADD}: 3dnow instruction (duh!)
8191 \c PFADD mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8192 \c PFADD mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8194 3dnow instruction (duh!)
8197 \H{insPFCMPEQ} \i\c{PFCMPEQ}: 3dnow instruction (duh!)
8199 \c PFCMPEQ mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8200 \c PFCMPEQ mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8202 3dnow instruction (duh!)
8205 \H{insPFCMPGE} \i\c{PFCMPGE}: 3dnow instruction (duh!)
8207 \c PFCMPGE mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8208 \c PFCMPGE mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8210 3dnow instruction (duh!)
8213 \H{insPFCMPGT} \i\c{PFCMPGT}: 3dnow instruction (duh!)
8215 \c PFCMPGT mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8216 \c PFCMPGT mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8218 3dnow instruction (duh!)
8221 \H{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: 3dnow instruction (duh!)
8223 \c PFMAX mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8224 \c PFMAX mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8226 3dnow instruction (duh!)
8229 \H{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: 3dnow instruction (duh!)
8231 \c PFMIN mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8232 \c PFMIN mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8234 3dnow instruction (duh!)
8237 \H{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: 3dnow instruction (duh!)
8239 \c PFMUL mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8240 \c PFMUL mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8242 3dnow instruction (duh!)
8245 \H{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: 3dnow instruction (duh!)
8247 \c PFRCP mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8248 \c PFRCP mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8250 3dnow instruction (duh!)
8253 \H{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: 3dnow instruction (duh!)
8255 \c PFRCPIT1 mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8256 \c PFRCPIT1 mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8258 3dnow instruction (duh!)
8261 \H{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: 3dnow instruction (duh!)
8263 \c PFRCPIT2 mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8264 \c PFRCPIT2 mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8266 3dnow instruction (duh!)
8269 \H{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: 3dnow instruction (duh!)
8271 \c PFRSQIT1 mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8272 \c PFRSQIT1 mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8274 3dnow instruction (duh!)
8277 \H{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: 3dnow instruction (duh!)
8279 \c PFRSQRT mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8280 \c PFRSQRT mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8282 3dnow instruction (duh!)
8285 \H{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: 3dnow instruction (duh!)
8287 \c PFSUB mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8288 \c PFSUB mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8290 3dnow instruction (duh!)
8293 \H{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: 3dnow instruction (duh!)
8295 \c PFSUBR mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8296 \c PFSUBR mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8298 3dnow instruction (duh!)
8301 \H{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: 3dnow instruction (duh!)
8303 \c PI2FD mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8304 \c PI2FD mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8306 3dnow instruction (duh!)
8309 \H{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
8311 \c PINSRW mmxreg,reg16,immediate     ;0F,C4,/r,ib [KATMAI,MMX,SB,AR2] 
8312 \c PINSRW mmxreg,reg32,immediate         ; ??  [KATMAI,MMX,SB,AR2,ND] 
8313 \c PINSRW mmxreg,memory,immediate        ; ??     [KATMAI,MMX,SB,AR2] 
8314 \c PINSRW mmxreg,memory|bits16,immediate ; ??  [KATMAI,MMX,SB,AR2,ND] 
8316 \c{PINSRW} The PINSRW instruction loads a word from the lower half
8317  of a 32-bit integer register (or from memory) and inserts it in
8318  the MM destination register, at a position defined by the two
8319  least significant bits of the imm8 constant. The insertion is
8320  done in such a way that the three other words from the
8321  destination register are left untouched.
8324 \H{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: MMX Packed Multiply and Accumulate
8325 with Rounding
8327 \c PMACHRIW mmxreg,mem64         ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
8329 \c{PMACHRIW} acts almost identically to \c{PMULHRIW}
8330 (\k{insPMULHRW}), but instead of \e{storing} its result in the
8331 implied destination register, it \e{adds} its result, as four packed
8332 words, to the implied destination register. No saturation is done:
8333 the addition can wrap around.
8335 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
8336 operand.
8338 \H{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
8340 \c PMADDWD mmxreg,r/m64          ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
8342 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of four signed words.
8343 It multiplies corresponding elements of the two operands, giving
8344 four signed doubleword results. The top two of these are added and
8345 placed in the top 32 bits of the destination (first) operand; the
8346 bottom two are added and placed in the bottom 32 bits.
8348 \H{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
8350 \c PMAGW mmxreg,r/m64            ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
8352 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
8353 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
8354 values of the words in corresponding positions, and sets each word
8355 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
8356 that position had the larger absolute value.
8358 \H{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
8360 \c PMAXSW mmxreg,mmxreg           ; 0F,EE, /r  [KATMAI,MMX] 
8361 \c PMAXSW mmxreg,memory           ; ??         [KATMAI,MMX,SM] 
8363 \c{PMAXSW} The PMAXSW instruction returns the maximum between
8364  the four signed words in MM1 and MM2/Mem.
8367 \H{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
8369 \c PMAXUB mmxreg,mmxreg           ; 0F,DE, /r  [KATMAI,MMX] 
8370 \c PMAXUB mmxreg,memory           ; ??      [KATMAI,MMX,SM] 
8372 \c{PMAXUB} The PMAXUB instruction returns the maximum between
8373  the eight unsigned words in MM1 and MM2/Mem.
8376 \H{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
8378 \c PMINSW mmxreg,mmxreg           ; 0F,EA, /r  [KATMAI,MMX] 
8379 \c PMINSW mmxreg,memory           ; ??      [KATMAI,MMX,SM] 
8381 \c{PMINSW} The PMINSW instruction returns the minimum between
8382  the four signed words in MM1 and MM2/Mem.
8385 \H{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
8387 \c PMINUB mmxreg,mmxreg           ; 0F,DA, /r  [KATMAI,MMX] 
8388 \c PMINUB mmxreg,memory           ; ??      [KATMAI,MMX,SM] 
8390 \c{PMINUB}The PMINUB instruction returns the minimum between
8391  the eight unsigned words in MM1 and MM2/Mem.
8394 \H{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
8396 \c PMOVMSKB reg32,mmxreg           ; 0F,D7,/r   [KATMAI,MMX] 
8398 \c{PMOVMSKB} The PMOVMSKB instruction returns an 8-bit mask
8399  formed of the most significant bits of each byte of its
8400  source operand. 
8403 \H{insPMULHRW} \i\c{PMULHRW}, \i\c{PMULHRIW}: MMX Packed Multiply
8404 High with Rounding
8406 \c PMULHRW mmxreg,r/m64          ; 0F 59 /r             [CYRIX,MMX]
8407 \c PMULHRIW mmxreg,r/m64         ; 0F 5D /r             [CYRIX,MMX]
8409 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, treat
8410 their operands as vectors of four signed words. Words in
8411 corresponding positions are multiplied, to give a 32-bit value in
8412 which bits 30 and 31 are guaranteed equal. Bits 30 to 15 of this
8413 value (bit mask \c{0x7FFF8000}) are taken and stored in the
8414 corresponding position of the destination operand, after first
8415 rounding the low bit (equivalent to adding \c{0x4000} before
8416 extracting bits 30 to 15).
8418 For \c{PMULHRW}, the destination operand is the first operand; for
8419 \c{PMULHRIW} the destination operand is implied by the first operand
8420 in the manner of \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
8423 \H{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: 3dnow instruction (duh!)
8425 \c PMULHRWA mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM]
8426 \c PMULHRWA mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8428 3dnow instruction (duh!)
8431 \H{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Packed Multiply High Unsigned
8433 \c PMULHUW mmxreg,mmxreg           ; 0F,E4,/r    [KATMAI,MMX] 
8434 \c PMULHUW mmxreg,memory           ; ??       [KATMAI,MMX,SM] 
8436 \c{PMULHUW} The PMULHUW instruction multiplies the four unsigned
8437  words in the destination operand with the four unsigned words
8438  in the source operand. The high-order 16 bits of the 32-bit
8439  intermediate results are written to the destination operand. 
8442 \H{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: MMX Packed Multiply
8444 \c PMULHW mmxreg,r/m64           ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
8445 \c PMULLW mmxreg,r/m64           ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
8447 \c{PMULxW} treats its two inputs as vectors of four signed words. It
8448 multiplies corresponding elements of the two operands, giving four
8449 signed doubleword results.
8451 \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
8452 destination (first) operand; \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of
8453 each doubleword in the destination operand.
8456 \H{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
8458 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
8459 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
8460 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
8461 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
8463 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
8464 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
8465 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
8466 is either written from the corresponding byte of the source (second)
8467 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
8468 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
8469 \k{insPADDSIW}).
8471 \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
8472 implied operand is zero. \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero.
8473 \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero, and \c{PMVGEZB}
8474 moves if the byte is greater than or equal to zero.
8476 Note that these instructions cannot take a register as their second
8477 source operand.
8479 \H{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
8481 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
8482 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
8484 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
8485 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
8487 \c POP CS                        ; 0F               [8086,UNDOC]
8488 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
8489 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
8490 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
8491 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
8492 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
8494 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
8495 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
8497 The address-size attribute of the instruction determines whether
8498 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
8499 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
8500 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8502 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
8503 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
8504 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
8505 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
8506 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
8508 The above opcode listings give two forms for general-purpose
8509 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
8510 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
8511 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
8513 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
8514 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
8515 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
8516 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
8518 \H{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
8520 \c POPA                          ; 61                   [186]
8521 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
8522 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
8524 \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
8525 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
8526 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
8527 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
8528 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
8529 on the stack by \c{PUSHAW}.
8531 \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
8532 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
8533 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
8534 \c{PUSHAD}.
8536 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
8537 depending on the current \c{BITS} setting.
8539 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
8540 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
8542 \H{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
8544 \c POPF                          ; 9D                   [186]
8545 \c POPFW                         ; o16 9D               [186]
8546 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
8548 \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
8549 bits of the flags register (or the whole flags register, on
8550 processors below a 386). \c{POPFD} pops a doubleword and stores it
8551 in the entire flags register.
8553 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
8554 depending on the current \c{BITS} setting.
8556 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
8558 \H{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
8560 \c POR mmxreg,r/m64              ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
8562 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
8563 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
8564 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
8565 in the destination (first) operand.
8568 \H{insPREFETCHNTA} \i\c{PREFETCHNTA}: Prefetch 
8570 \c PREFETCHNTA memory           ; 0F,18,/0       [KATMAI] 
8572 \c{PREFETCHNTA} Move data specified by address closer to the
8573  processor using the nta hint.
8576 \H{insPREFETCHT0} \i\c{PREFETCHT0}: Prefetch
8578 \c PREFETCHT0 memory           ; 0F,18,/1     [KATMAI] 
8580 \c{PREFETCHT0} Move data specified by address closer to the
8581  processor using the t0 hint.
8584 \H{insPREFETCHT1} \i\c{PREFETCHT1}: Prefetch
8586 \c PREFETCHT1 memory           ; 0F,18,/2     [KATMAI] 
8588 \c{PREFETCHT1}Move data specified by address closer to the
8589  processor using the t1 hint.
8592 \H{insPREFETCHT2} \i\c{PREFETCHT2}: Prefetch
8594 \c PREFETCHT2 memory           ; 0F,18,/3      [KATMAI] 
8596 \c{PREFETCHT2} Move data specified by address closer to the
8597  processor using the t2 hint.
8600 \H{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: 3dnow instruction (duh!)
8602 \c PREFETCH memory           ; ??           [PENT,3DNOW,SM] 
8604 3dnow instruction (duh!)
8607 \H{insPREFETCHW} \i\c{PREFETCHW}: 3dnow instruction (duh!)
8609 \c PREFETCHW memory           ; ??           [PENT,3DNOW,SM] 
8611 3dnow instruction (duh!)
8617 \H{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
8619 \c PSADBW mmxreg,mmxreg           ; 0F,F6, /r [KATMAI,MMX] 
8620 \c PSADBW mmxreg,memory           ; ??     [KATMAI,MMX,SM] 
8622 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of
8623  the difference of unsigned bytes for mm1 and mm2/m64. These
8624  differences are then summed to produce a word result in the lower
8625  16-bit field; the upper three words are cleared. The destination
8626  operand is an MMXTM technology register. The source operand can
8627  either be an MMXTM technology register or a 64-bit memory operand.
8630 \H{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Packed Shuffle Word
8632 \c PSHUFW mmxreg,mmxreg,immediate ; 0F,70,/r,ib [KATMAI,MMX,SB,AR2]
8633 \c PSHUFW mmxreg,memory,immediate ; ??   [KATMAI,MMX,SM2,SB,AR2] 
8635 \c{PSHUFW} The PSHUF instruction uses the imm8 operand to select
8636  which of the four words in MM2/Mem will be placed in each of the
8637  words in MM1. Bits 1 and 0 of imm8 encode the source for
8638  destination word 0 (MM1[15-0]), bits 3 and 2 encode for word 1,
8639  bits 5 and 4 encode for word 2, and bits 7 and 6 encode for
8640  word 3 (MM1[63-48]). Similarly, the two-bit encoding represents
8641  which source word is to be used, e.g., a binary encoding of 10
8642  indicates that source word 2 (MM2/Mem[47-32]) will be used.
8645 \H{insPSLLD} \i\c{PSLLx}, \i\c{PSRLx}, \i\c{PSRAx}: MMX Bit Shifts
8647 \c PSLLW mmxreg,r/m64            ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
8648 \c PSLLW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
8650 \c PSLLD mmxreg,r/m64            ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
8651 \c PSLLD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
8653 \c PSLLQ mmxreg,r/m64            ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
8654 \c PSLLQ mmxreg,imm8             ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
8656 \c PSRAW mmxreg,r/m64            ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
8657 \c PSRAW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
8659 \c PSRAD mmxreg,r/m64            ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
8660 \c PSRAD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
8662 \c PSRLW mmxreg,r/m64            ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
8663 \c PSRLW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
8665 \c PSRLD mmxreg,r/m64            ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
8666 \c PSRLD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
8668 \c PSRLQ mmxreg,r/m64            ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
8669 \c PSRLQ mmxreg,imm8             ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
8671 \c{PSxxQ} perform simple bit shifts on the 64-bit MMX registers: the
8672 destination (first) operand is shifted left or right by the number of
8673 bits given in the source (second) operand, and the vacated bits are
8674 filled in with zeros (for a logical shift) or copies of the original
8675 sign bit (for an arithmetic right shift).
8677 \c{PSxxW} and \c{PSxxD} perform packed bit shifts: the destination
8678 operand is treated as a vector of four words or two doublewords, and
8679 each element is shifted individually, so bits shifted out of one
8680 element do not interfere with empty bits coming into the next.
8682 \c{PSLLx} and \c{PSRLx} perform logical shifts: the vacated bits at
8683 one end of the shifted number are filled with zeros. \c{PSRAx}
8684 performs an arithmetic right shift: the vacated bits at the top of
8685 the shifted number are filled with copies of the original top (sign)
8686 bit.
8688 \H{insPSUBB} \i\c{PSUBxx}: MMX Packed Subtraction
8690 \c PSUBB mmxreg,r/m64            ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
8691 \c PSUBW mmxreg,r/m64            ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
8692 \c PSUBD mmxreg,r/m64            ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
8694 \c PSUBSB mmxreg,r/m64           ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
8695 \c PSUBSW mmxreg,r/m64           ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
8697 \c PSUBUSB mmxreg,r/m64          ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
8698 \c PSUBUSW mmxreg,r/m64          ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
8700 \c{PSUBxx} all perform packed subtraction between their two 64-bit
8701 operands, storing the result in the destination (first) operand. The
8702 \c{PSUBxB} forms treat the 64-bit operands as vectors of eight
8703 bytes, and subtract each byte individually; \c{PSUBxW} treat the operands
8704 as vectors of four words; and \c{PSUBD} treats its operands as
8705 vectors of two doublewords.
8707 In all cases, the elements of the operand on the right are
8708 subtracted from the corresponding elements of the operand on the
8709 left, not the other way round.
8711 \c{PSUBSB} and \c{PSUBSW} perform signed saturation on the sum of
8712 each pair of bytes or words: if the result of a subtraction is too
8713 large or too small to fit into a signed byte or word result, it is
8714 clipped (saturated) to the largest or smallest value which \e{will}
8715 fit. \c{PSUBUSB} and \c{PSUBUSW} similarly perform unsigned
8716 saturation, clipping to \c{0FFh} or \c{0FFFFh} if the result is
8717 larger than that.
8719 \H{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
8720 Implied Destination
8722 \c PSUBSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
8724 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
8725 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
8726 result is not placed in the register specified by the first operand,
8727 but instead in the implied destination register, specified as for
8728 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
8730 \H{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack Data
8732 \c PUNPCKHBW mmxreg,r/m64        ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
8733 \c PUNPCKHWD mmxreg,r/m64        ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
8734 \c PUNPCKHDQ mmxreg,r/m64        ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
8736 \c PUNPCKLBW mmxreg,r/m64        ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
8737 \c PUNPCKLWD mmxreg,r/m64        ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
8738 \c PUNPCKLDQ mmxreg,r/m64        ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
8740 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
8741 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
8742 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
8743 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
8744 the top half.
8746 The remaining elements, totalling 64 bits, are then interleaved into
8747 the destination, alternating elements from the second (source)
8748 operand and the first (destination) operand: so the leftmost element
8749 in the result always comes from the second operand, and the
8750 rightmost from the destination.
8752 \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, \c{PUNPCKxWD} a word at a
8753 time, and \c{PUNPCKxDQ} a doubleword at a time.
8755 So, for example, if the first operand held \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A}
8756 and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B}, then:
8758 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
8760 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
8762 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
8764 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
8766 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
8768 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
8770 \H{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
8772 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
8773 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
8775 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
8776 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
8778 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
8779 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
8780 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
8781 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
8782 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
8783 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
8785 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [286]
8786 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [286]
8787 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
8789 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
8790 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
8792 The address-size attribute of the instruction determines whether
8793 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
8794 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
8795 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8797 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
8798 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
8799 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
8800 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
8801 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
8803 The above opcode listings give two forms for general-purpose
8804 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
8805 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
8806 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
8808 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
8809 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
8810 processors.
8812 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
8813 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
8814 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
8815 processors it is the value \e{before} the push instruction.
8817 \H{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
8819 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
8820 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
8821 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
8823 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
8824 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
8825 stack pointer by a total of 16.
8827 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
8828 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
8829 decrementing the stack pointer by a total of 32.
8831 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
8832 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
8834 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
8835 depending on the current \c{BITS} setting.
8837 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
8838 in opcodes (see \k{iref-rv}).
8840 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
8842 \H{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
8844 \c PUSHF                         ; 9C                   [186]
8845 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
8846 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [186]
8848 \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
8849 bits of the flags register (or the whole flags register, on
8850 processors below a 386). \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it
8851 in the entire flags register.
8853 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
8854 depending on the current \c{BITS} setting.
8856 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
8858 \H{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
8860 \c PXOR mmxreg,r/m64             ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
8862 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
8863 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
8864 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
8865 in the destination (first) operand.
8867 \H{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
8869 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
8870 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
8871 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [286]
8872 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
8873 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
8874 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [286]
8875 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
8876 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
8877 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
8879 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
8880 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
8881 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [286]
8882 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
8883 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
8884 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [286]
8885 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
8886 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
8887 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
8889 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
8890 rotation operation, involving the given source/destination (first)
8891 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
8892 \c{RCR AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
8893 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
8894 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
8895 \c{AL}.
8897 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
8898 the bottom five bits of the rotation count are considered by
8899 processors above the 8086.
8901 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
8902 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
8903 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
8906 \H{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-FP Reciprocal
8908 \c RCPPS xmmreg,memory           ; 0F,53,/r   [KATMAI,SSE] 
8909 \c RCPPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
8911 \c{RCPPS}RCPPS returns an approximation of the reciprocal of the
8912  SP FP numbers from xmm2/m128. The maximum error for this
8913  approximation is: Error <=1.5x2-12
8916 \H{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-FP Reciprocal
8918 \c RCPSS xmmreg,memory           ; F3,0F,53,/r [KATMAI,SSE] 
8919 \c RCPSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
8921 \c{RCPSS}RCPSS returns an approximation of the reciprocal of the
8922  lower SP FP number from xmm2/m32; the upper three fields are
8923  passed through from xmm1. The maximum error for this
8924  approximation is: |Error| <= 1.5x2-12
8927 \H{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
8929 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT]
8931 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
8932 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
8933 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
8935 \H{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
8937 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
8939 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
8940 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
8942 \H{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
8944 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
8946 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
8948 \H{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
8950 \c RET                           ; C3                   [8086]
8951 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
8953 \c RETF                          ; CB                   [8086]
8954 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
8956 \c RETN                          ; C3                   [8086]
8957 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
8959 \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
8960 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
8961 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
8962 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
8964 \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
8965 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
8966 optional argument if present.
8968 \H{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
8970 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
8971 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
8972 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
8973 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
8974 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
8975 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
8976 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
8977 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
8978 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
8980 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
8981 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
8982 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [286]
8983 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
8984 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
8985 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [286]
8986 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
8987 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
8988 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
8990 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
8991 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
8992 operation \c{ROR AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
8993 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
8994 round into the low bit.
8996 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
8997 the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
8998 the rotation count are considered by processors above the 8086.
9000 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9001 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
9002 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
9004 \H{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
9006 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
9008 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
9009 was in System-Management Mode.
9012 \H{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}:Packed Single-FP Square Root Reciprocal
9014 \c RSQRTPS xmmreg,memory           ; 0F,52,/r   [KATMAI,SSE] 
9015 \c RSQRTPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
9017 \c{RSQRTPS} RSQRTPS returns an approximation of the reciprocal
9018  of the square root of the SP FP numbers rom xmm2/m128. The
9019  maximum error for this approximation is: Error| <= 1.5x2-12
9022 \H{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}:Scalar Single-FP Square Root Reciprocal
9024 \c RSQRTSS xmmreg,memory         ; F3,0F,52,/r  [KATMAI,SSE] 
9025 \c RSQRTSS xmmreg,xmmreg         ; ??           [KATMAI,SSE] 
9027 \c{RSQRTSS} RSQRTSS returns an approximation of the reciprocal
9028  of the square root of the lowest SP FP number from xmm2/m32;
9029  the upper three fields are passed through from xmm1. The maximum
9030  error for this approximation is: |Error| <= 1.5x2-12
9033 \H{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
9035 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
9037 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
9038 contents of the \c{AH} register. See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
9040 \H{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
9042 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
9043 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
9044 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
9045 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
9046 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
9047 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
9048 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
9049 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
9050 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
9052 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
9053 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
9054 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
9055 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
9056 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
9057 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
9058 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
9059 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
9060 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
9062 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
9063 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
9064 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
9065 source operand for \c{SAR}.
9067 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
9068 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
9069 disassemble that code as \c{SHL}.
9071 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
9072 the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
9073 the shift count are considered by processors above the 8086.
9075 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9076 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
9077 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
9079 \H{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
9081 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
9083 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
9084 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
9085 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
9087 \H{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
9089 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
9090 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
9091 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
9093 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
9094 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
9095 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
9097 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
9098 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
9099 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
9101 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
9102 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [8086]
9104 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
9105 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
9106 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
9108 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
9109 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
9110 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
9111 set according to the result of the operation: in particular, the
9112 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
9113 instruction.
9115 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9116 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9117 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9118 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9119 form of the instruction.
9121 To subtract one number from another without also subtracting the
9122 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
9124 \H{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
9126 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
9127 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
9128 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
9130 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
9131 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
9132 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
9133 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
9135 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9136 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9137 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9138 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9140 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9141 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9142 overridden.
9144 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
9145 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
9146 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
9147 4 instead of 1.
9149 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
9150 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
9151 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
9152 first unequal or equal byte is found.
9154 \H{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
9156 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
9158 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
9159 not satisfied, and to 1 if it is.
9162 \H{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
9164 \c SFENCE 0,0,0           ; 0F AE /7               [KATMAI] 
9166 \c{SFENCE} Weakly ordered memory types can enable higher
9167  performance through such techniques as out-of-order issue,
9168  write-combining, and write-collapsing. Memory ordering issues
9169  can arise between a producer and a consumer of data and there
9170  are a number of common usage models which may be affected by
9171  weakly ordered stores: 
9172       1. library functions, which use weakly ordered memory
9173          to write results 
9174       2. compiler-generated code, which also benefit from writing
9175          weakly-ordered results 
9176       3. hand-written code
9177  The degree to which a consumer of data knows that the data is
9178  weakly ordered can vary for these cases. As a result, the SFENCE
9179  instruction provides a performance-efficient way of ensuring
9180  ordering between routines that produce weakly-ordered results
9181  and routines that consume this data. The SFENCE is ordered with
9182  respect to stores and  other SFENCE instructions. 
9183     SFENCE uses the following ModRM encoding:
9184            Mod (7:6) = 11B
9185            Reg/Opcode (5:3) = 111B
9186            R/M (2:0) = 000B
9187  All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9188  of these encodings risks incompatibility with future processors.
9191 \H{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
9193 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
9194 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
9195 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
9197 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9198 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
9199 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
9200 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9201 area (in that order). These are the only instructions which directly
9202 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
9204 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
9205 descriptor table) into the given operand.
9207 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
9209 \H{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
9211 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
9212 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
9213 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
9214 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
9215 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
9216 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
9217 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
9218 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
9219 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
9221 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
9222 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
9223 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [286]
9224 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
9225 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
9226 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [286]
9227 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
9228 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
9229 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
9231 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
9232 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
9233 zero.
9235 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
9236 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
9237 disassemble that code as \c{SHL}.
9239 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
9240 the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
9241 the shift count are considered by processors above the 8086.
9243 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9244 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
9245 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
9247 \H{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
9249 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
9250 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
9251 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
9252 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
9254 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
9255 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
9256 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
9257 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
9259 \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally places
9260 its second operand to the right of its first, then shifts the entire
9261 bit string thus generated to the left by a number of bits specified
9262 in the third operand. It then updates only the \e{first} operand
9263 according to the result of this. The second operand is not modified.
9265 \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
9266 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
9267 whole bit string right, and updates only the first operand.
9269 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
9270 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
9271 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
9272 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
9274 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
9275 the bottom 5 bits of the shift count are considered.
9278 \H{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Single-FP
9280 \c SHUFPS xmmreg,memory,immediate ; 0F,C6,/r, ib [KATMAI,SSE,SB,AR2]
9281 \c SHUFPS xmmreg,xmmreg,immediate ; ??         [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
9283 \c{SHUFPS} The SHUFPS instruction is able to shuffle any of the
9284  four SP FP numbers from xmm1 to the lower two destination fields;
9285  the upper two destination fields are generated from a shuffle of
9286  any of the four SP FP numbers from xmm2/m128.
9289 \H{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
9291 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
9293 This is an opcode apparently supported by some AMD processors (which
9294 is why it can generate the same opcode as \c{INT1}), and places the
9295 machine into system-management mode, a special debugging mode.
9297 \H{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
9299 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
9301 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
9302 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
9303 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
9306 \H{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-FP Square Root
9308 \c SQRTPS xmmreg,memory           ; 0F,51,/r    [KATMAI,SSE] 
9309 \c SQRTPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9311 \c{SQRTPS} The SQRTPS instruction returns the square root of
9312  the packed SP FP numbers from xmm2/m128.
9315 \H{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-FP Square Root
9317 \c SQRTSS xmmreg,memory           ; F3,0F,51,/r [KATMAI,SSE] 
9318 \c SQRTSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9320 \c{SQRTSS} The SQRTSS instructions return the square root of
9321  the lowest SP FP numbers of their operand.
9324 \H{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
9326 \c STC                           ; F9                   [8086]
9327 \c STD                           ; FD                   [8086]
9328 \c STI                           ; FB                   [8086]
9330 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
9331 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
9332 (thus enabling interrupts).
9334 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
9335 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
9336 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
9339 \H{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
9340  Control/Status
9342 \c STMXCSR memory           ; 0F,AE,/3       [KATMAI,SSE,SD] 
9344 \c{STMXCSR} The MXCSR control/status register is used to enable
9345  masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9346  to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9347  Refer to LDMXCSR for a description of the format of MXCSR.
9348  The linear address corresponds to the address of the
9349  least-significant byte of the referenced memory data.
9350  The reserved bits in the MXCSR are stored as zeroes.
9353 \H{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
9355 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
9356 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
9357 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
9359 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
9360 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
9361 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
9362 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
9364 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9365 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9366 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9367 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9369 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9370 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9371 overridden.
9373 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
9374 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
9375 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
9376 4 instead of 1.
9378 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9379 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9381 \H{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
9383 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
9385 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
9386 the Task Register into its operand.
9388 \H{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
9390 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
9391 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
9392 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
9394 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
9395 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
9396 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
9398 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
9399 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
9400 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
9402 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
9403 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
9405 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
9406 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
9407 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
9409 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
9410 operand from its first, and leaves the result in its destination
9411 (first) operand. The flags are set according to the result of the
9412 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
9413 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
9415 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9416 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9417 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9418 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9419 form of the instruction.
9421 \H{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-FP Subtract
9423 \c SUBPS xmmreg,memory           ; 0F,5C,/r    [KATMAI,SSE] 
9424 \c SUBPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9426 \c{SUBPS}T he SUBPS instruction subtracts the packed SP FP
9427  numbers of both their operands. 
9430 \H{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
9432 \c SUBSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5C, /r [KATMAI,SSE] 
9433 \c SUBSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9435 \c{SUBSS} The SUBSS instruction subtracts the lower SP FP
9436  numbers of both their operands.
9439 \H{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
9441 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
9442 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
9443 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
9445 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /7 ib             [8086]
9446 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /7 iw         [8086]
9447 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /7 id         [386]
9449 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
9450 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
9451 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
9453 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
9454 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
9455 store the result of the operation anywhere.
9457 \H{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-FP compare
9458  and set EFLAGS
9460 \c UCOMISS xmmreg,memory           ; 0F,2E,/r          [KATMAI,SSE] 
9461 \c UCOMISS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9463 \c{UCOMISS} The UCOMISS instructions compare the two lowest scalar
9464  SP FP numbers, and set the ZF,PF,CF bits in the EFLAGS register
9465  as described above. In addition, the OF, SF, and AF bits in the
9466  EFLAGS register are zeroed out. The unordered predicate is
9467  returned if either source operand is a NaN (qNaN or sNaN).
9470 \H{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
9472 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
9473 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
9474 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
9476 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
9477 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
9478 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
9480 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
9481 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
9482 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
9483 instruction, but accesses user space.
9486 \H{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack High Packed Single-FP Data
9488 \c UNPCKHPS xmmreg,memory           ; 0F,15,/r    [KATMAI,SSE] 
9489 \c UNPCKHPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9491 \c{UNPCKHPS} The UNPCKHPS instruction performs an interleaved
9492  unpack of the high-order data elements of XMM1 and XMM2/Mem.
9493  It ignores the lower half of the sources. 
9496 \H{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack Low Packed Single-FP Data
9498 \c UNPCKLPS xmmreg,memory           ; 0F,14,/r    [KATMAI,SSE] 
9499 \c UNPCKLPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9501 \c{UNPCKLPS} The UNPCKLPS instruction performs an interleaved
9502  unpack of the low-order data elements of XMM1 and XMM2/Mem.
9503  It ignores the upper half part of the sources. 
9506 \H{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
9508 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
9510 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
9512 \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
9513 in its operand can be read from at the current privilege level.
9514 \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
9516 \H{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
9518 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
9520 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
9521 FPU to have finished any operation it is engaged in before
9522 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
9523 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
9524 CPU tries to read the result back out.
9526 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
9527 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
9528 FPU exceptions have happened before execution continues.
9530 \H{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
9532 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
9534 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9535 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9536 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
9537 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
9538 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
9540 \H{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
9542 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
9544 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
9545 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}. See
9546 also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
9548 \H{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
9550 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
9551 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
9552 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
9554 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
9555 them together and writes the result into the destination (first)
9556 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
9557 multi-processor synchronisation purposes.
9559 \H{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
9561 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
9562 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
9564 No clear documentation seems to be available for this instruction:
9565 the best I've been able to find reads `Takes a string of bits from
9566 the first operand and puts them in the second operand'. It is
9567 present only in early 386 processors, and conflicts with the opcodes
9568 for \c{CMPXCHG486}. NASM supports it only for completeness. Its
9569 counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
9571 \H{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
9573 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
9574 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
9575 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
9577 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
9578 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
9579 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
9581 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
9582 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
9583 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
9584 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
9586 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
9587 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
9588 synchronisation.
9590 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
9591 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
9592 \c{NOP} (\k{insNOP}).
9594 \H{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
9596 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
9598 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
9599 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
9600 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
9602 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
9603 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9604 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9605 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9607 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
9608 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
9609 example, \c{es xlatb}).
9611 \H{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
9613 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
9614 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
9615 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
9617 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
9618 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
9619 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
9621 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
9622 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
9623 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
9625 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
9626 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
9628 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
9629 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
9630 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
9632 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
9633 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
9634 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
9635 in the destination (first) operand.
9637 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9638 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9639 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9640 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9641 form of the instruction.
9643 The MMX instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
9644 operation on the 64-bit MMX registers.
9647 \H{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bit-wise Logical Xor for Single-FP Data
9649 \c XORPS xmmreg,memory           ; 0F,57,/r    [KATMAI,SSE] 
9650 \c XORPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9652 \c{XORPS} The XORPS instruction returns a bit-wise logical XOR
9653  between XMM1 and XMM2/Mem.