NASM 0.98.09
[nasm.git] / doc / nasmdoc.src
blobf91861bf24425b4c18f4ad3ac88375dc9cad6219
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-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
597 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's TASM.  
598 When NASM's -t option is used, the following changes are made:
600 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
602 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
603 the command line.  This is different from the \c{-@resp} style that NASM
604 natively supports.
606 \b size override is supported within brackets.  In TASM compatible mode, 
607 a size override inside square brackets changes the size of the operand, 
608 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax.  E.g.  
609 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.  
610 Note that you lose the ability to override the default address type for 
611 the instruction.
613 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to 
614 TASM's ARG directive.
616 \b \c{%local} preprocessor directive
618 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
620 \b unprefixed forms of some directives supported (arg, elif, else, 
621 endif, if, ifdef, ifdifi, ifndef, include, local)
623 \b more... 
625 For more information on the directives, see the section on TASM 
626 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
628 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
630 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
631 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
632 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
633 conditions are reported like errors, but come up with the word
634 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
635 generating an output file and returning a success status to the
636 operating system.
638 Some conditions are even less severe than that: they are only
639 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
640 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
641 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
642 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
643 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
644 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
646 The \i{suppressible warning} classes are:
648 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
649 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
650 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
651 you might want to disable it.
653 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
654 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
655 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
656 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
658 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
659 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
660 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
661 enabled by default.
663 \S{nasmenv} The \c{NASM} \i{Environment} Variable
665 If you define an environment variable called \c{NASM}, the program
666 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
667 processed before the real command line. You can use this to define
668 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
669 options in the \c{NASM} variable.
671 The value of the variable is split up at white space, so that the
672 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
673 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
674 what you might want, because it will be split at the space and the
675 NASM command-line processing will get confused by the two
676 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
678 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
679 \c{NASM} environment variable with some character that isn't a minus
680 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
681 character} for options. So setting the \c{NASM} variable to the
682 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
683 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
685 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
687 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
688 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
689 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
690 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
691 skipping this section.
693 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
695 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
696 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
697 If you're assembling to DOS or OS/2 \c{.OBJ} files, you can invoke
698 the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to ensure
699 that all symbols exported to other code modules are forced to be
700 upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM will
701 distinguish between labels differing only in case.
703 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
705 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
706 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
707 practical, for the user to look at a single line of NASM code
708 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
709 if you declare, for example,
711 \c foo       equ 1
712 \c bar       dw 2
714 then the two lines of code
716 \c           mov ax,foo
717 \c           mov ax,bar
719 generate completely different opcodes, despite having
720 identical-looking syntaxes.
722 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
723 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
724 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
725 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
726 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
727 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
728 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
729 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
731 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
732 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
733 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
734 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
735 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
736 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
738 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
739 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
740 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
741 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
742 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
743 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
744 \e{everything} is a label.
746 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
747 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
748 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
749 portion outside square brackets and another portion inside. The
750 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
751 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
753 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
755 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
756 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
757 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
758 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
759 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
760 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
761 \c{mov word [var],2}.
763 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
764 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
765 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
766 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
767 the strings being manipulated.
769 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
771 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
772 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
773 choose to put in your segment registers, and will never
774 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
776 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
778 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
779 memory models. The programmer has to keep track of which functions
780 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
781 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
782 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
783 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
784 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
785 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
786 track of which external variable definitions are far and which are
787 near.
789 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
791 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
792 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
793 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
794 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
796 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
797 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
798 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
799 on a misunderstanding by the authors.
801 \S{qsother} Other Differences
803 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
804 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
806 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
807 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
808 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
809 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
810 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
811 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
812 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
814 In addition to all of this, macros and directives work completely
815 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
816 details.
818 \C{lang} The NASM Language
820 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
822 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
823 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
824 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
826 \c label:    instruction operands        ; comment
828 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
829 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
830 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
831 presence and nature of the instruction field.
833 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
834 have white space before them, or instructions may have no space
835 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
836 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
837 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
838 valid source line which does nothing but define a label. Running
839 NASM with the command-line option
840 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
841 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
843 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
844 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
845 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
846 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
847 An identifier may also be prefixed with a \I{$prefix}\c{$} to
848 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
849 reserved word; thus, if some other module you are linking with
850 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
851 code to distinguish the symbol from the register.
853 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
854 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
855 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
856 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
857 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
858 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
859 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
860 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
861 override}segment register as an instruction prefix: coding
862 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
863 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
864 syntactic features of the language, but for instructions such as
865 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
866 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
867 \c{es lodsb}.
869 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
870 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
871 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
873 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
874 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
876 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
877 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
878 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
879 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
880 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
881 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
883 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
884 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
885 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
886 all forms of each supported instruction are given in
887 \k{iref}. For example, you can code:
889 \c           fadd st1               ; this sets st0 := st0 + st1
890 \c           fadd st0,st1           ; so does this
892 \c           fadd st1,st0           ; this sets st1 := st1 + st0
893 \c           fadd to st1            ; so does this
895 Almost any floating-point instruction that references memory must
896 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
897 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
899 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
901 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
902 instructions, are used in the instruction field anyway because
903 that's the most convenient place to put them. The current
904 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
905 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
906 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
907 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
909 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
911 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
912 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
913 be invoked in a wide range of ways:
914 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
916 \c           db 0x55                ; just the byte 0x55
917 \c           db 0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
918 \c           db 'a',0x55            ; character constants are OK
919 \c           db 'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
920 \c           dw 0x1234              ; 0x34 0x12
921 \c           dw 'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
922 \c           dw 'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
923 \c           dw 'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
924 \c           dd 0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
925 \c           dd 1.234567e20         ; floating-point constant
926 \c           dq 1.234567e20         ; double-precision float
927 \c           dt 1.234567e20         ; extended-precision float
929 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
930 constants as operands.
932 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
934 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
935 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
936 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
937 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
938 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
939 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
940 similar things: this is what it does instead. The operand to a
941 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
942 \k{crit}.
944 For example:
946 \c buffer:   resb 64                ; reserve 64 bytes
947 \c wordvar:  resw 1                 ; reserve a word
948 \c realarray resq 10                ; array of ten reals
950 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
952 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
953 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
954 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
955 directly into a game executable file. It can be called in one of
956 these three ways:
958 \c           incbin "file.dat"      ; include the whole file
959 \c           incbin "file.dat",1024 ; skip the first 1024 bytes
960 \c           incbin "file.dat",1024,512 ; skip the first 1024, and
961 \c                                  ; actually include at most 512
963 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
965 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
966 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
967 to define the given label name to the value of its (only) operand.
968 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
969 example,
971 \c message   db 'hello, world'
972 \c msglen    equ $-message
974 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
975 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
976 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
977 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
978 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
979 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
980 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
981 (\k{crit}).
983 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
985 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
986 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
987 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
988 code
990 \c zerobuf:  times 64 db 0
992 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
993 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
994 \e{expression}, so you can do things like
996 \c buffer:   db 'hello, world'
997 \c           times 64-$+buffer db ' '
999 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1000 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1001 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1003 \c           times 100 movsb
1005 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1006 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1007 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1009 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1010 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1012 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1013 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1014 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1015 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1016 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1018 \H{effaddr} Effective Addresses
1020 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1021 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1022 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1023 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1024 example:
1026 \c wordvar   dw 123
1027 \c           mov ax,[wordvar]
1028 \c           mov ax,[wordvar+1]
1029 \c           mov ax,[es:wordvar+bx]
1031 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1032 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1034 More complicated effective addresses, such as those involving more
1035 than one register, work in exactly the same way:
1037 \c           mov eax,[ebx*2+ecx+offset]
1038 \c           mov ax,[bp+di+8]
1040 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1041 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1042 all right:
1044 \c           mov eax,[ebx*5]        ; assembles as [ebx*4+ebx]
1045 \c           mov eax,[label1*2-label2] ; ie [label1+(label1-label2)]
1047 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1048 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1049 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1050 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1051 generate the latter on the grounds that the former requires four
1052 bytes to store a zero offset.
1054 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1055 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1056 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1057 default segment registers.
1059 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1060 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1061 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1062 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1063 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1064 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1065 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1066 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1067 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1068 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1069 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1071 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1072 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1073 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1074 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1075 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1076 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1078 \H{const} \i{Constants}
1080 NASM understands four different types of constant: numeric,
1081 character, string and floating-point.
1083 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1085 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1086 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1087 suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1088 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1089 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1090 that the \I{$prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1091 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1092 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1094 Some examples:
1096 \c           mov ax,100             ; decimal
1097 \c           mov ax,0a2h            ; hex
1098 \c           mov ax,$0a2            ; hex again: the 0 is required
1099 \c           mov ax,0xa2            ; hex yet again
1100 \c           mov ax,777q            ; octal
1101 \c           mov ax,10010011b       ; binary
1103 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1105 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1106 either single or double quotes. The type of quote makes no
1107 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1108 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1109 versa.
1111 A character constant with more than one character will be arranged
1112 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1114 \c           mov eax,'abcd'
1116 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1117 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1118 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1119 the sense of character constants understood by the Pentium's
1120 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1122 \S{strconst} String Constants
1124 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1125 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1126 \i\c{INCBIN}.
1128 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1129 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1130 for the conditions. So the following are equivalent:
1132 \c           db 'hello'             ; string constant
1133 \c           db 'h','e','l','l','o' ; equivalent character constants
1135 And the following are also equivalent:
1137 \c           dd 'ninechars'         ; doubleword string constant
1138 \c           dd 'nine','char','s'   ; becomes three doublewords
1139 \c           db 'ninechars',0,0,0   ; and really looks like this
1141 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1142 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1143 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1144 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1145 three-character or four-character constants are treated as strings
1146 when they are operands to \c{dw}.
1148 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1150 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1151 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1152 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1153 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1154 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1155 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1156 floating-point constant.
1158 Some examples:
1160 \c           dd 1.2                 ; an easy one
1161 \c           dq 1.e10               ; 10,000,000,000
1162 \c           dq 1.e+10              ; synonymous with 1.e10
1163 \c           dq 1.e-10              ; 0.000 000 000 1
1164 \c           dt 3.141592653589793238462 ; pi
1166 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1167 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1168 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1169 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1170 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1171 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1172 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1173 of floating-point routines, which would significantly increase the
1174 size of the assembler for very little benefit.
1176 \H{expr} \i{Expressions}
1178 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1180 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1181 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1182 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1183 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1184 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1185 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1186 least} 32 bits to work in.
1188 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1189 calculations to involve the current assembly position: the
1190 \I{$ here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1191 position at the beginning of the line containing the expression; so
1192 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1193 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1194 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1196 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1197 increasing order of \i{precedence}.
1199 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1201 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1202 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1203 arithmetic operator supported by NASM.
1205 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1207 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1209 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1211 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1213 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1215 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1216 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1217 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1218 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1219 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1221 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1222 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1224 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1225 subtraction.
1227 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1228 \i{Multiplication} and \i{Division}
1230 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1231 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1232 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1233 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1234 \i{signed modulo} operators respectively.
1236 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1237 operation of the signed modulo operator.
1239 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1240 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1241 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1243 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1244 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1246 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1247 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1248 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1249 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1250 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1251 detail in \k{segwrt}).
1253 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1255 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1256 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1257 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1258 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1260 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1261 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1262 the symbol makes sense. So the code
1264 \c           mov ax,seg symbol
1265 \c           mov es,ax
1266 \c           mov bx,symbol
1268 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1270 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1271 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1272 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1273 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1274 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1276 \c           mov ax,weird_seg       ; weird_seg is a segment base
1277 \c           mov es,ax
1278 \c           mov bx,symbol wrt weird_seg
1280 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1281 pointer to the symbol \c{symbol}.
1283 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1284 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1285 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1286 could code either of
1288 \c           call (seg procedure):procedure
1289 \c           call weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1291 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1292 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1293 practice.)
1295 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1296 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1297 to \c{CALL} in these examples.
1299 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1300 must code
1302 \c           dw symbol, seg symbol
1304 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1305 invent one using the macro processor.
1307 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1309 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1310 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1311 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1312 complex enough to require three or more passes.
1314 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1315 code and data, so that the second pass, when generating all the
1316 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1317 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1318 symbol declared after the code in question. For example,
1320 \c           times (label-$) db 0
1321 \c label:    db 'Where am I?'
1323 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1324 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1325 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1326 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1327 code
1329 \c           times (label-$+1) db 0
1330 \c label:    db 'NOW where am I?'
1332 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1333 wrong!
1335 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1336 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1337 value is required to be computable in the first pass, and which must
1338 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1339 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1340 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1341 also critical expressions.
1343 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1344 the following code.
1346 \c           mov ax,symbol1
1347 \c symbol1   equ symbol2
1348 \c symbol2:
1350 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1351 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1352 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1353 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1354 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1355 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1356 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1358 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1359 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1360 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1362 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1363 this code fragment.
1365 \c           mov eax,[ebx+offset]
1366 \c offset    equ 10
1368 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1369 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1370 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1371 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1372 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1373 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1374 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1375 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1376 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1377 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1378 generated in this case is not as small as it could have been. This
1379 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1380 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1381 ebx+offset]}.
1383 \H{locallab} \i{Local Labels}
1385 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1386 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1387 label, which means that it is associated with the previous non-local
1388 label. So, for example:
1390 \c label1    ; some code
1391 \c .loop     ; some more code
1392 \c           jne .loop
1393 \c           ret
1394 \c label2    ; some code
1395 \c .loop     ; some more code
1396 \c           jne .loop
1397 \c           ret
1399 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1400 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1401 are kept separate by virtue of each being associated with the
1402 previous non-local label.
1404 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1405 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1406 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1407 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1408 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1409 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1410 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1411 to, you could write
1413 \c label3    ; some more code
1414 \c           ; and some more
1415 \c           jmp label1.loop
1417 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1418 define a label which can be referenced from anywhere but which
1419 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1420 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1421 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1422 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1423 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1424 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1425 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1426 to the local label mechanism. So you could code
1428 \c label1:   ; a non-local label
1429 \c .local:   ; this is really label1.local
1430 \c ..@foo:   ; this is a special symbol
1431 \c label2:   ; another non-local label
1432 \c .local:   ; this is really label2.local
1433 \c           jmp ..@foo             ; this will jump three lines up
1435 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1436 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1437 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1439 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1441 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1442 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1443 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1444 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1445 sign.
1447 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1449 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1451 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1452 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1453 things like
1455 \c %define ctrl 0x1F &
1456 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1457 \c           mov byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1459 which will expand to
1461 \c           mov byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1463 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1464 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1465 not at definition time. Thus the code
1467 \c %define a(x) 1+b(x)
1468 \c %define b(x) 2*x
1469 \c           mov ax,a(8)
1471 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1472 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1474 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1475 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1476 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1477 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1478 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1479 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1480 \c{bar}.
1482 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1483 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1484 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1485 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1486 Hence, if you code
1488 \c %define a(x) 1+a(x)
1489 \c           mov ax,a(3)
1491 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1492 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1493 for an example of its use.
1495 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1496 macros: if you write
1498 \c %define foo(x) 1+x
1499 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1501 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1502 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1503 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1504 you define
1506 \c %define foo bar
1508 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1509 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1510 \e{with} parameters, and vice versa.
1512 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1513 perfectly well define a macro with
1515 \c %define foo bar
1517 and then re-define it later in the same source file with
1519 \c %define foo baz
1521 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1522 according to the most recent definition. This is particularly useful
1523 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1525 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1526 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1528 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1530 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1531 example, the following sequence:
1533 \c %define foo bar
1534 \c %undef foo
1535 \c              mov eax, foo
1537 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1538 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1540 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1541 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1542 \k{opt-u}.
1544 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1546 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1547 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1548 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1549 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1551 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1552 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1553 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1554 \c{%assign} directive is processed.
1556 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1557 later, so you can do things like
1559 \c %assign i i+1
1561 to increment the numeric value of a macro.
1563 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1564 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1565 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1567 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1568 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1569 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1570 involving a register).
1572 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1574 It's often useful to be able to handle strings in macros.  NASM 
1575 supports two simple string handling macro operators from which
1576 more complex operations can be constructed.
1578 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1580 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1581 (or redefines) a numeric value to a macro.  The difference is that
1582 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string.  An
1583 example of the use of this would be:
1585 \c %strlen charcnt 'my string'
1587 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1588 if an \c{%assign} had been used.  In this example, \c{'my string'}
1589 was a literal string but it could also have been a single-line 
1590 macro that expands to a string, as in the following example:
1592 \c %define sometext 'my string'
1593 \c %strlen charcnt sometext
1595 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being 
1596 assigned the value of 8.
1598 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1600 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1601 An example of its use is probably more useful than the description:
1603 \c %substr mychar 'xyz' 1  ; equivalent to %define mychar 'x'
1604 \c %substr mychar 'xyz' 2  ; equivalent to %define mychar 'y'
1605 \c %substr mychar 'xyz' 3  ; equivalent to %define mychar 'z'
1607 In this example, mychar gets the value of 'y'.  As with \c{%strlen}
1608 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to 
1609 be created and the second is the string.  The third parameter 
1610 specifies which character is to be selected.  Note that the first 
1611 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that 
1612 \c{%strlen} would assign given the same string.  Index values out
1613 of range result in an empty string.
1615 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1617 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1618 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1619 this.
1621 \c %macro prologue 1
1622 \c           push ebp
1623 \c           mov ebp,esp
1624 \c           sub esp,%1
1625 \c %endmacro
1627 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1628 invoke the macro with a call such as
1630 \c myfunc:   prologue 12
1632 which would expand to the three lines of code
1634 \c myfunc:   push ebp
1635 \c           mov ebp,esp
1636 \c           sub esp,12
1638 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1639 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1640 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1641 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1642 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1643 \c{%3} and so on.
1645 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1646 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1648 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1649 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1650 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1651 things like
1653 \c %macro silly 2
1654 \c %2:       db %1
1655 \c %endmacro
1656 \c           silly 'a', letter_a    ; letter_a:  db 'a'
1657 \c           silly 'ab', string_ab  ; string_ab: db 'ab'
1658 \c           silly {13,10}, crlf    ; crlf:      db 13,10
1660 \S{mlmacover} \i{Overloading Multi-Line Macros}
1662 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1663 defining the same macro name several times with different numbers of
1664 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1665 parameters at all. So you could define
1667 \c %macro prologue 0
1668 \c           push ebp
1669 \c           mov ebp,esp
1670 \c %endmacro
1672 to define an alternative form of the function prologue which
1673 allocates no local stack space.
1675 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1676 instruction; for example, you might want to define
1678 \c %macro push 2
1679 \c           push %1
1680 \c           push %2
1681 \c %endmacro
1683 so that you could code
1685 \c           push ebx               ; this line is not a macro call
1686 \c           push eax,ecx           ; but this one is
1688 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1689 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1690 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1691 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1692 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1693 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1695 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1697 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1698 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1699 calling the same macro multiple times will use a different label
1700 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1701 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1702 flag is set by doing this:
1704 \c %macro retz 0
1705 \c           jnz %%skip
1706 \c           ret
1707 \c %%skip:
1708 \c %endmacro
1710 You can call this macro as many times as you want, and every time
1711 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1712 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1713 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1714 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1715 interfering with the local label mechanism, as described in
1716 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1717 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1718 they interfere with macro-local labels.
1720 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
1722 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
1723 command line into one parameter definition, possibly after
1724 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
1725 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
1726 you might want to be able to write
1728 \c           writefile [filehandle],"hello, world",13,10
1730 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
1731 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
1732 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
1733 the last defined one along with the separating commas. So if you
1734 code:
1736 \c %macro writefile 2+
1737 \c           jmp %%endstr
1738 \c %%str:    db %2
1739 \c %%endstr: mov dx,%%str
1740 \c           mov cx,%%endstr-%%str
1741 \c           mov bx,%1
1742 \c           mov ah,0x40
1743 \c           int 0x21
1744 \c %endmacro
1746 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
1747 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
1748 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
1749 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
1750 \c{db}.
1752 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
1753 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
1754 \c{%macro} line.
1756 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
1757 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
1758 the actual number specified up to infinity; in this case, for
1759 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
1760 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
1761 into account when overloading macros, and will not allow you to
1762 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
1763 example).
1765 Of course, the above macro could have been implemented as a
1766 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
1767 look like
1769 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
1771 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
1772 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
1773 definition.
1775 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
1777 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
1779 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
1780 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
1781 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
1783 \c %macro die 0-1 "Painful program death has occurred."
1784 \c           writefile 2,%1
1785 \c           mov ax,0x4c01
1786 \c           int 0x21
1787 \c %endmacro
1789 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
1790 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
1791 will display on the error output stream before exiting, or it can be
1792 called with no parameters, in which case it will use the default
1793 error message supplied in the macro definition.
1795 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
1796 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
1797 required in the macro call, and then you provide defaults for the
1798 optional ones. So if a macro definition began with the line
1800 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
1802 then it could be called with between one and three parameters, and
1803 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
1804 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
1805 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
1807 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
1808 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
1809 for macros which can take a variable number of parameters, since the
1810 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
1811 parameters were really passed to the macro call.
1813 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
1814 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
1815 and more useful, by changing the first line of the definition to
1817 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
1819 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
1820 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
1821 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
1823 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
1825 For a macro which can take a variable number of parameters, the
1826 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
1827 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
1828 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
1829 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
1831 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
1833 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
1834 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
1835 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
1836 moved left by one place, so that the argument previously referenced
1837 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
1838 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
1840 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
1841 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
1842 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
1843 argument list reappear on the right, and vice versa.
1845 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
1846 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
1847 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
1848 parameters are rotated to the right.
1850 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
1851 restore a set of registers might work as follows:
1853 \c %macro multipush 1-*
1854 \c %rep %0
1855 \c           push %1
1856 \c %rotate 1
1857 \c %endrep
1858 \c %endmacro
1860 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
1861 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
1862 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
1863 one place to the left, so that the original second argument is now
1864 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
1865 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
1866 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
1868 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
1869 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
1870 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
1872 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
1873 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
1874 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
1875 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
1876 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
1877 the macro would take care of popping the registers in the opposite
1878 order from the one in which they were pushed.
1880 This can be done by the following definition:
1882 \c %macro multipop 1-*
1883 \c %rep %0
1884 \c %rotate -1
1885 \c           pop %1
1886 \c %endrep
1887 \c %endmacro
1889 This macro begins by rotating its arguments one place to the
1890 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
1891 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
1892 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
1893 iterated through in reverse order.
1895 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
1897 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
1898 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
1899 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
1900 table of key codes along with offsets into the table, you could code
1901 something like
1903 \c %macro keytab_entry 2
1904 \c keypos%1 equ $-keytab
1905 \c           db %2
1906 \c %endmacro
1907 \c keytab:
1908 \c           keytab_entry F1,128+1
1909 \c           keytab_entry F2,128+2
1910 \c           keytab_entry Return,13
1912 which would expand to
1914 \c keytab:
1915 \c keyposF1 equ $-keytab
1916 \c           db 128+1
1917 \c keyposF2 equ $-keytab
1918 \c           db 128+2
1919 \c keyposReturn equ $-keytab
1920 \c           db 13
1922 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
1923 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
1925 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
1926 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
1927 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
1928 eleventh macro parameter. Instead, you must code
1929 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
1930 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
1931 (literal text to be concatenated to the parameter).
1933 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
1934 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
1935 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
1936 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
1937 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
1938 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
1939 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
1940 real names of macro-local labels means that the two usages
1941 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
1942 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
1944 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
1946 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
1947 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
1948 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
1949 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
1950 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
1951 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
1952 condition code.
1954 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
1955 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
1956 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
1957 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
1959 \c %macro retc 1
1960 \c           j%-1 %%skip
1961 \c           ret
1962 \c %%skip:
1963 \c %endmacro
1965 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
1966 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
1967 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
1968 \c{JPE}.
1970 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
1971 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
1972 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
1973 because no inverse condition code exists.
1975 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
1977 When NASM is generating a listing file from your program, it will
1978 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
1979 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
1980 see which instructions in the macro expansion are generating what
1981 code; however, for some macros this clutters the listing up
1982 unnecessarily.
1984 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
1985 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
1986 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
1987 the number of parameters, like this:
1989 \c %macro foo 1.nolist
1991 Or like this:
1993 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
1995 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
1997 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
1998 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
1999 syntax of this feature looks like this:
2001 \c %if<condition>
2002 \c ; some code which only appears if <condition> is met
2003 \c %elif<condition2>
2004 \c ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2005 \c %else
2006 \c ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2007 \c %endif
2009 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2010 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2012 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
2014 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2015 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2016 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2017 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2019 For example, when debugging a program, you might want to write code
2020 such as
2022 \c           ; perform some function
2023 \c %ifdef DEBUG
2024 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2025 \c %endif
2026 \c           ; go and do something else
2028 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2029 version of the program which produced debugging messages, and remove
2030 the option to generate the final release version of the program.
2032 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2033 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2034 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2035 \i\c{%elifndef}.
2037 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
2039 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2040 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2041 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2042 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2043 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2045 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2046 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2048 \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
2050 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2051 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2052 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2053 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2054 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2056 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2057 a critical expression (see \k{crit}).
2059 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2060 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2061 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2062 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2063 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2064 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2065 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2066 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2067 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2068 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2069 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2070 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2071 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2072 for true and 0 for false.
2074 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
2075 Identity}
2077 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2078 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2079 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2080 Differences in white space are not counted.
2082 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2084 For example, the following macro pushes a register or number on the
2085 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2087 \c %macro pushparam 1
2088 \c %ifidni %1,ip
2089 \c           call %%label
2090 \c %%label:
2091 \c %else
2092 \c           push %1
2093 \c %endif
2094 \c %endmacro
2096 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2097 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2098 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2099 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2101 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
2102 Types}
2104 Some macros will want to perform different tasks depending on
2105 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2106 example, a string output macro might want to be able to cope with
2107 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2108 string.
2110 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2111 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2112 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2113 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2114 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2116 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2117 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2119 \c %macro writefile 2-3+
2120 \c %ifstr %2
2121 \c           jmp %%endstr
2122 \c %if %0 = 3
2123 \c %%str:         db %2,%3
2124 \c %else
2125 \c %%str:         db %2
2126 \c %endif
2127 \c %%endstr: mov dx,%%str
2128 \c           mov cx,%%endstr-%%str
2129 \c %else
2130 \c        mov dx,%2
2131 \c        mov cx,%3
2132 \c %endif
2133 \c           mov bx,%1
2134 \c           mov ah,0x40
2135 \c           int 0x21
2136 \c %endmacro
2138 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2139 the following two ways:
2141 \c           writefile [file], strpointer, length
2142 \c           writefile [file], "hello", 13, 10
2144 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2145 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2146 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2147 it itself and works out the address and length for itself.
2149 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2150 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2151 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2152 which case, all but the first two would be lumped together into
2153 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2155 \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}
2156 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2157 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2159 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2161 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2162 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2163 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2164 the right macros by means of code like this:
2166 \c %ifdef SOME_MACRO
2167 \c ; do some setup
2168 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2169 \c ; do some different setup
2170 \c %else
2171 \c %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2172 \c %endif
2174 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2175 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2176 having to wait until the program crashes on being run and then not
2177 knowing what went wrong.
2179 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2181 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2182 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2183 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2184 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2186 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2187 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2188 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2189 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2191 \c %assign i 0
2192 \c %rep 64
2193 \c           inc word [table+2*i]
2194 \c %assign i i+1
2195 \c %endrep
2197 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2198 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2199 \c{[table+126]}.
2201 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2202 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2203 terminate the loop, like this:
2205 \c fibonacci:
2206 \c %assign i 0
2207 \c %assign j 1
2208 \c %rep 100
2209 \c %if j > 65535
2210 \c %exitrep
2211 \c %endif
2212 \c           dw j
2213 \c %assign k j+i
2214 \c %assign i j
2215 \c %assign j k
2216 \c %endrep
2217 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2219 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2220 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2221 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2222 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2223 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2224 be gradually used up and other applications to start crashing.
2226 \H{include} \i{Including Other Files}
2228 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2229 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2230 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2232 \c %include "macros.mac"
2234 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2235 file containing the \c{%include} directive.
2237 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2238 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2239 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2240 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2241 line using the \c{-i} option.
2243 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2244 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2245 the form
2247 \c %ifndef MACROS_MAC
2248 \c %define MACROS_MAC
2249 \c ; now define some macros
2250 \c %endif
2252 then including the file more than once will not cause errors,
2253 because the second time the file is included nothing will happen
2254 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2256 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2257 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2258 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2260 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2262 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2263 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2264 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2265 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2266 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2267 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2268 able to nest these loops.
2270 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2271 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2272 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2273 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2274 define labels that are local to a particular context on the stack.
2276 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2277 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2279 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2280 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2281 which is the name of the context. For example:
2283 \c %push foobar
2285 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2286 have several contexts on the stack with the same name: they can
2287 still be distinguished.
2289 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2290 context from the context stack and destroys it, along with any
2291 labels associated with it.
2293 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2295 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2296 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2297 is used to define a label which is local to the context on the top
2298 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2299 above could be implemented by means of:
2301 \c %macro repeat 0
2302 \c %push repeat
2303 \c %$begin:
2304 \c %endmacro
2306 \c %macro until 1
2307 \c           j%-1 %$begin
2308 \c %pop
2309 \c %endmacro
2311 and invoked by means of, for example,
2313 \c           mov cx,string
2314 \c           repeat
2315 \c           add cx,3
2316 \c           scasb
2317 \c           until e
2319 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2320 in \c{AL}.
2322 If you need to define, or access, labels local to the context
2323 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2324 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2326 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2328 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2329 a particular context, in just the same way:
2331 \c %define %$localmac 3
2333 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2334 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2335 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2337 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2339 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2340 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2341 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2342 have the side effect of destroying all context-local labels and
2343 macros associated with the context that was just popped.
2345 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2346 with a different name, without touching the associated macros and
2347 labels. So you could replace the destructive code
2349 \c %pop
2350 \c %push newname
2352 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2354 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2356 This example makes use of almost all the context-stack features,
2357 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2358 implement a block IF statement as a set of macros.
2360 \c %macro if 1
2361 \c     %push if
2362 \c     j%-1 %$ifnot
2363 \c %endmacro
2365 \c %macro else 0
2366 \c     %ifctx if
2367 \c         %repl else
2368 \c         jmp %$ifend
2369 \c         %$ifnot:
2370 \c     %else
2371 \c         %error "expected `if' before `else'"
2372 \c     %endif
2373 \c %endmacro
2375 \c %macro endif 0
2376 \c     %ifctx if
2377 \c         %$ifnot:
2378 \c         %pop
2379 \c     %elifctx else
2380 \c         %$ifend:
2381 \c         %pop
2382 \c     %else
2383 \c         %error "expected `if' or `else' before `endif'"
2384 \c     %endif
2385 \c %endmacro
2387 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2388 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2389 that the macros are issued in the right order (for example, not
2390 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2391 not.
2393 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2394 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2395 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2396 to do different things depending on whether the context on top of
2397 the stack is \c{if} or \c{else}.
2399 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2400 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2401 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2402 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2403 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2405 A sample usage of these macros might look like:
2407 \c           cmp ax,bx
2408 \c           if ae
2409 \c             cmp bx,cx
2410 \c             if ae
2411 \c               mov ax,cx
2412 \c             else
2413 \c               mov ax,bx
2414 \c             endif
2415 \c           else
2416 \c             cmp ax,cx
2417 \c             if ae
2418 \c               mov ax,cx
2419 \c             endif
2420 \c           endif
2422 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2423 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2424 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2425 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2427 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2429 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2430 when it starts to process any source file. If you really need a
2431 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2432 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2434 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2435 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2436 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2437 described here.
2439 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
2440 Version}
2442 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
2443 expand to the major and minor parts of the \i{version number of
2444 NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
2445 \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
2446 would be defined as 96.
2448 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2450 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2451 name and line number containing the current instruction. The macro
2452 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2453 current input file (which may change through the course of assembly
2454 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2455 numeric constant giving the current line number in the input file.
2457 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2458 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2459 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2460 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2461 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2462 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2463 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2464 here'. You could then write a macro
2466 \c %macro notdeadyet 0
2467 \c           push eax
2468 \c           mov eax,__LINE__
2469 \c           call stillhere
2470 \c           pop eax
2471 \c %endmacro
2473 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2474 find the crash point.
2476 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2478 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2479 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2480 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2481 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2483 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2484 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2485 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2486 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2487 issued, you are defining the structure, and should define fields
2488 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2489 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2491 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2492 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2494 \c           struc mytype
2495 \c mt_long:  resd 1
2496 \c mt_word:  resw 1
2497 \c mt_byte:  resb 1
2498 \c mt_str:   resb 32
2499 \c           endstruc
2501 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2502 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2503 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2504 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2506 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2507 effect of allowing structures to work with the local label
2508 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2509 more than one structure, you can define the above structure like this:
2511 \c           struc mytype
2512 \c .long:    resd 1
2513 \c .word:    resw 1
2514 \c .byte:    resb 1
2515 \c .str:     resb 32
2516 \c           endstruc
2518 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2519 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2521 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2522 support any form of period notation to refer to the elements of a
2523 structure once you have one (except the above local-label notation),
2524 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2525 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2526 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2527 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2529 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2530 \i{Instances of Structures}
2532 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2533 to do is to declare instances of that structure in your data
2534 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2535 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2536 you code something like this:
2538 \c mystruc:  istruc mytype
2539 \c           at mt_long, dd 123456
2540 \c           at mt_word, dw 1024
2541 \c           at mt_byte, db 'x'
2542 \c           at mt_str, db 'hello, world', 13, 10, 0
2543 \c           iend
2545 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2546 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2547 specified structure field, and then to declare the specified data.
2548 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2549 they were specified in the structure definition.
2551 If the data to go in a structure field requires more than one source
2552 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2553 the \c{AT} line. For example:
2555 \c           at mt_str, db 123,134,145,156,167,178,189
2556 \c           db 190,100,0
2558 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2559 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2560 line:
2562 \c           at mt_str
2563 \c           db 'hello, world'
2564 \c           db 13,10,0
2566 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2568 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2569 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2570 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2571 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2573 \c           align 4                ; align on 4-byte boundary
2574 \c           align 16               ; align on 16-byte boundary
2575 \c           align 8,db 0           ; pad with 0s rather than NOPs
2576 \c           align 4,resb 1         ; align to 4 in the BSS
2577 \c           alignb 4               ; equivalent to previous line
2579 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2580 both compute the number of additional bytes required to bring the
2581 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2582 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2583 perform the alignment.
2585 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2586 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2587 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2588 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2589 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2590 except for special purposes.
2592 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2593 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2594 power of two, or if their second argument generates more than one
2595 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2596 thing.
2598 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
2599 be used within structure definitions:
2601 \c           struc mytype2
2602 \c mt_byte:  resb 1
2603 \c           alignb 2
2604 \c mt_word:  resw 1
2605 \c           alignb 4
2606 \c mt_long:  resd 1
2607 \c mt_str:   resb 32
2608 \c           endstruc
2610 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
2611 relative to the base of the structure.
2613 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
2614 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
2615 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
2616 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
2617 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
2618 check that the section's alignment characteristics are sensible for
2619 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
2621 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
2623 The following preprocessor directives may only be used when TASM 
2624 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch 
2625 (This switch is described in \k{opt-t}.)
2627 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
2629 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
2631 \b\c{%local}  (see \k{local})
2633 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
2635 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of 
2636 parameters passed on the stack.  Stack based parameter passing
2637 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.  
2639 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this 
2640 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly 
2641 convenient to use and is not TASM compatible.  Here is an example 
2642 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
2644 \c some_function:
2645 \c           %push mycontext        ; save the current context 
2646 \c           %stacksize large       ; tell NASM to use bp
2647 \c           %arg i:word, j_ptr:word
2648 \c           mov ax,[i]
2649 \c           mov bx,[j_ptr]
2650 \c           add ax,[bx]
2651 \c           ret
2652 \c           %pop                   ; restore original context 
2654 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds 
2655 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the 
2656 sum in the ax register.  See \k{pushpop} for an explanation of 
2657 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
2659 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
2661 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the 
2662 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.  
2663 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and 
2664 \c{%local} directives.  The \c{%stacksize} directive takes one 
2665 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
2667 \c %stacksize flat
2669 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing 
2670 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
2671 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
2673 \c %stacksize large
2675 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
2676 assumes that a far form of call was used to get to this address 
2677 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
2679 \c %stacksize small
2681 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
2682 different from \c{large} because it also assumes that the old value
2683 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER} 
2684 instruction).  In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and 
2685 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
2686 may have been allocated by \c{ENTER}.  This form is probably most
2687 useful when used in combination with the \c{%local} directive 
2688 (see \k{local}).
2690 \S{local} \i\c{%local} Directive
2692 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
2693 temporary stack variables allocated in a stack frame.  Automatic
2694 local variables in C are an example of this kind of variable.  The
2695 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
2696 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive 
2697 (see \k{arg}).  It allows simplified reference to variables on the
2698 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER} 
2699 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
2700 An example of its use is the following:
2702 \c silly_swap:
2703 \c           %push mycontext        ; save the current context 
2704 \c           %stacksize small       ; tell NASM to use bp
2705 \c           %assign %$localsize 0  ; see text for explanation
2706 \c           %local old_ax:word, old_dx:word
2707 \c           enter %$localsize,0    ; see text for explanation
2708 \c           mov [old_ax],ax        ; swap ax & bx
2709 \c           mov [old_dx],dx        ; and swap dx & cx
2710 \c           mov ax,bx
2711 \c           mov dx,cx
2712 \c           mov bx,[old_ax]
2713 \c           mov cx,[old_dx]
2714 \c           leave                  ; restore old bp
2715 \c           ret                    ;
2716 \c           %pop                   ; restore original context 
2718 The \c{%$localsize} variable is used internally by the 
2719 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the 
2720 current context before the \c{%local} directive may be used.
2721 Failure to do so will result in one expression syntax error for
2722 each \c{%local} variable declared.  It then may be used in 
2723 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
2724 as shown in the example.
2726 \C{directive} \i{Assembler Directives}
2728 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
2729 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
2730 directives. These are described in this chapter.
2732 NASM's directives come in two types: \i{user-level
2733 directives}\e{user-level} directives and \i{primitive
2734 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
2735 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
2736 recommend that users use the user-level forms of the directives,
2737 which are implemented as macros which call the primitive forms.
2739 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
2740 directives are not.
2742 In addition to the universal directives described in this chapter,
2743 each object file format can optionally supply extra directives in
2744 order to control particular features of that file format. These
2745 \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
2746 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
2748 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
2750 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
2751 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
2752 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
2753 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
2755 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
2756 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
2757 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
2758 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
2759 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
2760 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
2761 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
2763 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
2764 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
2765 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
2766 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
2767 device drivers and boot loader software.
2769 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
2770 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
2771 assembler will generate incorrect code because it will be writing
2772 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
2774 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
2775 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
2776 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
2777 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
2778 using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
2779 need an 0x67.
2781 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
2782 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
2783 which has no function other than to call the primitive form.
2785 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
2786 Sections}
2788 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
2789 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
2790 which section of the output file the code you write will be
2791 assembled into. In some object file formats, the number and names of
2792 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
2793 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
2794 define a new section, if you try to switch to a section that does
2795 not (yet) exist.
2797 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
2798 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
2799 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
2800 format, by contrast, does not recognise these section names as being
2801 special, and indeed will strip off the leading period of any section
2802 name that has one.
2804 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
2806 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
2807 functions differently from its primitive form. The primitive form,
2808 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
2809 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
2810 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
2811 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
2812 it. So the user-level directive
2814 \c           SECTION .text
2816 expands to the two lines
2818 \c %define __SECT__ [SECTION .text]
2819 \c           [SECTION .text]
2821 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
2822 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2823 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
2825 \c %macro writefile 2+
2826 \c           [section .data]
2827 \c %%str:    db %2
2828 \c %%endstr:
2829 \c           __SECT__
2830 \c           mov dx,%%str
2831 \c           mov cx,%%endstr-%%str
2832 \c           mov bx,%1
2833 \c           mov ah,0x40
2834 \c           int 0x21
2835 \c %endmacro
2837 This form of the macro, once passed a string to output, first
2838 switches temporarily to the data section of the file, using the
2839 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
2840 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
2841 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
2842 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
2843 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
2844 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
2845 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
2846 code in any of several separate code sections.
2848 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
2850 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
2851 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
2852 physical section, but at the hypothetical section starting at the
2853 given absolute address. The only instructions you can use in this
2854 mode are the \c{RESB} family.
2856 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
2858 \c           absolute 0x1A
2859 \c kbuf_chr  resw 1
2860 \c kbuf_free resw 1
2861 \c kbuf      resw 16
2863 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
2864 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
2865 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
2867 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
2868 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
2870 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
2871 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
2873 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
2874 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
2875 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
2876 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
2878 \c           org 100h               ; it's a .COM program
2879 \c           jmp setup              ; setup code comes last
2880 \c           ; the resident part of the TSR goes here
2881 \c setup:    ; now write the code that installs the TSR here
2882 \c           absolute setup
2883 \c runtimevar1 resw 1
2884 \c runtimevar2 resd 20
2885 \c tsr_end:
2887 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
2888 after the setup has finished running, the space it took up can be
2889 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
2890 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
2891 needs to be made resident.
2893 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
2895 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
2896 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
2897 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
2898 defined in some other module and needs to be referred to by this
2899 one. Not every object-file format can support external variables:
2900 the \c{bin} format cannot.
2902 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
2903 argument is the name of a symbol:
2905 \c           extern _printf
2906 \c           extern _sscanf,_fscanf
2908 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
2909 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
2910 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
2911 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
2912 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
2913 by means of the directive
2915 \c           extern _variable:wrt dgroup
2917 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
2918 only in that it can take only one argument at a time: the support
2919 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
2921 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
2922 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
2923 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
2925 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
2927 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
2928 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
2929 linker errors, some other module must actually \e{define} the
2930 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
2931 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
2933 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
2934 the definition of the symbol.
2936 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
2937 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
2938 \c{GLOBAL} directive. For example:
2940 \c           global _main
2941 \c _main:    ; some code
2943 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
2944 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
2945 example, lets you specify whether global data items are functions or
2946 data:
2948 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
2950 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
2951 user-level form only in that it can take only one argument at a
2952 time.
2954 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
2956 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
2957 A common variable is much like a global variable declared in the
2958 uninitialised data section, so that
2960 \c           common intvar 4
2962 is similar in function to
2964 \c           global intvar
2965 \c           section .bss
2966 \c intvar    resd 1
2968 The difference is that if more than one module defines the same
2969 common variable, then at link time those variables will be
2970 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
2971 at the same piece of memory.
2973 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
2974 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
2975 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
2976 specify the alignment requirements of a common variable:
2978 \c           common commvar 4:near  ; works in OBJ
2979 \c           common intarray 100:4  ; works in ELF: 4 byte aligned
2981 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
2982 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
2983 only one argument at a time.
2985 \C{outfmt} \i{Output Formats}
2987 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
2988 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
2989 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
2990 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
2991 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
2992 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
2994 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
2995 output file based on the input file name and the chosen output
2996 format. This will be generated by removing the \i{extension}
2997 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
2998 name, and substituting an extension defined by the output format.
2999 The extensions are given with each format below.
3001 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3003 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3004 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3005 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3006 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3007 is also useful for \i{operating-system} and \i{boot loader}
3008 development.
3010 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
3011 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
3012 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
3013 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
3014 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
3015 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
3016 aligned on a four-byte boundary.
3018 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
3019 will be directed by default into the \c{.text} section.
3021 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3022 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3023 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3024 directive.
3026 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3027 leaves your file name as it is once the original extension has been
3028 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3029 into a binary file called \c{binprog}.
3031 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3033 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3034 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3035 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3036 the program begins at when it is loaded into memory.
3038 For example, the following code will generate the longword
3039 \c{0x00000104}:
3041 \c           org 0x100
3042 \c           dd label
3043 \c label:
3045 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3046 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3047 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3048 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3049 offset which is added to all internal address references within the
3050 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3051 does. See \k{proborg} for further comments.
3053 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3054 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3056 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3057 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3058 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3059 end of the section-definition line. For example,
3061 \c           section .data align=16
3063 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3064 aligned on a 16-byte boundary.
3066 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3067 section start address must be forced to zero. The alignment value
3068 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3069 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3071 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3073 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3074 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3075 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3076 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3078 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3080 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3081 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3082 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3083 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3084 file format.
3086 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3087 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3088 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3090 If your source file contains code before specifying an explicit
3091 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3092 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3094 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3095 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3096 address of the segment. So, for example:
3098 \c           segment data
3099 \c dvar:     dw 1234
3100 \c           segment code
3101 \c function: mov ax,data            ; get segment address of data
3102 \c           mov ds,ax              ; and move it into DS
3103 \c           inc word [dvar]        ; now this reference will work
3104 \c           ret
3106 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3107 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3108 like
3110 \c           extern foo
3111 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment of foo
3112 \c           mov ds,ax
3113 \c           mov ax,data            ; a different segment
3114 \c           mov es,ax
3115 \c           mov ax,[ds:foo]        ; this accesses `foo'
3116 \c           mov [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3118 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3119 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3121 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3122 directive to allow you to specify various properties of the segment
3123 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3124 end of the segment-definition line. For example,
3126 \c           segment code private align=16
3128 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3129 segment, and requires that the portion of it described in this code
3130 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3132 The available qualifiers are:
3134 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3135 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3136 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3137 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3138 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3139 than stuck end-to-end.
3141 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3142 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3143 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3144 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3145 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3146 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3147 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3148 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3149 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3151 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3152 indicates to the linker that segments of the same class should be
3153 placed near each other in the output file. The class name can be any
3154 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3156 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3157 as an argument, and provides overlay information to an
3158 overlay-capable linker.
3160 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3161 the effect of recording the choice in the object file and also
3162 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3163 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3165 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3166 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3167 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3168 defines the group if it is not already defined.
3170 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3171 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3172 are currently known to make sensible use of this feature;
3173 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3174 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3175 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3177 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3178 class, no overlay, and \c{USE16}.
3180 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3182 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3183 single segment register can be used to refer to all the segments in
3184 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3185 you can code
3187 \c           segment data
3188 \c           ; some data
3189 \c           segment bss
3190 \c           ; some uninitialised data
3191 \c           group dgroup data bss
3193 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3194 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3195 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3196 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3197 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3198 segment register.
3200 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3201 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3202 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3203 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3204 base rather than the segment base.
3206 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3207 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3208 segment which is part of more than one group will default to being
3209 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3211 A group does not have to contain any segments; you can still make
3212 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3213 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3214 \c{FLAT} with no segments in it.
3216 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3218 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3219 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3220 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3221 segment, group and symbol names that are written to the object file
3222 to be forced to upper case just before being written. Within a
3223 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3224 be written entirely in upper case if desired.
3226 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3228 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3229 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3231 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3232 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3233 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3234 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3236 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3237 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3238 wish to import and the name of the library you wish to import it
3239 from. For example:
3241 \c           import WSAStartup wsock32.dll
3243 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3244 known in the library you are importing it from, in case this is not
3245 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3246 once you have imported it. For example:
3248 \c           import asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3250 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3251 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3253 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3254 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3255 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3256 using the \c{EXPORT} directive.
3258 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3259 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3260 optional second parameter (separated by white space from the first)
3261 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3262 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3263 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3264 off.
3266 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3267 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3268 space. If further parameters are given, the external name must also
3269 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3270 available attributes are:
3272 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3273 resident by the system loader. This is an optimisation for
3274 frequently used symbols imported by name.
3276 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3277 does not make use of any initialised data.
3279 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3280 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3281 between 32-bit and 16-bit segments.
3283 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3284 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3285 the desired number.
3287 For example:
3289 \c           export myfunc
3290 \c           export myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3291 \c           export myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3292 \c           export myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3294 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3295 Point}
3297 OMF linkers require exactly one of the object files being linked to
3298 define the program entry point, where execution will begin when the
3299 program is run. If the object file that defines the entry point is
3300 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3301 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3302 begin.
3304 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3305 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3307 If you declare an external symbol with the directive
3309 \c           extern foo
3311 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3312 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3313 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3314 \c{foo} you will usually need to do something like
3316 \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment base
3317 \c           mov es,ax              ; move it into ES
3318 \c           mov ax,[es:foo]        ; and use offset `foo' from it
3320 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3321 is going to be accessible from a given segment or group, say
3322 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3323 simply code
3325 \c           mov ax,[foo wrt dgroup]
3327 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3328 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3329 alternative form
3331 \c           extern foo:wrt dgroup
3333 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3334 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3335 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3336 \c{foo wrt dgroup}.
3338 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3339 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3340 your program. It can also be applied to common variables: see
3341 \k{objcommon}.
3343 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3344 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3346 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3347 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3348 specify which your variables should be by the use of the syntax
3350 \c           common nearvar 2:near  ; `nearvar' is a near common
3351 \c           common farvar 10:far   ; and `farvar' is far
3353 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3354 OMF specification says that they are declared as a number of
3355 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3356 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3357 five-byte elements or one ten-byte element.
3359 Some OMF linkers require the \I{element size, in common
3360 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3361 the variable size, to match when resolving common variables declared
3362 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3363 the element size on your far common variables. This is done by the
3364 following syntax:
3366 \c           common c_5by2 10:far 5 ; two five-byte elements
3367 \c           common c_2by5 10:far 2 ; five two-byte elements
3369 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3370 keyword is not required when an element size is specified, since
3371 only far commons may have element sizes at all. So the above
3372 declarations could equivalently be
3374 \c           common c_5by2 10:5     ; two five-byte elements
3375 \c           common c_2by5 10:2     ; five two-byte elements
3377 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3378 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3379 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3381 \c           common foo 10:wrt dgroup
3382 \c           common bar 16:far 2:wrt data
3383 \c           common baz 24:wrt data:6
3385 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3387 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3388 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3389 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3390 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3392 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3394 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3395 COFF (Common Object File Format) standard, the object files produced
3396 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3397 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3398 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3399 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3400 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3401 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3403 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3404 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3406 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3407 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3408 and properties of sections you declare. Section types and properties
3409 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3410 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3411 these qualifiers.
3413 The available qualifiers are:
3415 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3416 code section. This marks the section as readable and executable, but
3417 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3418 section is code.
3420 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3421 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3422 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3423 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3425 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3426 which is not included in the executable file by the linker, but may
3427 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3428 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3429 linker to interpret the contents of the section as command-line
3430 options.
3432 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3433 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3434 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3435 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3436 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3437 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3438 sections, and 4-byte alignment for data (and BSS) sections.
3439 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3440 alignment), though the value does not matter.
3442 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3443 qualifiers are:
3445 \c           section .text code align=16
3446 \c           section .data data align=4
3447 \c           section .bss bss align=4
3449 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3451 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
3453 The \c{coff} output type produces COFF object files suitable for
3454 linking with the \i{DJGPP} linker.
3456 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3458 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
3459 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
3460 the \c{info} section type are not supported.
3462 \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
3463 Format}Object Files
3465 The \c{elf} output format generates ELF32 (Executable and Linkable
3466 Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
3467 output file-name extension of \c{.o}.
3469 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
3470 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
3472 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
3473 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3474 and properties of sections you declare. Section types and properties
3475 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
3476 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
3477 overridden by these qualifiers.
3479 The available qualifiers are:
3481 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
3482 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
3483 which is not, such as an informational or comment section.
3485 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
3486 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
3487 which should not.
3489 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
3490 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
3491 not.
3493 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
3494 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
3495 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
3496 contents given, such as a BSS section.
3498 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3499 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
3500 requirements of the section.
3502 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3503 qualifiers are:
3505 \c           section .text progbits alloc   exec nowrite align=16
3506 \c           section .data progbits alloc noexec   write align=4
3507 \c           section .bss    nobits alloc noexec   write align=4
3508 \c           section other progbits alloc noexec nowrite align=1
3510 (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
3511 treated by default like \c{other} in the above code.)
3513 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
3514 Symbols and \i\c{WRT}
3516 The ELF specification contains enough features to allow
3517 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
3518 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
3519 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
3520 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
3522 Since ELF does not support segment-base references, the \c{WRT}
3523 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
3524 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
3525 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
3526 types.
3528 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
3529 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
3530 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
3531 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
3533 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
3534 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
3535 beginning of the current section to the global offset table.
3536 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
3537 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
3538 result to get the real address of the GOT.
3540 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
3541 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
3542 the specified location, so that adding on the address of the GOT
3543 would give the real address of the location you wanted.
3545 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
3546 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
3547 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
3548 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
3549 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
3550 address of the symbol.
3552 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
3553 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
3554 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
3555 only use this in contexts which would generate a PC-relative
3556 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
3557 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
3558 entries absolutely.
3560 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
3561 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
3562 relative to the start of the section and then adding on the offset
3563 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
3564 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
3565 peculiarity of the dynamic linker.
3567 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
3568 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
3570 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
3571 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
3573 ELF object files can contain more information about a global symbol
3574 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
3575 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
3576 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
3577 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
3578 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
3579 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
3580 to specify these features.
3582 You can specify whether a global variable is a function or a data
3583 object by suffixing the name with a colon and the word
3584 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
3585 \c{data}.) For example:
3587 \c           global hashlookup:function, hashtable:data
3589 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
3590 \c{hashtable} as a data object.
3592 You can also specify the size of the data associated with the
3593 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
3594 forward references) after the type specifier. Like this:
3596 \c           global hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
3597 \c hashtable:
3598 \c           db this,that,theother  ; some data here
3599 \c .end:
3601 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
3602 place that information into the ELF symbol table.
3604 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
3605 writing shared library code. For more information, see
3606 \k{picglobal}.
3608 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive\I{COMMON,
3609 elf extensions to}
3611 ELF also allows you to specify alignment requirements \I{common
3612 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
3613 common variables. This is done by putting a number (which must be a
3614 power of two) after the name and size of the common variable,
3615 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
3616 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
3618 \c           common dwordarray 128:4
3620 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
3621 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
3623 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
3625 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
3626 used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
3627 object files in that the magic number in the first four bytes of the
3628 file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
3629 example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
3630 implementation doesn't.)
3632 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3634 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
3635 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
3636 extensions to any standard directives. It supports only the three
3637 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3639 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
3640 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
3642 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
3643 used by the various free BSD Unix clones, NetBSD, FreeBSD and
3644 OpenBSD. For simple object files, this object format is exactly the
3645 same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
3646 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
3647 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
3648 format, so you can use it to write BSD \i{shared libraries}.
3650 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3652 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
3653 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
3654 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
3655 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
3656 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
3658 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
3659 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
3660 this.
3662 \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
3664 The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
3665 file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
3666 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
3667 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
3668 itself \c{a.out}.
3670 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
3671 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3673 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
3674 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
3675 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
3676 directives. It supports only the three \i{standard section names}
3677 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3679 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
3680 Format}
3682 The \c{rdf} output format produces RDOFF object files. RDOFF
3683 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
3684 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
3685 format the internal structure of the assembler.
3687 RDOFF is not used by any well-known operating systems. Those writing
3688 their own systems, however, may well wish to use RDOFF as their
3689 object format, on the grounds that it is designed primarily for
3690 simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
3692 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
3693 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
3694 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an RDF static-library
3695 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
3696 execute an RDF executable under Linux.
3698 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
3699 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
3701 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
3703 RDOFF contains a mechanism for an object file to demand a given
3704 library to be linked to the module, either at load time or run time.
3705 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
3706 which is the name of the module:
3708 \c           library mylib.rdl
3710 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
3712 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
3713 configuration. If you are building your own NASM executable from the
3714 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
3715 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
3717 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
3718 it outputs a text file which contains a complete list of all the
3719 transactions between the main body of NASM and the output-format
3720 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
3721 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
3722 of the various requests the main program makes of the output driver,
3723 and in what order they happen.
3725 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
3727 \c nasm -f dbg filename.asm
3729 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
3730 However, this will not work well on files which were designed for a
3731 different object format, because each object format defines its own
3732 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
3733 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
3734 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
3735 native object format selected:
3737 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
3738 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
3740 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
3741 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
3742 directives are converted into primitive form correctly. Then the
3743 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
3744 the final diagnostic output.
3746 This workaround will still typically not work for programs intended
3747 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
3748 directives have side effects of defining the segment and group names
3749 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
3750 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
3751 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
3752 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
3754 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
3755 them all to its output file.
3757 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
3759 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
3760 when writing 16-bit code to run under MS-DOS or Windows 3.x. It
3761 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
3762 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
3763 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
3765 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
3767 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
3768 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
3769 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
3770 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
3771 support the \c{.COM} format.
3773 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
3774 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
3775 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
3776 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
3777 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
3778 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
3779 Yann Guidon for contributing the code for this.
3781 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
3782 future releases.
3784 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
3786 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
3787 by linking \c{.OBJ} files together.
3789 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
3790 linker; if you have none of these, there is a free linker called
3791 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
3792 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
3793 An LZH archiver can be found at
3794 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
3795 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
3796 sources) called \i{FREELINK}, available from
3797 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
3798 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
3799 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
3801 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
3802 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
3803 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
3804 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
3805 point, the linker will not know what value to give the entry-point
3806 field in the output file header; if more than one defines a start
3807 point, the linker will not know \e{which} value to use.
3809 An example of a NASM source file which can be assembled to a
3810 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
3811 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
3812 the segment registers, and declaring a start point. This file is
3813 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
3814 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
3816 \c           segment code
3817 \c 
3818 \c ..start:  mov ax,data
3819 \c           mov ds,ax
3820 \c           mov ax,stack
3821 \c           mov ss,ax
3822 \c           mov sp,stacktop
3824 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
3825 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
3826 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
3827 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
3828 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
3829 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
3830 execute on.
3832 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
3833 beginning of this code, which means that will be the entry point
3834 into the resulting executable file.
3836 \c           mov dx,hello
3837 \c           mov ah,9
3838 \c           int 0x21
3840 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
3841 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
3842 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
3843 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
3845 \c           mov ax,0x4c00
3846 \c           int 0x21
3848 This terminates the program using another DOS system call.
3850 \c           segment data
3851 \c hello:    db 'hello, world', 13, 10, '$'
3853 The data segment contains the string we want to display.
3855 \c           segment stack stack
3856 \c           resb 64
3857 \c stacktop:
3859 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
3860 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
3861 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
3862 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
3863 necessary to the correct running of the program, but linkers are
3864 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
3865 type \c{STACK}.
3867 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
3868 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
3869 world' and then exit.
3871 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
3873 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
3874 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
3875 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
3876 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
3877 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
3878 \c{.EXE} files.
3880 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
3881 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
3882 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
3884 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
3885 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
3886 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
3887 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
3888 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
3889 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
3890 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
3891 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
3892 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
3894 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
3895 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
3896 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
3897 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
3898 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
3899 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
3900 explicitly issue one of your own.
3902 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
3903 since this would require a relocation in the header, and things
3904 would get a lot more complicated. So you should get your segment
3905 base by copying it out of \c{CS} instead.
3907 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
3908 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
3909 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
3910 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
3911 \c{EXE_stack 64}.
3913 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
3914 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
3915 \c{binexe.asm}.
3917 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
3919 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
3920 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
3921 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
3922 output format.
3924 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
3926 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
3927 segment (though the segment may change). Execution then begins at
3928 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
3929 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
3930 like
3932 \c           org 100h
3933 \c           section .text
3934 \c start:    ; put your code here
3935 \c           section .data
3936 \c           ; put data items here
3937 \c           section .bss
3938 \c           ; put uninitialised data here
3940 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
3941 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
3942 you want to and the code will still end up at the front of the file
3943 where it belongs.
3945 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
3946 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
3947 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
3948 this will be free memory when the program is run. Therefore you
3949 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
3950 run.
3952 To assemble the above program, you should use a command line like
3954 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
3956 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
3957 explicit output file name were specified, so you have to override it
3958 and give the desired file name.
3960 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
3962 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
3963 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
3964 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
3965 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
3966 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
3967 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
3968 file.
3970 If you do this, you need to take care of several things:
3972 \b The first object file containing code should start its code
3973 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
3974 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
3975 segment, so that the linker or converter program does not have to
3976 adjust address references within the file when generating the
3977 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
3978 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
3979 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
3980 in MASM-compatible assemblers.
3982 \b You don't need to define a stack segment.
3984 \b All your segments should be in the same group, so that every time
3985 your code or data references a symbol offset, all offsets are
3986 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
3987 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
3989 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
3991 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
3992 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
3993 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
3994 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
3995 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
3996 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
3997 your code segment.
3999 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4000 the various routines inside the driver which do the work. This
4001 structure should be defined at the start of the code segment, even
4002 though it is not actually code.
4004 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4005 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4006 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4007 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4009 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4011 This section covers the basics of writing assembly routines that
4012 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4013 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4014 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4016 \S{16cunder} External Symbol Names
4018 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4019 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4020 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4021 appears in the C program. So, for example, the function a C
4022 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4023 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4024 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4025 not have to worry about name clashes with C symbols.
4027 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4028 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4030 \c %macro cglobal 1
4031 \c           global _%1
4032 \c %define %1 _%1
4033 \c %endmacro
4035 \c %macro cextern 1
4036 \c           extern _%1
4037 \c %define %1 _%1
4038 \c %endmacro
4040 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4041 \c{%rep} construct could solve this.)
4043 If you then declare an external like this:
4045 \c           cextern printf
4047 then the macro will expand it as
4049 \c           extern _printf
4050 \c %define printf _printf
4052 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4053 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4055 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4056 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4057 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4059 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4061 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4062 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4063 writing for. This means you have to keep track of the following
4064 things:
4066 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4067 functions are near. This means that function pointers, when stored
4068 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4069 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4070 never changes its value, and always gives the segment part of the
4071 full function address), and that functions are called using ordinary
4072 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4073 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4074 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4075 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4077 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4078 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4079 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4080 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4081 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4082 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4083 \c{CALL FAR} to call external routines.
4085 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4086 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4087 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4088 segment part of the full data item address).
4090 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4091 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4092 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4093 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4094 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4095 pointers you are passed.
4097 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4098 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4099 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4100 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4101 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4103 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4104 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4105 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4106 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4107 and global data items can both be accessed easily without changing
4108 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4109 segments. However, some memory models (though not the standard
4110 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4111 same value to be removed. Be careful about functions' local
4112 variables in this latter case.
4114 In models with a single code segment, the segment is called
4115 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4116 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4117 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4118 called \i\c{_DATA}.
4120 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4122 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4123 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4124 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4125 doing the calling and the function which gets called.
4127 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4128 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4129 argument specified to the function is pushed last).
4131 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4132 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4133 memory model.
4135 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4136 actually necessary, in functions which do not need to access their
4137 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4138 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4139 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4140 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4141 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4142 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4144 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4145 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4146 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4147 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4148 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4149 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4150 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4151 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4152 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4153 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4154 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4155 parameters in reverse order means that the function knows where to
4156 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4157 remaining ones.
4159 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4160 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4161 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4163 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4164 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4165 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4166 compiler) returned in \c{ST0}.
4168 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4169 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4170 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4171 memory model.
4173 \b When the caller regains control from the callee, the function
4174 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4175 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4176 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4177 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4178 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4179 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4180 removing.
4182 It is instructive to compare this calling convention with that for
4183 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4184 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4185 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4186 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4187 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4188 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4189 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4190 which means that a compiler can give better guarantees about
4191 sequence points without performance suffering.
4193 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4194 The following example is for small model:
4196 \c           global _myfunc
4197 \c _myfunc:  push bp
4198 \c           mov bp,sp
4199 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4200 \c           mov bx,[bp+4]          ; first parameter to function
4201 \c           ; some more code
4202 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4203 \c           pop bp
4204 \c           ret
4206 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4207 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4208 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4209 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4210 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4211 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4213 At the other end of the process, to call a C function from your
4214 assembly code, you would do something like this:
4216 \c           extern _printf
4217 \c           ; and then, further down...
4218 \c           push word [myint]      ; one of my integer variables
4219 \c           push word mystring     ; pointer into my data segment
4220 \c           call _printf
4221 \c           add sp,byte 4          ; `byte' saves space
4222 \c           ; then those data items...
4223 \c           segment _DATA
4224 \c myint     dw 1234
4225 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4227 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4228 code
4230 \c     int myint = 1234;
4231 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4233 In large model, the function-call code might look more like this. In
4234 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4235 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4236 it first.
4238 \c           push word [myint]
4239 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4240 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4241 \c           call far _printf
4242 \c           add sp,byte 6
4244 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4245 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4246 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4247 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4248 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4249 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4250 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4251 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4252 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4253 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4254 word of parameters.
4256 \S{16cdata} Accessing Data Items
4258 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4259 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4260 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4261 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4262 accessed from assembler as
4264 \c           extern _i
4265 \c           mov ax,[_i]
4267 And to declare your own integer variable which C programs can access
4268 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4269 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4271 \c           global _j
4272 \c _j        dw 0
4274 To access a C array, you need to know the size of the components of
4275 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4276 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4277 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4278 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4279 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4280 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4281 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4283 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4284 the base of the structure to the field you are interested in. You
4285 can either do this by converting the C structure definition into a
4286 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4287 one offset and using just that.
4289 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4290 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4291 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4292 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4293 Typically, you might find that a structure like
4295 \c struct {
4296 \c     char c;
4297 \c     int i;
4298 \c } foo;
4300 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4301 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4302 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4303 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4304 out how your own compiler does it.
4306 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4308 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4309 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4310 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4311 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4312 the work involved in keeping track of the calling convention.
4314 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built 
4315 into NASM's preprocessor.  See \k{tasmcompat} for details.)
4317 An example of an assembly function using the macro set is given
4318 here:
4320 \c           proc _nearproc
4321 \c %$i       arg
4322 \c %$j       arg
4323 \c           mov ax,[bp + %$i]
4324 \c           mov bx,[bp + %$j]
4325 \c           add ax,[bx]
4326 \c           endproc
4328 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4329 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4330 integer. It returns \c{i + *j}.
4332 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4333 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4334 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4335 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4336 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4337 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4338 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4340 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4341 compact-model code) by default. You can have it generate far
4342 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
4343 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
4344 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
4345 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
4346 dependency on whether data pointers are far or not.
4348 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4349 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
4350 many function parameters will be of type \c{int}.
4352 The large-model equivalent of the above function would look like this:
4354 \c %define FARCODE
4355 \c           proc _farproc
4356 \c %$i       arg
4357 \c %$j       arg 4
4358 \c           mov ax,[bp + %$i]
4359 \c           mov bx,[bp + %$j]
4360 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4361 \c           add ax,[bx]
4362 \c           endproc
4364 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
4365 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
4366 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
4368 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
4370 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
4371 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
4373 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
4374 not required for Pascal.
4376 \b The memory model is always large: functions are far, data
4377 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
4378 (Actually, some functions are near, but only those functions that
4379 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
4380 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
4381 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
4382 data declared in a Pascal program goes into the default data
4383 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
4384 when control is passed to your assembly code. The only things that
4385 do not live in the default data segment are local variables (they
4386 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
4387 data \e{pointers}, however, are far.
4389 \b The function calling convention is different - described below.
4391 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
4393 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
4394 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
4395 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
4397 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
4399 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
4400 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
4401 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
4402 used to denote the function doing the calling and the function which
4403 gets called.
4405 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4406 after another, in normal order (left to right, so that the first
4407 argument specified to the function is pushed first).
4409 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
4410 control to the callee.
4412 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4413 actually necessary, in functions which do not need to access their
4414 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4415 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4416 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4417 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4418 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
4419 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4421 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4422 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4423 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4424 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
4425 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
4426 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
4427 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
4429 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4430 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4431 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4433 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4434 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4435 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
4436 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
4437 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
4438 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
4439 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
4440 places the returned string value at that location. The pointer is
4441 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
4442 \c{RETF} instruction.
4444 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4445 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4446 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
4447 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
4448 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
4449 to be removed from the stack as a side effect of the return
4450 instruction.
4452 \b When the caller regains control from the callee, the function
4453 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
4454 do nothing further.
4456 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
4457 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
4459 \c           global myfunc
4460 \c myfunc:   push bp
4461 \c           mov bp,sp
4462 \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
4463 \c           mov bx,[bp+8]          ; first parameter to function
4464 \c           mov bx,[bp+6]          ; second parameter to function
4465 \c           ; some more code
4466 \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
4467 \c           pop bp
4468 \c           retf 4                 ; total size of params is 4
4470 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
4471 assembly code, you would do something like this:
4473 \c           extern SomeFunc
4474 \c           ; and then, further down...
4475 \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
4476 \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
4477 \c           push word [myint]      ; one of my variables
4478 \c           call far SomeFunc
4480 This is equivalent to the Pascal code
4482 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
4483 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
4485 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
4486 Name Restrictions
4488 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
4489 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
4490 reading and understanding the various information contained in a
4491 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
4492 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
4493 restrictions:
4495 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
4496 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
4498 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
4499 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
4501 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
4502 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
4504 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
4505 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
4507 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
4509 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
4510 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
4511 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
4512 definition ensures that functions are far (it implies
4513 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
4514 generated with an operand.
4516 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
4517 argument offsets; you must declare your function's arguments in
4518 reverse order. For example:
4520 \c %define PASCAL
4521 \c           proc _pascalproc
4522 \c %$j       arg 4
4523 \c %$i       arg
4524 \c           mov ax,[bp + %$i]
4525 \c           mov bx,[bp + %$j]
4526 \c           mov es,[bp + %$j + 2]
4527 \c           add ax,[bx]
4528 \c           endproc
4530 This defines the same routine, conceptually, as the example in
4531 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
4532 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
4533 and the contents of the pointer. The only difference between this
4534 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
4535 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
4536 reverse order.
4538 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
4540 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
4541 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
4542 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
4543 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
4544 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
4545 shared libraries.
4547 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
4548 Win32, DJGPP or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat memory
4549 model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
4550 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
4551 address space no matter what segment you work relative to, and that
4552 you should ignore all segment registers completely. When writing
4553 flat-model application code, you never need to use a segment
4554 override or modify any segment register, and the code-section
4555 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
4556 space as the data-section addresses you access your variables by and
4557 the stack-section addresses you access local variables and procedure
4558 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
4559 offset part.
4561 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
4563 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
4564 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
4565 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
4567 \S{32cunder} External Symbol Names
4569 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
4570 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
4571 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4572 appears in the C program. However, not all of them do: the ELF
4573 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
4574 underscore on their assembly-language names.
4576 The older Linux \c{a.out} C compiler, all Win32 compilers, DJGPP,
4577 and NetBSD and FreeBSD, all use the leading underscore; for these
4578 compilers, the macros \c{cextern} and \c{cglobal}, as given in
4579 \k{16cunder}, will still work. For ELF, though, the leading
4580 underscore should not be used.
4582 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
4584 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
4585 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
4586 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
4587 to denote the function doing the calling and the function which gets
4588 called.
4590 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4591 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4592 argument specified to the function is pushed last).
4594 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
4595 control to the callee.
4597 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4598 actually necessary, in functions which do not need to access their
4599 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
4600 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
4601 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
4602 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
4603 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
4604 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
4606 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
4607 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
4608 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
4609 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
4610 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
4611 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
4612 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
4613 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
4614 pushing of the parameters in reverse order means that the function
4615 knows where to find its first parameter, which tells it the number
4616 and type of the remaining ones.
4618 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
4619 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4620 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
4622 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4623 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
4624 of the value. Floating-point results are typically returned in
4625 \c{ST0}.
4627 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
4628 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4629 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
4631 \b When the caller regains control from the callee, the function
4632 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4633 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
4634 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4635 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4636 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4637 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4638 removing.
4640 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
4641 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
4642 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
4643 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
4644 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
4645 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
4646 still pushed in right-to-left order.
4648 Thus, you would define a function in C style in the following way:
4650 \c           global _myfunc
4651 \c _myfunc:  push ebp
4652 \c           mov ebp,esp
4653 \c           sub esp,0x40           ; 64 bytes of local stack space
4654 \c           mov ebx,[ebp+8]        ; first parameter to function
4655 \c           ; some more code
4656 \c           leave                  ; mov esp,ebp / pop ebp
4657 \c           ret
4659 At the other end of the process, to call a C function from your
4660 assembly code, you would do something like this:
4662 \c           extern _printf
4663 \c           ; and then, further down...
4664 \c           push dword [myint]     ; one of my integer variables
4665 \c           push dword mystring    ; pointer into my data segment
4666 \c           call _printf
4667 \c           add esp,byte 8         ; `byte' saves space
4668 \c           ; then those data items...
4669 \c           segment _DATA
4670 \c myint     dd 1234
4671 \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4673 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
4675 \c     int myint = 1234;
4676 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4678 \S{32cdata} Accessing Data Items
4680 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4681 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4682 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4683 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4684 accessed from assembler as
4686 \c           extern _i
4687 \c           mov eax,[_i]
4689 And to declare your own integer variable which C programs can access
4690 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4691 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4693 \c           global _j
4694 \c _j        dd 0
4696 To access a C array, you need to know the size of the components of
4697 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
4698 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4699 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
4700 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4701 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
4702 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
4703 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
4704 are also 4 bytes long.
4706 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4707 the base of the structure to the field you are interested in. You
4708 can either do this by converting the C structure definition into a
4709 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
4710 one offset and using just that.
4712 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4713 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4714 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
4715 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4716 Typically, you might find that a structure like
4718 \c struct {
4719 \c     char c;
4720 \c     int i;
4721 \c } foo;
4723 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
4724 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
4725 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
4726 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4727 out how your own compiler does it.
4729 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
4731 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
4732 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
4733 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4734 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4735 the work involved in keeping track of the calling convention.
4737 An example of an assembly function using the macro set is given
4738 here:
4740 \c           proc _proc32
4741 \c %$i       arg
4742 \c %$j       arg
4743 \c           mov eax,[ebp + %$i]
4744 \c           mov ebx,[ebp + %$j]
4745 \c           add eax,[ebx]
4746 \c           endproc
4748 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
4749 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4750 integer. It returns \c{i + *j}.
4752 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4753 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4754 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4755 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4756 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4757 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4758 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4760 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4761 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
4762 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
4764 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
4765 Libraries}
4767 ELF replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
4768 because it contains support for \i{position-independent code}
4769 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
4770 supports the ELF position-independent code features, so you can
4771 write Linux ELF shared libraries in NASM.
4773 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
4774 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
4775 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
4776 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
4778 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
4779 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
4780 of the running process. The contents of the library's code section
4781 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
4783 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
4784 this:
4786 \c           mov eax,[myvar]        ; WRONG
4788 Instead, the linker provides an area of memory called the
4789 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
4790 constant distance from your library's code, so if you can find out
4791 where your library is loaded (which is typically done using a
4792 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
4793 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
4794 linker-generated entries in the GOT.
4796 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
4797 restrictions: since the data section is writable, it has to be
4798 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
4799 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
4800 you can put ordinary types of relocation in the data section without
4801 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
4803 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
4805 Each code module in your shared library should define the GOT as an
4806 external symbol:
4808 \c           extern _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
4809 \c           extern __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
4811 At the beginning of any function in your shared library which plans
4812 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
4813 address of the GOT. This is typically done by writing the function
4814 in this form:
4816 \c func:     push ebp
4817 \c           mov ebp,esp
4818 \c           push ebx
4819 \c           call .get_GOT
4820 \c .get_GOT: pop ebx
4821 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
4822 \c           ; the function body comes here
4823 \c           mov ebx,[ebp-4]
4824 \c           mov esp,ebp
4825 \c           pop ebp
4826 \c           ret
4828 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
4829 second leading underscore.)
4831 The first two lines of this function are simply the standard C
4832 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
4833 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
4834 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
4835 libraries use this register to store the address of the GOT.
4837 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
4838 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
4839 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
4840 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
4841 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
4842 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
4843 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
4844 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
4845 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
4846 section. (Actually, ELF encodes it as the offset from the operand
4847 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
4848 deliberately, so you do things the same way for both ELF and BSD.)
4849 So the instruction then \e{adds} the beginning of the section, to
4850 get the real address of the GOT, and subtracts the value of
4851 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
4852 that instruction has finished,
4853 \c{EBX} contains the address of the GOT.
4855 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
4856 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
4857 those three instructions into a macro and safely ignore them:
4859 \c %macro get_GOT 0
4860 \c           call %%getgot
4861 \c %%getgot: pop ebx
4862 \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
4863 \c %endmacro
4865 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
4867 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
4868 your data items. Most variables will reside in the sections you have
4869 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
4870 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
4871 way this works is like this:
4873 \c           lea eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
4875 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
4876 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
4877 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
4878 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
4880 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
4881 them, they are shared between code modules in the library, but do
4882 not get exported from the library to the program that loaded it.
4883 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
4884 can access them in the same way as local variables, using the above
4885 \c{..gotoff} mechanism.
4887 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
4888 handles this relocation type, there must be at least one non-local
4889 symbol in the same section as the address you're trying to access.
4891 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
4893 If your library needs to get at an external variable (external to
4894 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
4895 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
4896 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
4897 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
4898 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
4899 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
4900 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
4901 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
4902 you would code
4904 \c           mov eax,[ebx+extvar wrt ..got]
4906 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
4907 linker, when it builds the shared library, collects together every
4908 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
4909 has every necessary entry present.
4911 Common variables must also be accessed in this way.
4913 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
4915 If you want to export symbols to the user of the library, you have
4916 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
4917 you have to give the size of the data item. This is because the
4918 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
4919 entries for any exported functions, and also moves exported data
4920 items away from the library's data section in which they were
4921 declared.
4923 So to export a function to users of the library, you must use
4925 \c           global func:function   ; declare it as a function
4926 \c func:     push ebp
4927 \c           ; etc.
4929 And to export a data item such as an array, you would have to code
4931 \c           global array:data array.end-array ; give the size too
4932 \c array:    resd 128
4933 \c .end:
4935 Be careful: If you export a variable to the library user, by
4936 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
4937 end up living in the data section of the main program, rather than
4938 in your library's data section, where you declared it. So you will
4939 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
4940 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
4941 effectively, it has become).
4943 Equally, if you need to store the address of an exported global in
4944 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
4945 sort of code:
4947 \c dataptr:  dd global_data_item    ; WRONG
4949 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
4950 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
4951 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
4952 pointing at your data section instead of at the exported global
4953 which resides elsewhere.
4955 Instead of the above code, then, you must write
4957 \c dataptr:  dd global_data_item wrt ..sym
4959 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
4960 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
4961 at that address, rather than just relocating by section base.
4963 Either method will work for functions: referring to one of your
4964 functions by means of
4966 \c funcptr:  dd my_function
4968 will give the user the address of the code you wrote, whereas
4970 \c funcptr:  dd my_function wrt ..sym
4972 will give the address of the procedure linkage table for the
4973 function, which is where the calling program will \e{believe} the
4974 function lives. Either address is a valid way to call the function.
4976 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
4978 Calling procedures outside your shared library has to be done by
4979 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
4980 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
4981 library code can make calls to the PLT in a position-independent
4982 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
4983 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
4984 in the main program can be transparently passed off to their real
4985 destinations.
4987 To call an external routine, you must use another special PIC
4988 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
4989 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
4990 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
4991 ..plt}.
4993 \S{link} Generating the Library File
4995 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
4996 you then generate your shared library with a command such as
4998 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
4999 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5001 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5002 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5003 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5004 library file name, with a version number, into the library:
5006 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5008 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5009 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5011 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5013 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5014 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5015 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5016 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5017 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5018 one, or jumps between different-size segments.
5020 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5022 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5023 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5024 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5025 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5026 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5027 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5028 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5029 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5031 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5032 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5033 segment, so just coding, for example,
5035 \c           jmp 0x1234:0x56789ABC  ; wrong!
5037 will not work, since the offset part of the address will be
5038 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5039 one.
5041 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5042 generate the required instruction by coding it manually, using
5043 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5044 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5046 \c           jmp dword 0x1234:0x56789ABC  ; right
5048 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5049 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5050 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5051 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5052 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5053 segment to a 32-bit one.
5055 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5056 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5058 \c           jmp word 0x8765:0x4321 ; 32 to 16 bit
5060 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5061 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5062 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5064 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5065 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5067 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5068 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5069 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5070 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
5071 32-bit segment, or vice versa.
5073 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
5074 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
5075 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
5076 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
5078 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
5079 the address, since any effective address containing a 32-bit
5080 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
5082 \c           mov eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
5083 \c           mov dword [fs:eax],0x11223344
5085 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
5086 instruction and a register) if you already know the precise offset
5087 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
5088 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
5089 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
5091 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
5092 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
5094 \c           mov dword [fs:dword my_offset],0x11223344
5096 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
5097 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
5098 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
5100 \c           mov dword [dword fs:my_offset],0x11223344
5102 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
5103 which controls the size of the data stored at the address, with the
5104 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
5105 address itself. The two can quite easily be different:
5107 \c           mov word [dword 0x12345678],0x9ABC
5109 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
5110 offset.
5112 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
5113 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
5115 \c           call dword far [fs:word 0x4321]
5117 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
5118 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
5119 offset), and calls that address.
5121 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
5123 The other way you might want to access data might be using the
5124 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
5125 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
5126 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
5127 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
5129 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
5130 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
5131 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
5132 desired address into \c{ESI} and then code
5134 \c           a32 lodsb
5136 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
5137 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
5138 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
5139 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5141 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5142 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5143 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5144 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5145 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5146 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5147 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5148 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5149 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5150 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5151 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5152 size from the code segment.
5154 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5155 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5156 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5157 give the value of the segment register being manipulated. To force
5158 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5159 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5161 \c           o16 push ss
5162 \c           o16 push ds
5164 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5165 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5166 one.
5168 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5169 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5171 \C{trouble} Troubleshooting
5173 This chapter describes some of the common problems that users have
5174 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5175 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5176 that isn't listed here.
5178 \H{problems} Common Problems
5180 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5182 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5183 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5184 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5185 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5186 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5187 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5188 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5189 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5191 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5193 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5194 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5195 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5196 longer.
5198 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5199 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5200 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5201 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5202 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5203 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5204 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5205 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5206 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5207 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5208 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5209 instructions should be generated.
5211 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5213 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5214 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5215 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5216 sector, people who are used to MASM tend to code
5218 \c           ORG 0
5219 \c           ; some boot sector code
5220 \c           ORG 510
5221 \c           DW 0xAA55
5223 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5224 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5225 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5227 \c           ORG 0
5228 \c           ; some boot sector code
5229 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5230 \c           DW 0xAA55
5232 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5233 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5234 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5235 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5236 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5237 find out what's wrong with it.
5239 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5241 The other common problem with the above code is people who write the
5242 \c{TIMES} line as
5244 \c           TIMES 510-$ DB 0
5246 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5247 the difference between them is also a pure number and can happily be
5248 fed to \c{TIMES}.
5250 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5251 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5252 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5253 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5254 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5255 information back to the expression evaluator. So from the
5256 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5257 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5258 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5259 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5261 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5262 line in the form
5264 \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
5266 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5267 and so their difference is a pure number. This will solve the
5268 problem and generate sensible code.
5270 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5272 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5273 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5274 about, though. Any that you find should be reported to
5275 \W{mailto:hpa@zytor.com}\c{hpa@zytor.com}.
5277 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5278 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
5279 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
5280 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
5281 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
5282 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
5283 there.
5285 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
5286 information:
5288 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
5289 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
5291 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
5292 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
5293 you were using the standard distribution binaries out of the
5294 archive. If you were using a locally built executable, try to
5295 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
5296 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
5299 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
5300 it. Give us the precise command line, and the contents of the
5301 \c{NASM} environment variable if any.
5303 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
5304 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
5305 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
5306 got, and the exact linker command line. If the problem involves
5307 linking against object files generated by a compiler, tell us what
5308 compiler, what version, and what command line or options you used.
5309 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
5310 with the command-line version of the compiler.)
5312 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
5313 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
5314 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
5315 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
5316 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
5317 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
5318 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
5319 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
5320 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
5321 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
5322 demonstrate the problem is much easier to work with than a
5323 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
5324 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
5326 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
5327 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
5328 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
5329 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
5330 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
5331 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
5332 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
5333 generating'; `the object file produced from this source code crashes
5334 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
5335 should be 77 instead'.
5337 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
5338 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
5339 generates the same file, or whether the problem is related to
5340 portability issues between our development platforms and yours. We
5341 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
5342 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
5343 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
5344 for us.
5346 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
5347 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
5348 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
5349 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
5350 differently from us.
5352 \A{iref} Intel x86 Instruction Reference
5354 This appendix provides a complete list of the machine instructions
5355 which NASM will assemble, and a short description of the function of
5356 each one.
5358 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
5359 details of the instructions' function, such as which exceptions they
5360 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
5361 site, \W{http://www.intel.com/}\c{http://www.intel.com/}.
5363 Instead, this appendix is intended primarily to provide
5364 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
5365 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
5366 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
5367 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
5368 counter registers should be used if the default is not the one
5369 desired.
5371 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
5372 groups of instructions with similar functions are lumped together in
5373 the same entry. Most of them don't move very far from their
5374 alphabetic position because of this.
5376 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
5378 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
5379 using the following notation:
5381 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
5382 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
5383 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
5384 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
5385 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
5386 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
5387 \c{ECX}) may be specified explicitly.
5389 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
5390 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
5391 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
5392 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
5393 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
5394 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
5395 ESP,BYTE 16} for the latter.
5397 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
5398 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
5399 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
5400 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
5401 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
5402 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
5404 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
5405 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
5406 allowing the normal range of register combinations and effective
5407 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
5408 and \c{memoffs32}.
5410 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
5411 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
5412 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
5413 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
5415 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
5417 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
5418 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
5419 following way:
5421 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
5422 that number.
5424 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
5425 one of the operands to the instruction is a register, and the
5426 `register value' of that register should be added to the hex number
5427 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
5428 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
5429 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
5430 given in \k{iref-rv}.
5432 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
5433 that the instruction name has a condition code suffix, and the
5434 numeric representation of the condition code should be added to the
5435 hex number to produce the generated byte. For example, the code
5436 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
5437 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
5438 representations are given in \k{iref-cc}.
5440 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
5441 of the operands to the instruction is a memory address or register
5442 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
5443 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
5444 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
5445 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
5446 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
5447 addresses is given in \k{iref-ea}.
5449 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
5450 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
5451 register, and that an effective address should be generated with the
5452 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
5453 `register value' of the register operand. The encoding of effective
5454 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
5455 \k{iref-rv}.
5457 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
5458 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
5459 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
5460 doubleword respectively.
5462 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
5463 operands to the instruction is an immediate value, and that the
5464 \e{difference} between this value and the address of the end of the
5465 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
5466 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
5467 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
5468 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
5470 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
5471 the instruction is a reference to the contents of a memory address
5472 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
5473 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
5474 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
5475 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
5476 be chosen according to the \c{BITS} setting.
5478 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
5479 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
5480 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
5481 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
5482 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
5483 32}.
5485 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
5486 indicate the address size of the given form of the instruction.
5487 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
5488 required.
5490 \S{iref-rv} Register Values
5492 Where an instruction requires a register value, it is already
5493 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
5494 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
5495 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
5496 there is no problem with registers of different types sharing an
5497 encoding value.
5499 The encodings for the various classes of register are:
5501 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
5502 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
5505 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
5506 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
5508 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
5509 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
5510 \c{EDI} is 7.
5512 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
5513 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
5515 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
5516 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
5517 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
5519 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
5520 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
5521 is 7.
5523 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
5524 and \c{CR4} is 4.
5526 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
5527 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
5529 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
5530 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
5532 (Note that wherever a register name contains a number, that number
5533 is also the register value for that register.)
5535 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
5537 The available condition codes are given here, along with their
5538 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
5539 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
5541 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
5542 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
5543 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
5545 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
5547 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
5548 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
5550 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
5551 and \c{NZ} are 5.
5553 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
5554 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
5556 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
5558 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
5559 \c{NP} and \c{PO} are 11.
5561 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
5562 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
5564 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
5565 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
5566 \c{NLE} are 15.
5568 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
5569 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
5571 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
5573 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
5574 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
5575 displacement field.
5577 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
5578 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
5579 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
5580 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
5581 not relevant to the effective address being encoded, and either
5582 contains an extension to the instruction opcode or the register
5583 value of another operand.
5585 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
5586 rather than a memory access. This is always done by setting the
5587 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
5588 the register in question (it must be a general-purpose register, and
5589 the size of the register must already be implicit in the encoding of
5590 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
5591 displacement field are both absent.
5593 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
5594 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
5595 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
5596 given below) are:
5598 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
5599 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
5601 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
5602 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
5603 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
5604 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
5605 means \c{BX} only.
5607 However, there is a special case:
5609 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
5610 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
5611 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
5612 long, and no registers are added to the displacement.
5614 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
5615 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
5616 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
5617 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
5619 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
5620 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
5621 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
5623 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
5624 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
5626 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
5627 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
5628 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
5629 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
5630 scaling of registers to be added to the displacement.
5632 If the SIB byte is present, it describes the combination of
5633 registers (an optional base register, and an optional index register
5634 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
5635 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
5636 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
5637 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
5639 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
5640 register.
5642 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
5643 register, unless it is 4, in which case no index register is used
5644 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
5646 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
5647 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
5648 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
5650 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
5652 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
5653 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
5654 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
5655 long, and no registers are added to the displacement.
5657 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
5658 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
5659 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
5660 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
5661 bytes long, and there is no base register (but the index register is
5662 still processed in the normal way).
5664 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
5666 Given along with each instruction in this appendix is a set of
5667 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
5669 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
5670 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
5671 instructions run on all processors above the given type; those that
5672 do not are documented. The Pentium II contains no additional
5673 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
5674 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
5675 capability.
5677 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
5678 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
5679 extended MMX instruction set.
5681 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
5682 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
5683 including 486DX, Pentium and above).
5685 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
5686 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
5688 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
5689 management instruction. Many of these may only be used in protected
5690 mode, or only at privilege level zero.
5692 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
5693 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
5694 be supported on any given machine.
5696 \H{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
5697 Adjustments
5699 \c AAA                           ; 37                   [8086]
5701 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
5703 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
5704 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
5706 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
5707 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
5709 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
5710 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
5711 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
5712 translate to and from ASCII, hence the instruction names) form.
5713 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
5714 \k{insDAA}.
5716 \c{AAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
5717 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
5718 in the low nibble of \c{AL} and also the auxiliary carry flag
5719 \c{AF}, it determines whether the addition has overflowed, and
5720 adjusts it (and sets the carry flag) if so. You can add long BCD
5721 strings together by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then
5722 doing \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
5724 \c{AAS} works similarly to \c{AAA}, but is for use after \c{SUB}
5725 instructions rather than \c{ADD}.
5727 \c{AAM} is for use after you have multiplied two decimal digits
5728 together and left the result in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and
5729 stores the quotient in \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The
5730 divisor 10 can be changed by specifying an operand to the
5731 instruction: a particularly handy use of this is \c{AAM 16}, causing
5732 the two nibbles in \c{AL} to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
5734 \c{AAD} performs the inverse operation to \c{AAM}: it multiplies
5735 \c{AH} by ten, adds it to \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again,
5736 the multiplier 10 can be changed.
5738 \H{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
5740 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
5741 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
5742 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
5744 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
5745 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
5746 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
5748 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
5749 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
5750 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
5752 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
5753 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
5755 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
5756 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
5757 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
5759 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
5760 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
5761 its destination (first) operand. The flags are set according to the
5762 result of the operation: in particular, the carry flag is affected
5763 and can be used by a subsequent \c{ADC} instruction.
5765 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5766 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5767 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5768 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5769 form of the instruction.
5771 To add two numbers without also adding the contents of the carry
5772 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
5774 \H{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
5776 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
5777 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
5778 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
5780 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
5781 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
5782 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
5784 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
5785 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
5786 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
5788 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
5789 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
5791 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
5792 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
5793 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
5795 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
5796 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
5797 The flags are set according to the result of the operation: in
5798 particular, the carry flag is affected and can be used by a
5799 subsequent \c{ADC} instruction (\k{insADC}).
5801 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5802 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5803 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5804 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5805 form of the instruction.
5807 \H{insADDPS} \i\c{ADDPS}: Packed Single FP ADD
5809 \c ADDPS xmmreg,mem128           ; 0f 58 /r     [KATMAI,SSE]
5810 \c ADDPS xmmreg,xmmreg           ; 0f 58 /r     [KATMAI,SSE]
5812 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed SP FP
5813 number items dst(0-31):=dst(0-31)+src(0-31), ..(63-32), etc.
5815 \H{insADDSS} \i\c{ADDSS}: Scalar Single FP ADD
5817 \c ADDSS xmmreg,mem128           ; f3 0f 58 /r  [KATMAI,SSE]
5818 \c ADDSS xmmreg,xmmreg           ; f3 0f 58 /r  [KATMAI,SSE]
5820 \H{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
5822 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
5823 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
5824 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
5826 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
5827 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
5828 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
5830 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
5831 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
5832 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
5834 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
5835 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
5837 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
5838 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
5839 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
5841 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
5842 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
5843 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
5844 destination (first) operand.
5846 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
5847 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
5848 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
5849 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
5850 form of the instruction.
5852 The MMX instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
5853 operation on the 64-bit MMX registers.
5855 \H{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT For Single FP
5857 \c ANDNPS xmmreg,mem128          ; 0f 55 /r     [KATMAI,SSE]
5858 \c ANDNPS xmmreg,xmmreg          ; 0f 55 /r     [KATMAI,SSE]
5861 \H{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
5863 \c ANDPS xmmreg,mem128           ; 0f 54 /r     [KATMAI,SSE]
5864 \c ANDPS xmmreg,xmmreg           ; 0f 54 /r     [KATMAI,SSE]
5867 \H{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
5869 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
5871 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
5872 adjusts the RPL (requested privilege level - stored in the bottom
5873 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
5874 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the RPL
5875 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
5876 change had to be made.
5878 \H{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
5880 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
5881 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
5883 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
5884 containing two signed values of the same size as its first operand
5885 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
5886 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
5887 register passed as its first operand is less than the first of the
5888 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
5889 throws a BR exception. Otherwise, it does nothing.
5891 \H{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
5893 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
5894 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
5896 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
5897 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
5899 \c{BSF} searches for a set bit in its source (second) operand,
5900 starting from the bottom, and if it finds one, stores the index in
5901 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
5902 contents of the destination operand are undefined.
5904 \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
5905 instead, so it finds the most significant set bit.
5907 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
5908 significant).
5910 \H{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
5912 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
5914 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
5915 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
5916 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
5917 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used.
5919 \H{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
5921 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
5922 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
5923 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
5924 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
5926 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
5927 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
5928 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
5929 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
5931 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
5932 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
5933 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
5934 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
5936 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
5937 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
5938 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
5939 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
5941 These instructions all test one bit of their first operand, whose
5942 index is given by the second operand, and store the value of that
5943 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
5944 to 15 or 31 (most significant).
5946 In addition to storing the original value of the bit into the carry
5947 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
5948 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
5949 not modify its operands.
5951 The bit offset should be no greater than the size of the operand.
5953 \H{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
5955 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
5956 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
5957 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
5958 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
5959 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
5960 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
5961 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
5963 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
5964 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
5965 stack, and then jumping to a given address.
5967 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
5968 call, i.e. a destination segment address is specified in the
5969 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
5970 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
5972 You can choose between the two immediate \i{far call} forms (\c{CALL
5973 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{CALL
5974 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
5976 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
5977 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
5978 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
5979 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
5980 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
5982 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
5983 segment), loading the destination address out of memory or out of a
5984 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
5985 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
5986 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
5988 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
5989 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
5990 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
5992 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
5993 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
5994 is not strictly necessary.
5996 \H{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
5998 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
5999 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
6000 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
6001 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
6003 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
6004 by replicating the top bit of the original value to fill the
6005 extended one.
6007 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
6008 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX}
6009 by repeating the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}. \c{CWDE}
6010 extends \c{AX} into \c{EAX}, and \c{CDQ} extends \c{EAX} into
6011 \c{EDX:EAX}.
6013 \H{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
6015 \c CLC                           ; F8                   [8086]
6016 \c CLD                           ; FC                   [8086]
6017 \c CLI                           ; FA                   [8086]
6018 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
6020 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
6021 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
6022 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
6023 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
6025 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
6026 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
6027 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
6029 \H{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
6031 \c CMC                           ; F5                   [8086]
6033 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
6034 to 1, and vice versa.
6036 \H{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
6038 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
6039 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
6041 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
6042 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
6043 it does nothing.
6045 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
6047 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
6048 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
6049 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
6050 conditional moves are supported.
6052 \H{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
6054 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
6055 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
6056 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
6058 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
6059 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
6060 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
6062 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6063 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6064 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6066 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6067 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6069 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
6070 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
6071 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
6073 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
6074 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
6075 taken place, but does not store the result of the subtraction
6076 anywhere.
6078 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6079 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6080 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6081 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6082 form of the instruction.
6085 \H{insCMPEQPS} \i\c{CMPEQPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6087 \c CMPEQPS xmmreg,memory           ; 0f c2 /r ib [KATMAI,SSE] 
6088 \c CMPEQPS xmmreg,xmmreg           ;             [KATMAI,SSE] 
6090 \c{CMPPS} with condition set, re CMPPS.
6092 \H{insCMPEQSS} \i\c{CMPEQSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6094 \c CMPEQSS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6095 \c CMPEQSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6097 \c{CMPSS} with condition set, re CMPPS.
6099 \H{insCMPLEPS} \i\c{CMPLEPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6101 \c CMPLEPS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6102 \c CMPLEPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6105 \H{insCMPLESS} \i\c{CMPLESS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6107 \c CMPLESS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6108 \c CMPLESS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6111 \H{insCMPLTPS} \i\c{CMPLTPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6113 \c CMPLTPS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6114 \c CMPLTPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6117 \H{insCMPLTSS} \i\c{CMPLTSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6119 \c CMPLTSS xmmreg,memory           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6120 \c CMPLTSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
6123 \H{insCMPNEQPS} \i\c{CMPNEQPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6125 \c CMPNEQPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6126 \c CMPNEQPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6129 \H{insCMPNEQSS} \i\c{CMPNEQSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6131 \c CMPNEQSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6132 \c CMPNEQSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6135 \H{insCMPNLEPS} \i\c{CMPNLEPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6137 \c CMPNLEPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6138 \c CMPNLEPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6141 \H{insCMPNLESS} \i\c{CMPNLESS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6143 \c CMPNLESS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6144 \c CMPNLESS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6147 \H{insCMPNLTPS} \i\c{CMPNLTPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6149 \c CMPNLTPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6150 \c CMPNLTPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6153 \H{insCMPNLTSS} \i\c{CMPNLTSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6155 \c CMPNLTSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6156 \c CMPNLTSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6159 \H{insCMPORDPS} \i\c{CMPORDPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6161 \c CMPORDPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6162 \c CMPORDPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6165 \H{insCMPORDSS} \i\c{CMPORDSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6167 \c CMPORDSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6168 \c CMPORDSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6171 \H{insCMPPS} \i\c{CMPPS}: Packed Single FP Compare
6173 \c CMPPS xmmreg,memory,immediate     ; ??    [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6174 \c CMPPS xmmreg,xmmreg,immediate     ; ??    [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6176 \c{CMP(cc)PS} and \c{CMP(cc)SS} conditions (cc):
6177 EQ, LT, LE, UNORD, NEQ, NLT, NLE, ORD
6180 \H{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
6182 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
6183 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
6184 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
6186 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
6187 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
6188 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
6189 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
6190 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
6192 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
6193 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
6194 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
6195 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
6197 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
6198 overridden by using a segment register name as a prefix (for
6199 example, \c{es cmpsb}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
6200 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
6202 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
6203 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
6204 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
6206 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
6207 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
6208 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
6209 first unequal or equal byte is found.
6213 \H{insCMPSS} \i\c{CMPSS}: Scalar Single FP Compare
6215 \c CMPSS xmmreg,memory,immediate      ; ??   [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6216 \c CMPSS xmmreg,xmmreg,immediate      ; ??   [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
6218 \c{CMP(cc)PS} and \c{CMP(cc)SS} conditions (cc):
6219 EQ, LT, LE, UNORD, NEQ, NLT, NLE, ORD
6222 \H{insCMPUNORDPS} \i\c{CMPUNORDPS}: Packed Single FP Compare (CMPPS)
6224 \c CMPUNORDPS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6225 \c CMPUNORDPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6228 \H{insCMPUNORDSS} \i\c{CMPUNORDSS}: Scalar Single FP Compare (CMPSS)
6230 \c CMPUNORDSS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6231 \c CMPUNORDSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6234 \H{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
6236 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
6237 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
6238 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
6240 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
6241 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
6242 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
6244 These two instructions perform exactly the same operation; however,
6245 apparently some (not all) 486 processors support it under a
6246 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
6247 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
6249 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
6250 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the size of the
6251 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
6252 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
6253 clears the zero flag and leaves the destination alone.
6255 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
6256 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
6257 value in shared memory, for example, you might load the value into
6258 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
6259 instruction \c{lock cmpxchg [value],ebx}. If \c{value} has not
6260 changed since being loaded, it is updated with your desired new
6261 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
6262 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
6263 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
6264 another processor has modified the value in between your load and
6265 your attempted store, the store does not happen, and you are
6266 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
6267 and try again.
6269 \H{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
6271 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
6273 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
6274 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
6275 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
6276 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
6277 clears the zero flag and leaves the memory area untouched.
6279 \H{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-FP Compare and Set EFLAGS
6281 \c COMISS xmmreg,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6282 \c COMISS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6284 Set Z, P, C according to comparison, clear O, S, A bits of EFLAGS.
6285 Z=P=C=1 for "unordered" result (QNaN).
6287 \H{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
6289 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
6291 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
6292 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
6293 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
6294 input contents of \c{EAX}.
6296 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
6297 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
6298 (memory modification, flag modification, register modification) of
6299 previous instructions have been completed before the next
6300 instruction gets fetched.
6302 The information returned is as follows:
6304 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
6305 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
6306 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
6307 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
6308 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
6309 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
6311 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
6312 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
6313 feature flags, showing the presence and absence of various features.
6314 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
6315 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
6316 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
6317 and bit 23 is set if MMX instructions are supported.
6319 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
6320 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
6321 Buffers).
6323 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
6324 documentation on Intel's web site.
6327 \H{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
6328 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
6330 \c CVTPI2PS xmmreg,mem64            ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6331 \c CVTPI2PS xmmreg,mmxreg           ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6334 \H{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
6335 Packed Single-FP to Packed INT32 Conversion
6337 \c CVTPS2PI mmxreg,mem64            ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6338 \c CVTPS2PI mmxreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE,MMX] 
6341 \H{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
6342 Scalar Signed INT32 to Single-FP Conversion
6344 \c CVTSI2SS xmmreg,memory          ; ??       [KATMAI,SSE,SD,AR1] 
6345 \c CVTSI2SS xmmreg,reg32           ; ??            [KATMAI,SSE] 
6349 \H{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
6350 Scalar Single-FP to Signed INT32 Conversion
6352 \c CVTSS2SI reg32,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6353 \c CVTSS2SI reg32,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6356 \H{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
6357 Packed Single-FP to Packed INT32 Conversion
6359 \c CVTTPS2PI mmxreg,memory           ; ??        [KATMAI,SSE,MMX] 
6360 \c CVTTPS2PI mmxreg,xmmreg           ; ??        [KATMAI,SSE,MMX] 
6363 \H{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
6364 Scalr Single-FP to Signed INT32 Conversion
6366 \c CVTTSS2SI reg32,memory           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6367 \c CVTTSS2SI reg32,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6370 \H{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
6372 \c DAA                           ; 27                   [8086]
6373 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
6375 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
6376 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
6377 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
6378 equivalents, see \k{insAAA}.
6380 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
6381 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
6382 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
6383 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
6384 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
6385 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
6386 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
6387 of digits.
6389 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
6390 instructions rather than \c{ADD}.
6392 \H{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
6394 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
6395 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
6396 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
6397 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
6398 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
6400 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
6401 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
6402 \k{insSUB}). See also \c{INC} (\k{insINC}).
6404 \H{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
6406 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
6407 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
6408 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
6410 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
6411 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
6412 implicit, in the following way:
6414 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
6415 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
6417 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
6418 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
6420 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
6421 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
6423 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
6424 see \k{insIDIV}.
6426 \H{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-FP Divide
6428 \c DIVPS xmmreg,memory           ; 0F,5E,/r         [KATMAI,SSE] 
6429 \c DIVPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6431 \c{DIVPS}The DIVPS instruction divides the packed SP FP numbers
6432 of both their operands.
6435 \H{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-FP Divide
6437 \c DIVSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5E,/r [KATMAI,SSE] 
6438 \c DIVSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
6440 \c{DIVSS}-The DIVSS instructions divide the lowest SP FP numbers 
6441 of both operands; the upper three fields are passed through from xmm1.
6444 \H{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
6446 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
6448 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point
6449 registers are available) to all ones, meaning all registers are
6450 available for the FPU to use. It should be used after executing MMX
6451 instructions and before executing any subsequent floating-point
6452 operations.
6454 \H{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
6456 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
6458 \c{ENTER} constructs a stack frame for a high-level language
6459 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
6460 definition above refers to the first operand) gives the amount of
6461 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
6462 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
6463 Pascal, with nested procedures).
6465 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
6466 equivalent to
6468 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
6469 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
6470 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
6472 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
6473 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
6474 \c{EBP}.
6476 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
6477 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
6478 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
6480 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
6481 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
6482 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
6483 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
6484 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
6485 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
6486 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
6487 for nesting levels up to 31.
6489 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
6490 instruction: see \k{insLEAVE}.
6492 \H{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
6494 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
6496 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
6497 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
6498 must be a number in the range -1 to +1.
6500 \H{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
6502 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
6504 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0}, storing the result
6505 back in \c{ST0}.
6507 \H{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
6509 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
6510 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
6512 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
6513 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
6515 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
6516 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
6518 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
6519 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
6521 \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
6522 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
6523 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
6525 \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
6526 register stack after storing the result.
6528 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
6530 \H{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
6532 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
6533 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
6535 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
6536 number from the given memory address, converts it to a real, and
6537 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
6538 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
6539 register stack.
6541 \H{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
6543 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
6545 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}: negative numbers become
6546 positive, and vice versa.
6548 \H{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
6550 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
6551 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
6553 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
6554 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
6555 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
6556 exceptions) to finish first.
6558 \H{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
6560 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
6561 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
6563 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
6564 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
6566 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
6567 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
6569 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
6570 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
6572 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
6573 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
6575 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
6576 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
6578 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
6579 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
6581 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
6582 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
6584 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
6585 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
6586 condition is satisfied, and does nothing if not.
6588 The conditions are not the same as the standard condition codes used
6589 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
6590 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
6591 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
6592 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
6593 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
6594 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
6595 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
6596 (The flag state which signals this is the setting of the parity
6597 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
6598 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
6600 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
6601 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
6602 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
6603 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
6604 FPU flags.
6606 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
6607 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
6608 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
6609 conditional moves are supported.
6611 \H{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI}, \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
6613 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
6614 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
6615 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
6616 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
6618 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
6619 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
6620 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
6621 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
6623 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
6625 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
6626 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
6628 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
6629 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
6631 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
6632 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
6633 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
6634 if \c{ST0} is less than the given operand.
6636 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
6637 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
6638 the register stack twice.
6640 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
6641 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
6642 flags register rather than the FPU status word, so they can be
6643 immediately followed by conditional jump or conditional move
6644 instructions.
6646 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
6647 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
6648 will handle them silently and set the condition code flags to an
6649 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
6651 \H{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
6653 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
6655 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
6656 result in \c{ST0}. See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
6658 \H{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
6660 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
6662 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
6663 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
6664 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
6665 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
6667 \H{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
6669 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
6670 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
6672 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
6673 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
6675 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
6676 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
6677 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
6679 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
6680 respectively, but without waiting for the floating-point processor
6681 to finish what it was doing first.
6683 \H{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
6685 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
6686 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
6688 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
6689 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
6691 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
6692 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
6694 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
6695 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
6697 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
6698 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
6700 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
6701 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
6703 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
6704 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
6706 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
6707 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
6709 \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
6710 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
6711 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
6712 operand.
6714 \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
6715 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
6716 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
6717 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
6718 operand.
6720 \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
6721 once it has finished. \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but
6722 pops the register stack once it has finished.
6725 \H{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: 3dnow instruction (duh!)
6727 \c FEMMS 0,0,0           ; ??                 [PENT,3DNOW] 
6729 3dnow instruction (duh!)
6732 \H{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
6734 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
6736 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
6738 \H{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
6740 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
6741 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
6743 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
6744 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
6746 \H{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
6748 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
6749 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
6751 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
6752 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
6754 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
6755 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
6756 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
6758 \H{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
6760 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
6761 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
6763 \c FIDIVR mem16                  ; DE /0                [8086,FPU]
6764 \c FIDIVR mem32                  ; DA /0                [8086,FPU]
6766 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
6767 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
6768 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
6769 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
6771 \H{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
6773 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
6774 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
6775 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
6777 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
6778 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
6780 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
6781 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
6782 \c FISTP mem64                   ; DF /0                [8086,FPU]
6784 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
6785 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
6786 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
6787 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
6789 \H{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
6791 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
6792 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
6794 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
6795 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
6797 \H{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
6799 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
6801 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
6802 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
6803 as if the register stack had been popped; however, unlike the
6804 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
6805 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
6806 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
6808 \H{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
6810 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
6811 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
6813 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
6814 registers as empty, though it does not actually change their values.
6815 \c{FNINIT} does the same, without first waiting for pending
6816 exceptions to clear.
6818 \H{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
6820 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
6821 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
6823 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
6824 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
6826 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
6827 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
6828 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
6829 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
6830 result in \c{ST0}.
6832 \H{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
6834 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
6835 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
6836 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
6837 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
6839 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
6840 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
6842 \H{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
6844 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
6845 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
6846 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
6847 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
6848 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
6849 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
6850 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
6852 These instructions push specific standard constants on the FPU
6853 register stack. \c{FLD1} pushes the value 1; \c{FLDL2E} pushes the
6854 base-2 logarithm of e; \c{FLDL2T} pushes the base-2 log of 10;
6855 \c{FLDLG2} pushes the base-10 log of 2; \c{FLDLN2} pushes the base-e
6856 log of 2; \c{FLDPI} pushes pi; and \c{FLDZ} pushes zero.
6858 \H{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
6860 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
6862 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
6863 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
6864 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
6865 (\k{insFSTCW}).
6867 \H{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
6869 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
6871 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
6872 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
6873 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
6874 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
6876 \H{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
6878 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
6879 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
6881 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
6882 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
6884 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
6885 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
6887 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
6888 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
6890 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
6891 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
6892 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
6893 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
6895 \H{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
6897 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
6899 \c{FNOP} does nothing.
6901 \H{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
6903 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
6904 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
6906 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
6907 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
6908 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
6909 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
6910 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
6911 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
6912 the X coordinate, not merely an arctangent).
6914 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
6915 and stores the result back into \c{ST0}.
6917 \H{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
6919 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
6920 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
6922 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
6923 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
6924 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
6925 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
6926 added back on to the result to get back to the original value in
6927 \c{ST0}.
6929 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
6930 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
6931 so that the remainder it returns always has the same sign as the
6932 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
6933 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
6934 magnitude of \c{ST1}.
6936 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
6937 they may not manage to provide the final result, but might leave
6938 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
6939 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
6940 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
6941 until C2 becomes clear.
6943 \H{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
6945 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
6947 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
6948 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
6949 the result back in \c{ST0}.
6951 \H{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
6953 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
6954 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
6956 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
6958 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
6959 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
6960 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
6961 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
6962 state from the same area of memory.
6964 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
6965 pending floating-point exceptions to clear.
6967 \H{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
6969 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
6971 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
6972 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
6973 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
6975 \H{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
6977 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
6979 This instruction initalises protected mode on the 287 floating-point
6980 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
6981 above treat the instruction as a no-operation.
6983 \H{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
6985 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
6986 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
6988 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
6989 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
6990 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
6991 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
6992 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in
6993 succession.
6995 \H{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
6997 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
6999 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
7000 result in \c{ST0}.
7002 \H{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
7004 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
7005 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
7006 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
7008 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
7009 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
7010 \c FSTP mem80                    ; DB /0                [8086,FPU]
7011 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
7013 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
7014 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
7015 register stack.
7017 \H{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
7019 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /0             [8086,FPU]
7020 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /0                [8086,FPU]
7022 \c{FSTCW} stores the FPU control word (governing things like the
7023 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
7024 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
7026 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
7027 for pending floating-point exceptions to clear.
7029 \H{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
7031 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
7032 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
7034 \c{FSTENV} stores the FPU operating environment (control word,
7035 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
7036 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
7037 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
7038 (\k{insFLDENV}).
7040 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
7041 for pending floating-point exceptions to clear.
7043 \H{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
7045 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /0             [8086,FPU]
7046 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
7048 \c FNSTSW mem16                  ; DD /0                [8086,FPU]
7049 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
7051 \c{FSTSW} stores the FPU status word into \c{AX} or into a 2-byte
7052 memory area.
7054 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
7055 for pending floating-point exceptions to clear.
7057 \H{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
7059 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
7060 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
7062 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
7063 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
7065 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
7066 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
7068 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
7069 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
7071 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
7072 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
7074 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
7075 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
7077 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
7078 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
7080 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
7081 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
7083 \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
7084 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
7085 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
7086 the result in the operand.
7088 \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other way
7089 up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
7090 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
7091 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
7092 operand.
7094 \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
7095 once it has finished. \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but
7096 pops the register stack once it has finished.
7098 \H{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
7100 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
7102 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
7103 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
7104 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
7105 negative.
7107 \H{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
7109 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
7110 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
7112 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
7113 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
7115 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
7117 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
7118 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
7120 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
7121 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
7123 \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
7124 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
7125 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
7126 if \c{ST0} is less than the given operand.
7128 \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
7129 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
7130 the register stack twice.
7132 \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
7133 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
7134 flags register rather than the FPU status word, so they can be
7135 immediately followed by conditional jump or conditional move
7136 instructions.
7138 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
7139 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
7140 handle them silently and set the condition code flags to an
7141 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
7143 \H{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
7145 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
7147 \c{FXAM} sets the FPU flags C3, C2 and C0 depending on the type of
7148 value stored in \c{ST0}: 000 (respectively) for an unsupported
7149 format, 001 for a NaN, 010 for a normal finite number, 011 for an
7150 infinity, 100 for a zero, 101 for an empty register, and 110 for a
7151 denormal. It also sets the C1 flag to the sign of the number.
7153 \H{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
7155 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
7156 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
7157 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
7158 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
7160 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
7161 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
7163 \H{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore FP and MMXTM State and 
7164 Streaming SIMD Extension State
7166 \c FXRSTOR memory           ; 0F,AE,/1               [P6,SSE,FPU] 
7168 \c{FXRSTOR}The FXRSTOR instruction reloads the FP and MMXTM technology
7169 state, and the Streaming SIMD Extension state (environment and registers),
7170 from the memory area defined by m512byte. This data should have been
7171 written by a previous FXSAVE.
7174 \H{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store FP and MMXTM State
7175  and Streaming SIMD
7177 \c FXSAVE memory           ; 0F,AE,/0         [P6,SSE,FPU] 
7180 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current FP and
7181  MMXTM technology state, and Streaming SIMD Extension state
7182  (environment and registers), to the specified destination
7183  defined by m512byte. It does this without checking for pending
7184  unmasked floating-point exceptions (similar to the operation of
7185  FNSAVE). Unlike the FSAVE/FNSAVE instructions, the processor
7186 retains the contents of the FP and MMXTM technology state and
7187  Streaming SIMD Extension state in the processor after the state
7188  has been saved. This instruction has been optimized to maximize
7189  floating-point save performance.
7192 \H{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
7194 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
7196 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
7197 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
7198 then pushes the significand on the register stack (so that the
7199 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
7201 \H{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
7203 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
7204 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
7206 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
7207 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
7208 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
7209 positive.
7211 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
7212 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
7213 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
7215 \H{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
7217 \c HLT                           ; F4                   [8086]
7219 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
7220 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
7221 reset.
7223 \H{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
7225 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
7226 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
7228 No clear documentation seems to be available for this instruction:
7229 the best I've been able to find reads `Takes a string of bits from
7230 the second operand and puts them in the first operand'. It is
7231 present only in early 386 processors, and conflicts with the opcodes
7232 for \c{CMPXCHG486}. NASM supports it only for completeness. Its
7233 counterpart is \c{XBTS} (see \k{insXBTS}).
7235 \H{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
7237 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
7238 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
7239 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
7241 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
7242 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
7243 implicit, in the following way:
7245 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
7246 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
7248 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
7249 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
7251 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
7252 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
7254 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
7255 see \k{insDIV}.
7257 \H{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
7259 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
7260 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
7261 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
7263 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
7264 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
7266 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [286]
7267 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [286]
7268 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
7269 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
7271 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [286]
7272 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [286]
7273 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
7274 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
7276 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
7277 single-operand form, the other operand and destination are implicit,
7278 in the following way:
7280 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
7281 product is stored in \c{AX}.
7283 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
7284 the product is stored in \c{DX:AX}.
7286 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
7287 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
7289 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
7290 result in the destination (first) operand. The three-operand form
7291 multiplies its last two operands and stores the result in the first
7292 operand.
7294 The two-operand form is in fact a shorthand for the three-operand
7295 form, as can be seen by examining the opcode descriptions: in the
7296 two-operand form, the code \c{/r} takes both its register and
7297 \c{r/m} parts from the same operand (the first one).
7299 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
7300 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
7301 and is sign-extended to the length of the other source operand. In
7302 these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to
7303 generate this form of the instruction.
7305 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
7306 instruction: see \k{insMUL}.
7308 \H{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
7310 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
7311 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
7312 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
7313 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
7314 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
7315 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
7317 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
7318 and stores it in the given destination register. The port number may
7319 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
7320 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
7322 \H{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
7324 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
7325 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
7326 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
7327 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
7328 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
7330 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
7331 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
7332 \k{insADD}). See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
7334 \H{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
7336 \c INSB                          ; 6C                   [186]
7337 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
7338 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
7340 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
7341 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
7342 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
7343 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
7345 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
7346 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
7347 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
7348 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7350 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
7351 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
7352 overridden.
7354 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
7355 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
7356 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
7358 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
7359 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
7361 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
7363 \H{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
7365 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
7367 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
7368 number from 0 to 255.
7370 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
7371 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
7372 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
7373 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
7374 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
7376 \H{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
7378 \c INT1                          ; F1                   [P6]
7379 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
7380 \c INT01                         ; F1                   [P6]
7382 \c INT3                          ; CC                   [8086]
7384 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
7385 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
7386 function to their longer counterparts, but take up less code space.
7387 They are used as breakpoints by debuggers.
7389 \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
7390 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
7391 though not documented, on some processors down to the 286, but is
7392 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
7393 normally used as a breakpoint by debuggers.
7395 \c{INT3} is not precisely equivalent to \c{INT 3}: the short form,
7396 since it is designed to be used as a breakpoint, bypasses the normal
7397 IOPL checks in virtual-8086 mode, and also does not go through
7398 interrupt redirection.
7400 \H{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
7402 \c INTO                          ; CE                   [8086]
7404 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
7405 if and only if the overflow flag is set.
7407 \H{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
7409 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
7411 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
7412 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
7413 It does not write the contents of the caches back to memory first:
7414 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
7415 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
7417 \H{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
7419 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /0             [486]
7421 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
7422 associated with the supplied memory address.
7424 \H{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
7426 \c IRET                          ; CF                   [8086]
7427 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
7428 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
7430 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
7431 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
7432 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
7434 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
7435 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
7436 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
7437 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
7438 taking 12 bytes off the stack.
7440 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
7441 on the default \c{BITS} setting at the time.
7443 \H{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
7445 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
7446 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
7448 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
7449 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
7450 same thing, but with \c{ECX}.
7452 \H{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
7454 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
7455 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
7456 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
7457 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
7458 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
7459 \c JMP FAR mem                   ; o32 FF /5            [386]
7460 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
7461 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
7463 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
7464 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
7465 current segment.
7467 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
7468 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
7469 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
7470 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
7472 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
7473 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
7474 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7476 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
7477 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7478 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7479 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
7480 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
7482 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
7483 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7484 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7485 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7486 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
7488 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
7489 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
7490 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
7492 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7493 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7494 is not strictly necessary.
7496 \H{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
7498 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
7499 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
7501 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
7502 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
7503 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
7505 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
7506 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
7507 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
7508 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
7509 \c{NEAR} keyword.
7511 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
7512 instruction, for clarity, but is not necessary.
7514 \H{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
7516 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
7518 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
7519 low byte of the flags word. See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
7521 \H{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
7523 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
7524 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
7526 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
7527 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
7528 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
7529 destination (first) operand.
7531 \H{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
7533 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
7534 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [8086]
7536 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
7537 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [8086]
7539 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
7540 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
7542 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
7543 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
7545 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
7546 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
7548 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
7549 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
7550 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
7551 the given register (depending on the size of the register), then
7552 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
7553 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
7554 segment registers.
7557 \H{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
7558  Control/Status
7560 \c LDMXCSR memory           ; 0F,AE,/2            [KATMAI,SSE,SD]
7562 \c{LDMXCSR} The MXCSR control/status register is used to enable
7563  masked/unmasked exception handling, to set rounding modes, to
7564   set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
7567 \H{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
7569 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
7570 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [8086]
7572 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
7573 the effective address specified by its second operand as if it were
7574 going to load or store data from it, but instead it stores the
7575 calculated address into the register specified by its first operand.
7576 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
7577 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
7579 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
7580 accesses no memory, still requires square brackets around its second
7581 operand, as if it were a memory reference.
7583 \H{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
7585 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
7587 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
7588 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
7589 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
7590 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
7592 \H{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
7594 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
7595 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
7596 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
7598 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
7599 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
7600 area (in the opposite order) into the GDTR (global descriptor table
7601 register) or IDTR (interrupt descriptor table register). These are
7602 the only instructions which directly use \e{linear} addresses,
7603 rather than segment/offset pairs.
7605 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
7606 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
7607 given there into the LDTR (local descriptor table register).
7609 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
7611 \H{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
7613 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
7615 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
7616 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
7617 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
7619 \H{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
7621 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
7622 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
7624 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
7625 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
7626 The opcode differs between the 286 and the 386.
7628 The function of the instruction is to load all information relating
7629 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
7630 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
7631 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
7633 \H{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
7635 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
7636 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
7637 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
7639 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
7640 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7641 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
7642 \c{ESI}.
7644 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
7645 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
7646 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
7647 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7649 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7650 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7651 example, \c{es lodsb}).
7653 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
7654 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7655 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7657 \H{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
7659 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
7660 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
7661 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
7663 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
7664 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
7665 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
7666 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
7667 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
7668 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
7670 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
7671 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
7672 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
7673 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
7674 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
7675 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
7677 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
7678 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
7679 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
7680 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
7681 a range of 128 bytes.
7683 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
7684 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
7685 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
7686 counter is nonzero and the zero flag is clear.
7688 \H{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
7690 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
7691 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
7693 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
7694 it computes the segment limit value by loading the segment limit
7695 field from the associated segment descriptor in the GDT or LDT.
7696 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
7697 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
7698 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
7699 loaded into the destination (first) operand.
7701 \H{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
7703 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
7705 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
7706 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
7707 and loads them into the Task Register.
7710 \H{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
7712 \c MASKMOVQ mmxreg,mmxreg        ; 0F,F7,/r        [KATMAI,MMX] 
7714 \c{MASKMOVQ} Data is stored from the mm1 register to the location
7715  specified by the di/edi register (using DS segment). The size
7716  of the store depends on the address-size attribute. The most
7717  significant bit in each byte of the mask register mm2 is used
7718  to selectively write the data (0 = no write, 1 = write) on a
7719  per-byte basis.
7722 \H{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Packed Single-FP Maximum
7724 \c MAXPS xmmreg,memory           ; 0F,5F,/r   [KATMAI,SSE] 
7725 \c MAXPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7727 \c{MAXPS}The MAXPS instruction returns the maximum SP FP numbers
7728  from XMM1 and XMM2/Mem.If the values being compared are both
7729  zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
7730  (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded unchanged
7731  to the destination (i.e., a quieted version of the sNaN
7732  is not returned).
7735 \H{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Scalar Single-FP Maximum
7737 \c MAXSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5F,/r  [KATMAI,SSE] 
7738 \c MAXSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7740 \c{MAXSS}The MAXSS instruction returns the maximum SP FP number
7741  from the lower SP FP numbers of XMM1 and XMM2/Mem; the upper
7742  three fields are passed through from xmm1. If the values being
7743  compared are both zeroes, source2 (xmm2/m128) will be returned.
7744  If source2 (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded
7745  unchanged to the destination (i.e., a quieted version of the
7746  sNaN is not returned).
7749 \H{insMINPS} \i\c{MINPS}: Packed Single-FP Minimum
7751 \c MINPS xmmreg,memory           ; 0F,5D,/r   [KATMAI,SSE] 
7752 \c MINPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7754 \c{MINPS} The MINPS instruction returns the minimum SP FP
7755  numbers from XMM1 and XMM2/Mem. If the values being compared
7756  are both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If
7757  source2 (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded unchanged
7758  to the destination (i.e., a quieted version of the sNaN is
7759  not returned).
7762 \H{insMINSS} \i\c{MINSS}: Scalar Single-FP Minimum
7764 \c MINSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5D,/r [KATMAI,SSE] 
7765 \c MINSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
7767 \c{MINSS} The MINSS instruction returns the minimum SP FP number
7768  from the lower SP FP numbers from XMM1 and XMM2/Mem; the upper
7769  three fields are passed through from xmm1. If the values being
7770  compared are both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned.
7771  If source2 (xmm2/m128) is an sNaN, this sNaN is forwarded
7772  unchanged to the destination (i.e., a quieted version of the
7773  sNaN is not returned).
7776 \H{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
7778 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
7779 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
7780 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
7781 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
7782 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
7783 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
7785 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
7786 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
7787 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
7788 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
7789 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
7790 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
7792 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
7793 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
7794 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
7795 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
7796 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
7797 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
7799 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
7800 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
7801 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
7802 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
7804 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
7805 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
7806 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
7807 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
7808 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
7809 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
7811 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
7812 destination (first) operand.
7814 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
7815 same size, except for moving between a segment register and an
7816 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
7817 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
7818 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
7819 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
7820 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
7821 undefined.
7823 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
7825 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
7827 \H{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Four Packed Single-FP
7829 \c MOVAPS xmmreg,memory           ; 0F,28,/r     [KATMAI,SSE] 
7830 \c MOVAPS memory,xmmreg           ; 0F,29,/r     [KATMAI,SSE] 
7831 \c MOVAPS xmmreg,xmmreg           ; ??           [KATMAI,SSE] 
7832 \c MOVAPS xmmreg,xmmreg           ; ??           [KATMAI,SSE] 
7834 \c{MOVAPS} The linear address corresponds to the address of the
7835  least-significant byte of the referenced memory data. When a
7836  memory address is indicated, the 16 bytes of data at memory
7837  location m128 are loaded or stored. When the register-register
7838  form of this operation is used, the content of the 128-bit
7839  source register is copied into the 128-bit destination register.
7842 \H{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
7844 \c MOVD mmxreg,r/m32             ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
7845 \c MOVD r/m32,mmxreg             ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
7847 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
7848 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit MMX
7849 register, the top 32 bits are set to zero.
7852 \H{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: High to Low Packed Single-FP
7854 \c MOVHLPS xmmreg,xmmreg         ; OF,12,/r         [KATMAI,SSE] 
7856 \c{MOVHLPS} The upper 64-bits of the source register xmm2 are
7857  loaded into the lower 64-bits of the 128-bit register xmm1,
7858  and the upper 64-bits of xmm1 are left unchanged.
7861 \H{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-FP
7863 \c MOVHPS xmmreg,memory           ; 0F,16,/r     [KATMAI,SSE] 
7864 \c MOVHPS memory,xmmreg           ; 0F,17,/r     [KATMAI,SSE] 
7865 \c MOVHPS xmmreg,xmmreg           ; ??        [KATMAI,SSE,ND] 
7867 \c{MOVHPS} The linear address corresponds to the address of the
7868  least-significant byte of the referenced memory data. When the
7869  load form of this operation is used, m64 is loaded into the
7870  upper 64-bits of the 128-bit register xmm, and the lower 64-bits
7871  are left unchanged.
7874 \H{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Move Mask To Integer
7876 \c MOVMSKPS reg32,xmmreg           ; 0F,50,/r     [KATMAI,SSE] 
7878 \c{MOVMSKPS} The MOVMSKPS instruction returns to the integer
7879  register r32 a 4-bit mask formed of the most significant bits
7880  of each SP FP number of its operand.
7883 \H{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-FP
7884  Non Temporal
7886 \c MOVNTPS memory,xmmreg           ; 0F,2B, /r     [KATMAI,SSE] 
7888 \c{MOVNTPS} The linear address corresponds to the address of the
7889  least-significant byte of the referenced memory data. This store
7890  instruction minimizes cache pollution.
7893 \H{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move 64 Bits Non Temporal
7895 \c MOVNTQ memory,mmxreg           ; 0F,E7,/r   [KATMAI,MMX,SM] 
7897 \c{MOVNTQ} The linear address corresponds to the address of the
7898  least-significant byte of the referenced memory data. This store
7899  instruction minimizes cache pollution.
7902 \H{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
7904 \c MOVQ mmxreg,r/m64             ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
7905 \c MOVQ r/m64,mmxreg             ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
7907 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
7908 destination (first) operand.
7912 \H{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
7914 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
7915 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
7916 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
7918 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]} to
7919 \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]}. It then increments or decrements
7920 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
7921 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7923 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7924 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7925 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7926 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7928 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7929 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7930 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
7931 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7933 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
7934 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
7935 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7937 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
7938 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
7940 \H{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-FP
7942 \c MOVSS xmmreg,memory           ; F3,0F,10,/r [KATMAI,SSE] 
7943 \c MOVSS memory,xmmreg           ; F3,0F,11,/r [KATMAI,SSE] 
7944 \c MOVSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7945 \c MOVSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7947 \c{MOVSS} The linear address corresponds to the address of
7948  the least-significant byte of the referenced memory data.
7949  When a memory address is indicated, the four bytes of data
7950  at memory location m32 are loaded or stored. When the load
7951  form of this operation is used, the 32 bits from memory are
7952  copied into the lower 32 bits of the 128-bit register xmm,
7953  the 96 most significant bits being cleared.
7956 \H{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
7958 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
7959 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
7960 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
7962 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
7963 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
7964 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
7966 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
7967 its destination (first) operand, and copies the result into the
7968 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
7969 rather than sign-extending.
7972 \H{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Four Packed Single-FP
7974 \c MOVUPS xmmreg,memory           ; 0F,10,/r    [KATMAI,SSE] 
7975 \c MOVUPS memory,xmmreg           ; 0F,11,/r    [KATMAI,SSE] 
7976 \c MOVUPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7977 \c MOVUPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
7979 \c{MOVUPS} The linear address corresponds to the address of the
7980  least-significant byte of the referenced memory data. When a
7981  memory address is indicated, the 16 bytes of data at memory
7982  location m128 are loaded to the 128-bit multimedia register
7983  xmm or stored from the 128-bit multimedia register xmm. When
7984  the register-register form of this operation is used, the content
7985  of the 128-bit source register is copied into 128-bit register
7986  xmm. No assumption is made about alignment.
7989 \H{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
7991 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
7992 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
7993 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
7995 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
7996 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
7997 the following way:
7999 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
8000 product is stored in \c{AX}.
8002 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
8003 the product is stored in \c{DX:AX}.
8005 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
8006 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
8008 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
8009 instruction: see \k{insIMUL}.
8011 \H{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
8013 \c MULPS xmmreg,memory           ; 0F,59,/r   [KATMAI,SSE] 
8014 \c MULPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
8017 \c{MULPS} The MULPS instructions multiply the packed SP FP
8018  numbers of both their operands.
8021 \H{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
8024 \c MULSS xmmreg,memory           ; F3,0F,59,/r [KATMAI,SSE] 
8025 \c MULSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
8027 \c{MULSS}The MULSS instructions multiply the lowest SP FP
8028  numbers of both their operands; the upper three fields
8029  are passed through from xmm1.
8032 \H{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
8034 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
8035 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
8036 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
8038 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
8039 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
8040 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
8042 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
8043 negation (invert all the bits and then add one) of the original
8044 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
8045 the bits).
8047 \H{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
8049 \c NOP                           ; 90                   [8086]
8051 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
8052 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
8053 processor mode; see \k{insXCHG}).
8055 \H{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
8057 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
8058 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
8059 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
8061 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
8062 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
8063 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
8065 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
8066 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
8067 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
8069 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
8070 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
8072 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
8073 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
8074 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
8076 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
8077 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
8078 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
8079 in the destination (first) operand.
8081 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
8082 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
8083 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
8084 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
8085 form of the instruction.
8087 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
8088 operation on the 64-bit MMX registers.
8090 \H{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR for Single-FP Data
8092 \c ORPS xmmreg,memory           ; 0F,56,/r    [KATMAI,SSE] 
8093 \c ORPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
8095 \c{ORPS} The ORPS instructions return a bit-wise logical
8096  OR between xmm1 and xmm2/mem.
8099 \H{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
8101 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
8102 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
8103 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
8104 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
8105 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
8106 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
8108 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
8109 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
8110 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
8111 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
8113 \H{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
8115 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
8117 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
8119 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
8121 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
8122 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
8123 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
8124 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
8126 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
8127 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
8128 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
8129 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8131 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
8132 overridden by using a segment register name as a prefix (for
8133 example, \c{es outsb}).
8135 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
8136 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
8137 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
8139 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
8140 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
8142 \H{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
8144 \c PACKSSDW mmxreg,r/m64         ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
8145 \c PACKSSWB mmxreg,r/m64         ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
8146 \c PACKUSWB mmxreg,r/m64         ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
8148 All these instructions start by forming a notional 128-bit word by
8149 placing the source (second) operand on the left of the destination
8150 (first) operand. \c{PACKSSDW} then splits this 128-bit word into
8151 four doublewords, converts each to a word, and loads them side by
8152 side into the destination register; \c{PACKSSWB} and \c{PACKUSWB}
8153 both split the 128-bit word into eight words, converts each to a
8154 byte, and loads \e{those} side by side into the destination
8155 register.
8157 \c{PACKSSDW} and \c{PACKSSWB} perform signed saturation when
8158 reducing the length of numbers: if the number is too large to fit
8159 into the reduced space, they replace it by the largest signed number
8160 (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too small
8161 then they replace it by the smallest signed number (\c{8000h} or
8162 \c{80h}) that will fit. \c{PACKUSWB} performs unsigned saturation:
8163 it treats its input as unsigned, and replaces it by the largest
8164 unsigned number that will fit.
8166 \H{insPADDB} \i\c{PADDxx}: MMX Packed Addition
8168 \c PADDB mmxreg,r/m64            ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
8169 \c PADDW mmxreg,r/m64            ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
8170 \c PADDD mmxreg,r/m64            ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
8172 \c PADDSB mmxreg,r/m64           ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
8173 \c PADDSW mmxreg,r/m64           ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
8175 \c PADDUSB mmxreg,r/m64          ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
8176 \c PADDUSW mmxreg,r/m64          ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
8178 \c{PADDxx} all perform packed addition between their two 64-bit
8179 operands, storing the result in the destination (first) operand. The
8180 \c{PADDxB} forms treat the 64-bit operands as vectors of eight
8181 bytes, and add each byte individually; \c{PADDxW} treat the operands
8182 as vectors of four words; and \c{PADDD} treats its operands as
8183 vectors of two doublewords.
8185 \c{PADDSB} and \c{PADDSW} perform signed saturation on the sum of
8186 each pair of bytes or words: if the result of an addition is too
8187 large or too small to fit into a signed byte or word result, it is
8188 clipped (saturated) to the largest or smallest value which \e{will}
8189 fit. \c{PADDUSB} and \c{PADDUSW} similarly perform unsigned
8190 saturation, clipping to \c{0FFh} or \c{0FFFFh} if the result is
8191 larger than that.
8193 \H{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit
8194 Destination
8196 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
8198 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
8199 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the
8200 result is not placed in the register specified by the first operand,
8201 but instead in the register whose number differs from the first
8202 operand only in the last bit. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the
8203 result in \c{MM1}, but \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in
8204 \c{MM0}.
8206 \H{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
8208 \c PAND mmxreg,r/m64             ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
8209 \c PANDN mmxreg,r/m64            ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
8211 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
8212 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
8213 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
8214 destination (first) operand.
8216 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
8217 complement operation on the destination (first) operand first.
8219 \H{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
8221 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
8223 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
8224 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
8225 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
8226 vector of eight averages is stored in the first operand.
8229 \H{insPAVGB} \i\c{PAVGB}: Packed Average
8231 \c PAVGB mmxreg,mmxreg           ; 0F,E0, /r   [KATMAI,MMX] 
8232 \c PAVGB mmxreg,memory           ; 0F,E3, /r  [KATMAI,MMX,SM] 
8235 \H{insPAVGW} \i\c{PAVGW}: Packed Average
8237 \c PAVGW mmxreg,mmxreg           ; ??          [KATMAI,MMX] 
8238 \c PAVGW mmxreg,memory           ; ??       [KATMAI,MMX,SM] 
8240 \c{PAVGB} The PAVG instructions add the unsigned data elements
8241  of the source operand to the unsigned data elements of the
8242  destination register, along with a carry-in. The results of
8243  the add are then each independently right-shifted by one bit
8244  position. The high order bits of each element are filled with
8245  the carry bits of the corresponding sum. The destination operand
8246  is an MMXTM technology register. The source operand can either
8247  be an MMXTM technology register or a 64-bit memory operand.
8248     The PAVGB instruction operates on packed unsigned bytes, and
8249  the PAVGW instruction operates on packed unsigned words. 
8252 \H{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: 3dnow instruction (duh!)
8254 \c PAVGUSB mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8255 \c PAVGUSB mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8257 3dnow instruction (duh!)
8260 \H{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: MMX Packed Comparison
8262 \c PCMPEQB mmxreg,r/m64          ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
8263 \c PCMPEQW mmxreg,r/m64          ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
8264 \c PCMPEQD mmxreg,r/m64          ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
8266 \c PCMPGTB mmxreg,r/m64          ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
8267 \c PCMPGTW mmxreg,r/m64          ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
8268 \c PCMPGTD mmxreg,r/m64          ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
8270 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
8271 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
8272 and destination are compared, and the corresponding element of the
8273 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
8274 depending on the result of the comparison.
8276 \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of eight bytes,
8277 \c{PCMPxxW} treats them as vectors of four words, and \c{PCMPxxD} as
8278 two doublewords.
8280 \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
8281 operand to all ones if the two elements compared are equal;
8282 \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
8283 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
8284 integer) than that of the second (source) operand.
8286 \H{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
8287 with Implied Register
8289 \c PDISTIB mmxreg,mem64          ; 0F 54 /r           [CYRIX,MMX]
8291 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
8292 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
8293 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
8294 position in the two input operands, and adds that value to the byte
8295 in the same position in the implied output register. The addition is
8296 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
8298 The implied output register is found in the same way as \c{PADDSIW}
8299 (\k{insPADDSIW}).
8301 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
8302 operand.
8305 \H{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
8307 \c PEXTRW reg32,mmxreg,immediate ; 0F,C5,/r,ib [KATMAI,MMX,SB,AR2]
8309 \c{PEXTRW}PEXTRW instruction moves the word in MM (selected by the
8310  two least significant bits of imm8) to the lower half of a 32-bit
8311  integer register.
8314 \H{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: 3dnow instruction (duh!)
8316 \c PF2ID mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8317 \c PF2ID mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8319 3dnow instruction (duh!)
8322 \H{insPFACC} \i\c{PFACC}: 3dnow instruction (duh!)
8324 \c PFACC mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8325 \c PFACC mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8327 3dnow instruction (duh!)
8330 \H{insPFADD} \i\c{PFADD}: 3dnow instruction (duh!)
8332 \c PFADD mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8333 \c PFADD mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8335 3dnow instruction (duh!)
8338 \H{insPFCMPEQ} \i\c{PFCMPEQ}: 3dnow instruction (duh!)
8340 \c PFCMPEQ mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8341 \c PFCMPEQ mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8343 3dnow instruction (duh!)
8346 \H{insPFCMPGE} \i\c{PFCMPGE}: 3dnow instruction (duh!)
8348 \c PFCMPGE mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8349 \c PFCMPGE mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8351 3dnow instruction (duh!)
8354 \H{insPFCMPGT} \i\c{PFCMPGT}: 3dnow instruction (duh!)
8356 \c PFCMPGT mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8357 \c PFCMPGT mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8359 3dnow instruction (duh!)
8362 \H{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: 3dnow instruction (duh!)
8364 \c PFMAX mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8365 \c PFMAX mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8367 3dnow instruction (duh!)
8370 \H{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: 3dnow instruction (duh!)
8372 \c PFMIN mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8373 \c PFMIN mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8375 3dnow instruction (duh!)
8378 \H{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: 3dnow instruction (duh!)
8380 \c PFMUL mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8381 \c PFMUL mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8383 3dnow instruction (duh!)
8386 \H{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: 3dnow instruction (duh!)
8388 \c PFRCP mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8389 \c PFRCP mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8391 3dnow instruction (duh!)
8394 \H{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: 3dnow instruction (duh!)
8396 \c PFRCPIT1 mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8397 \c PFRCPIT1 mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8399 3dnow instruction (duh!)
8402 \H{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: 3dnow instruction (duh!)
8404 \c PFRCPIT2 mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8405 \c PFRCPIT2 mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8407 3dnow instruction (duh!)
8410 \H{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: 3dnow instruction (duh!)
8412 \c PFRSQIT1 mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8413 \c PFRSQIT1 mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8415 3dnow instruction (duh!)
8418 \H{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: 3dnow instruction (duh!)
8420 \c PFRSQRT mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8421 \c PFRSQRT mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8423 3dnow instruction (duh!)
8426 \H{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: 3dnow instruction (duh!)
8428 \c PFSUB mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8429 \c PFSUB mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8431 3dnow instruction (duh!)
8434 \H{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: 3dnow instruction (duh!)
8436 \c PFSUBR mmxreg,memory           ; ??       [PENT,3DNOW,SM] 
8437 \c PFSUBR mmxreg,mmxreg           ; ??          [PENT,3DNOW] 
8439 3dnow instruction (duh!)
8442 \H{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: 3dnow instruction (duh!)
8444 \c PI2FD mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM] 
8445 \c PI2FD mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8447 3dnow instruction (duh!)
8450 \H{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
8452 \c PINSRW mmxreg,reg16,immediate     ;0F,C4,/r,ib [KATMAI,MMX,SB,AR2] 
8453 \c PINSRW mmxreg,reg32,immediate         ; ??  [KATMAI,MMX,SB,AR2,ND] 
8454 \c PINSRW mmxreg,memory,immediate        ; ??     [KATMAI,MMX,SB,AR2] 
8455 \c PINSRW mmxreg,memory|bits16,immediate ; ??  [KATMAI,MMX,SB,AR2,ND] 
8457 \c{PINSRW} The PINSRW instruction loads a word from the lower half
8458  of a 32-bit integer register (or from memory) and inserts it in
8459  the MM destination register, at a position defined by the two
8460  least significant bits of the imm8 constant. The insertion is
8461  done in such a way that the three other words from the
8462  destination register are left untouched.
8465 \H{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: MMX Packed Multiply and Accumulate
8466 with Rounding
8468 \c PMACHRIW mmxreg,mem64         ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
8470 \c{PMACHRIW} acts almost identically to \c{PMULHRIW}
8471 (\k{insPMULHRW}), but instead of \e{storing} its result in the
8472 implied destination register, it \e{adds} its result, as four packed
8473 words, to the implied destination register. No saturation is done:
8474 the addition can wrap around.
8476 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
8477 operand.
8479 \H{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
8481 \c PMADDWD mmxreg,r/m64          ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
8483 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of four signed words.
8484 It multiplies corresponding elements of the two operands, giving
8485 four signed doubleword results. The top two of these are added and
8486 placed in the top 32 bits of the destination (first) operand; the
8487 bottom two are added and placed in the bottom 32 bits.
8489 \H{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
8491 \c PMAGW mmxreg,r/m64            ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
8493 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
8494 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
8495 values of the words in corresponding positions, and sets each word
8496 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
8497 that position had the larger absolute value.
8499 \H{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
8501 \c PMAXSW mmxreg,mmxreg           ; 0F,EE, /r  [KATMAI,MMX] 
8502 \c PMAXSW mmxreg,memory           ; ??         [KATMAI,MMX,SM] 
8504 \c{PMAXSW} The PMAXSW instruction returns the maximum between
8505  the four signed words in MM1 and MM2/Mem.
8508 \H{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
8510 \c PMAXUB mmxreg,mmxreg           ; 0F,DE, /r  [KATMAI,MMX] 
8511 \c PMAXUB mmxreg,memory           ; ??      [KATMAI,MMX,SM] 
8513 \c{PMAXUB} The PMAXUB instruction returns the maximum between
8514  the eight unsigned words in MM1 and MM2/Mem.
8517 \H{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
8519 \c PMINSW mmxreg,mmxreg           ; 0F,EA, /r  [KATMAI,MMX] 
8520 \c PMINSW mmxreg,memory           ; ??      [KATMAI,MMX,SM] 
8522 \c{PMINSW} The PMINSW instruction returns the minimum between
8523  the four signed words in MM1 and MM2/Mem.
8526 \H{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
8528 \c PMINUB mmxreg,mmxreg           ; 0F,DA, /r  [KATMAI,MMX] 
8529 \c PMINUB mmxreg,memory           ; ??      [KATMAI,MMX,SM] 
8531 \c{PMINUB}The PMINUB instruction returns the minimum between
8532  the eight unsigned words in MM1 and MM2/Mem.
8535 \H{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
8537 \c PMOVMSKB reg32,mmxreg           ; 0F,D7,/r   [KATMAI,MMX] 
8539 \c{PMOVMSKB} The PMOVMSKB instruction returns an 8-bit mask
8540  formed of the most significant bits of each byte of its
8541  source operand. 
8544 \H{insPMULHRW} \i\c{PMULHRW}, \i\c{PMULHRIW}: MMX Packed Multiply
8545 High with Rounding
8547 \c PMULHRW mmxreg,r/m64          ; 0F 59 /r             [CYRIX,MMX]
8548 \c PMULHRIW mmxreg,r/m64         ; 0F 5D /r             [CYRIX,MMX]
8550 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, treat
8551 their operands as vectors of four signed words. Words in
8552 corresponding positions are multiplied, to give a 32-bit value in
8553 which bits 30 and 31 are guaranteed equal. Bits 30 to 15 of this
8554 value (bit mask \c{0x7FFF8000}) are taken and stored in the
8555 corresponding position of the destination operand, after first
8556 rounding the low bit (equivalent to adding \c{0x4000} before
8557 extracting bits 30 to 15).
8559 For \c{PMULHRW}, the destination operand is the first operand; for
8560 \c{PMULHRIW} the destination operand is implied by the first operand
8561 in the manner of \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
8564 \H{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: 3dnow instruction (duh!)
8566 \c PMULHRWA mmxreg,memory           ; ??        [PENT,3DNOW,SM]
8567 \c PMULHRWA mmxreg,mmxreg           ; ??           [PENT,3DNOW] 
8569 3dnow instruction (duh!)
8572 \H{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Packed Multiply High Unsigned
8574 \c PMULHUW mmxreg,mmxreg           ; 0F,E4,/r    [KATMAI,MMX] 
8575 \c PMULHUW mmxreg,memory           ; ??       [KATMAI,MMX,SM] 
8577 \c{PMULHUW} The PMULHUW instruction multiplies the four unsigned
8578  words in the destination operand with the four unsigned words
8579  in the source operand. The high-order 16 bits of the 32-bit
8580  intermediate results are written to the destination operand. 
8583 \H{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: MMX Packed Multiply
8585 \c PMULHW mmxreg,r/m64           ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
8586 \c PMULLW mmxreg,r/m64           ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
8588 \c{PMULxW} treats its two inputs as vectors of four signed words. It
8589 multiplies corresponding elements of the two operands, giving four
8590 signed doubleword results.
8592 \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
8593 destination (first) operand; \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of
8594 each doubleword in the destination operand.
8597 \H{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
8599 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
8600 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
8601 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
8602 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
8604 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
8605 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
8606 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
8607 is either written from the corresponding byte of the source (second)
8608 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
8609 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
8610 \k{insPADDSIW}).
8612 \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
8613 implied operand is zero. \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero.
8614 \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero, and \c{PMVGEZB}
8615 moves if the byte is greater than or equal to zero.
8617 Note that these instructions cannot take a register as their second
8618 source operand.
8620 \H{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
8622 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
8623 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
8625 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
8626 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
8628 \c POP CS                        ; 0F               [8086,UNDOC]
8629 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
8630 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
8631 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
8632 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
8633 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
8635 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
8636 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
8638 The address-size attribute of the instruction determines whether
8639 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
8640 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
8641 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8643 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
8644 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
8645 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
8646 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
8647 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
8649 The above opcode listings give two forms for general-purpose
8650 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
8651 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
8652 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
8654 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
8655 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
8656 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
8657 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
8659 \H{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
8661 \c POPA                          ; 61                   [186]
8662 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
8663 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
8665 \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
8666 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
8667 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
8668 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
8669 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
8670 on the stack by \c{PUSHAW}.
8672 \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
8673 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
8674 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
8675 \c{PUSHAD}.
8677 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
8678 depending on the current \c{BITS} setting.
8680 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
8681 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
8683 \H{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
8685 \c POPF                          ; 9D                   [186]
8686 \c POPFW                         ; o16 9D               [186]
8687 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
8689 \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
8690 bits of the flags register (or the whole flags register, on
8691 processors below a 386). \c{POPFD} pops a doubleword and stores it
8692 in the entire flags register.
8694 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
8695 depending on the current \c{BITS} setting.
8697 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
8699 \H{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
8701 \c POR mmxreg,r/m64              ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
8703 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
8704 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
8705 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
8706 in the destination (first) operand.
8709 \H{insPREFETCHNTA} \i\c{PREFETCHNTA}: Prefetch 
8711 \c PREFETCHNTA memory           ; 0F,18,/0       [KATMAI] 
8713 \c{PREFETCHNTA} Move data specified by address closer to the
8714  processor using the nta hint.
8717 \H{insPREFETCHT0} \i\c{PREFETCHT0}: Prefetch
8719 \c PREFETCHT0 memory           ; 0F,18,/1     [KATMAI] 
8721 \c{PREFETCHT0} Move data specified by address closer to the
8722  processor using the t0 hint.
8725 \H{insPREFETCHT1} \i\c{PREFETCHT1}: Prefetch
8727 \c PREFETCHT1 memory           ; 0F,18,/2     [KATMAI] 
8729 \c{PREFETCHT1}Move data specified by address closer to the
8730  processor using the t1 hint.
8733 \H{insPREFETCHT2} \i\c{PREFETCHT2}: Prefetch
8735 \c PREFETCHT2 memory           ; 0F,18,/3      [KATMAI] 
8737 \c{PREFETCHT2} Move data specified by address closer to the
8738  processor using the t2 hint.
8741 \H{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: 3dnow instruction (duh!)
8743 \c PREFETCH memory           ; ??           [PENT,3DNOW,SM] 
8745 3dnow instruction (duh!)
8748 \H{insPREFETCHW} \i\c{PREFETCHW}: 3dnow instruction (duh!)
8750 \c PREFETCHW memory           ; ??           [PENT,3DNOW,SM] 
8752 3dnow instruction (duh!)
8758 \H{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
8760 \c PSADBW mmxreg,mmxreg           ; 0F,F6, /r [KATMAI,MMX] 
8761 \c PSADBW mmxreg,memory           ; ??     [KATMAI,MMX,SM] 
8763 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of
8764  the difference of unsigned bytes for mm1 and mm2/m64. These
8765  differences are then summed to produce a word result in the lower
8766  16-bit field; the upper three words are cleared. The destination
8767  operand is an MMXTM technology register. The source operand can
8768  either be an MMXTM technology register or a 64-bit memory operand.
8771 \H{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Packed Shuffle Word
8773 \c PSHUFW mmxreg,mmxreg,immediate ; 0F,70,/r,ib [KATMAI,MMX,SB,AR2]
8774 \c PSHUFW mmxreg,memory,immediate ; ??   [KATMAI,MMX,SM2,SB,AR2] 
8776 \c{PSHUFW} The PSHUF instruction uses the imm8 operand to select
8777  which of the four words in MM2/Mem will be placed in each of the
8778  words in MM1. Bits 1 and 0 of imm8 encode the source for
8779  destination word 0 (MM1[15-0]), bits 3 and 2 encode for word 1,
8780  bits 5 and 4 encode for word 2, and bits 7 and 6 encode for
8781  word 3 (MM1[63-48]). Similarly, the two-bit encoding represents
8782  which source word is to be used, e.g., a binary encoding of 10
8783  indicates that source word 2 (MM2/Mem[47-32]) will be used.
8786 \H{insPSLLD} \i\c{PSLLx}, \i\c{PSRLx}, \i\c{PSRAx}: MMX Bit Shifts
8788 \c PSLLW mmxreg,r/m64            ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
8789 \c PSLLW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
8791 \c PSLLD mmxreg,r/m64            ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
8792 \c PSLLD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
8794 \c PSLLQ mmxreg,r/m64            ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
8795 \c PSLLQ mmxreg,imm8             ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
8797 \c PSRAW mmxreg,r/m64            ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
8798 \c PSRAW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
8800 \c PSRAD mmxreg,r/m64            ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
8801 \c PSRAD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
8803 \c PSRLW mmxreg,r/m64            ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
8804 \c PSRLW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
8806 \c PSRLD mmxreg,r/m64            ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
8807 \c PSRLD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
8809 \c PSRLQ mmxreg,r/m64            ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
8810 \c PSRLQ mmxreg,imm8             ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
8812 \c{PSxxQ} perform simple bit shifts on the 64-bit MMX registers: the
8813 destination (first) operand is shifted left or right by the number of
8814 bits given in the source (second) operand, and the vacated bits are
8815 filled in with zeros (for a logical shift) or copies of the original
8816 sign bit (for an arithmetic right shift).
8818 \c{PSxxW} and \c{PSxxD} perform packed bit shifts: the destination
8819 operand is treated as a vector of four words or two doublewords, and
8820 each element is shifted individually, so bits shifted out of one
8821 element do not interfere with empty bits coming into the next.
8823 \c{PSLLx} and \c{PSRLx} perform logical shifts: the vacated bits at
8824 one end of the shifted number are filled with zeros. \c{PSRAx}
8825 performs an arithmetic right shift: the vacated bits at the top of
8826 the shifted number are filled with copies of the original top (sign)
8827 bit.
8829 \H{insPSUBB} \i\c{PSUBxx}: MMX Packed Subtraction
8831 \c PSUBB mmxreg,r/m64            ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
8832 \c PSUBW mmxreg,r/m64            ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
8833 \c PSUBD mmxreg,r/m64            ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
8835 \c PSUBSB mmxreg,r/m64           ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
8836 \c PSUBSW mmxreg,r/m64           ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
8838 \c PSUBUSB mmxreg,r/m64          ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
8839 \c PSUBUSW mmxreg,r/m64          ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
8841 \c{PSUBxx} all perform packed subtraction between their two 64-bit
8842 operands, storing the result in the destination (first) operand. The
8843 \c{PSUBxB} forms treat the 64-bit operands as vectors of eight
8844 bytes, and subtract each byte individually; \c{PSUBxW} treat the operands
8845 as vectors of four words; and \c{PSUBD} treats its operands as
8846 vectors of two doublewords.
8848 In all cases, the elements of the operand on the right are
8849 subtracted from the corresponding elements of the operand on the
8850 left, not the other way round.
8852 \c{PSUBSB} and \c{PSUBSW} perform signed saturation on the sum of
8853 each pair of bytes or words: if the result of a subtraction is too
8854 large or too small to fit into a signed byte or word result, it is
8855 clipped (saturated) to the largest or smallest value which \e{will}
8856 fit. \c{PSUBUSB} and \c{PSUBUSW} similarly perform unsigned
8857 saturation, clipping to \c{0FFh} or \c{0FFFFh} if the result is
8858 larger than that.
8860 \H{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
8861 Implied Destination
8863 \c PSUBSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
8865 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
8866 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
8867 result is not placed in the register specified by the first operand,
8868 but instead in the implied destination register, specified as for
8869 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
8871 \H{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack Data
8873 \c PUNPCKHBW mmxreg,r/m64        ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
8874 \c PUNPCKHWD mmxreg,r/m64        ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
8875 \c PUNPCKHDQ mmxreg,r/m64        ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
8877 \c PUNPCKLBW mmxreg,r/m64        ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
8878 \c PUNPCKLWD mmxreg,r/m64        ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
8879 \c PUNPCKLDQ mmxreg,r/m64        ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
8881 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
8882 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
8883 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
8884 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
8885 the top half.
8887 The remaining elements, totalling 64 bits, are then interleaved into
8888 the destination, alternating elements from the second (source)
8889 operand and the first (destination) operand: so the leftmost element
8890 in the result always comes from the second operand, and the
8891 rightmost from the destination.
8893 \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, \c{PUNPCKxWD} a word at a
8894 time, and \c{PUNPCKxDQ} a doubleword at a time.
8896 So, for example, if the first operand held \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A}
8897 and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B}, then:
8899 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
8901 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
8903 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
8905 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
8907 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
8909 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
8911 \H{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
8913 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
8914 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
8916 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
8917 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
8919 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
8920 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
8921 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
8922 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
8923 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
8924 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
8926 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [286]
8927 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [286]
8928 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
8930 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
8931 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
8933 The address-size attribute of the instruction determines whether
8934 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
8935 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
8936 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
8938 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
8939 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
8940 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
8941 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
8942 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
8944 The above opcode listings give two forms for general-purpose
8945 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
8946 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
8947 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
8949 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
8950 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
8951 processors.
8953 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
8954 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
8955 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
8956 processors it is the value \e{before} the push instruction.
8958 \H{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
8960 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
8961 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
8962 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
8964 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
8965 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
8966 stack pointer by a total of 16.
8968 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
8969 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
8970 decrementing the stack pointer by a total of 32.
8972 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
8973 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
8975 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
8976 depending on the current \c{BITS} setting.
8978 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
8979 in opcodes (see \k{iref-rv}).
8981 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
8983 \H{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
8985 \c PUSHF                         ; 9C                   [186]
8986 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
8987 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [186]
8989 \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
8990 bits of the flags register (or the whole flags register, on
8991 processors below a 386). \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it
8992 in the entire flags register.
8994 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
8995 depending on the current \c{BITS} setting.
8997 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
8999 \H{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
9001 \c PXOR mmxreg,r/m64             ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
9003 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
9004 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
9005 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
9006 in the destination (first) operand.
9008 \H{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
9010 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
9011 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
9012 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [286]
9013 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
9014 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
9015 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [286]
9016 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
9017 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
9018 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
9020 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
9021 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
9022 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [286]
9023 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
9024 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
9025 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [286]
9026 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
9027 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
9028 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
9030 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
9031 rotation operation, involving the given source/destination (first)
9032 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
9033 \c{RCR AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
9034 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
9035 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
9036 \c{AL}.
9038 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
9039 the bottom five bits of the rotation count are considered by
9040 processors above the 8086.
9042 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9043 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
9044 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
9047 \H{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-FP Reciprocal
9049 \c RCPPS xmmreg,memory           ; 0F,53,/r   [KATMAI,SSE] 
9050 \c RCPPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
9052 \c{RCPPS}RCPPS returns an approximation of the reciprocal of the
9053  SP FP numbers from xmm2/m128. The maximum error for this
9054  approximation is: Error <=1.5x2-12
9057 \H{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-FP Reciprocal
9059 \c RCPSS xmmreg,memory           ; F3,0F,53,/r [KATMAI,SSE] 
9060 \c RCPSS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
9062 \c{RCPSS}RCPSS returns an approximation of the reciprocal of the
9063  lower SP FP number from xmm2/m32; the upper three fields are
9064  passed through from xmm1. The maximum error for this
9065  approximation is: |Error| <= 1.5x2-12
9068 \H{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
9070 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT]
9072 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
9073 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
9074 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
9076 \H{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
9078 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
9080 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
9081 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
9083 \H{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
9085 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
9087 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
9089 \H{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
9091 \c RET                           ; C3                   [8086]
9092 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
9094 \c RETF                          ; CB                   [8086]
9095 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
9097 \c RETN                          ; C3                   [8086]
9098 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
9100 \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
9101 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
9102 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
9103 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
9105 \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
9106 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
9107 optional argument if present.
9109 \H{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
9111 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
9112 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
9113 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
9114 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
9115 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
9116 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
9117 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
9118 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
9119 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
9121 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
9122 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
9123 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [286]
9124 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
9125 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
9126 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [286]
9127 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
9128 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
9129 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
9131 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
9132 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
9133 operation \c{ROR AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
9134 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
9135 round into the low bit.
9137 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
9138 the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
9139 the rotation count are considered by processors above the 8086.
9141 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9142 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
9143 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
9145 \H{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
9147 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
9149 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
9150 was in System-Management Mode.
9153 \H{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}:Packed Single-FP Square Root Reciprocal
9155 \c RSQRTPS xmmreg,memory           ; 0F,52,/r   [KATMAI,SSE] 
9156 \c RSQRTPS xmmreg,xmmreg           ; ??         [KATMAI,SSE] 
9158 \c{RSQRTPS} RSQRTPS returns an approximation of the reciprocal
9159  of the square root of the SP FP numbers rom xmm2/m128. The
9160  maximum error for this approximation is: Error| <= 1.5x2-12
9163 \H{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}:Scalar Single-FP Square Root Reciprocal
9165 \c RSQRTSS xmmreg,memory         ; F3,0F,52,/r  [KATMAI,SSE] 
9166 \c RSQRTSS xmmreg,xmmreg         ; ??           [KATMAI,SSE] 
9168 \c{RSQRTSS} RSQRTSS returns an approximation of the reciprocal
9169  of the square root of the lowest SP FP number from xmm2/m32;
9170  the upper three fields are passed through from xmm1. The maximum
9171  error for this approximation is: |Error| <= 1.5x2-12
9174 \H{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
9176 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
9178 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
9179 contents of the \c{AH} register. See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
9181 \H{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
9183 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
9184 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
9185 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
9186 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
9187 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
9188 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
9189 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
9190 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
9191 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
9193 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
9194 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
9195 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
9196 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
9197 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
9198 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
9199 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
9200 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
9201 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
9203 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
9204 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
9205 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
9206 source operand for \c{SAR}.
9208 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
9209 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
9210 disassemble that code as \c{SHL}.
9212 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
9213 the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
9214 the shift count are considered by processors above the 8086.
9216 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9217 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
9218 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
9220 \H{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
9222 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
9224 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
9225 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
9226 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
9228 \H{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
9230 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
9231 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
9232 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
9234 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
9235 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
9236 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
9238 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
9239 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
9240 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
9242 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
9243 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [8086]
9245 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
9246 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
9247 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
9249 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
9250 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
9251 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
9252 set according to the result of the operation: in particular, the
9253 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
9254 instruction.
9256 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9257 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9258 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9259 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9260 form of the instruction.
9262 To subtract one number from another without also subtracting the
9263 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
9265 \H{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
9267 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
9268 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
9269 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
9271 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
9272 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
9273 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
9274 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
9276 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9277 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9278 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9279 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9281 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9282 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9283 overridden.
9285 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
9286 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
9287 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
9288 4 instead of 1.
9290 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
9291 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
9292 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
9293 first unequal or equal byte is found.
9295 \H{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
9297 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
9299 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
9300 not satisfied, and to 1 if it is.
9303 \H{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
9305 \c SFENCE 0,0,0           ; 0F AE /7               [KATMAI] 
9307 \c{SFENCE} Weakly ordered memory types can enable higher
9308  performance through such techniques as out-of-order issue,
9309  write-combining, and write-collapsing. Memory ordering issues
9310  can arise between a producer and a consumer of data and there
9311  are a number of common usage models which may be affected by
9312  weakly ordered stores: 
9313       1. library functions, which use weakly ordered memory
9314          to write results 
9315       2. compiler-generated code, which also benefit from writing
9316          weakly-ordered results 
9317       3. hand-written code
9318  The degree to which a consumer of data knows that the data is
9319  weakly ordered can vary for these cases. As a result, the SFENCE
9320  instruction provides a performance-efficient way of ensuring
9321  ordering between routines that produce weakly-ordered results
9322  and routines that consume this data. The SFENCE is ordered with
9323  respect to stores and  other SFENCE instructions. 
9324     SFENCE uses the following ModRM encoding:
9325            Mod (7:6) = 11B
9326            Reg/Opcode (5:3) = 111B
9327            R/M (2:0) = 000B
9328  All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9329  of these encodings risks incompatibility with future processors.
9332 \H{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
9334 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
9335 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
9336 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
9338 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9339 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
9340 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
9341 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9342 area (in that order). These are the only instructions which directly
9343 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
9345 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
9346 descriptor table) into the given operand.
9348 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
9350 \H{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
9352 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
9353 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
9354 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
9355 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
9356 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
9357 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
9358 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
9359 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
9360 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
9362 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
9363 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
9364 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [286]
9365 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
9366 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
9367 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [286]
9368 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
9369 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
9370 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
9372 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
9373 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
9374 zero.
9376 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
9377 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
9378 disassemble that code as \c{SHL}.
9380 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
9381 the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
9382 the shift count are considered by processors above the 8086.
9384 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
9385 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
9386 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
9388 \H{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
9390 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
9391 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
9392 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
9393 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
9395 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
9396 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
9397 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
9398 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
9400 \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally places
9401 its second operand to the right of its first, then shifts the entire
9402 bit string thus generated to the left by a number of bits specified
9403 in the third operand. It then updates only the \e{first} operand
9404 according to the result of this. The second operand is not modified.
9406 \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
9407 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
9408 whole bit string right, and updates only the first operand.
9410 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
9411 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
9412 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
9413 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
9415 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
9416 the bottom 5 bits of the shift count are considered.
9419 \H{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Single-FP
9421 \c SHUFPS xmmreg,memory,immediate ; 0F,C6,/r, ib [KATMAI,SSE,SB,AR2]
9422 \c SHUFPS xmmreg,xmmreg,immediate ; ??         [KATMAI,SSE,SB,AR2] 
9424 \c{SHUFPS} The SHUFPS instruction is able to shuffle any of the
9425  four SP FP numbers from xmm1 to the lower two destination fields;
9426  the upper two destination fields are generated from a shuffle of
9427  any of the four SP FP numbers from xmm2/m128.
9430 \H{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
9432 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
9434 This is an opcode apparently supported by some AMD processors (which
9435 is why it can generate the same opcode as \c{INT1}), and places the
9436 machine into system-management mode, a special debugging mode.
9438 \H{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
9440 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
9442 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
9443 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
9444 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
9447 \H{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-FP Square Root
9449 \c SQRTPS xmmreg,memory           ; 0F,51,/r    [KATMAI,SSE] 
9450 \c SQRTPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9452 \c{SQRTPS} The SQRTPS instruction returns the square root of
9453  the packed SP FP numbers from xmm2/m128.
9456 \H{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-FP Square Root
9458 \c SQRTSS xmmreg,memory           ; F3,0F,51,/r [KATMAI,SSE] 
9459 \c SQRTSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9461 \c{SQRTSS} The SQRTSS instructions return the square root of
9462  the lowest SP FP numbers of their operand.
9465 \H{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
9467 \c STC                           ; F9                   [8086]
9468 \c STD                           ; FD                   [8086]
9469 \c STI                           ; FB                   [8086]
9471 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
9472 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
9473 (thus enabling interrupts).
9475 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
9476 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
9477 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
9480 \H{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
9481  Control/Status
9483 \c STMXCSR memory           ; 0F,AE,/3       [KATMAI,SSE,SD] 
9485 \c{STMXCSR} The MXCSR control/status register is used to enable
9486  masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9487  to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9488  Refer to LDMXCSR for a description of the format of MXCSR.
9489  The linear address corresponds to the address of the
9490  least-significant byte of the referenced memory data.
9491  The reserved bits in the MXCSR are stored as zeroes.
9494 \H{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
9496 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
9497 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
9498 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
9500 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
9501 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
9502 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
9503 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
9505 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9506 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9507 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9508 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9510 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9511 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9512 overridden.
9514 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
9515 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
9516 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
9517 4 instead of 1.
9519 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9520 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9522 \H{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
9524 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
9526 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
9527 the Task Register into its operand.
9529 \H{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
9531 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
9532 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
9533 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
9535 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
9536 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
9537 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
9539 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
9540 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
9541 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
9543 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
9544 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
9546 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
9547 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
9548 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
9550 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
9551 operand from its first, and leaves the result in its destination
9552 (first) operand. The flags are set according to the result of the
9553 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
9554 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
9556 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9557 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9558 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9559 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9560 form of the instruction.
9562 \H{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-FP Subtract
9564 \c SUBPS xmmreg,memory           ; 0F,5C,/r    [KATMAI,SSE] 
9565 \c SUBPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9567 \c{SUBPS}T he SUBPS instruction subtracts the packed SP FP
9568  numbers of both their operands. 
9571 \H{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
9573 \c SUBSS xmmreg,memory           ; F3,0F,5C, /r [KATMAI,SSE] 
9574 \c SUBSS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9576 \c{SUBSS} The SUBSS instruction subtracts the lower SP FP
9577  numbers of both their operands.
9580 \H{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
9582 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
9583 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
9584 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
9586 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /7 ib             [8086]
9587 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /7 iw         [8086]
9588 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /7 id         [386]
9590 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
9591 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
9592 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
9594 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
9595 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
9596 store the result of the operation anywhere.
9598 \H{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-FP compare
9599  and set EFLAGS
9601 \c UCOMISS xmmreg,memory           ; 0F,2E,/r          [KATMAI,SSE] 
9602 \c UCOMISS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9604 \c{UCOMISS} The UCOMISS instructions compare the two lowest scalar
9605  SP FP numbers, and set the ZF,PF,CF bits in the EFLAGS register
9606  as described above. In addition, the OF, SF, and AF bits in the
9607  EFLAGS register are zeroed out. The unordered predicate is
9608  returned if either source operand is a NaN (qNaN or sNaN).
9611 \H{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
9613 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
9614 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
9615 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
9617 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
9618 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
9619 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
9621 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
9622 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
9623 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
9624 instruction, but accesses user space.
9627 \H{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack High Packed Single-FP Data
9629 \c UNPCKHPS xmmreg,memory           ; 0F,15,/r    [KATMAI,SSE] 
9630 \c UNPCKHPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9632 \c{UNPCKHPS} The UNPCKHPS instruction performs an interleaved
9633  unpack of the high-order data elements of XMM1 and XMM2/Mem.
9634  It ignores the lower half of the sources. 
9637 \H{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack Low Packed Single-FP Data
9639 \c UNPCKLPS xmmreg,memory           ; 0F,14,/r    [KATMAI,SSE] 
9640 \c UNPCKLPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9642 \c{UNPCKLPS} The UNPCKLPS instruction performs an interleaved
9643  unpack of the low-order data elements of XMM1 and XMM2/Mem.
9644  It ignores the upper half part of the sources. 
9647 \H{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
9649 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
9651 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
9653 \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
9654 in its operand can be read from at the current privilege level.
9655 \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
9657 \H{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
9659 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
9661 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
9662 FPU to have finished any operation it is engaged in before
9663 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
9664 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
9665 CPU tries to read the result back out.
9667 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
9668 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
9669 FPU exceptions have happened before execution continues.
9671 \H{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
9673 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
9675 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9676 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9677 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
9678 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
9679 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
9681 \H{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
9683 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
9685 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
9686 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}. See
9687 also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
9689 \H{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
9691 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
9692 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
9693 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
9695 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
9696 them together and writes the result into the destination (first)
9697 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
9698 multi-processor synchronisation purposes.
9700 \H{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
9702 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
9703 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
9705 No clear documentation seems to be available for this instruction:
9706 the best I've been able to find reads `Takes a string of bits from
9707 the first operand and puts them in the second operand'. It is
9708 present only in early 386 processors, and conflicts with the opcodes
9709 for \c{CMPXCHG486}. NASM supports it only for completeness. Its
9710 counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
9712 \H{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
9714 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
9715 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
9716 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
9718 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
9719 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
9720 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
9722 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
9723 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
9724 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
9725 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
9727 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
9728 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
9729 synchronisation.
9731 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
9732 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
9733 \c{NOP} (\k{insNOP}).
9735 \H{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
9737 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
9739 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
9740 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
9741 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
9743 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
9744 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9745 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9746 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9748 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
9749 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
9750 example, \c{es xlatb}).
9752 \H{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
9754 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
9755 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
9756 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
9758 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
9759 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
9760 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
9762 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
9763 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
9764 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
9766 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
9767 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
9769 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
9770 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
9771 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
9773 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
9774 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
9775 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
9776 in the destination (first) operand.
9778 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
9779 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
9780 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
9781 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
9782 form of the instruction.
9784 The MMX instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
9785 operation on the 64-bit MMX registers.
9788 \H{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bit-wise Logical Xor for Single-FP Data
9790 \c XORPS xmmreg,memory           ; 0F,57,/r    [KATMAI,SSE] 
9791 \c XORPS xmmreg,xmmreg           ; ??          [KATMAI,SSE] 
9793 \c{XORPS} The XORPS instruction returns a bit-wise logical XOR
9794  between XMM1 and XMM2/Mem.