Add missing space
[nasm.git] / doc / nasmdoc.src
blob25ced0736115d9a7b51608c6c5a5b5406d9dec2c
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \M{category}{Programming}
6 \M{title}{NASM - The Netwide Assembler}
7 \M{year}{2002}
8 \M{author}{The NASM Development Team}
9 \M{license}{All rights reserved. This document is redistributable under the licence given in the file "COPYING" distributed in the NASM archive.}
10 \M{summary}{This file documents NASM, the Netwide Assembler: an assembler targetting the Intel x86 series of processors, with portable source.}
11 \M{infoname}{NASM}
12 \M{infofile}{nasm}
13 \M{infotitle}{The Netwide Assembler for x86}
14 \M{epslogo}{nasmlogo.eps}
15 \IR{-D} \c{-D} option
16 \IR{-E} \c{-E} option
17 \IR{-F} \c{-F} option
18 \IR{-I} \c{-I} option
19 \IR{-M} \c{-M} option
20 \IR{-On} \c{-On} option
21 \IR{-P} \c{-P} option
22 \IR{-U} \c{-U} option
23 \IR{-a} \c{-a} option
24 \IR{-d} \c{-d} option
25 \IR{-e} \c{-e} option
26 \IR{-f} \c{-f} option
27 \IR{-g} \c{-g} option
28 \IR{-i} \c{-i} option
29 \IR{-l} \c{-l} option
30 \IR{-o} \c{-o} option
31 \IR{-p} \c{-p} option
32 \IR{-s} \c{-s} option
33 \IR{-u} \c{-u} option
34 \IR{-v} \c{-v} option
35 \IR{-w} \c{-w} option
36 \IR{!=} \c{!=} operator
37 \IR{$ here} \c{$} Here token
38 \IR{$$} \c{$$} token
39 \IR{%} \c{%} operator
40 \IR{%%} \c{%%} operator
41 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
42 \IA{%-1}{%+1}
43 \IR{%0} \c{%0} parameter count
44 \IR{&} \c{&} operator
45 \IR{&&} \c{&&} operator
46 \IR{*} \c{*} operator
47 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
48 \IR{/} \c{/} operator
49 \IR{//} \c{//} operator
50 \IR{<} \c{<} operator
51 \IR{<<} \c{<<} operator
52 \IR{<=} \c{<=} operator
53 \IR{<>} \c{<>} operator
54 \IR{=} \c{=} operator
55 \IR{==} \c{==} operator
56 \IR{>} \c{>} operator
57 \IR{>=} \c{>=} operator
58 \IR{>>} \c{>>} operator
59 \IR{?} \c{?} MASM syntax
60 \IR{^} \c{^} operator
61 \IR{^^} \c{^^} operator
62 \IR{|} \c{|} operator
63 \IR{||} \c{||} operator
64 \IR{~} \c{~} operator
65 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
66 \IA{%$$}{%$}
67 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
68 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
69 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
70 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
71 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
72 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
73 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
74 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
75 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
76 variables
77 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
78 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
79 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
80 \IR{autoconf} Autoconf
81 \IR{bitwise and} bitwise AND
82 \IR{bitwise or} bitwise OR
83 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
84 \IR{block ifs} block IFs
85 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
86 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
87 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
88 \IR{bsd} BSD
89 \IR{c calling convention} C calling convention
90 \IR{c symbol names} C symbol names
91 \IA{critical expressions}{critical expression}
92 \IA{command line}{command-line}
93 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
94 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
95 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
96 \IA{character constants}{character constant}
97 \IR{common object file format} Common Object File Format
98 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
99 in \c{elf}
100 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
101 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
102 \IR{declaring structure} declaring structures
103 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
104 \IR{devpac} DevPac
105 \IR{djgpp} DJGPP
106 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
107 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
108 \IR{dos} DOS
109 \IR{dos archive} DOS archive
110 \IR{dos source archive} DOS source archive
111 \IA{effective address}{effective addresses}
112 \IA{effective-address}{effective addresses}
113 \IR{elf shared libraries} \c{elf} shared libraries
114 \IR{freebsd} FreeBSD
115 \IR{freelink} FreeLink
116 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
117 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
118 convention
119 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
120 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
121 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
122 \IR{got} GOT
123 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
124 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
125 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
126 \IR{linux elf} Linux ELF
127 \IR{logical and} logical AND
128 \IR{logical or} logical OR
129 \IR{logical xor} logical XOR
130 \IR{masm} MASM
131 \IA{memory reference}{memory references}
132 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
133 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
134 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
135 \IR{mmx registers} MMX registers
136 \IA{modr/m}{modr/m byte}
137 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
138 \IR{ms-dos} MS-DOS
139 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
140 \IR{multipush} \c{multipush} macro
141 \IR{nasm version} NASM version
142 \IR{netbsd} NetBSD
143 \IR{omf} OMF
144 \IR{openbsd} OpenBSD
145 \IR{operating system} operating system
146 \IR{os/2} OS/2
147 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
148 \IR{passes} passes, assembly
149 \IR{perl} Perl
150 \IR{pic} PIC
151 \IR{pharlap} PharLap
152 \IR{plt} PLT
153 \IR{plt} \c{PLT} relocations
154 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
155 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
156 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
157 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
158 Object File Format
159 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
160 \IA{repeating}{repeating code}
161 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
162 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
163 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
164 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
165 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
166 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
167 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
168 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
169 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
170 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
171 \IR{shift command} \c{shift} command
172 \IA{sib}{sib byte}
173 \IR{sib byte} SIB byte
174 \IA{standard section names}{standardised section names}
175 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
176 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
177 \IR{tasm} TASM
178 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
179 \IR{tlink} TLINK
180 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
181 \IR{unix} Unix
182 \IR{unix source archive} Unix source archive
183 \IR{val} VAL
184 \IR{version number of nasm} version number of NASM
185 \IR{visual c++} Visual C++
186 \IR{www page} WWW page
187 \IR{win32} Win32
188 \IR{windows} Windows
189 \IR{windows 95} Windows 95
190 \IR{windows nt} Windows NT
191 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
192 \# \IC{program entry point}{start point, program}
193 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
194 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
195 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
198 \C{intro} Introduction
200 \H{whatsnasm} What Is NASM?
202 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
203 portability and modularity. It supports a range of object file
204 formats, including Linux \c{a.out} and \c{ELF}, \c{NetBSD/FreeBSD},
205 \c{COFF}, Microsoft 16-bit \c{OBJ} and \c{Win32}. It will also output
206 plain binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to
207 understand, similar to Intel's but less complex. It supports \c{Pentium},
208 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE} and \c{SSE2} opcodes, and has
209 macro capability.
212 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
214 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
215 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
216 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
217 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
219 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
220 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
222 \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and Unix, but it's not
223 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
224 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
225 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
226 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
227 it (properly).
229 \b \i\c{as86} is Linux-specific, and (my version at least) doesn't
230 seem to have much (or any) documentation.
232 \b \i\c{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
233 DOS.
235 \b \i\c{TASM} is better, but still strives for MASM compatibility,
236 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
237 is essentially MASM's, with the contradictions and quirks that
238 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode).
239 It's expensive too. And it's DOS-only.
241 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
242 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
243 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
244 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
245 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
246 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
247 Again.
250 \S{legal} Licence Conditions
252 Please see the file \c{Licence}, supplied as part of any NASM
253 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
254 may use NASM.
257 \H{contact} Contact Information
259 The current version of NASM (since about 0.98.08) are maintained by a
260 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
261 (see below for the link).
262 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
264 NASM has a \i{WWW page} at
265 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm},
266 and another, with additional information, at
267 \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
269 The original authors are \i{e\-mail}able as
270 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
271 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
272 The latter is no longer involved in the development team.
274 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official sites
275 \W{http://www.web-sites.co.uk/nasm}\c{http://www.web-sites.co.uk/nasm}
276 and to
277 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
279 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
281 Announcements are posted to
282 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
283 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
284 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
286 If you want information about NASM beta releases, and the current
287 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email list
288 by registering at
289 \W{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel}\c{http://groups.yahoo.com/group/nasm-devel},
290 \W{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}\c{http://www.pairlist.net/mailman/listinfo/nasm-devel}
292 \W{http://sourceforge.net/projects/nasm}\c{http://sourceforge.net/projects/nasm}.
294 The preferred list is the list at Sourceforge, which is also the home to
295 the latest nasm source code and releases. The other lists are open, but
296 may not continue to be supported in the long term.
299 \H{install} Installation
301 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
303 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
304 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
305 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
307 The archive will contain four executable files: the NASM executable
308 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
309 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
310 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
311 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
312 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
313 executable.
315 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
316 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
317 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
318 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
319 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
321 That's it - NASM is installed. You don't need the nasm directory
322 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
323 so you can delete it if you need to save space; however, you may
324 want to keep the documentation or test programs.
326 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
327 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
328 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
329 rebuild your copy of NASM from scratch.
331 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
332 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
333 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
334 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
335 script. Although the NASM 0.98 distribution includes these generated
336 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
337 interpreter) if you change insns.dat, standard.mac or the
338 documentation. It is possible future source distributions may not
339 include these files at all. Ports of \i{Perl} for a variety of
340 platforms, including DOS and Windows, are available from
341 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
344 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
346 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
347 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
348 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
349 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
350 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
352 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
353 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
354 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
355 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
356 accordingly.
358 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
359 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
360 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
361 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
362 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
363 configure script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
364 install the programs yourself.
366 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
367 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
368 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
369 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
371 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
372 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
373 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
374 There is also a Makefile.unx file in the \c{rdoff} subdirectory.
377 \C{running} Running NASM
379 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
381 To assemble a file, you issue a command of the form
383 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
385 For example,
387 \c nasm -f elf myfile.asm
389 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
391 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
393 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
395 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
396 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
397 to give a listing file name, for example:
399 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
401 To get further usage instructions from NASM, try typing
403 \c nasm -h
405 This will also list the available output file formats, and what they
406 are.
408 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out} or
409 \c{ELF}, type
411 \c file nasm
413 (in the directory in which you put the NASM binary when you
414 installed it). If it says something like
416 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
418 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
419 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
421 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
423 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
424 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems are considered obsolete,
425 and are rare these days.)
427 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
428 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
429 messages.
432 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
434 NASM will normally choose the name of your output file for you;
435 precisely how it does this is dependent on the object file format.
436 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
437 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
438 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
439 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
440 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
441 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
442 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
443 the output file \c{myfile}.
445 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
446 has the same name as the input file, in which case it will give a
447 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
449 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
450 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
451 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
452 with the name you wish for the output file, either with or without
453 an intervening space. For example:
455 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
456 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
458 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
459 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
462 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
464 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
465 output file format for you itself. In the distribution versions of
466 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
467 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
468 choose what you want the default to be.
470 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
471 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
473 A complete list of the available output file formats can be given by
474 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
477 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
479 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
480 optional space) by a file name, NASM will generate a
481 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
482 code are listed on the left, and the actual source code, with
483 expansions of multi-line macros (except those which specifically
484 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
485 right. For example:
487 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
490 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
492 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
493 This can be redirected to a file for further processing. For example:
495 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
498 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debugging Format}
500 This option can be used to select a debugging format for the output file.
501 The syntax is the same as for the -f option, except that it produces
502 output in a debugging format.
504 A complete list of the available debug file formats for an output format
505 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}.
507 This option is not built into NASM by default. For information on how
508 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
511 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
513 This option can be used to generate debugging information in the specified
514 format.
516 See \k{opt-F} for more information.
519 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
521 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
522 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
523 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
524 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
525 example) you want to load them into an editor.
527 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
528 which causes errors to be sent to the specified files rather than
529 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
530 the errors into a file by typing
532 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
535 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
537 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
538 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
539 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
540 program, you can type:
542 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
544 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
547 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
549 When NASM sees the \i\c{%include} directive in a source file (see
550 \k{include}), it will search for the given file not only in the
551 current directory, but also in any directories specified on the
552 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
553 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
555 \c nasm -ic:\\macrolib\\ -f obj myfile.asm
557 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
558 optional).
560 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
561 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
562 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
563 prepended exactly as written to the name of the include file.
564 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
565 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
567 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
568 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
569 to search for the file \c{foobar.i}...)
571 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
572 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
573 more \c{-i} directives in the \c{NASMENV} environment variable (see
574 \k{nasmenv}).
576 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
577 be specified as \c{-I}.
580 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
582 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
583 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
584 option. So running
586 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
588 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
589 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
591 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
592 option can also be specified as \c{-P}.
595 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros} Pre-Define a Macro
597 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
598 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
599 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
600 could code
602 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
604 as an alternative to placing the directive
606 \c %define FOO 100
608 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
609 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
610 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
611 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
612 \c{-dDEBUG}.
614 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
615 be specified as \c{-D}.
618 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros} Undefine a Macro
620 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
621 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
622 option specified earlier on the command lines.
624 For example, the following command line:
626 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
628 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
629 program. This is useful to override options specified at a different
630 point in a Makefile.
632 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
633 be specified as \c{-U}.
636 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
638 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
639 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
640 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
641 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
642 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
643 if the \c{-o} option is also used).
645 This option cannot be applied to programs which require the
646 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
647 which depend on the values of symbols: so code such as
649 \c %assign tablesize ($-tablestart)
651 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
654 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
656 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
657 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
658 completely and assume the compiler has already done it, to save time
659 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
660 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
661 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
664 \S{opt-On} The \i\c{-On} Option: Specifying \i{Multipass Optimization}.
666 NASM defaults to being a two pass assembler. This means that if you
667 have a complex source file which needs more than 2 passes to assemble
668 correctly, you have to tell it.
670 Using the \c{-O} option, you can tell NASM to carry out multiple passes.
671 The syntax is:
673 \b \c{-O0} strict two-pass assembly, JMP and Jcc are handled more
674         like v0.98, except that backward JMPs are short, if possible.
675         Immediate operands take their long forms if a short form is
676         not specified.
678 \b \c{-O1} strict two-pass assembly, but forward branches are assembled
679         with code guaranteed to reach; may produce larger code than
680         -O0, but will produce successful assembly more often if
681         branch offset sizes are not specified.
682         Additionally, immediate operands which will fit in a signed byte
683         are optimised, unless the long form is specified.
685 \b \c{-On} multi-pass optimization, minimize branch offsets; also will
686         minimize signed immediate bytes, overriding size specification.
687         If 2 <= n <= 3, then there are 5 * n passes, otherwise there
688         are n passes.
691 Note that this is a capital O, and is different from a small o, which
692 is used to specify the output format. See \k{opt-o}.
695 \S{opt-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
697 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's \c{TASM}.
698 When NASM's \c{-t} option is used, the following changes are made:
700 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
702 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
703 the command line. This is different from the \c{-@resp} style that NASM
704 natively supports.
706 \b size override is supported within brackets. In TASM compatible mode,
707 a size override inside square brackets changes the size of the operand,
708 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax. E.g.
709 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.
710 Note that you lose the ability to override the default address type for
711 the instruction.
713 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to
714 TASM's \c{ARG} directive.
716 \b \c{%local} preprocessor directive
718 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
720 \b unprefixed forms of some directives supported (\c{arg}, \c{elif},
721 \c{else}, \c{endif}, \c{if}, \c{ifdef}, \c{ifdifi}, \c{ifndef},
722 \c{include}, \c{local})
724 \b more...
726 For more information on the directives, see the section on TASM
727 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
730 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
732 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
733 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
734 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
735 conditions are reported like errors, but come up with the word
736 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
737 generating an output file and returning a success status to the
738 operating system.
740 Some conditions are even less severe than that: they are only
741 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
742 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
743 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
744 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
745 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
746 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
748 The \i{suppressible warning} classes are:
750 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
751 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
752 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
753 you might want to disable it.
755 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
756 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
757 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
758 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
760 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
761 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
762 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
763 enabled by default.
766 \S{opt-v} The \i\c{-v} Option: Display \i{Version} Info
768 Typing \c{NASM -v} will display the version of NASM which you are using,
769 and the date on which it was compiled.
771 You will need the version number if you report a bug.
774 \S{nasmenv} The \c{NASMENV} \i{Environment} Variable
776 If you define an environment variable called \c{NASMENV}, the program
777 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
778 processed before the real command line. You can use this to define
779 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
780 options in the \c{NASMENV} variable.
782 The value of the variable is split up at white space, so that the
783 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
784 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
785 what you might want, because it will be split at the space and the
786 NASM command-line processing will get confused by the two
787 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
789 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
790 \c{NASMENV} environment variable with some character that isn't a minus
791 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
792 character} for options. So setting the \c{NASMENV} variable to the
793 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
794 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
796 This environment variable was previously called \c{NASM}. This was
797 changed with version 0.98.31.
800 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
802 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
803 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
804 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
805 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
806 skipping this section.
809 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
811 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
812 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
813 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
814 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
815 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
816 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
817 will distinguish between labels differing only in case.
820 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
822 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
823 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
824 practical, for the user to look at a single line of NASM code
825 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
826 if you declare, for example,
828 \c foo     equ     1
829 \c bar     dw      2
831 then the two lines of code
833 \c         mov     ax,foo
834 \c         mov     ax,bar
836 generate completely different opcodes, despite having
837 identical-looking syntaxes.
839 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
840 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
841 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
842 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
843 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
844 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
845 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
846 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
848 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
849 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
850 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
851 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
852 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
853 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
855 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
856 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
857 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
858 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
859 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
860 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
861 \e{everything} is a label.
863 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
864 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
865 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
866 portion outside square brackets and another portion inside. The
867 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
868 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
871 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
873 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
874 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
875 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
876 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
877 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
878 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
879 \c{mov word [var],2}.
881 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
882 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
883 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
884 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
885 the strings being manipulated.
888 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
890 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
891 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
892 choose to put in your segment registers, and will never
893 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
896 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
898 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
899 memory models. The programmer has to keep track of which functions
900 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
901 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
902 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
903 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
904 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
905 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
906 track of which external variable definitions are far and which are
907 near.
910 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
912 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
913 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
914 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
915 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
917 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
918 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
919 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
920 on a misunderstanding by the authors.
923 \S{qsother} Other Differences
925 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
926 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
928 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
929 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
930 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
931 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
932 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
933 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
934 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
936 In addition to all of this, macros and directives work completely
937 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
938 details.
941 \C{lang} The NASM Language
943 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
945 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
946 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
947 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
949 \c label:    instruction operands        ; comment
951 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
952 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
953 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
954 presence and nature of the instruction field.
956 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
957 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
958 backslash-ended line.
960 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
961 have white space before them, or instructions may have no space
962 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
963 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
964 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
965 valid source line which does nothing but define a label. Running
966 NASM with the command-line option
967 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
968 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
970 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
971 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
972 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
973 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
974 An identifier may also be prefixed with a \I{$prefix}\c{$} to
975 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
976 reserved word; thus, if some other module you are linking with
977 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
978 code to distinguish the symbol from the register.
980 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
981 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
982 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
983 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
984 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
985 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
986 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
987 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
988 override}segment register as an instruction prefix: coding
989 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
990 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
991 syntactic features of the language, but for instructions such as
992 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
993 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
994 \c{es lodsb}.
996 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
997 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
998 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
1000 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
1001 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
1003 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
1004 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
1005 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
1006 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
1007 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
1008 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
1010 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
1011 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1012 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1013 all forms of each supported instruction are given in
1014 \k{iref}. For example, you can code:
1016 \c         fadd    st1             ; this sets st0 := st0 + st1
1017 \c         fadd    st0,st1         ; so does this
1019 \c         fadd    st1,st0         ; this sets st1 := st1 + st0
1020 \c         fadd    to st1          ; so does this
1022 Almost any floating-point instruction that references memory must
1023 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1024 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1027 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1029 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1030 instructions, are used in the instruction field anyway because
1031 that's the most convenient place to put them. The current
1032 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1033 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
1034 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1035 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1038 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
1040 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1041 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
1042 be invoked in a wide range of ways:
1043 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1045 \c       db    0x55                ; just the byte 0x55
1046 \c       db    0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1047 \c       db    'a',0x55            ; character constants are OK
1048 \c       db    'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1049 \c       dw    0x1234              ; 0x34 0x12
1050 \c       dw    'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
1051 \c       dw    'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
1052 \c       dw    'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
1053 \c       dd    0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1054 \c       dd    1.234567e20         ; floating-point constant
1055 \c       dq    1.234567e20         ; double-precision float
1056 \c       dt    1.234567e20         ; extended-precision float
1058 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
1059 constants as operands.
1062 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
1064 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1065 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1066 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
1067 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1068 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1069 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1070 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1071 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1072 \k{crit}.
1074 For example:
1076 \c buffer:         resb    64              ; reserve 64 bytes
1077 \c wordvar:        resw    1               ; reserve a word
1078 \c realarray       resq    10              ; array of ten reals
1081 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1083 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1084 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1085 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1086 directly into a game executable file. It can be called in one of
1087 these three ways:
1089 \c     incbin  "file.dat"             ; include the whole file
1090 \c     incbin  "file.dat",1024        ; skip the first 1024 bytes
1091 \c     incbin  "file.dat",1024,512    ; skip the first 1024, and
1092 \c                                    ; actually include at most 512
1095 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1097 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1098 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1099 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1100 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1101 example,
1103 \c message         db      'hello, world'
1104 \c msglen          equ     $-message
1106 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1107 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1108 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1109 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1110 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1111 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1112 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1113 (\k{crit}).
1116 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1118 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1119 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1120 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1121 code
1123 \c zerobuf:        times 64 db 0
1125 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1126 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1127 \e{expression}, so you can do things like
1129 \c buffer: db      'hello, world'
1130 \c         times 64-$+buffer db ' '
1132 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1133 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1134 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1136 \c         times 100 movsb
1138 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1139 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1140 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1142 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1143 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1145 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1146 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1147 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1148 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1149 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1152 \H{effaddr} Effective Addresses
1154 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1155 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1156 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1157 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1158 example:
1160 \c wordvar dw      123
1161 \c         mov     ax,[wordvar]
1162 \c         mov     ax,[wordvar+1]
1163 \c         mov     ax,[es:wordvar+bx]
1165 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1166 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1168 More complicated effective addresses, such as those involving more
1169 than one register, work in exactly the same way:
1171 \c         mov     eax,[ebx*2+ecx+offset]
1172 \c         mov     ax,[bp+di+8]
1174 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1175 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1176 all right:
1178 \c     mov     eax,[ebx*5]             ; assembles as [ebx*4+ebx]
1179 \c     mov     eax,[label1*2-label2]   ; ie [label1+(label1-label2)]
1181 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1182 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1183 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1184 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1185 generate the latter on the grounds that the former requires four
1186 bytes to store a zero offset.
1188 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1189 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1190 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1191 default segment registers.
1193 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1194 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1195 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1196 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1197 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1198 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1199 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1200 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1201 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1202 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1203 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1205 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1206 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1207 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1208 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1209 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1210 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1213 \H{const} \i{Constants}
1215 NASM understands four different types of constant: numeric,
1216 character, string and floating-point.
1219 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1221 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1222 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1223 suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1224 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1225 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1226 that the \I{$prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1227 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1228 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1230 Some examples:
1232 \c         mov     ax,100          ; decimal
1233 \c         mov     ax,0a2h         ; hex
1234 \c         mov     ax,$0a2         ; hex again: the 0 is required
1235 \c         mov     ax,0xa2         ; hex yet again
1236 \c         mov     ax,777q         ; octal
1237 \c         mov     ax,10010011b    ; binary
1240 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1242 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1243 either single or double quotes. The type of quote makes no
1244 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1245 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1246 versa.
1248 A character constant with more than one character will be arranged
1249 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1251 \c           mov eax,'abcd'
1253 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1254 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1255 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1256 the sense of character constants understood by the Pentium's
1257 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1260 \S{strconst} String Constants
1262 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1263 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1264 \i\c{INCBIN}.
1266 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1267 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1268 for the conditions. So the following are equivalent:
1270 \c       db    'hello'               ; string constant
1271 \c       db    'h','e','l','l','o'   ; equivalent character constants
1273 And the following are also equivalent:
1275 \c       dd    'ninechars'           ; doubleword string constant
1276 \c       dd    'nine','char','s'     ; becomes three doublewords
1277 \c       db    'ninechars',0,0,0     ; and really looks like this
1279 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1280 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1281 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1282 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1283 three-character or four-character constants are treated as strings
1284 when they are operands to \c{dw}.
1287 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1289 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1290 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1291 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1292 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1293 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1294 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1295 floating-point constant.
1297 Some examples:
1299 \c       dd    1.2                     ; an easy one
1300 \c       dq    1.e10                   ; 10,000,000,000
1301 \c       dq    1.e+10                  ; synonymous with 1.e10
1302 \c       dq    1.e-10                  ; 0.000 000 000 1
1303 \c       dt    3.141592653589793238462 ; pi
1305 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1306 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1307 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1308 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1309 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1310 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1311 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1312 of floating-point routines, which would significantly increase the
1313 size of the assembler for very little benefit.
1316 \H{expr} \i{Expressions}
1318 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1320 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1321 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1322 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1323 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1324 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1325 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1326 least} 32 bits to work in.
1328 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1329 calculations to involve the current assembly position: the
1330 \I{$ here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1331 position at the beginning of the line containing the expression; so
1332 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1333 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1334 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1336 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1337 increasing order of \i{precedence}.
1340 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1342 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1343 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1344 arithmetic operator supported by NASM.
1347 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1349 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1352 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1354 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1357 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1359 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1360 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1361 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1362 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1363 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1366 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1367 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1369 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1370 subtraction.
1373 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1374 \i{Multiplication} and \i{Division}
1376 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1377 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1378 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1379 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1380 \i{signed modulo} operators respectively.
1382 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1383 operation of the signed modulo operator.
1385 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1386 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1387 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1390 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1391 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1393 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1394 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1395 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1396 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1397 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1398 detail in \k{segwrt}).
1401 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1403 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1404 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1405 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1406 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1408 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1409 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1410 the symbol makes sense. So the code
1412 \c         mov     ax,seg symbol
1413 \c         mov     es,ax
1414 \c         mov     bx,symbol
1416 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1418 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1419 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1420 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1421 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1422 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1424 \c         mov     ax,weird_seg        ; weird_seg is a segment base
1425 \c         mov     es,ax
1426 \c         mov     bx,symbol wrt weird_seg
1428 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1429 pointer to the symbol \c{symbol}.
1431 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1432 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1433 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1434 could code either of
1436 \c         call    (seg procedure):procedure
1437 \c         call    weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1439 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1440 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1441 practice.)
1443 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1444 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1445 to \c{CALL} in these examples.
1447 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1448 must code
1450 \c         dw      symbol, seg symbol
1452 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1453 invent one using the macro processor.
1456 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1458 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1459 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1460 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1461 complex enough to require three or more passes.
1463 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1464 code and data, so that the second pass, when generating all the
1465 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1466 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1467 symbol declared after the code in question. For example,
1469 \c         times (label-$) db 0
1470 \c label:  db      'Where am I?'
1472 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1473 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1474 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1475 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1476 code
1478 \c         times (label-$+1) db 0
1479 \c label:  db      'NOW where am I?'
1481 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1482 wrong!
1484 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1485 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1486 value is required to be computable in the first pass, and which must
1487 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1488 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1489 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1490 also critical expressions.
1492 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1493 the following code.
1495 \c                 mov     ax,symbol1
1496 \c symbol1         equ     symbol2
1497 \c symbol2:
1499 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1500 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1501 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1502 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1503 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1504 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1505 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1507 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1508 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1509 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1511 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1512 this code fragment.
1514 \c         mov     eax,[ebx+offset]
1515 \c offset  equ     10
1517 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1518 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1519 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1520 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1521 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1522 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1523 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1524 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1525 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1526 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1527 generated in this case is not as small as it could have been. This
1528 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1529 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1530 ebx+offset]}.
1533 \H{locallab} \i{Local Labels}
1535 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1536 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1537 label, which means that it is associated with the previous non-local
1538 label. So, for example:
1540 \c label1  ; some code
1542 \c .loop
1543 \c         ; some more code
1545 \c         jne     .loop
1546 \c         ret
1548 \c label2  ; some code
1550 \c .loop
1551 \c         ; some more code
1553 \c         jne     .loop
1554 \c         ret
1556 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1557 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1558 are kept separate by virtue of each being associated with the
1559 previous non-local label.
1561 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1562 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1563 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1564 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1565 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1566 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1567 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1568 to, you could write
1570 \c label3  ; some more code
1571 \c         ; and some more
1573 \c         jmp label1.loop
1575 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1576 define a label which can be referenced from anywhere but which
1577 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1578 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1579 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1580 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1581 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1582 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1583 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1584 to the local label mechanism. So you could code
1586 \c label1:                         ; a non-local label
1587 \c .local:                         ; this is really label1.local
1588 \c ..@foo:                         ; this is a special symbol
1589 \c label2:                         ; another non-local label
1590 \c .local:                         ; this is really label2.local
1592 \c         jmp     ..@foo          ; this will jump three lines up
1594 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1595 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1596 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1599 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1601 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1602 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1603 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1604 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1605 sign.
1607 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1608 character into a single line.  Thus:
1610 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1611 \c         THIS_VALUE
1613 will work like a single-line macro without the backslash-newline
1614 sequence.
1616 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1618 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1620 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1621 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1622 things like
1624 \c %define ctrl    0x1F &
1625 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1627 \c         mov     byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1629 which will expand to
1631 \c         mov     byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1633 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1634 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1635 not at definition time. Thus the code
1637 \c %define a(x)    1+b(x)
1638 \c %define b(x)    2*x
1640 \c         mov     ax,a(8)
1642 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1643 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1645 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1646 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1647 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1648 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1649 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1650 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1651 \c{bar}.
1653 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1654 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1655 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1656 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1657 Hence, if you code
1659 \c %define a(x)    1+a(x)
1661 \c         mov     ax,a(3)
1663 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1664 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1665 for an example of its use.
1667 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1668 macros: if you write
1670 \c %define foo(x)   1+x
1671 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1673 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1674 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1675 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1676 you define
1678 \c %define foo bar
1680 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1681 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1682 \e{with} parameters, and vice versa.
1684 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1685 perfectly well define a macro with
1687 \c %define foo bar
1689 and then re-define it later in the same source file with
1691 \c %define foo baz
1693 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1694 according to the most recent definition. This is particularly useful
1695 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1697 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1698 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1701 \S{concat%+} Concatenating Single Line Macro Tokens: \i\c{%+}
1703 Individual tokens in single line macros can be concatenated, to produce
1704 longer tokens for later processing. This can be useful if there are
1705 several similar macros that perform similar functions.
1707 As an example, consider the following:
1709 \c %define BDASTART 400h                ; Start of BIOS data area
1711 \c struc   tBIOSDA                      ; its structure
1712 \c         .COM1addr       RESW    1
1713 \c         .COM2addr       RESW    1
1714 \c         ; ..and so on
1715 \c endstruc
1717 Now, if we need to access the elements of tBIOSDA in different places,
1718 we can end up with:
1720 \c         mov     ax,BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
1721 \c         mov     bx,BDASTART + tBIOSDA.COM2addr
1723 This will become pretty ugly (and tedious) if used in many places, and
1724 can be reduced in size significantly by using the following macro:
1726 \c ; Macro to access BIOS variables by their names (from tBDA):
1728 \c %define BDA(x)  BDASTART + tBIOSDA. %+ x
1730 Now the above code can be written as:
1732 \c         mov     ax,BDA(COM1addr)
1733 \c         mov     bx,BDA(COM2addr)
1735 Using this feature, we can simplify references to a lot of macros (and,
1736 in turn, reduce typing errors).
1739 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1741 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1742 example, the following sequence:
1744 \c %define foo bar
1745 \c %undef  foo
1747 \c         mov     eax, foo
1749 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1750 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1752 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1753 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1754 \k{opt-u}.
1757 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1759 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1760 \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
1761 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1762 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1764 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1765 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1766 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1767 \c{%assign} directive is processed.
1769 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1770 later, so you can do things like
1772 \c %assign i i+1
1774 to increment the numeric value of a macro.
1776 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1777 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1778 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1780 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1781 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1782 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1783 involving a register).
1786 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1788 It's often useful to be able to handle strings in macros. NASM
1789 supports two simple string handling macro operators from which
1790 more complex operations can be constructed.
1793 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1795 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1796 (or redefines) a numeric value to a macro. The difference is that
1797 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string. An
1798 example of the use of this would be:
1800 \c %strlen charcnt 'my string'
1802 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1803 if an \c{%assign} had been used. In this example, \c{'my string'}
1804 was a literal string but it could also have been a single-line
1805 macro that expands to a string, as in the following example:
1807 \c %define sometext 'my string'
1808 \c %strlen charcnt sometext
1810 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being
1811 assigned the value of 8.
1814 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1816 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1817 An example of its use is probably more useful than the description:
1819 \c %substr mychar  'xyz' 1         ; equivalent to %define mychar 'x'
1820 \c %substr mychar  'xyz' 2         ; equivalent to %define mychar 'y'
1821 \c %substr mychar  'xyz' 3         ; equivalent to %define mychar 'z'
1823 In this example, mychar gets the value of 'y'. As with \c{%strlen}
1824 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to
1825 be created and the second is the string. The third parameter
1826 specifies which character is to be selected. Note that the first
1827 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that
1828 \c{%strlen} would assign given the same string. Index values out
1829 of range result in an empty string.
1832 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1834 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1835 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1836 this.
1838 \c %macro  prologue 1
1840 \c         push    ebp
1841 \c         mov     ebp,esp
1842 \c         sub     esp,%1
1844 \c %endmacro
1846 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
1847 invoke the macro with a call such as
1849 \c myfunc:   prologue 12
1851 which would expand to the three lines of code
1853 \c myfunc: push    ebp
1854 \c         mov     ebp,esp
1855 \c         sub     esp,12
1857 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
1858 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
1859 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
1860 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
1861 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
1862 \c{%3} and so on.
1864 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
1865 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
1867 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
1868 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
1869 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
1870 things like
1872 \c %macro  silly 2
1874 \c     %2: db      %1
1876 \c %endmacro
1878 \c         silly 'a', letter_a             ; letter_a:  db 'a'
1879 \c         silly 'ab', string_ab           ; string_ab: db 'ab'
1880 \c         silly {13,10}, crlf             ; crlf:      db 13,10
1883 \S{mlmacover} Overloading Multi-Line Macros\I{overloading, multi-line macros}
1885 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
1886 defining the same macro name several times with different numbers of
1887 parameters. This time, no exception is made for macros with no
1888 parameters at all. So you could define
1890 \c %macro  prologue 0
1892 \c         push    ebp
1893 \c         mov     ebp,esp
1895 \c %endmacro
1897 to define an alternative form of the function prologue which
1898 allocates no local stack space.
1900 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
1901 instruction; for example, you might want to define
1903 \c %macro  push 2
1905 \c         push    %1
1906 \c         push    %2
1908 \c %endmacro
1910 so that you could code
1912 \c         push    ebx             ; this line is not a macro call
1913 \c         push    eax,ecx         ; but this one is
1915 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
1916 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
1917 invoked with a number of parameters for which no definition has been
1918 given. The correct code will still be generated, but the assembler
1919 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
1920 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
1923 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
1925 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
1926 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
1927 calling the same macro multiple times will use a different label
1928 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
1929 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
1930 flag is set by doing this:
1932 \c %macro  retz 0
1934 \c         jnz     %%skip
1935 \c         ret
1936 \c     %%skip:
1938 \c %endmacro
1940 You can call this macro as many times as you want, and every time
1941 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
1942 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
1943 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
1944 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
1945 interfering with the local label mechanism, as described in
1946 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
1947 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
1948 they interfere with macro-local labels.
1951 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
1953 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
1954 command line into one parameter definition, possibly after
1955 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
1956 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
1957 you might want to be able to write
1959 \c         writefile [filehandle],"hello, world",13,10
1961 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
1962 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
1963 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
1964 the last defined one along with the separating commas. So if you
1965 code:
1967 \c %macro  writefile 2+
1969 \c         jmp     %%endstr
1970 \c   %%str:        db      %2
1971 \c   %%endstr:
1972 \c         mov     dx,%%str
1973 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
1974 \c         mov     bx,%1
1975 \c         mov     ah,0x40
1976 \c         int     0x21
1978 \c %endmacro
1980 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
1981 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
1982 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
1983 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
1984 \c{db}.
1986 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
1987 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
1988 \c{%macro} line.
1990 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
1991 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
1992 the actual number specified up to infinity; in this case, for
1993 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
1994 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
1995 into account when overloading macros, and will not allow you to
1996 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
1997 example).
1999 Of course, the above macro could have been implemented as a
2000 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
2001 look like
2003 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
2005 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
2006 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
2007 definition.
2009 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
2012 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
2014 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
2015 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
2016 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
2018 \c %macro  die 0-1 "Painful program death has occurred."
2020 \c         writefile 2,%1
2021 \c         mov     ax,0x4c01
2022 \c         int     0x21
2024 \c %endmacro
2026 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
2027 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
2028 will display on the error output stream before exiting, or it can be
2029 called with no parameters, in which case it will use the default
2030 error message supplied in the macro definition.
2032 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
2033 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
2034 required in the macro call, and then you provide defaults for the
2035 optional ones. So if a macro definition began with the line
2037 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
2039 then it could be called with between one and three parameters, and
2040 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
2041 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
2042 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
2044 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
2045 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
2046 for macros which can take a variable number of parameters, since the
2047 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
2048 parameters were really passed to the macro call.
2050 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
2051 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
2052 and more useful, by changing the first line of the definition to
2054 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
2056 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
2057 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
2058 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
2061 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
2063 For a macro which can take a variable number of parameters, the
2064 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
2065 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
2066 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
2067 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
2070 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
2072 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
2073 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
2074 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
2075 moved left by one place, so that the argument previously referenced
2076 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2077 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2079 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2080 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2081 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2082 argument list reappear on the right, and vice versa.
2084 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2085 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2086 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2087 parameters are rotated to the right.
2089 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2090 restore a set of registers might work as follows:
2092 \c %macro  multipush 1-*
2094 \c   %rep  %0
2095 \c         push    %1
2096 \c   %rotate 1
2097 \c   %endrep
2099 \c %endmacro
2101 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2102 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2103 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2104 one place to the left, so that the original second argument is now
2105 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2106 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2107 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2109 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2110 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2111 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2113 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2114 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2115 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2116 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2117 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2118 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2119 order from the one in which they were pushed.
2121 This can be done by the following definition:
2123 \c %macro  multipop 1-*
2125 \c   %rep %0
2126 \c   %rotate -1
2127 \c         pop     %1
2128 \c   %endrep
2130 \c %endmacro
2132 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2133 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2134 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2135 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2136 iterated through in reverse order.
2139 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2141 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2142 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2143 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2144 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2145 something like
2147 \c %macro keytab_entry 2
2149 \c     keypos%1    equ     $-keytab
2150 \c                 db      %2
2152 \c %endmacro
2154 \c keytab:
2155 \c           keytab_entry F1,128+1
2156 \c           keytab_entry F2,128+2
2157 \c           keytab_entry Return,13
2159 which would expand to
2161 \c keytab:
2162 \c keyposF1        equ     $-keytab
2163 \c                 db     128+1
2164 \c keyposF2        equ     $-keytab
2165 \c                 db      128+2
2166 \c keyposReturn    equ     $-keytab
2167 \c                 db      13
2169 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2170 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2172 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2173 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2174 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2175 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2176 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2177 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2178 (literal text to be concatenated to the parameter).
2180 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2181 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2182 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2183 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2184 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2185 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2186 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2187 real names of macro-local labels means that the two usages
2188 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2189 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2192 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2194 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2195 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2196 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2197 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2198 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2199 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2200 condition code.
2202 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2203 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2204 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2205 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2207 \c %macro  retc 1
2209 \c         j%-1    %%skip
2210 \c         ret
2211 \c   %%skip:
2213 \c %endmacro
2215 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2216 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2217 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2218 \c{JPE}.
2220 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2221 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2222 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2223 because no inverse condition code exists.
2226 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2228 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2229 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2230 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2231 see which instructions in the macro expansion are generating what
2232 code; however, for some macros this clutters the listing up
2233 unnecessarily.
2235 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2236 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2237 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2238 the number of parameters, like this:
2240 \c %macro foo 1.nolist
2242 Or like this:
2244 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2246 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2248 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2249 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2250 syntax of this feature looks like this:
2252 \c %if<condition>
2253 \c     ; some code which only appears if <condition> is met
2254 \c %elif<condition2>
2255 \c     ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2256 \c %else
2257 \c     ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2258 \c %endif
2260 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2261 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2264 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
2266 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2267 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2268 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2269 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2271 For example, when debugging a program, you might want to write code
2272 such as
2274 \c           ; perform some function
2275 \c %ifdef DEBUG
2276 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2277 \c %endif
2278 \c           ; go and do something else
2280 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2281 version of the program which produced debugging messages, and remove
2282 the option to generate the final release version of the program.
2284 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2285 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2286 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2287 \i\c{%elifndef}.
2290 \S{ifmacro} \i\c{ifmacro}: \i{Testing Multi-Line Macro Existence}
2292 The \c{%ifmacro} directive operates in the same way as the \c{%ifdef}
2293 directive, except that it checks for the existence of a multi-line macro.
2295 For example, you may be working with a large project and not have control
2296 over the macros in a library. You may want to create a macro with one
2297 name if it doesn't already exist, and another name if one with that name
2298 does exist.
2300 The \c{%ifmacro} is considered true if defining a macro with the given name
2301 and number of arguments would cause a definitions conflict. For example:
2303 \c %ifmacro MyMacro 1-3
2305 \c      %error "MyMacro 1-3" causes a conflict with an existing macro.
2307 \c %else
2309 \c      %macro MyMacro 1-3
2311 \c              ; insert code to define the macro
2313 \c      %endmacro
2315 \c %endif
2317 This will create the macro "MyMacro 1-3" if no macro already exists which
2318 would conflict with it, and emits a warning if there would be a definition
2319 conflict.
2321 You can test for the macro not existing by using the \i\c{%ifnmacro} instead
2322 of \c{%ifmacro}. Additional tests can be performed in \c{%elif} blocks by using
2323 \i\c{%elifmacro} and \i\c{%elifnmacro}.
2326 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
2328 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2329 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2330 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2331 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2332 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2334 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2335 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2338 \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
2340 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2341 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2342 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2343 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2344 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2346 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2347 a critical expression (see \k{crit}).
2349 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2350 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2351 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2352 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2353 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2354 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2355 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2356 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2357 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2358 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2359 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2360 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2361 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2362 for true and 0 for false.
2365 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
2366 Identity}
2368 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2369 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2370 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2371 Differences in white space are not counted.
2373 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2375 For example, the following macro pushes a register or number on the
2376 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2378 \c %macro  pushparam 1
2380 \c   %ifidni %1,ip
2381 \c         call    %%label
2382 \c   %%label:
2383 \c   %else
2384 \c         push    %1
2385 \c   %endif
2387 \c %endmacro
2389 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2390 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2391 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2392 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2395 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
2396 Types}
2398 Some macros will want to perform different tasks depending on
2399 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2400 example, a string output macro might want to be able to cope with
2401 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2402 string.
2404 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2405 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2406 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2407 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2408 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2410 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2411 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2413 \c %macro writefile 2-3+
2415 \c   %ifstr %2
2416 \c         jmp     %%endstr
2417 \c     %if %0 = 3
2418 \c       %%str:    db      %2,%3
2419 \c     %else
2420 \c       %%str:    db      %2
2421 \c     %endif
2422 \c       %%endstr: mov     dx,%%str
2423 \c                 mov     cx,%%endstr-%%str
2424 \c   %else
2425 \c                 mov     dx,%2
2426 \c                 mov     cx,%3
2427 \c   %endif
2428 \c                 mov     bx,%1
2429 \c                 mov     ah,0x40
2430 \c                 int     0x21
2432 \c %endmacro
2434 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2435 the following two ways:
2437 \c         writefile [file], strpointer, length
2438 \c         writefile [file], "hello", 13, 10
2440 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2441 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2442 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2443 it itself and works out the address and length for itself.
2445 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2446 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2447 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2448 which case, all but the first two would be lumped together into
2449 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2451 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2452 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2453 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2454 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2457 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2459 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2460 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2461 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2462 the right macros by means of code like this:
2464 \c %ifdef SOME_MACRO
2465 \c     ; do some setup
2466 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2467 \c     ; do some different setup
2468 \c %else
2469 \c     %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2470 \c %endif
2472 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2473 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2474 having to wait until the program crashes on being run and then not
2475 knowing what went wrong.
2478 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2480 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2481 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2482 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2483 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2485 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2486 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2487 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2488 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2490 \c %assign i 0
2491 \c %rep    64
2492 \c         inc     word [table+2*i]
2493 \c %assign i i+1
2494 \c %endrep
2496 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2497 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2498 \c{[table+126]}.
2500 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2501 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2502 terminate the loop, like this:
2504 \c fibonacci:
2505 \c %assign i 0
2506 \c %assign j 1
2507 \c %rep 100
2508 \c %if j > 65535
2509 \c     %exitrep
2510 \c %endif
2511 \c         dw j
2512 \c %assign k j+i
2513 \c %assign i j
2514 \c %assign j k
2515 \c %endrep
2517 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2519 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2520 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2521 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2522 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2523 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2524 be gradually used up and other applications to start crashing.
2527 \H{include} \i{Including Other Files}
2529 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2530 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2531 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2533 \c %include "macros.mac"
2535 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2536 file containing the \c{%include} directive.
2538 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2539 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2540 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2541 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2542 line using the \c{-i} option.
2544 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2545 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2546 the form
2548 \c %ifndef MACROS_MAC
2549 \c     %define MACROS_MAC
2550 \c     ; now define some macros
2551 \c %endif
2553 then including the file more than once will not cause errors,
2554 because the second time the file is included nothing will happen
2555 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2557 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2558 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2559 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2562 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2564 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2565 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2566 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2567 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2568 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2569 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2570 able to nest these loops.
2572 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2573 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2574 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2575 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2576 define labels that are local to a particular context on the stack.
2579 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2580 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2582 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2583 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2584 which is the name of the context. For example:
2586 \c %push    foobar
2588 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2589 have several contexts on the stack with the same name: they can
2590 still be distinguished.
2592 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2593 context from the context stack and destroys it, along with any
2594 labels associated with it.
2597 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2599 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2600 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2601 is used to define a label which is local to the context on the top
2602 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2603 above could be implemented by means of:
2605 \c %macro repeat 0
2607 \c     %push   repeat
2608 \c     %$begin:
2610 \c %endmacro
2612 \c %macro until 1
2614 \c         j%-1    %$begin
2615 \c     %pop
2617 \c %endmacro
2619 and invoked by means of, for example,
2621 \c         mov     cx,string
2622 \c         repeat
2623 \c         add     cx,3
2624 \c         scasb
2625 \c         until   e
2627 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2628 in \c{AL}.
2630 If you need to define, or access, labels local to the context
2631 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2632 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2635 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2637 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2638 a particular context, in just the same way:
2640 \c %define %$localmac 3
2642 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2643 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2644 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2647 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2649 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2650 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2651 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2652 have the side effect of destroying all context-local labels and
2653 macros associated with the context that was just popped.
2655 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2656 with a different name, without touching the associated macros and
2657 labels. So you could replace the destructive code
2659 \c %pop
2660 \c %push   newname
2662 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2665 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2667 This example makes use of almost all the context-stack features,
2668 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2669 implement a block IF statement as a set of macros.
2671 \c %macro if 1
2673 \c     %push if
2674 \c     j%-1  %$ifnot
2676 \c %endmacro
2678 \c %macro else 0
2680 \c   %ifctx if
2681 \c         %repl   else
2682 \c         jmp     %$ifend
2683 \c         %$ifnot:
2684 \c   %else
2685 \c         %error  "expected `if' before `else'"
2686 \c   %endif
2688 \c %endmacro
2690 \c %macro endif 0
2692 \c   %ifctx if
2693 \c         %$ifnot:
2694 \c         %pop
2695 \c   %elifctx      else
2696 \c         %$ifend:
2697 \c         %pop
2698 \c   %else
2699 \c         %error  "expected `if' or `else' before `endif'"
2700 \c   %endif
2702 \c %endmacro
2704 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2705 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2706 that the macros are issued in the right order (for example, not
2707 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2708 not.
2710 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2711 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2712 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2713 to do different things depending on whether the context on top of
2714 the stack is \c{if} or \c{else}.
2716 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2717 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2718 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2719 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2720 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2722 A sample usage of these macros might look like:
2724 \c         cmp     ax,bx
2726 \c         if ae
2727 \c                cmp     bx,cx
2729 \c                if ae
2730 \c                        mov     ax,cx
2731 \c                else
2732 \c                        mov     ax,bx
2733 \c                endif
2735 \c         else
2736 \c                cmp     ax,cx
2738 \c                if ae
2739 \c                        mov     ax,cx
2740 \c                endif
2742 \c         endif
2744 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2745 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2746 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2747 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2750 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2752 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2753 when it starts to process any source file. If you really need a
2754 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2755 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2757 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2758 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2759 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2760 described here.
2763 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
2764 Version}
2766 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
2767 expand to the major and minor parts of the \i{version number of
2768 NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
2769 \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
2770 would be defined as 96.
2773 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2775 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2776 name and line number containing the current instruction. The macro
2777 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2778 current input file (which may change through the course of assembly
2779 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2780 numeric constant giving the current line number in the input file.
2782 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2783 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2784 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2785 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2786 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2787 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2788 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2789 here'. You could then write a macro
2791 \c %macro  notdeadyet 0
2793 \c         push    eax
2794 \c         mov     eax,__LINE__
2795 \c         call    stillhere
2796 \c         pop     eax
2798 \c %endmacro
2800 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
2801 find the crash point.
2804 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
2806 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
2807 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
2808 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
2809 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
2811 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
2812 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
2813 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
2814 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
2815 issued, you are defining the structure, and should define fields
2816 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
2817 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
2819 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
2820 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
2822 \c struc   mytype
2824 \c   mt_long:      resd    1
2825 \c   mt_word:      resw    1
2826 \c   mt_byte:      resb    1
2827 \c   mt_str:       resb    32
2829 \c endstruc
2831 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
2832 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
2833 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
2834 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
2836 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
2837 effect of allowing structures to work with the local label
2838 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
2839 more than one structure, you can define the above structure like this:
2841 \c struc mytype
2843 \c   .long:        resd    1
2844 \c   .word:        resw    1
2845 \c   .byte:        resb    1
2846 \c   .str:         resb    32
2848 \c endstruc
2850 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
2851 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
2853 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
2854 support any form of period notation to refer to the elements of a
2855 structure once you have one (except the above local-label notation),
2856 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
2857 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
2858 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
2859 ax,[mystruc+mytype.word]}.
2862 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
2863 \i{Instances of Structures}
2865 Having defined a structure type, the next thing you typically want
2866 to do is to declare instances of that structure in your data
2867 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
2868 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
2869 you code something like this:
2871 \c mystruc:
2872 \c     istruc mytype
2874 \c         at mt_long, dd      123456
2875 \c         at mt_word, dw      1024
2876 \c         at mt_byte, db      'x'
2877 \c         at mt_str,  db      'hello, world', 13, 10, 0
2879 \c     iend
2881 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
2882 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
2883 specified structure field, and then to declare the specified data.
2884 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
2885 they were specified in the structure definition.
2887 If the data to go in a structure field requires more than one source
2888 line to specify, the remaining source lines can easily come after
2889 the \c{AT} line. For example:
2891 \c         at mt_str,  db      123,134,145,156,167,178,189
2892 \c                     db      190,100,0
2894 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
2895 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
2896 line:
2898 \c         at mt_str
2899 \c                 db      'hello, world'
2900 \c                 db      13,10,0
2903 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
2905 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
2906 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
2907 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
2908 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
2910 \c         align   4               ; align on 4-byte boundary
2911 \c         align   16              ; align on 16-byte boundary
2912 \c         align   8,db 0          ; pad with 0s rather than NOPs
2913 \c         align   4,resb 1        ; align to 4 in the BSS
2914 \c         alignb  4               ; equivalent to previous line
2916 Both macros require their first argument to be a power of two; they
2917 both compute the number of additional bytes required to bring the
2918 length of the current section up to a multiple of that power of two,
2919 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
2920 perform the alignment.
2922 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
2923 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
2924 second argument is specified, the two macros are equivalent.
2925 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
2926 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
2927 except for special purposes.
2929 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
2930 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
2931 power of two, or if their second argument generates more than one
2932 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
2933 thing.
2935 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
2936 be used within structure definitions:
2938 \c struc mytype2
2940 \c   mt_byte:
2941 \c         resb 1
2942 \c         alignb 2
2943 \c   mt_word:
2944 \c         resw 1
2945 \c         alignb 4
2946 \c   mt_long:
2947 \c         resd 1
2948 \c   mt_str:
2949 \c         resb 32
2951 \c endstruc
2953 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
2954 relative to the base of the structure.
2956 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
2957 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
2958 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
2959 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
2960 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
2961 check that the section's alignment characteristics are sensible for
2962 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
2965 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
2967 The following preprocessor directives may only be used when TASM
2968 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch
2969 (This switch is described in \k{opt-t}.)
2971 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
2973 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
2975 \b\c{%local}  (see \k{local})
2978 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
2980 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of
2981 parameters passed on the stack. Stack based parameter passing
2982 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.
2984 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this
2985 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly
2986 convenient to use and is not TASM compatible. Here is an example
2987 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
2989 \c some_function:
2991 \c     %push     mycontext        ; save the current context
2992 \c     %stacksize large           ; tell NASM to use bp
2993 \c     %arg      i:word, j_ptr:word
2995 \c         mov     ax,[i]
2996 \c         mov     bx,[j_ptr]
2997 \c         add     ax,[bx]
2998 \c         ret
3000 \c     %pop                       ; restore original context
3002 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds
3003 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the
3004 sum in the ax register. See \k{pushpop} for an explanation of
3005 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
3008 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
3010 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the
3011 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.
3012 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and
3013 \c{%local} directives. The \c{%stacksize} directive takes one
3014 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
3016 \c %stacksize flat
3018 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing
3019 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
3020 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
3022 \c %stacksize large
3024 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
3025 assumes that a far form of call was used to get to this address
3026 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
3028 \c %stacksize small
3030 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
3031 different from \c{large} because it also assumes that the old value
3032 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER}
3033 instruction). In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and
3034 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
3035 may have been allocated by \c{ENTER}. This form is probably most
3036 useful when used in combination with the \c{%local} directive
3037 (see \k{local}).
3040 \S{local} \i\c{%local} Directive
3042 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
3043 temporary stack variables allocated in a stack frame. Automatic
3044 local variables in C are an example of this kind of variable. The
3045 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
3046 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive
3047 (see \k{arg}). It allows simplified reference to variables on the
3048 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER}
3049 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
3050 An example of its use is the following:
3052 \c silly_swap:
3054 \c     %push mycontext             ; save the current context
3055 \c     %stacksize small            ; tell NASM to use bp
3056 \c     %assign %$localsize 0       ; see text for explanation
3057 \c     %local old_ax:word, old_dx:word
3059 \c         enter   %$localsize,0   ; see text for explanation
3060 \c         mov     [old_ax],ax     ; swap ax & bx
3061 \c         mov     [old_dx],dx     ; and swap dx & cx
3062 \c         mov     ax,bx
3063 \c         mov     dx,cx
3064 \c         mov     bx,[old_ax]
3065 \c         mov     cx,[old_dx]
3066 \c         leave                   ; restore old bp
3067 \c         ret                     ;
3069 \c     %pop                        ; restore original context
3071 The \c{%$localsize} variable is used internally by the
3072 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the
3073 current context before the \c{%local} directive may be used.
3074 Failure to do so will result in one expression syntax error for
3075 each \c{%local} variable declared. It then may be used in
3076 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
3077 as shown in the example.
3079 \H{otherpreproc} \i{Other Preprocessor Directives}
3081 The following preprocessor directive is supported to allow NASM to
3082 correctly handle output of the cpp C language preprocessor.
3084 \b\c{%line}  (see \k{line})
3086 \S{line} \i\c{%line} Directive
3088 The \c{%line} directive is used to notify NASM that the input line
3089 corresponds to a specific line number in another file.  Typically
3090 this other file would be an original source file, with the current
3091 NASM input being the output of a pre-processor.  The \c{%line}
3092 directive allows NASM to output messages which indicate the line
3093 number of the original source file, instead of the file that is being
3094 read by NASM.
3096 This preprocessor directive is not generally of use to programmers,
3097 by may be of interest to preprocessor authors.  The usage of the
3098 \c{%line} preprocessor directive is as follows:
3100 \c %line nnn[+mmm] [filename]
3102 In this directive, \c{nnn} indentifies the line of the original source
3103 file which this line corresponds to.  \c{mmm} is an optional parameter
3104 which specifies a line increment value; each line of the input file
3105 read in is considered to correspond to \c{mmm} lines of the original
3106 source file.  Finally, \c{filename} is an optional parameter which
3107 specifies the file name of the original source file.
3109 After reading a \c{%line} preprocessor directive, NASM will report
3110 all file name and line numbers relative to the values specified
3111 therein.
3113 \C{directive} \i{Assembler Directives}
3115 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
3116 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
3117 directives. These are described in this chapter.
3119 NASM's directives come in two types: \I{user-level
3120 directives}\e{user-level} directives and \I{primitive
3121 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
3122 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
3123 recommend that users use the user-level forms of the directives,
3124 which are implemented as macros which call the primitive forms.
3126 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
3127 directives are not.
3129 In addition to the universal directives described in this chapter,
3130 each object file format can optionally supply extra directives in
3131 order to control particular features of that file format. These
3132 \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
3133 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
3136 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
3138 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
3139 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
3140 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
3141 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
3143 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
3144 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
3145 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
3146 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
3147 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
3148 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
3149 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
3151 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
3152 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
3153 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
3154 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
3155 device drivers and boot loader software.
3157 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
3158 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
3159 assembler will generate incorrect code because it will be writing
3160 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
3162 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
3163 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
3164 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
3165 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
3166 using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
3167 need an 0x67.
3169 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
3170 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
3171 which has no function other than to call the primitive form.
3174 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
3176 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
3177 `\c{BIT 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
3180 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
3181 Sections}
3183 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
3184 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
3185 which section of the output file the code you write will be
3186 assembled into. In some object file formats, the number and names of
3187 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
3188 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
3189 define a new section, if you try to switch to a section that does
3190 not (yet) exist.
3192 The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
3193 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
3194 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
3195 format, by contrast, does not recognise these section names as being
3196 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3197 name that has one.
3200 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3202 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3203 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3204 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3205 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3206 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3207 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3208 it. So the user-level directive
3210 \c         SECTION .text
3212 expands to the two lines
3214 \c %define __SECT__        [SECTION .text]
3215 \c         [SECTION .text]
3217 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3218 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3219 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3221 \c %macro  writefile 2+
3223 \c         [section .data]
3225 \c   %%str:        db      %2
3226 \c   %%endstr:
3228 \c         __SECT__
3230 \c         mov     dx,%%str
3231 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
3232 \c         mov     bx,%1
3233 \c         mov     ah,0x40
3234 \c         int     0x21
3236 \c %endmacro
3238 This form of the macro, once passed a string to output, first
3239 switches temporarily to the data section of the file, using the
3240 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3241 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3242 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3243 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3244 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3245 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3246 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3247 code in any of several separate code sections.
3250 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3252 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3253 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3254 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3255 given absolute address. The only instructions you can use in this
3256 mode are the \c{RESB} family.
3258 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3260 \c absolute 0x1A
3262 \c     kbuf_chr    resw    1
3263 \c     kbuf_free   resw    1
3264 \c     kbuf        resw    16
3266 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3267 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3268 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3270 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3271 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3273 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3274 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3276 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3277 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3278 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3279 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3281 \c         org     100h               ; it's a .COM program
3283 \c         jmp     setup              ; setup code comes last
3285 \c         ; the resident part of the TSR goes here
3286 \c setup:
3287 \c         ; now write the code that installs the TSR here
3289 \c absolute setup
3291 \c runtimevar1     resw    1
3292 \c runtimevar2     resd    20
3294 \c tsr_end:
3296 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3297 after the setup has finished running, the space it took up can be
3298 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3299 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3300 needs to be made resident.
3303 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3305 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3306 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3307 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3308 defined in some other module and needs to be referred to by this
3309 one. Not every object-file format can support external variables:
3310 the \c{bin} format cannot.
3312 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3313 argument is the name of a symbol:
3315 \c extern  _printf
3316 \c extern  _sscanf,_fscanf
3318 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3319 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3320 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3321 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3322 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3323 by means of the directive
3325 \c extern  _variable:wrt dgroup
3327 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3328 only in that it can take only one argument at a time: the support
3329 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3331 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3332 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3333 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3336 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3338 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3339 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3340 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3341 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3342 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3344 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3345 the definition of the symbol.
3347 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3348 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3349 \c{GLOBAL} directive. For example:
3351 \c global _main
3352 \c _main:
3353 \c         ; some code
3355 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3356 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3357 example, lets you specify whether global data items are functions or
3358 data:
3360 \c global  hashlookup:function, hashtable:data
3362 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3363 user-level form only in that it can take only one argument at a
3364 time.
3367 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3369 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3370 A common variable is much like a global variable declared in the
3371 uninitialised data section, so that
3373 \c common  intvar  4
3375 is similar in function to
3377 \c global  intvar
3378 \c section .bss
3380 \c intvar  resd    1
3382 The difference is that if more than one module defines the same
3383 common variable, then at link time those variables will be
3384 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3385 at the same piece of memory.
3387 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3388 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3389 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3390 specify the alignment requirements of a common variable:
3392 \c common  commvar  4:near  ; works in OBJ
3393 \c common  intarray 100:4   ; works in ELF: 4 byte aligned
3395 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3396 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3397 only one argument at a time.
3400 \H{CPU} \i\c{CPU XXX}: Defining CPU Dependencies
3402 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3403 are available on the specified CPU.
3405 Options are:
3407 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3409 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3411 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3413 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3415 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3417 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3419 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3421 \b\c{CPU 686}           P6 instruction set
3423 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3425 \b\c{CPU P2}            Same as 686
3427 \b\c{CPU P3}            Pentium III and Katmai instruction sets
3429 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3431 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3433 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3435 All options are case insensitive. All instructions will
3436 be selected only if they apply to the selected cpu or lower.
3439 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3441 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3442 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3443 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3444 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3445 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3446 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3448 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3449 output file based on the input file name and the chosen output
3450 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3451 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3452 name, and substituting an extension defined by the output format.
3453 The extensions are given with each format below.
3456 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3458 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3459 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3460 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3461 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3462 is also useful for \i{operating system} and \i{boot loader}
3463 development.
3465 \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
3466 \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
3467 contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
3468 the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
3469 section is not stored in the output file at all, but is assumed to
3470 appear directly after the end of the \c{.data} section, again
3471 aligned on a four-byte boundary.
3473 If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
3474 will be directed by default into the \c{.text} section.
3476 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3477 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3478 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3479 directive.
3481 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3482 leaves your file name as it is once the original extension has been
3483 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3484 into a binary file called \c{binprog}.
3487 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3489 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3490 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3491 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3492 the program begins at when it is loaded into memory.
3494 For example, the following code will generate the longword
3495 \c{0x00000104}:
3497 \c         org     0x100
3498 \c         dd      label
3499 \c label:
3501 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3502 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3503 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3504 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3505 offset which is added to all internal address references within the
3506 file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3507 does. See \k{proborg} for further comments.
3510 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3511 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3513 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3514 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3515 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3516 end of the section-definition line. For example,
3518 \c section .data   align=16
3520 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3521 aligned on a 16-byte boundary.
3523 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3524 section start address must be forced to zero. The alignment value
3525 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3526 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3529 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3531 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3532 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3533 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3534 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3536 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3538 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3539 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3540 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3541 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3542 file format.
3544 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3545 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3546 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3548 If your source file contains code before specifying an explicit
3549 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3550 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3552 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3553 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3554 address of the segment. So, for example:
3556 \c segment data
3558 \c dvar:   dw      1234
3560 \c segment code
3562 \c function:
3563 \c         mov     ax,data         ; get segment address of data
3564 \c         mov     ds,ax           ; and move it into DS
3565 \c         inc     word [dvar]     ; now this reference will work
3566 \c         ret
3568 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3569 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3570 like
3572 \c extern  foo
3574 \c       mov   ax,seg foo            ; get preferred segment of foo
3575 \c       mov   ds,ax
3576 \c       mov   ax,data               ; a different segment
3577 \c       mov   es,ax
3578 \c       mov   ax,[ds:foo]           ; this accesses `foo'
3579 \c       mov   [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3582 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3583 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3585 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3586 directive to allow you to specify various properties of the segment
3587 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3588 end of the segment-definition line. For example,
3590 \c segment code private align=16
3592 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3593 segment, and requires that the portion of it described in this code
3594 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3596 The available qualifiers are:
3598 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3599 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3600 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3601 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3602 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3603 than stuck end-to-end.
3605 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3606 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3607 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3608 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3609 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3610 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3611 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3612 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3613 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3615 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3616 indicates to the linker that segments of the same class should be
3617 placed near each other in the output file. The class name can be any
3618 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3620 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3621 as an argument, and provides overlay information to an
3622 overlay-capable linker.
3624 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3625 the effect of recording the choice in the object file and also
3626 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3627 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3629 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3630 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3631 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3632 defines the group if it is not already defined.
3634 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3635 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3636 are currently known to make sensible use of this feature;
3637 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3638 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3639 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3641 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3642 class, no overlay, and \c{USE16}.
3645 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3647 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3648 single segment register can be used to refer to all the segments in
3649 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3650 you can code
3652 \c segment data
3654 \c         ; some data
3656 \c segment bss
3658 \c         ; some uninitialised data
3660 \c group dgroup data bss
3662 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3663 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3664 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3665 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3666 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3667 segment register.
3669 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3670 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3671 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3672 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3673 base rather than the segment base.
3675 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3676 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3677 segment which is part of more than one group will default to being
3678 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3680 A group does not have to contain any segments; you can still make
3681 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3682 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3683 \c{FLAT} with no segments in it.
3686 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3688 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3689 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3690 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3691 segment, group and symbol names that are written to the object file
3692 to be forced to upper case just before being written. Within a
3693 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3694 be written entirely in upper case if desired.
3696 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3699 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3700 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3702 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3703 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3704 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3705 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3707 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3708 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3709 wish to import and the name of the library you wish to import it
3710 from. For example:
3712 \c     import  WSAStartup wsock32.dll
3714 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
3715 known in the library you are importing it from, in case this is not
3716 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
3717 once you have imported it. For example:
3719 \c     import  asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
3722 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
3723 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
3725 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
3726 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
3727 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
3728 using the \c{EXPORT} directive.
3730 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
3731 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
3732 optional second parameter (separated by white space from the first)
3733 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
3734 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
3735 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
3736 off.
3738 Further parameters can be given to define attributes of the exported
3739 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
3740 space. If further parameters are given, the external name must also
3741 be specified, even if it is the same as the internal name. The
3742 available attributes are:
3744 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
3745 resident by the system loader. This is an optimisation for
3746 frequently used symbols imported by name.
3748 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
3749 does not make use of any initialised data.
3751 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
3752 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
3753 between 32-bit and 16-bit segments.
3755 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
3756 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
3757 the desired number.
3759 For example:
3761 \c     export  myfunc
3762 \c     export  myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
3763 \c     export  myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
3764 \c     export  myfunc myfunc resident parm=23 nodata
3767 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
3768 Point}
3770 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
3771 define the program entry point, where execution will begin when the
3772 program is run. If the object file that defines the entry point is
3773 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
3774 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
3775 begin.
3778 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
3779 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
3781 If you declare an external symbol with the directive
3783 \c     extern  foo
3785 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
3786 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
3787 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
3788 \c{foo} you will usually need to do something like
3790 \c         mov     ax,seg foo      ; get preferred segment base
3791 \c         mov     es,ax           ; move it into ES
3792 \c         mov     ax,[es:foo]     ; and use offset `foo' from it
3794 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
3795 is going to be accessible from a given segment or group, say
3796 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
3797 simply code
3799 \c         mov     ax,[foo wrt dgroup]
3801 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
3802 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
3803 alternative form
3805 \c     extern  foo:wrt dgroup
3807 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
3808 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
3809 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
3810 \c{foo wrt dgroup}.
3812 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
3813 to make externals appear to be relative to any group or segment in
3814 your program. It can also be applied to common variables: see
3815 \k{objcommon}.
3818 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
3819 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
3821 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
3822 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
3823 specify which your variables should be by the use of the syntax
3825 \c common  nearvar 2:near   ; `nearvar' is a near common
3826 \c common  farvar  10:far   ; and `farvar' is far
3828 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
3829 OMF specification says that they are declared as a number of
3830 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
3831 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
3832 five-byte elements or one ten-byte element.
3834 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
3835 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
3836 the variable size, to match when resolving common variables declared
3837 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
3838 the element size on your far common variables. This is done by the
3839 following syntax:
3841 \c common  c_5by2  10:far 5        ; two five-byte elements
3842 \c common  c_2by5  10:far 2        ; five two-byte elements
3844 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
3845 keyword is not required when an element size is specified, since
3846 only far commons may have element sizes at all. So the above
3847 declarations could equivalently be
3849 \c common  c_5by2  10:5            ; two five-byte elements
3850 \c common  c_2by5  10:2            ; five two-byte elements
3852 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
3853 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
3854 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
3856 \c common  foo     10:wrt dgroup
3857 \c common  bar     16:far 2:wrt data
3858 \c common  baz     24:wrt data:6
3861 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
3863 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
3864 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
3865 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
3866 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
3868 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3870 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
3871 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
3872 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
3873 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
3874 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
3875 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
3876 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
3877 files that Win32 linkers can generate correct output from.
3880 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
3881 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
3883 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
3884 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3885 and properties of sections you declare. Section types and properties
3886 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
3887 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
3888 these qualifiers.
3890 The available qualifiers are:
3892 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
3893 code section. This marks the section as readable and executable, but
3894 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
3895 section is code.
3897 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
3898 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
3899 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
3900 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
3902 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
3903 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
3904 constants in it.
3906 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
3907 which is not included in the executable file by the linker, but may
3908 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
3909 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
3910 linker to interpret the contents of the section as command-line
3911 options.
3913 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3914 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
3915 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
3916 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
3917 request a greater section alignment than this. If alignment is not
3918 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
3919 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
3920 for data (and BSS) sections.
3921 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
3922 alignment), though the value does not matter.
3924 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3925 qualifiers are:
3927 \c section .text    code  align=16
3928 \c section .data    data  align=4
3929 \c section .rdata   rdata align=8
3930 \c section .bss     bss   align=4
3932 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
3935 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
3937 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
3938 linking with the \i{DJGPP} linker.
3940 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
3942 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
3943 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
3944 the \c{info} section type are not supported.
3947 \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
3948 Format} Object Files
3950 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
3951 Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
3952 output file-name extension of \c{.o}.
3955 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
3956 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
3958 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
3959 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
3960 and properties of sections you declare. Section types and properties
3961 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
3962 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
3963 overridden by these qualifiers.
3965 The available qualifiers are:
3967 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
3968 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
3969 which is not, such as an informational or comment section.
3971 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
3972 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
3973 which should not.
3975 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
3976 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
3977 not.
3979 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
3980 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
3981 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
3982 contents given, such as a BSS section.
3984 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
3985 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
3986 requirements of the section.
3988 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
3989 qualifiers are:
3991 \c section .text   progbits alloc   exec    nowrite align=16
3992 \c section .data   progbits alloc   noexec  write   align=4
3993 \c section .bss    nobits   alloc   noexec  write   align=4
3994 \c section other   progbits alloc   noexec  nowrite align=1
3996 (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
3997 treated by default like \c{other} in the above code.)
4000 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
4001 Symbols and \i\c{WRT}
4003 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
4004 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
4005 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
4006 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
4007 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
4009 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
4010 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
4011 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
4012 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
4013 types.
4015 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
4016 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
4017 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
4018 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
4020 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
4021 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
4022 beginning of the current section to the global offset table.
4023 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
4024 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
4025 result to get the real address of the GOT.
4027 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
4028 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
4029 the specified location, so that adding on the address of the GOT
4030 would give the real address of the location you wanted.
4032 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
4033 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
4034 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
4035 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
4036 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
4037 address of the symbol.
4039 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
4040 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
4041 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
4042 only use this in contexts which would generate a PC-relative
4043 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
4044 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
4045 entries absolutely.
4047 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
4048 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
4049 relative to the start of the section and then adding on the offset
4050 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
4051 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
4052 peculiarity of the dynamic linker.
4054 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
4055 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
4058 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
4059 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
4061 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
4062 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
4063 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
4064 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
4065 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
4066 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
4067 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
4068 to specify these features.
4070 You can specify whether a global variable is a function or a data
4071 object by suffixing the name with a colon and the word
4072 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
4073 \c{data}.) For example:
4075 \c global   hashlookup:function, hashtable:data
4077 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
4078 \c{hashtable} as a data object.
4080 You can also specify the size of the data associated with the
4081 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
4082 forward references) after the type specifier. Like this:
4084 \c global  hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
4086 \c hashtable:
4087 \c         db this,that,theother  ; some data here
4088 \c .end:
4090 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
4091 place that information into the \c{ELF} symbol table.
4093 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
4094 writing shared library code. For more information, see
4095 \k{picglobal}.
4098 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive
4099 \I{COMMON, elf extensions to}
4101 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
4102 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
4103 common variables. This is done by putting a number (which must be a
4104 power of two) after the name and size of the common variable,
4105 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
4106 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
4108 \c common  dwordarray 128:4
4110 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
4111 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
4114 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
4116 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
4117 used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
4118 object files in that the magic number in the first four bytes of the
4119 file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
4120 example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
4121 implementation doesn't.)
4123 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4125 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
4126 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
4127 extensions to any standard directives. It supports only the three
4128 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4131 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
4132 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
4134 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
4135 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
4136 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
4137 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
4138 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
4139 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
4140 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
4142 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4144 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
4145 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
4146 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
4147 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
4148 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
4150 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
4151 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
4152 this.
4155 \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
4157 The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
4158 file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
4159 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
4160 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
4161 itself \c{a.out}.
4163 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
4164 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4166 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
4167 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
4168 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
4169 directives. It supports only the three \i{standard section names}
4170 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4173 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
4174 Format}
4176 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
4177 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
4178 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
4179 format the internal structure of the assembler.
4181 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
4182 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
4183 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
4184 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
4186 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
4187 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
4188 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
4189 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
4190 execute an RDF executable under Linux.
4192 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
4193 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4196 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
4198 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
4199 library to be linked to the module, either at load time or run time.
4200 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
4201 which is the name of the module:
4203 \c     library  mylib.rdl
4206 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
4208 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
4209 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
4210 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
4211 of current module:
4213 \c     module  mymodname
4215 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
4216 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
4217 To avoid it, you should start module names with \I{$prefix}\c{$}, like:
4219 \c     module  $kernel.core
4222 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4223 rdf extensions to}
4225 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4226 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4227 telling the linker do not strip it from target executable or library
4228 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4229 is a procedure (function) or data object.
4231 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4232 symbol exported:
4234 \c     global  sys_open:export
4236 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4237 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4239 \c     global  sys_open:export proc
4241 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4242 or \i\c{object} to the directive:
4244 \c     global  kernel_ticks:export data
4247 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4249 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4250 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4251 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4252 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4254 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4255 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4256 transactions between the main body of NASM and the output-format
4257 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4258 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4259 of the various requests the main program makes of the output driver,
4260 and in what order they happen.
4262 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4264 \c nasm -f dbg filename.asm
4266 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4267 However, this will not work well on files which were designed for a
4268 different object format, because each object format defines its own
4269 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4270 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4271 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4272 native object format selected:
4274 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4275 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4277 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4278 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4279 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4280 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4281 the final diagnostic output.
4283 This workaround will still typically not work for programs intended
4284 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4285 directives have side effects of defining the segment and group names
4286 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4287 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4288 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4289 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4291 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4292 them all to its output file.
4295 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4297 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4298 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4299 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4300 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4301 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4304 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4306 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4307 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4308 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4309 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4310 support the \c{.COM} format.
4312 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4313 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4314 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4315 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4316 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4317 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4318 Yann Guidon for contributing the code for this.
4320 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4321 future releases.
4324 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4326 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4327 by linking \c{.OBJ} files together.
4329 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4330 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4331 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4332 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4333 An LZH archiver can be found at
4334 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4335 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4336 sources) called \i{FREELINK}, available from
4337 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4338 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4339 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4340 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4341 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4343 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4344 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4345 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4346 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4347 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4348 field in the output file header; if more than one defines a start
4349 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4351 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4352 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4353 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4354 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4355 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4356 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4358 \c segment code
4360 \c ..start:
4361 \c         mov     ax,data
4362 \c         mov     ds,ax
4363 \c         mov     ax,stack
4364 \c         mov     ss,ax
4365 \c         mov     sp,stacktop
4367 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4368 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4369 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4370 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4371 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4372 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4373 execute on.
4375 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4376 beginning of this code, which means that will be the entry point
4377 into the resulting executable file.
4379 \c         mov     dx,hello
4380 \c         mov     ah,9
4381 \c         int     0x21
4383 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4384 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4385 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4386 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4388 \c         mov     ax,0x4c00
4389 \c         int     0x21
4391 This terminates the program using another DOS system call.
4393 \c segment data
4395 \c hello:  db      'hello, world', 13, 10, '$'
4397 The data segment contains the string we want to display.
4399 \c segment stack stack
4400 \c         resb 64
4401 \c stacktop:
4403 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4404 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4405 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4406 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4407 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4408 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4409 type \c{STACK}.
4411 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4412 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4413 world' and then exit.
4416 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4418 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4419 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4420 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4421 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4422 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4423 \c{.EXE} files.
4425 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4426 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4427 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4429 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4430 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4431 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4432 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4433 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4434 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4435 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4436 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4437 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4439 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4440 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4441 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4442 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4443 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4444 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4445 explicitly issue one of your own.
4447 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4448 since this would require a relocation in the header, and things
4449 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4450 base by copying it out of \c{CS} instead.
4452 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4453 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4454 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4455 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4456 \c{EXE_stack 64}.
4458 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4459 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4460 \c{binexe.asm}.
4463 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4465 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4466 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4467 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4468 output format.
4471 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4473 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4474 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4475 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4476 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4477 like
4479 \c         org 100h
4481 \c section .text
4483 \c start:
4484 \c         ; put your code here
4486 \c section .data
4488 \c         ; put data items here
4490 \c section .bss
4492 \c         ; put uninitialised data here
4494 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4495 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4496 you want to and the code will still end up at the front of the file
4497 where it belongs.
4499 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4500 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4501 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4502 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4503 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4504 run.
4506 To assemble the above program, you should use a command line like
4508 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4510 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4511 explicit output file name were specified, so you have to override it
4512 and give the desired file name.
4515 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4517 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4518 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4519 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4520 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4521 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4522 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4523 file.
4525 If you do this, you need to take care of several things:
4527 \b The first object file containing code should start its code
4528 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4529 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4530 segment, so that the linker or converter program does not have to
4531 adjust address references within the file when generating the
4532 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4533 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4534 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4535 in MASM-compatible assemblers.
4537 \b You don't need to define a stack segment.
4539 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4540 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4541 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4542 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4545 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4547 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4548 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4549 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4550 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4551 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4552 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4553 your code segment.
4555 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4556 the various routines inside the driver which do the work. This
4557 structure should be defined at the start of the code segment, even
4558 though it is not actually code.
4560 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4561 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4562 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4563 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4566 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4568 This section covers the basics of writing assembly routines that
4569 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4570 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4571 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4574 \S{16cunder} External Symbol Names
4576 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4577 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4578 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4579 appears in the C program. So, for example, the function a C
4580 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4581 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4582 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4583 not have to worry about name clashes with C symbols.
4585 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4586 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4588 \c %macro  cglobal 1
4590 \c   global  _%1
4591 \c   %define %1 _%1
4593 \c %endmacro
4595 \c %macro  cextern 1
4597 \c   extern  _%1
4598 \c   %define %1 _%1
4600 \c %endmacro
4602 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4603 \c{%rep} construct could solve this.)
4605 If you then declare an external like this:
4607 \c cextern printf
4609 then the macro will expand it as
4611 \c extern  _printf
4612 \c %define printf _printf
4614 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4615 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4617 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4618 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4619 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4622 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4624 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4625 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4626 writing for. This means you have to keep track of the following
4627 things:
4629 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4630 functions are near. This means that function pointers, when stored
4631 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4632 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4633 never changes its value, and always gives the segment part of the
4634 full function address), and that functions are called using ordinary
4635 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4636 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4637 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4638 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4640 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4641 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4642 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4643 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4644 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4645 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4646 \c{CALL FAR} to call external routines.
4648 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4649 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4650 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4651 segment part of the full data item address).
4653 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4654 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4655 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4656 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4657 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4658 pointers you are passed.
4660 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4661 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4662 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4663 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4664 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4666 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4667 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4668 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4669 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4670 and global data items can both be accessed easily without changing
4671 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4672 segments. However, some memory models (though not the standard
4673 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4674 same value to be removed. Be careful about functions' local
4675 variables in this latter case.
4677 In models with a single code segment, the segment is called
4678 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4679 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4680 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4681 called \i\c{_DATA}.
4684 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4686 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4687 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4688 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4689 doing the calling and the function which gets called.
4691 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4692 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4693 argument specified to the function is pushed last).
4695 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4696 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4697 memory model.
4699 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4700 actually necessary, in functions which do not need to access their
4701 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4702 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
4703 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
4704 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
4705 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
4706 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
4708 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
4709 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
4710 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
4711 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
4712 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
4713 a large-model (far) function, the segment part of the return address
4714 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
4715 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
4716 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
4717 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
4718 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
4719 parameters in reverse order means that the function knows where to
4720 find its first parameter, which tells it the number and type of the
4721 remaining ones.
4723 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
4724 allocate space on the stack for local variables, which will then be
4725 accessible at negative offsets from \c{BP}.
4727 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
4728 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
4729 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
4730 compiler) returned in \c{ST0}.
4732 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
4733 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
4734 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
4735 memory model.
4737 \b When the caller regains control from the callee, the function
4738 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
4739 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
4740 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
4741 called with the wrong number of parameters due to a prototype
4742 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
4743 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
4744 removing.
4746 It is instructive to compare this calling convention with that for
4747 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
4748 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
4749 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
4750 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
4751 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
4752 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
4753 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
4754 which means that a compiler can give better guarantees about
4755 sequence points without performance suffering.
4757 Thus, you would define a function in C style in the following way.
4758 The following example is for small model:
4760 \c global  _myfunc
4762 \c _myfunc:
4763 \c         push    bp
4764 \c         mov     bp,sp
4765 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
4766 \c         mov     bx,[bp+4]       ; first parameter to function
4768 \c         ; some more code
4770 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
4771 \c         pop     bp
4772 \c         ret
4774 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
4775 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
4776 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
4777 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
4778 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
4779 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
4781 At the other end of the process, to call a C function from your
4782 assembly code, you would do something like this:
4784 \c extern  _printf
4786 \c       ; and then, further down...
4788 \c       push    word [myint]        ; one of my integer variables
4789 \c       push    word mystring       ; pointer into my data segment
4790 \c       call    _printf
4791 \c       add     sp,byte 4           ; `byte' saves space
4793 \c       ; then those data items...
4795 \c segment _DATA
4797 \c myint         dw    1234
4798 \c mystring      db    'This number -> %d <- should be 1234',10,0
4800 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
4801 code
4803 \c     int myint = 1234;
4804 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
4806 In large model, the function-call code might look more like this. In
4807 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
4808 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
4809 it first.
4811 \c       push    word [myint]
4812 \c       push    word seg mystring   ; Now push the segment, and...
4813 \c       push    word mystring       ; ... offset of "mystring"
4814 \c       call    far _printf
4815 \c       add    sp,byte 6
4817 The integer value still takes up one word on the stack, since large
4818 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
4819 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
4820 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
4821 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
4822 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
4823 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
4824 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
4825 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
4826 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
4827 word of parameters.
4830 \S{16cdata} Accessing Data Items
4832 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
4833 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
4834 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
4835 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
4836 accessed from assembler as
4838 \c extern _i
4840 \c         mov ax,[_i]
4842 And to declare your own integer variable which C programs can access
4843 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
4844 the \c{_DATA} segment, if necessary):
4846 \c global  _j
4848 \c _j      dw      0
4850 To access a C array, you need to know the size of the components of
4851 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
4852 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
4853 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
4854 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
4855 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
4856 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
4857 \c{float}, and 8 for \c{double}.
4859 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
4860 the base of the structure to the field you are interested in. You
4861 can either do this by converting the C structure definition into a
4862 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
4863 one offset and using just that.
4865 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
4866 find out how it organises data structures. NASM gives no special
4867 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
4868 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
4869 Typically, you might find that a structure like
4871 \c struct {
4872 \c     char c;
4873 \c     int i;
4874 \c } foo;
4876 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
4877 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
4878 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
4879 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
4880 out how your own compiler does it.
4883 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
4885 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4886 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
4887 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
4888 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
4889 the work involved in keeping track of the calling convention.
4891 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built
4892 into NASM's preprocessor. See \k{tasmcompat} for details.)
4894 An example of an assembly function using the macro set is given
4895 here:
4897 \c proc    _nearproc
4899 \c %$i     arg
4900 \c %$j     arg
4901 \c         mov     ax,[bp + %$i]
4902 \c         mov     bx,[bp + %$j]
4903 \c         add     ax,[bx]
4905 \c endproc
4907 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
4908 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
4909 integer. It returns \c{i + *j}.
4911 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
4912 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
4913 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
4914 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
4915 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
4916 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
4917 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
4919 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
4920 compact-model code) by default. You can have it generate far
4921 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
4922 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
4923 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
4924 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
4925 dependency on whether data pointers are far or not.
4927 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
4928 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
4929 many function parameters will be of type \c{int}.
4931 The large-model equivalent of the above function would look like this:
4933 \c %define FARCODE
4935 \c proc    _farproc
4937 \c %$i     arg
4938 \c %$j     arg     4
4939 \c         mov     ax,[bp + %$i]
4940 \c         mov     bx,[bp + %$j]
4941 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
4942 \c         add     ax,[bx]
4944 \c endproc
4946 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
4947 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
4948 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
4951 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
4953 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
4954 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
4956 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
4957 not required for Pascal.
4959 \b The memory model is always large: functions are far, data
4960 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
4961 (Actually, some functions are near, but only those functions that
4962 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
4963 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
4964 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
4965 data declared in a Pascal program goes into the default data
4966 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
4967 when control is passed to your assembly code. The only things that
4968 do not live in the default data segment are local variables (they
4969 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
4970 data \e{pointers}, however, are far.
4972 \b The function calling convention is different - described below.
4974 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
4976 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
4977 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
4978 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
4981 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
4983 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
4984 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
4985 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
4986 used to denote the function doing the calling and the function which
4987 gets called.
4989 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4990 after another, in normal order (left to right, so that the first
4991 argument specified to the function is pushed first).
4993 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
4994 control to the callee.
4996 \b The callee receives control, and typically (although this is not
4997 actually necessary, in functions which do not need to access their
4998 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
4999 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5000 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5001 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5002 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
5003 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5005 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5006 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5007 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5008 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
5009 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
5010 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
5011 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
5013 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5014 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5015 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5017 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5018 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5019 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
5020 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
5021 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
5022 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
5023 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
5024 places the returned string value at that location. The pointer is
5025 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
5026 \c{RETF} instruction.
5028 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5029 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5030 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
5031 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
5032 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
5033 to be removed from the stack as a side effect of the return
5034 instruction.
5036 \b When the caller regains control from the callee, the function
5037 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
5038 do nothing further.
5040 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
5041 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
5043 \c global  myfunc
5045 \c myfunc: push    bp
5046 \c         mov     bp,sp
5047 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5048 \c         mov     bx,[bp+8]       ; first parameter to function
5049 \c         mov     bx,[bp+6]       ; second parameter to function
5051 \c         ; some more code
5053 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5054 \c         pop     bp
5055 \c         retf    4               ; total size of params is 4
5057 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
5058 assembly code, you would do something like this:
5060 \c extern  SomeFunc
5062 \c        ; and then, further down...
5064 \c        push   word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5065 \c        push   word mystring       ; ... offset of "mystring"
5066 \c        push   word [myint]        ; one of my variables
5067 \c        call   far SomeFunc
5069 This is equivalent to the Pascal code
5071 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
5072 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
5075 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
5076 Name Restrictions
5078 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
5079 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
5080 reading and understanding the various information contained in a
5081 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
5082 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
5083 restrictions:
5085 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
5086 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
5088 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
5089 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
5091 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
5092 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
5094 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
5095 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
5098 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
5100 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
5101 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
5102 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
5103 definition ensures that functions are far (it implies
5104 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
5105 generated with an operand.
5107 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
5108 argument offsets; you must declare your function's arguments in
5109 reverse order. For example:
5111 \c %define PASCAL
5113 \c proc    _pascalproc
5115 \c %$j     arg 4
5116 \c %$i     arg
5117 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5118 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5119 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5120 \c         add     ax,[bx]
5122 \c endproc
5124 This defines the same routine, conceptually, as the example in
5125 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
5126 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
5127 and the contents of the pointer. The only difference between this
5128 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
5129 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
5130 reverse order.
5133 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
5135 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
5136 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
5137 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
5138 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
5139 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
5140 shared libraries.
5142 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
5143 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
5144 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
5145 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
5146 address space no matter what segment you work relative to, and that
5147 you should ignore all segment registers completely. When writing
5148 flat-model application code, you never need to use a segment
5149 override or modify any segment register, and the code-section
5150 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
5151 space as the data-section addresses you access your variables by and
5152 the stack-section addresses you access local variables and procedure
5153 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
5154 offset part.
5157 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
5159 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
5160 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
5161 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
5164 \S{32cunder} External Symbol Names
5166 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
5167 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
5168 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
5169 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
5170 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
5171 underscore on their assembly-language names.
5173 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
5174 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
5175 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
5176 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
5177 though, the leading underscore should not be used.
5180 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
5182 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
5183 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
5184 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
5185 to denote the function doing the calling and the function which gets
5186 called.
5188 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5189 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5190 argument specified to the function is pushed last).
5192 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
5193 control to the callee.
5195 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5196 actually necessary, in functions which do not need to access their
5197 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
5198 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
5199 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
5200 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
5201 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
5202 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5204 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
5205 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
5206 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
5207 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
5208 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
5209 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
5210 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
5211 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
5212 pushing of the parameters in reverse order means that the function
5213 knows where to find its first parameter, which tells it the number
5214 and type of the remaining ones.
5216 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
5217 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5218 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
5220 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5221 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
5222 of the value. Floating-point results are typically returned in
5223 \c{ST0}.
5225 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
5226 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5227 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
5229 \b When the caller regains control from the callee, the function
5230 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5231 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
5232 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5233 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5234 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5235 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5236 removing.
5238 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
5239 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
5240 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
5241 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
5242 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
5243 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
5244 still pushed in right-to-left order.
5246 Thus, you would define a function in C style in the following way:
5248 \c global  _myfunc
5250 \c _myfunc:
5251 \c         push    ebp
5252 \c         mov     ebp,esp
5253 \c         sub     esp,0x40        ; 64 bytes of local stack space
5254 \c         mov     ebx,[ebp+8]     ; first parameter to function
5256 \c         ; some more code
5258 \c         leave                   ; mov esp,ebp / pop ebp
5259 \c         ret
5261 At the other end of the process, to call a C function from your
5262 assembly code, you would do something like this:
5264 \c extern  _printf
5266 \c         ; and then, further down...
5268 \c         push    dword [myint]   ; one of my integer variables
5269 \c         push    dword mystring  ; pointer into my data segment
5270 \c         call    _printf
5271 \c         add     esp,byte 8      ; `byte' saves space
5273 \c         ; then those data items...
5275 \c segment _DATA
5277 \c myint       dd   1234
5278 \c mystring    db   'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5280 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5282 \c     int myint = 1234;
5283 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5286 \S{32cdata} Accessing Data Items
5288 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5289 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5290 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5291 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5292 accessed from assembler as
5294 \c           extern _i
5295 \c           mov eax,[_i]
5297 And to declare your own integer variable which C programs can access
5298 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5299 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5301 \c           global _j
5302 \c _j        dd 0
5304 To access a C array, you need to know the size of the components of
5305 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5306 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5307 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5308 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5309 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5310 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5311 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5312 are also 4 bytes long.
5314 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5315 the base of the structure to the field you are interested in. You
5316 can either do this by converting the C structure definition into a
5317 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5318 one offset and using just that.
5320 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5321 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5322 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5323 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5324 Typically, you might find that a structure like
5326 \c struct {
5327 \c     char c;
5328 \c     int i;
5329 \c } foo;
5331 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5332 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5333 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5334 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5335 out how your own compiler does it.
5338 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5340 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5341 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5342 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5343 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5344 the work involved in keeping track of the calling convention.
5346 An example of an assembly function using the macro set is given
5347 here:
5349 \c proc    _proc32
5351 \c %$i     arg
5352 \c %$j     arg
5353 \c         mov     eax,[ebp + %$i]
5354 \c         mov     ebx,[ebp + %$j]
5355 \c         add     eax,[ebx]
5357 \c endproc
5359 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5360 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5361 integer. It returns \c{i + *j}.
5363 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5364 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5365 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5366 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5367 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5368 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5369 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5371 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5372 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5373 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5376 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5377 Libraries}
5379 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5380 because it contains support for \i{position-independent code}
5381 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5382 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5383 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5385 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5386 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5387 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5388 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5390 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5391 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5392 of the running process. The contents of the library's code section
5393 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5395 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5396 this:
5398 \c         mov     eax,[myvar]             ; WRONG
5400 Instead, the linker provides an area of memory called the
5401 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5402 constant distance from your library's code, so if you can find out
5403 where your library is loaded (which is typically done using a
5404 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5405 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5406 linker-generated entries in the GOT.
5408 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5409 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5410 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5411 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5412 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5413 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5416 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5418 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5419 external symbol:
5421 \c extern  _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5422 \c extern  __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5424 At the beginning of any function in your shared library which plans
5425 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5426 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5427 in this form:
5429 \c func:   push    ebp
5430 \c         mov     ebp,esp
5431 \c         push    ebx
5432 \c         call    .get_GOT
5433 \c .get_GOT:
5434 \c         pop     ebx
5435 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5437 \c         ; the function body comes here
5439 \c         mov     ebx,[ebp-4]
5440 \c         mov     esp,ebp
5441 \c         pop     ebp
5442 \c         ret
5444 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5445 second leading underscore.)
5447 The first two lines of this function are simply the standard C
5448 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5449 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5450 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5451 libraries use this register to store the address of the GOT.
5453 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5454 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5455 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5456 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5457 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5458 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5459 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5460 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5461 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5462 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5463 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5464 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5465 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5466 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5467 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5468 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5470 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5471 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5472 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5474 \c %macro  get_GOT 0
5476 \c         call    %%getgot
5477 \c   %%getgot:
5478 \c         pop     ebx
5479 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5481 \c %endmacro
5483 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5485 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5486 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5487 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5488 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5489 way this works is like this:
5491 \c         lea     eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5493 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5494 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5495 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5496 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5498 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5499 them, they are shared between code modules in the library, but do
5500 not get exported from the library to the program that loaded it.
5501 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5502 can access them in the same way as local variables, using the above
5503 \c{..gotoff} mechanism.
5505 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5506 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5507 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5510 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5512 If your library needs to get at an external variable (external to
5513 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5514 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5515 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5516 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5517 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5518 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5519 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5520 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5521 you would code
5523 \c         mov     eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5525 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5526 linker, when it builds the shared library, collects together every
5527 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5528 has every necessary entry present.
5530 Common variables must also be accessed in this way.
5533 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5535 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5536 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5537 you have to give the size of the data item. This is because the
5538 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5539 entries for any exported functions, and also moves exported data
5540 items away from the library's data section in which they were
5541 declared.
5543 So to export a function to users of the library, you must use
5545 \c global  func:function           ; declare it as a function
5547 \c func:   push    ebp
5549 \c         ; etc.
5551 And to export a data item such as an array, you would have to code
5553 \c global  array:data array.end-array      ; give the size too
5555 \c array:  resd    128
5556 \c .end:
5558 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5559 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5560 end up living in the data section of the main program, rather than
5561 in your library's data section, where you declared it. So you will
5562 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5563 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5564 effectively, it has become).
5566 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5567 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5568 sort of code:
5570 \c dataptr:        dd      global_data_item        ; WRONG
5572 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5573 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5574 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5575 pointing at your data section instead of at the exported global
5576 which resides elsewhere.
5578 Instead of the above code, then, you must write
5580 \c dataptr:        dd      global_data_item wrt ..sym
5582 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5583 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5584 at that address, rather than just relocating by section base.
5586 Either method will work for functions: referring to one of your
5587 functions by means of
5589 \c funcptr:        dd      my_function
5591 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5593 \c funcptr:        dd      my_function wrt .sym
5595 will give the address of the procedure linkage table for the
5596 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5597 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5600 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5602 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5603 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5604 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5605 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5606 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5607 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5608 in the main program can be transparently passed off to their real
5609 destinations.
5611 To call an external routine, you must use another special PIC
5612 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5613 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5614 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5615 ..plt}.
5618 \S{link} Generating the Library File
5620 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5621 you then generate your shared library with a command such as
5623 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5624 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5626 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5627 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5628 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5629 library file name, with a version number, into the library:
5631 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5633 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5634 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5637 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5639 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5640 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5641 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5642 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5643 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5644 one, or jumps between different-size segments.
5647 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5649 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5650 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5651 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5652 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5653 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5654 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5655 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5656 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5658 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5659 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5660 segment, so just coding, for example,
5662 \c         jmp     0x1234:0x56789ABC       ; wrong!
5664 will not work, since the offset part of the address will be
5665 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5666 one.
5668 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5669 generate the required instruction by coding it manually, using
5670 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5671 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5673 \c         jmp     dword 0x1234:0x56789ABC         ; right
5675 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5676 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5677 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5678 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5679 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5680 segment to a 32-bit one.
5682 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5683 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5685 \c         jmp     word 0x8765:0x4321      ; 32 to 16 bit
5687 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5688 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5689 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5692 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5693 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5695 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5696 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5697 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5698 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
5699 32-bit segment, or vice versa.
5701 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
5702 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
5703 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
5704 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
5706 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
5707 the address, since any effective address containing a 32-bit
5708 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
5710 \c         mov     eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
5711 \c         mov     dword [fs:eax],0x11223344
5713 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
5714 instruction and a register) if you already know the precise offset
5715 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
5716 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
5717 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
5719 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
5720 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
5722 \c         mov     dword [fs:dword my_offset],0x11223344
5724 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
5725 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
5726 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
5728 \c         mov     dword [dword fs:my_offset],0x11223344
5730 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
5731 which controls the size of the data stored at the address, with the
5732 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
5733 address itself. The two can quite easily be different:
5735 \c         mov     word [dword 0x12345678],0x9ABC
5737 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
5738 offset.
5740 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
5741 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
5743 \c         call    dword far [fs:word 0x4321]
5745 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
5746 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
5747 offset), and calls that address.
5750 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
5752 The other way you might want to access data might be using the
5753 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
5754 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
5755 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
5756 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
5758 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
5759 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
5760 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
5761 desired address into \c{ESI} and then code
5763 \c         a32     lodsb
5765 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
5766 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
5767 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
5768 corresponding \c{a16} prefix can be used.
5770 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
5771 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
5772 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
5773 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
5774 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
5775 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
5776 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
5777 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
5778 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
5779 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
5780 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
5781 size from the code segment.
5783 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
5784 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
5785 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
5786 give the value of the segment register being manipulated. To force
5787 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
5788 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
5790 \c         o16 push    ss
5791 \c         o16 push    ds
5793 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
5794 registers into the space which would normally be consumed by pushing
5795 one.
5797 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
5798 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
5801 \C{trouble} Troubleshooting
5803 This chapter describes some of the common problems that users have
5804 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
5805 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
5806 that isn't listed here.
5809 \H{problems} Common Problems
5811 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
5813 I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
5814 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
5815 deliberate design feature, connected to predictability of output:
5816 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
5817 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
5818 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
5819 form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
5820 misfeature, and that's a matter of opinion only.
5823 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
5825 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
5826 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
5827 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
5828 longer.
5830 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
5831 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
5832 type of processor the code it is generating will be run on; so it
5833 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
5834 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
5835 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
5836 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
5837 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
5838 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
5839 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
5840 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
5841 instructions should be generated.
5844 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
5846 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
5847 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
5848 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
5849 sector, people who are used to MASM tend to code
5851 \c         ORG 0
5853 \c         ; some boot sector code
5855 \c         ORG 510
5856 \c         DW 0xAA55
5858 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
5859 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
5860 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
5862 \c         ORG 0
5864 \c         ; some boot sector code
5866 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
5867 \c         DW 0xAA55
5869 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
5870 the output to move the assembly point up to 510. This method also
5871 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
5872 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
5873 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
5874 find out what's wrong with it.
5877 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
5879 The other common problem with the above code is people who write the
5880 \c{TIMES} line as
5882 \c         TIMES 510-$ DB 0
5884 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
5885 the difference between them is also a pure number and can happily be
5886 fed to \c{TIMES}.
5888 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
5889 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
5890 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
5891 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
5892 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
5893 information back to the expression evaluator. So from the
5894 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
5895 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
5896 is also not a pure number, but involves a section base. Values
5897 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
5899 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
5900 line in the form
5902 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
5904 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
5905 and so their difference is a pure number. This will solve the
5906 problem and generate sensible code.
5909 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
5911 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
5912 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
5913 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
5914 \i\c{bugtracker} at
5915 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
5916 (click on "Bugs"), or if that fails then through one of the
5917 contacts in \k{contact}.
5919 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
5920 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
5921 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
5922 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
5923 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
5924 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
5925 there.
5927 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
5928 information:
5930 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
5931 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
5933 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
5934 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
5935 you were using the standard distribution binaries out of the
5936 archive. If you were using a locally built executable, try to
5937 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
5938 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
5941 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
5942 it. Give us the precise command line, and the contents of the
5943 \c{NASMENV} environment variable if any.
5945 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
5946 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
5947 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
5948 got, and the exact linker command line. If the problem involves
5949 linking against object files generated by a compiler, tell us what
5950 compiler, what version, and what command line or options you used.
5951 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
5952 with the command-line version of the compiler.)
5954 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
5955 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
5956 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
5957 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
5958 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
5959 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
5960 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
5961 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
5962 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
5963 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
5964 demonstrate the problem is much easier to work with than a
5965 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
5966 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
5968 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
5969 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
5970 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
5971 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
5972 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
5973 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
5974 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
5975 generating'; `the object file produced from this source code crashes
5976 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
5977 should be 77 instead'.
5979 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
5980 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
5981 generates the same file, or whether the problem is related to
5982 portability issues between our development platforms and yours. We
5983 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
5984 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
5985 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
5986 for us.
5988 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
5989 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
5990 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
5991 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
5992 differently from us.
5995 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
5997                   The Netwide Disassembler, NDISASM
5999 \H{ndisintro} Introduction
6002 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
6003 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
6004 complete with a full instruction table, and not make as much use of
6005 it as possible, so here's a disassembler which shares the
6006 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
6008 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
6009 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
6010 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
6011 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
6012 disassembles.
6015 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
6017 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
6018 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
6019 are on a Unix system.
6022 \H{ndisrun} Running NDISASM
6024 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
6026 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
6028 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
6029 provided of course that you remember to specify which it is to work
6030 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
6031 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
6033 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
6034 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
6035 summary of command line options.
6038 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
6040 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
6041 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
6042 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
6043 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
6044 this.
6046 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
6047 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
6048 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
6049 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
6050 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
6052 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
6054 \c        ndisasm -o100h filename.com
6056 will do the trick.
6059 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
6061 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
6062 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
6063 will faithfully plough through the data section, producing machine
6064 instructions wherever it can (although most of them will look
6065 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
6066 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
6067 Then it will reach the code section.
6069 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
6070 instruction from part of the data section, and its file position is
6071 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
6072 entirely possible that another spurious instruction will get
6073 generated, starting with the final byte of the data section, and
6074 then the correct first instruction in the code section will not be
6075 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
6076 ideal.
6078 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
6079 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
6080 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
6081 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
6082 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
6083 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
6084 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
6085 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
6086 the instructions in your code section.
6088 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
6089 in terms of the program origin, not the file position. So if you
6090 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
6093 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
6095 rather than
6097 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
6099 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
6100 to, just by repeating the \c{-s} option.
6103 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
6104 \I\c{auto-sync}
6106 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
6107 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
6108 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
6109 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
6110 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
6111 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
6112 needed.
6114 On the other hand, why should you have to specify the sync point
6115 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
6116 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
6117 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
6119 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
6120 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
6121 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
6122 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
6123 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
6124 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
6125 processed, there isn't much it can do about it...)
6127 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
6128 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
6129 the register contains) or involves a segment address (in which case
6130 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
6131 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
6133 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
6134 points in all the right places, and save you from having to place
6135 any sync points manually. However, it should be stressed that
6136 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
6137 you may still have to place some manually.
6139 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
6140 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
6141 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
6142 options.
6144 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
6145 fluke, something in your data section should disassemble to a
6146 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
6147 sync point in a totally random place, for example in the middle of
6148 one of the instructions in your code section. So you may end up with
6149 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
6150 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
6151 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
6152 suppress disassembly of the data area.
6155 \S{ndisother} Other Options
6157 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
6158 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
6159 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
6160 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
6162 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
6163 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
6164 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
6165 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
6166 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
6167 anyway.
6170 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
6172 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
6173 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
6174 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
6175 developer's site \W{http://nasm.2y.net/}\c{http://nasm.2y.net/}
6176 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
6177 new features as well.
6179 Future plans include awareness of which processors certain
6180 instructions will run on, and marking of instructions that are too
6181 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
6182 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
6183 or whatever).
6185 That's All Folks!
6187 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
6189 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
6190 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
6191 one anyway. You have been warned.
6194 \A{iref} x86 Instruction Reference
6196 This appendix provides a complete list of the machine instructions
6197 which NASM will assemble, and a short description of the function of
6198 each one.
6200 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
6201 details of the instructions' function, such as which exceptions they
6202 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
6203 site, \W{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}\c{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}.
6205 Instead, this appendix is intended primarily to provide
6206 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
6207 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
6208 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
6209 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
6210 counter registers should be used if the default is not the one
6211 desired.
6213 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
6214 groups of instructions with similar functions are lumped together in
6215 the same entry. Most of them don't move very far from their
6216 alphabetic position because of this.
6219 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
6221 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
6222 using the following notation:
6224 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
6225 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
6226 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
6227 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
6228 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
6229 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
6230 \c{ECX}) may be specified explicitly.
6232 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
6233 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
6234 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
6235 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
6236 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
6237 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
6238 ESP,BYTE 16} for the latter.
6240 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
6241 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
6242 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
6243 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
6244 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
6245 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
6247 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
6248 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
6249 allowing the normal range of register combinations and effective
6250 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
6251 and \c{memoffs32}.
6253 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
6254 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
6255 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
6256 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
6259 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
6261 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
6262 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
6263 following way:
6265 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
6266 that number.
6268 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
6269 one of the operands to the instruction is a register, and the
6270 `register value' of that register should be added to the hex number
6271 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
6272 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
6273 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
6274 given in \k{iref-rv}.
6276 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
6277 that the instruction name has a condition code suffix, and the
6278 numeric representation of the condition code should be added to the
6279 hex number to produce the generated byte. For example, the code
6280 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
6281 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6282 representations are given in \k{iref-cc}.
6284 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6285 of the operands to the instruction is a memory address or register
6286 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6287 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6288 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6289 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6290 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6291 addresses is given in \k{iref-ea}.
6293 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6294 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6295 register, and that an effective address should be generated with the
6296 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6297 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6298 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6299 \k{iref-rv}.
6301 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6302 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6303 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6304 doubleword respectively.
6306 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6307 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6308 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6309 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6310 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6311 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6312 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6314 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6315 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6316 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6317 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6318 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6319 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6320 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6322 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6323 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6324 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6325 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6326 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6327 32}.
6329 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6330 indicate the address size of the given form of the instruction.
6331 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6332 required.
6335 \S{iref-rv} Register Values
6337 Where an instruction requires a register value, it is already
6338 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6339 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6340 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6341 there is no problem with registers of different types sharing an
6342 encoding value.
6344 The encodings for the various classes of register are:
6346 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6347 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6350 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6351 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6353 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6354 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6355 \c{EDI} is 7.
6357 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6358 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6360 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6361 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6362 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6364 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6365 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6366 is 7.
6368 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6369 and \c{CR4} is 4.
6371 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6372 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6374 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6375 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6377 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6378 is also the register value for that register.)
6381 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6383 The available condition codes are given here, along with their
6384 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6385 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6387 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6388 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6389 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6391 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6393 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6394 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6396 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6397 and \c{NZ} are 5.
6399 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6400 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6402 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6404 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6405 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6407 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6408 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6410 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6411 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6412 \c{NLE} are 15.
6414 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6415 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6417 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6418 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6419 in \k{iref-Flags}
6422 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6424 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6425 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6426 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6427 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6428 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6429 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6430 The instructions that use this will give details of what the various
6431 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6432 is happening.
6434 \c Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result   QNaN
6435 \c  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   if NaN   Signal
6436 \c         ing               B Is 2nd Operand         Operand  Invalid
6438 \c EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6440 \c LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6442 \c LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6443 \c                or-equal
6445 \c ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6446 \c               than                          Operands,
6447 \c                                             Use LT
6449 \c ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6450 \c               than-or-equal                 Operands,
6451 \c                                             Use LE
6453 \c UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6455 \c NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6457 \c NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6458 \c               than
6460 \c NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6461 \c               than-or-
6462 \c               equal
6464 \c ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6465 \c               than                          Operands,
6466 \c                                             Use NLT
6468 \c ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6469 \c               than-                         Operands,
6470 \c               or-equal                      Use NLE
6472 \c ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6474 The unordered relationship is true when at least one of the two
6475 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6477 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6478 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6479 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6480 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6481 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6482 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6483 format.
6486 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6488 The status flags provide some information about the result of the
6489 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6490 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6491 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6493 There are 6 status flags:
6495 \c CF - Carry flag.
6497 Set if an arithmetic operation generates a
6498 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6499 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6500 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6501 arithmetic.
6503 \c PF - Parity flag.
6505 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6506 number of 1 bits; cleared otherwise.
6508 \c AF - Adjust flag.
6510 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6511 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6512 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6514 \c ZF - Zero flag.
6516 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6518 \c SF - Sign flag.
6520 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6521 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6522 indicates a negative value.)
6524 \c OF - Overflow flag.
6526 Set if the integer result is too large a positive number or too
6527 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6528 destination operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6529 overflow condition for signed-integer (two's complement) arithmetic.
6532 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6534 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6535 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6536 displacement field.
6538 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6539 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6540 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6541 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6542 not relevant to the effective address being encoded, and either
6543 contains an extension to the instruction opcode or the register
6544 value of another operand.
6546 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6547 rather than a memory access. This is always done by setting the
6548 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6549 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6550 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6551 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6552 displacement field are both absent.
6554 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6555 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6556 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6557 given below) are:
6559 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6560 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6562 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6563 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6564 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6565 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6566 means \c{BX} only.
6568 However, there is a special case:
6570 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6571 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6572 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6573 long, and no registers are added to the displacement.
6575 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6576 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6577 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6578 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6580 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6581 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6582 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6584 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6585 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6587 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6588 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6589 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6590 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6591 scaling of registers to be added to the displacement.
6593 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6594 registers (an optional base register, and an optional index register
6595 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6596 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6597 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6598 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6600 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6601 register.
6603 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6604 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6605 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6607 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6608 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6609 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6611 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6613 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6614 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6615 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6616 long, and no registers are added to the displacement.
6618 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6619 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6620 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6621 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6622 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6623 still processed in the normal way).
6626 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6628 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6629 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6631 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6632 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6633 instructions run on all processors above the given type; those that
6634 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6635 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6636 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6637 capability.
6639 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6640 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6641 3DNow! instruction set are documented as such.
6643 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6644 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6645 extended MMX instruction set.
6647 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6648 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6649 including 486DX, Pentium and above).
6651 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6652 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6653 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6654 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6656 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6657 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6659 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6660 management instruction. Many of these may only be used in protected
6661 mode, or only at privilege level zero.
6663 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6664 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6665 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6666 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6668 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6669 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6670 be supported on any given machine.
6672 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6673 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6674 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
6677 \H{iref-inst} x86 Instruction Set
6680 \S{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
6681 Adjustments
6683 \c AAA                           ; 37                   [8086]
6685 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
6687 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
6688 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
6690 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
6691 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
6693 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
6694 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
6695 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
6696 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
6697 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
6698 \k{insDAA}.
6700 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
6701 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
6702 register: by means of examining the value in the low nibble of
6703 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
6704 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
6705 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
6706 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
6707 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
6709 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
6710 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
6711 \c{ADD}.
6713 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
6714 have multiplied two decimal digits together and left the result
6715 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
6716 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
6717 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
6718 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
6719 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
6721 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
6722 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
6723 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
6724 be changed.
6727 \S{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
6729 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
6730 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
6731 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
6733 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
6734 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
6735 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
6737 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
6738 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
6739 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
6741 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
6742 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
6744 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
6745 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
6746 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
6748 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
6749 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
6750 its destination (first) operand. The destination operand can be a
6751 register or a memory location. The source operand can be a register,
6752 a memory location or an immediate value.
6754 The flags are set according to the result of the operation: in
6755 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6756 subsequent \c{ADC} instruction.
6758 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6759 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6760 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6761 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6762 form of the instruction.
6764 To add two numbers without also adding the contents of the carry
6765 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
6768 \S{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
6770 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
6771 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
6772 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
6774 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
6775 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
6776 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
6778 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
6779 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
6780 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
6782 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
6783 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
6785 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
6786 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
6787 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
6789 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
6790 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
6791 The destination operand can be a register or a memory location.
6792 The source operand can be a register, a memory location or an
6793 immediate value.
6795 The flags are set according to the result of the operation: in
6796 particular, the carry flag is affected and can be used by a
6797 subsequent \c{ADC} instruction.
6799 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6800 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6801 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6802 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6803 form of the instruction.
6806 \S{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
6808 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6810 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
6811 FP value pairs.
6813 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
6814 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
6816 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6817 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6820 \S{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
6822 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
6824 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
6825 FP value pairs
6827 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
6828 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
6829 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
6830 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
6832 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6833 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6836 \S{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
6838 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
6840 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
6841 and destination operands and stores the double-precision FP result
6842 in the destination operand.
6844 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
6845 \c    dst[64-127) remains unchanged.
6847 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6848 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
6851 \S{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
6853 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6855 \c{ADDSS} adds the low single-precision FP values from the source
6856 and destination operands and stores the single-precision FP result
6857 in the destination operand.
6859 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
6860 \c    dst[32-127] remains unchanged.
6862 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6863 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
6866 \S{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
6868 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
6869 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
6870 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
6872 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
6873 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
6874 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
6876 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
6877 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
6878 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
6880 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
6881 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
6883 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
6884 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
6885 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
6887 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
6888 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
6889 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
6890 destination (first) operand. The destination operand can be a
6891 register or a memory location. The source operand can be a register,
6892 a memory location or an immediate value.
6894 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
6895 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
6896 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
6897 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
6898 form of the instruction.
6900 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
6901 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
6904 \S{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
6905 Packed Double-Precision FP Values
6907 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6909 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
6910 floating-point values in the destination register, and then
6911 performs a logical AND between the two double-precision
6912 floating-point values in the source operand and the temporary
6913 inverted result, storing the result in the destination register.
6915 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
6916 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
6918 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6919 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6922 \S{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
6923 Packed Single-Precision FP Values
6925 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
6927 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
6928 floating-point values in the destination register, and then
6929 performs a logical AND between the four single-precision
6930 floating-point values in the source operand and the temporary
6931 inverted result, storing the result in the destination register.
6933 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
6934 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
6935 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
6936 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
6938 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6939 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6942 \S{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
6944 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
6946 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
6947 floating point values in the source and destination operand, and
6948 stores the result in the destination register.
6950 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
6951 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
6953 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6954 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6957 \S{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
6959 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
6961 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
6962 floating point values in the source and destination operand, and
6963 stores the result in the destination register.
6965 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
6966 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
6967 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
6968 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
6970 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
6971 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
6974 \S{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
6976 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
6978 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
6979 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
6980 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
6981 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
6982 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
6983 change had to be made.
6986 \S{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
6988 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
6989 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
6991 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
6992 containing two signed values of the same size as its first operand
6993 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
6994 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
6995 register passed as its first operand is less than the first of the
6996 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
6997 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
7000 \S{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
7002 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
7003 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
7005 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
7006 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
7008 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
7009 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
7010 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
7011 contents of the destination operand are undefined. If the source
7012 operand is zero, the zero flag is set.
7014 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
7015 instead, so it finds the most significant set bit.
7017 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
7018 significant). The destination operand can only be a register.
7019 The source operand can be a register or a memory location.
7022 \S{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
7024 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
7026 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
7027 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
7028 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
7029 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
7030 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
7033 \S{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
7035 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
7036 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
7037 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
7038 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
7040 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
7041 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
7042 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
7043 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
7045 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
7046 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
7047 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
7048 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
7050 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
7051 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
7052 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
7053 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
7055 These instructions all test one bit of their first operand, whose
7056 index is given by the second operand, and store the value of that
7057 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
7058 to 15 or 31 (most significant).
7060 In addition to storing the original value of the bit into the carry
7061 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
7062 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
7063 not modify its operands.
7065 The destination can be a register or a memory location. The source can
7066 be a register or an immediate value.
7068 If the destination operand is a register, the bit offset should be
7069 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
7070 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
7071 by the processor.
7073 If the destination operand is a memory location, then an immediate
7074 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
7075 is in a register, then it can be anything within the signed range of
7076 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
7079 \S{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
7081 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
7082 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
7083 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
7084 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
7085 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
7086 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
7087 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
7089 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
7090 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
7091 stack, and then jumping to a given address.
7093 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
7094 call, i.e. a destination segment address is specified in the
7095 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
7096 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
7098 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
7099 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
7100 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
7101 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
7103 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
7104 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
7105 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7107 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
7108 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7109 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7110 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
7111 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
7113 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
7114 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7115 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7116 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7117 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
7119 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
7120 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
7121 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
7123 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7124 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7125 is not strictly necessary.
7128 \S{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
7130 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
7131 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
7133 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
7134 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
7136 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
7137 by replicating the top bit of the original value to fill the
7138 extended one.
7140 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
7141 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
7142 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
7143 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
7144 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
7147 \S{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
7149 \c CLC                           ; F8                   [8086]
7150 \c CLD                           ; FC                   [8086]
7151 \c CLI                           ; FA                   [8086]
7152 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
7154 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
7155 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
7156 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
7157 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
7159 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
7160 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
7161 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
7164 \S{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
7166 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
7168 \c{CLFLUSH} invalidates the cache line that contains the linear address
7169 specified by the source operand from all levels of the processor cache
7170 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
7171 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
7172 to memory before invalidation. The source operand points to a
7173 byte-sized memory location.
7175 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
7176 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
7177 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
7178 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
7181 \S{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
7183 \c CMC                           ; F5                   [8086]
7185 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
7186 to 1, and vice versa.
7189 \S{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
7191 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
7192 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
7194 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
7195 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
7196 it does nothing.
7198 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
7200 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
7201 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7202 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7203 conditional moves are supported.
7206 \S{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
7208 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
7209 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
7210 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
7212 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
7213 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
7214 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
7216 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
7217 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
7218 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
7220 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
7221 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
7223 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
7224 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
7225 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
7227 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
7228 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
7229 taken place, but does not store the result of the subtraction
7230 anywhere.
7232 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7233 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7234 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7235 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7236 form of the instruction.
7238 The destination operand can be a register or a memory location. The
7239 source can be a register, memory location or an immediate value of
7240 the same size as the destination.
7243 \S{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
7244 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
7245 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
7247 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7249 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7250 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7251 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7252 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7253 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7254 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7255 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7256 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7258 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
7259 FP values in the source and destination operands, and returns the
7260 result of the comparison in the destination register. The result of
7261 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7262 all 0s (comparison false).
7264 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7265 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7267 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7268 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7269 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7270 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7271 \c{Condition Predicates} are:
7273 \c EQ     0   Equal
7274 \c LT     1   Less-than
7275 \c LE     2   Less-than-or-equal
7276 \c UNORD  3   Unordered
7277 \c NE     4   Not-equal
7278 \c NLT    5   Not-less-than
7279 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7280 \c ORD    7   Ordered
7282 For more details of the comparison predicates, and details of how
7283 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7286 \S{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7287 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7288 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7290 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE]
7292 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE]
7293 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE]
7294 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE]
7295 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE]
7296 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE]
7297 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE]
7298 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE]
7299 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE]
7301 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7302 FP values in the source and destination operands, and returns the
7303 result of the comparison in the destination register. The result of
7304 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7305 all 0s (comparison false).
7307 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7308 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7310 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7311 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7312 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7313 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7314 \c{Condition Predicates} are:
7316 \c EQ     0   Equal
7317 \c LT     1   Less-than
7318 \c LE     2   Less-than-or-equal
7319 \c UNORD  3   Unordered
7320 \c NE     4   Not-equal
7321 \c NLT    5   Not-less-than
7322 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7323 \c ORD    7   Ordered
7325 For more details of the comparison predicates, and details of how
7326 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7329 \S{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7331 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7332 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7333 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7335 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7336 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7337 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7338 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7339 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7341 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7342 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7343 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7344 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7346 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7347 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7348 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7349 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7351 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7352 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7353 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7355 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7356 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7357 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7358 first unequal or equal byte is found.
7361 \S{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7362 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7363 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7365 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7367 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7368 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7369 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7370 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7371 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7372 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7373 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7374 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7376 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7377 FP values in the source and destination operands, and returns the
7378 result of the comparison in the destination register. The result of
7379 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7380 all 0s (comparison false).
7382 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7383 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7385 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7386 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7387 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7388 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7389 \c{Condition Predicates} are:
7391 \c EQ     0   Equal
7392 \c LT     1   Less-than
7393 \c LE     2   Less-than-or-equal
7394 \c UNORD  3   Unordered
7395 \c NE     4   Not-equal
7396 \c NLT    5   Not-less-than
7397 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7398 \c ORD    7   Ordered
7400 For more details of the comparison predicates, and details of how
7401 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7404 \S{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7405 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7406 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7408 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE]
7410 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE]
7411 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE]
7412 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE]
7413 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE]
7414 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE]
7415 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE]
7416 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE]
7417 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE]
7419 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7420 FP values in the source and destination operands, and returns the
7421 result of the comparison in the destination register. The result of
7422 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7423 all 0s (comparison false).
7425 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7426 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7428 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7429 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7430 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7431 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7432 \c{Condition Predicates} are:
7434 \c EQ     0   Equal
7435 \c LT     1   Less-than
7436 \c LE     2   Less-than-or-equal
7437 \c UNORD  3   Unordered
7438 \c NE     4   Not-equal
7439 \c NLT    5   Not-less-than
7440 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7441 \c ORD    7   Ordered
7443 For more details of the comparison predicates, and details of how
7444 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7447 \S{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7449 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7450 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7451 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7453 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7454 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7455 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7457 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7458 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7459 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7460 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7462 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7463 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7464 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7465 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7466 clears the zero flag and copies the destination register to AL, AX or EAX.
7468 The destination can be either a register or a memory location. The
7469 source is a register.
7471 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7472 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7473 value in shared memory, for example, you might load the value into
7474 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7475 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7476 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7477 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7478 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7479 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7480 another processor has modified the value in between your load and
7481 your attempted store, the store does not happen, and you are
7482 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7483 and try again.
7486 \S{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7488 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7490 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7491 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7492 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7493 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7494 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7496 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7497 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7498 environments.
7501 \S{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7503 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7505 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7506 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7507 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7508 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7510 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7511 an \c{XMM} register or a memory location.
7513 The flags are set according to the following rules:
7515 \c    Result          Flags        Values
7517 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7518 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7519 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7520 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7523 \S{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7525 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE]
7527 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7528 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7529 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7530 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7532 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7533 an \c{XMM} register or a memory location.
7535 The flags are set according to the following rules:
7537 \c    Result          Flags        Values
7539 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7540 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7541 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7542 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7545 \S{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7547 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7549 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7550 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7551 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7552 input contents of \c{EAX}.
7554 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7555 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7556 (memory modification, flag modification, register modification) of
7557 previous instructions have been completed before the next
7558 instruction gets fetched.
7560 The information returned is as follows:
7562 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7563 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7564 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7565 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7566 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7567 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7569 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7570 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7571 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7572 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7573 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7574 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7575 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7577 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7578 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7579 Buffers).
7581 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7582 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7585 \S{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7586 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7588 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7590 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7591 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7592 operand.
7594 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7595 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7596 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7599 \S{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7600 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7602 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7604 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7605 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7606 operand.
7608 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7609 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7611 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7614 \S{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7615 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7617 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7619 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7620 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7621 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7622 set to all 0s.
7624 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7625 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7627 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7630 \S{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7631 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7633 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7635 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7636 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7637 operand.
7639 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7640 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7642 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7645 \S{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7646 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7648 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7650 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7651 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7652 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7653 destination is set to all 0s.
7655 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7656 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7658 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7661 \S{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7662 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7664 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7666 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7667 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7668 operand.
7670 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7671 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7673 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7676 \S{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
7677 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
7679 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE]
7681 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
7682 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
7683 of the destination operand. The high quadword of the destination
7684 remains unchanged.
7686 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7687 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7689 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7692 \S{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
7693 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7695 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7697 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
7698 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7700 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7701 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7703 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7706 \S{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
7707 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
7709 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7711 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
7712 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
7713 operand.
7715 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7716 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7717 is a register, the input values are in the low quadword.
7719 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7722 \S{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
7723 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7725 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE]
7727 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
7728 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
7729 operand.
7731 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7732 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7733 source is a register, the input values are in the low quadword.
7735 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7738 \S{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
7739 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7741 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7743 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
7744 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7746 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7747 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7748 source is a register, the input value is in the low quadword.
7750 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7753 \S{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
7754 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
7756 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE]
7758 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
7759 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
7760 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
7762 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7763 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7764 source is a register, the input value is in the low quadword.
7766 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7769 \S{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
7770 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
7772 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7774 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
7775 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7776 operand. The high quadword is left unchanged.
7778 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7779 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7781 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7784 \S{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
7785 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
7787 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
7789 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
7790 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
7791 The upper 3 doublewords are left unchanged.
7793 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7794 a general purpose register or a 32-bit memory location.
7796 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7799 \S{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
7800 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
7802 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7804 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
7805 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
7806 operand. The upper quadword is left unchanged.
7808 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7809 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7810 register, the input value is contained in the low doubleword.
7812 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7815 \S{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
7816 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
7818 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE]
7820 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
7821 operand to a signed doubleword in the destination operand.
7823 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7824 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
7825 source is a register, the input value is in the low doubleword.
7827 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7830 \S{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
7831 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7833 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7835 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
7836 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7837 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
7838 quadword is set to all 0s.
7840 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7841 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7843 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7846 \S{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
7847 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7849 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7851 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
7852 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
7853 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7855 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7856 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7858 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7861 \S{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
7862 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7864 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7866 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
7867 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
7868 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7870 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7871 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7873 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7876 \S{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
7877 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
7879 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE]
7881 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
7882 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
7883 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
7884 the source is a register, the input values are in the low quadword.
7886 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7887 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
7888 is a register, the input value is in the low quadword.
7890 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7893 \S{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
7894 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7896 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
7898 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
7899 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7900 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7902 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7903 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
7904 register, the input value is in the low quadword.
7906 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7909 \S{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
7910 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
7912 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE]
7914 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
7915 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
7916 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
7918 The destination operand is a general purpose register. The source can be
7919 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
7920 register, the input value is in the low doubleword.
7922 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7925 \S{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
7927 \c DAA                           ; 27                   [8086]
7928 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
7930 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
7931 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
7932 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
7933 equivalents, see \k{insAAA}.
7935 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
7936 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
7937 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
7938 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
7939 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
7940 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
7941 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
7942 of digits.
7944 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
7945 instructions rather than \c{ADD}.
7948 \S{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
7950 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
7951 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
7952 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
7953 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
7954 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
7956 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
7957 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
7958 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
7960 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
7961 execution.
7963 See also \c{INC} (\k{insINC}).
7966 \S{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
7968 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
7969 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
7970 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
7972 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
7973 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
7974 implicit, in the following way:
7976 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
7977 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
7979 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
7980 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
7982 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
7983 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
7985 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
7986 see \k{insIDIV}.
7989 \S{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
7991 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7993 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
7994 the destination operand by the two packed double-precision FP
7995 values in the source operand, and stores the packed double-precision
7996 results in the destination register.
7998 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7999 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8001 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
8002 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
8005 \S{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
8007 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
8009 \c{DIVPS} divides the four packed single-precision FP values in
8010 the destination operand by the four packed single-precision FP
8011 values in the source operand, and stores the packed single-precision
8012 results in the destination register.
8014 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8015 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8017 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
8018 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
8019 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
8020 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
8023 \S{insDIVSD} \i\c{DIVSD}: Scalar Double-Precision FP Divide
8025 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8027 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
8028 destination operand by the low-order double-precision FP value in
8029 the source operand, and stores the double-precision result in the
8030 destination register.
8032 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8033 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
8035 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
8036 \c    dst[64-127] remains unchanged.
8039 \S{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
8041 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
8043 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
8044 destination operand by the low-order single-precision FP value in
8045 the source operand, and stores the single-precision result in the
8046 destination register.
8048 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8049 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
8051 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
8052 \c    dst[32-127] remains unchanged.
8055 \S{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
8057 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
8059 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
8060 are available) to all ones, meaning all registers are available for
8061 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
8062 and before executing any subsequent floating-point operations.
8065 \S{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
8067 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
8069 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
8070 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
8071 definition above refers to the first operand) gives the amount of
8072 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
8073 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
8074 Pascal, with nested procedures).
8076 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
8077 equivalent to
8079 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
8080 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
8081 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
8083 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
8084 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
8085 \c{EBP}.
8087 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
8088 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
8089 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
8091 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
8092 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
8093 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
8094 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
8095 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
8096 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
8097 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
8098 for nesting levels up to 31.
8100 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
8101 instruction: see \k{insLEAVE}.
8104 \S{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
8106 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
8108 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
8109 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
8110 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
8113 \S{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
8115 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
8117 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
8118 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
8121 \S{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
8123 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
8124 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
8126 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8127 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8129 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
8130 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
8132 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
8133 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
8135 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
8136 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
8137 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
8139 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
8140 register stack after storing the result.
8142 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
8144 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
8145 (\k{insFIADD})
8148 \S{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
8150 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
8151 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
8153 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
8154 number from the given memory address, converts it to a real, and
8155 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
8156 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
8157 register stack.
8160 \S{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
8162 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
8164 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
8165 negative numbers become positive, and vice versa.
8168 \S{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
8170 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
8171 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
8173 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
8174 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
8175 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
8176 exceptions) to finish first.
8179 \S{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
8181 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
8182 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
8184 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
8185 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
8187 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
8188 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
8190 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
8191 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
8193 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
8194 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
8196 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
8197 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
8199 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
8200 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
8202 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
8203 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
8205 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
8206 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
8207 condition is satisfied, and does nothing if not.
8209 The conditions are not the same as the standard condition codes used
8210 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
8211 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
8212 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
8213 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
8214 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
8215 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
8216 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
8217 (The flag state which signals this is the setting of the parity
8218 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
8219 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
8221 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
8222 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
8223 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
8224 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
8225 FPU flags.
8227 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
8228 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
8229 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
8230 conditional moves are supported.
8233 \S{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
8234 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
8236 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
8237 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
8238 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8239 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8241 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
8242 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
8243 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8244 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8246 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
8248 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
8249 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
8251 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
8252 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
8254 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
8255 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8256 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
8257 if \c{ST0} is less than the given operand.
8259 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
8260 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8261 the register stack twice.
8263 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
8264 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
8265 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8266 immediately followed by conditional jump or conditional move
8267 instructions.
8269 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
8270 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
8271 will handle them silently and set the condition code flags to an
8272 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8275 \S{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
8277 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
8279 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
8280 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8282 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
8285 \S{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8287 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8289 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8290 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8291 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8292 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8295 \S{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8297 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8298 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8300 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8301 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8303 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8304 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8305 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8307 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8308 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8309 to finish what it was doing first.
8312 \S{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8314 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8315 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8317 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8318 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8320 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8321 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8323 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
8324 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
8326 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8327 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8329 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8330 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8332 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8333 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8335 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8336 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8338 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8339 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8340 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8341 operand.
8343 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8344 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8345 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8346 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8347 operand.
8349 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8350 once it has finished.
8352 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8353 once it has finished.
8355 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8358 \S{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8360 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW]
8362 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8363 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8364 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8365 is undefined, and this allows a faster context switch between
8366 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8367 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8370 \S{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8372 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8373 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8375 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8377 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8378 pops the register stack.
8381 \S{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8383 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8384 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8386 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8387 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8390 \S{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8392 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8393 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8395 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8396 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8398 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8399 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8400 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8403 \S{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8405 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8406 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8408 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8409 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8411 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8412 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8413 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8414 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8417 \S{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8419 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8420 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8421 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8423 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8424 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8426 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8427 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8428 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8430 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8431 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8432 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8433 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8436 \S{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8438 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8439 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8441 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8442 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8445 \S{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8447 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8449 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8450 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8451 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8452 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8453 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8454 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8457 \S{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8459 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8460 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8462 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8463 registers as empty, without actually change their values, clears
8464 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8465 waiting for pending exceptions to clear.
8468 \S{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8470 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8471 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8473 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8474 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8476 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8477 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8478 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8479 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8480 result in \c{ST0}.
8483 \S{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8485 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8486 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8487 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8488 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8490 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8491 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8494 \S{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8496 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8497 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8498 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8499 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8500 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8501 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8502 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8504 These instructions push specific standard constants on the FPU
8505 register stack.
8507 \c  Instruction    Constant pushed
8509 \c  FLD1           1
8510 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8511 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8512 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8513 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8514 \c  FLDPI          pi
8515 \c  FLDZ           zero
8518 \S{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8520 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8522 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8523 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8524 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8525 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8526 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8527 loading the new control word.
8530 \S{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8532 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8534 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8535 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8536 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8537 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8540 \S{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8542 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8543 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8545 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8546 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8548 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8549 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8551 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8552 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8554 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8555 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8556 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8557 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8560 \S{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8562 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8564 \c{FNOP} does nothing.
8567 \S{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8569 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8570 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8572 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8573 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8574 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8575 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8576 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8577 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8578 the X coordinate, not merely an arctangent).
8580 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8581 and stores the result back into \c{ST0}.
8583 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8586 \S{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8588 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8589 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8591 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8592 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8593 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8594 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8595 added back on to the result to get back to the original value in
8596 \c{ST0}.
8598 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8599 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8600 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8601 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8602 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8603 magnitude of \c{ST1}.
8605 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8606 they may not manage to provide the final result, but might leave
8607 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8608 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8609 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8610 until C2 becomes clear.
8613 \S{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8615 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8617 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8618 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8619 the result back in \c{ST0}.
8622 \S{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8624 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8625 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8627 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8629 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8630 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8631 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8632 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8633 state from the same area of memory.
8635 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8636 pending floating-point exceptions to clear.
8639 \S{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8641 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8643 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8644 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8645 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8648 \S{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8650 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8652 This instruction initialises protected mode on the 287 floating-point
8653 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8654 above treat the instruction as a no-operation.
8657 \S{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8659 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8660 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8662 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8663 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8664 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8665 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8666 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8668 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8671 \S{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8673 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8675 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
8676 result in \c{ST0}.
8679 \S{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
8681 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
8682 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
8683 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
8685 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
8686 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
8687 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
8688 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
8690 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
8691 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
8692 register stack.
8695 \S{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
8697 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
8698 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
8700 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
8701 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
8702 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
8704 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
8705 for pending floating-point exceptions to clear.
8708 \S{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
8710 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
8711 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
8713 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
8714 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
8715 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
8716 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
8717 (\k{insFLDENV}).
8719 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
8720 for pending floating-point exceptions to clear.
8723 \S{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
8725 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
8726 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
8728 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
8729 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
8731 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
8732 memory area.
8734 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
8735 for pending floating-point exceptions to clear.
8738 \S{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
8740 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
8741 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
8743 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8744 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
8746 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
8747 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
8749 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
8750 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
8752 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8753 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
8755 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
8756 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
8758 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
8759 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
8761 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
8762 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
8764 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
8765 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
8766 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
8767 the result in the operand.
8769 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
8770 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
8771 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8772 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
8773 operand.
8775 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
8776 once it has finished.
8778 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
8779 once it has finished.
8782 \S{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
8784 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
8786 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
8787 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8788 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
8789 negative.
8792 \S{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
8794 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
8795 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
8797 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
8798 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
8800 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
8802 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
8803 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
8805 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
8806 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
8808 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
8809 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
8810 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
8811 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
8813 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
8814 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8815 the register stack twice.
8817 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
8818 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
8819 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8820 immediately followed by conditional jump or conditional move
8821 instructions.
8823 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
8824 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
8825 handle them silently and set the condition code flags to an
8826 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8829 \S{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
8831 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
8833 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
8834 the type of value stored in \c{ST0}:
8836 \c  Register contents     Flags
8838 \c  Unsupported format    000
8839 \c  NaN                   001
8840 \c  Finite number         010
8841 \c  Infinity              011
8842 \c  Zero                  100
8843 \c  Empty register        101
8844 \c  Denormal              110
8846 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
8849 \S{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
8851 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
8852 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8853 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8854 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
8856 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
8857 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
8860 \S{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8862 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU]
8864 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
8865 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
8866 by the source operand. This data should have been written by a previous
8867 \c{FXSAVE}.
8870 \S{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
8872 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU]
8874 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
8875 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
8876 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
8877 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
8878 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
8880 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
8881 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
8882 after the state has been saved. This instruction has been optimised
8883 to maximize floating-point save performance.
8886 \S{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
8888 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
8890 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
8891 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
8892 then pushes the significand on the register stack (so that the
8893 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
8896 \S{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
8898 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
8899 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
8901 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
8902 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
8903 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
8904 positive.
8906 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
8907 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
8908 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
8911 \S{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
8913 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
8915 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
8916 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
8917 reset.
8919 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
8922 \S{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
8924 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8925 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
8927 The implied operation of this instruction is:
8929 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
8930 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
8932 Writes a bit string from the source operand to the destination.
8933 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
8934 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
8935 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
8936 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
8937 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
8938 documented, and I have been unable to find any official source of
8939 documentation on it.
8941 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
8942 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
8943 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
8944 (see \k{insXBTS}).
8947 \S{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
8949 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
8950 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
8951 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
8953 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
8954 provided is the divisor; the dividend and destination operands
8955 are implicit, in the following way:
8957 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
8958 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8960 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
8961 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8963 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8964 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8966 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
8967 see \k{insDIV}.
8970 \S{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
8972 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
8973 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
8974 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
8976 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
8977 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
8979 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [186]
8980 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [186]
8981 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
8982 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
8984 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [186]
8985 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [186]
8986 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
8987 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
8989 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
8990 single-operand form, the other operand and destination are
8991 implicit, in the following way:
8993 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
8994 the product is stored in \c{AX}.
8996 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
8997 the product is stored in \c{DX:AX}.
8999 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9000 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9002 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
9003 result in the destination (first) operand. The three-operand
9004 form multiplies its last two operands and stores the result in
9005 the first operand.
9007 The two-operand form with an immediate second operand is in
9008 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
9009 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
9010 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
9011 same operand (the first one).
9013 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
9014 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
9015 and is sign-extended to the length of the other source operand.
9016 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
9017 NASM to generate this form of the instruction.
9019 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
9020 instruction: see \k{insMUL}.
9023 \S{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
9025 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
9026 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
9027 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
9028 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
9029 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
9030 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
9032 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
9033 and stores it in the given destination register. The port number may
9034 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
9035 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
9038 \S{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
9040 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
9041 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
9042 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
9043 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
9044 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
9046 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
9047 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
9048 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
9050 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
9052 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
9055 \S{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
9057 \c INSB                          ; 6C                   [186]
9058 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
9059 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
9061 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
9062 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
9063 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9064 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
9066 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9067 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9068 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9069 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9071 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9072 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9073 overridden.
9075 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
9076 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9077 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
9079 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9080 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9082 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
9085 \S{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
9087 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
9089 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
9090 number from 0 to 255.
9092 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
9093 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
9094 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
9095 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
9096 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
9099 \S{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
9101 \c INT1                          ; F1                   [P6]
9102 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
9103 \c INT01                         ; F1                   [P6]
9105 \c INT3                          ; CC                   [8086]
9106 \c INT03                         ; CC                   [8086]
9108 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
9109 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
9110 function to their longer counterparts, but take up less code space.
9111 They are used as breakpoints by debuggers.
9113 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
9114 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
9115 though not documented, on some processors down to the 286, but is
9116 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
9117 normally used as a breakpoint by debuggers.
9119 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
9120 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
9121 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
9122 and also does not go through interrupt redirection.
9125 \S{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
9127 \c INTO                          ; CE                   [8086]
9129 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
9130 if and only if the overflow flag is set.
9133 \S{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
9135 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
9137 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9138 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9139 It does not write the contents of the caches back to memory first:
9140 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
9141 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
9144 \S{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
9146 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
9148 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
9149 associated with the supplied memory address.
9152 \S{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
9154 \c IRET                          ; CF                   [8086]
9155 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
9156 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
9158 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
9159 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
9160 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
9162 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
9163 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
9164 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
9165 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
9166 taking 12 bytes off the stack.
9168 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
9169 on the default \c{BITS} setting at the time.
9172 \S{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
9174 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
9175 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
9177 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
9178 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
9179 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
9181 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
9182 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
9183 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
9184 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
9185 \c{NEAR} keyword.
9187 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
9188 instruction, for clarity, but is not necessary.
9190 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
9193 \S{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
9195 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
9196 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
9198 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
9199 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
9200 same thing, but with \c{ECX}.
9203 \S{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
9205 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
9206 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
9207 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
9208 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
9209 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
9210 \c JMP FAR mem32                 ; o32 FF /5            [386]
9211 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
9212 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
9214 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
9215 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
9216 current segment.
9218 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
9219 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
9220 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
9221 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
9223 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
9224 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
9225 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
9227 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
9228 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
9229 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
9230 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
9231 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
9233 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
9234 segment), loading the destination address out of memory or out of a
9235 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
9236 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
9237 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
9239 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
9240 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
9241 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
9243 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
9244 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
9245 is not strictly necessary.
9248 \S{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
9250 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
9252 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
9253 low byte of the flags word.
9255 The operation of \c{LAHF} is:
9257 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
9259 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
9262 \S{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
9264 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
9265 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
9267 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
9268 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
9269 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
9270 destination (first) operand.
9273 \S{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
9274  Control/Status
9276 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
9278 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
9279 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
9280 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9281 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9283 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
9285 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9288 \S{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9290 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9291 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9293 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9294 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9296 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9297 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9299 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9300 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9302 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9303 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9305 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9306 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9307 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9308 the given register (depending on the size of the register), then
9309 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9310 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9311 segment registers.
9314 \S{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9316 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9317 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9319 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9320 the effective address specified by its second operand as if it were
9321 going to load or store data from it, but instead it stores the
9322 calculated address into the register specified by its first operand.
9323 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9324 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9326 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9327 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9328 operand, as if it were a memory reference.
9330 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9331 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9332 If the address and operand size are not the same, then if the
9333 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9334 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9337 \S{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9339 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9341 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9342 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9343 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9344 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9347 \S{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9349 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9351 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9352 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9353 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9354 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9356 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9357 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9359 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9360 performance through such techniques as out-of-order issue and
9361 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9362 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9363 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9364 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9365 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9366 routines that consume that data.
9368 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9370 \c           Mod (7:6)        = 11B
9371 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9372 \c           R/M (2:0)        = 000B
9374 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9375 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9377 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9380 \S{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9382 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9383 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9384 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9386 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9387 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9388 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9389 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9390 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9391 than segment/offset pairs.
9393 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9394 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9395 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9397 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9400 \S{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9402 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9404 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9405 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9406 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9409 \S{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9411 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9412 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9414 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9415 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9416 The opcode differs between the 286 and the 386.
9418 The function of the instruction is to load all information relating
9419 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9420 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9421 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9424 \S{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9426 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9427 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9428 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9430 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9431 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9432 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9433 \c{ESI}.
9435 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9436 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9437 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9438 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9440 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9441 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9442 example, \c{ES LODSB}).
9444 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9445 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9446 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9449 \S{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9451 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9452 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9453 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9455 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9456 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9457 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9458 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9459 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9460 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9462 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9463 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9464 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9465 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9466 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9467 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9469 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9470 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9471 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9472 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9473 a range of 128 bytes.
9475 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9476 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9477 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9478 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9481 \S{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9483 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9484 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9486 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9487 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9488 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9489 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9490 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9491 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9492 loaded into the destination (first) operand.
9495 \S{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9497 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9499 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9500 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9501 and loads them into the Task Register.
9504 \S{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9506 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9508 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9509 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9510 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9511 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9512 1 = write) on a per-byte basis.
9515 \S{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9517 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX]
9519 \c{MASKMOVQ} stores data from mm1 to the location specified by
9520 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9521 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9522 register mm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9523 1 = write) on a per-byte basis.
9526 \S{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9528 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9530 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9531 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9532 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9533 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9534 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9535 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9538 \S{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9540 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE]
9542 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9543 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9544 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9545 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9546 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9547 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9550 \S{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9552 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9554 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9555 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9556 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9557 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9558 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9559 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9560 is left unchanged.
9563 \S{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9565 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE]
9567 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9568 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9569 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9570 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9571 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9572 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9573 destination are left unchanged.
9576 \S{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9578 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9580 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9581 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9582 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9583 instruction are completed before any reads and writes after the
9584 \c{MFENCE} instruction.
9586 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9587 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9588 instruction (such as \c{CPUID}).
9590 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9591 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9592 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9593 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9594 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9595 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9596 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9597 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9599 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9601 \c           Mod (7:6)        = 11B
9602 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9603 \c           R/M (2:0)        = 000B
9605 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9606 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9608 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9611 \S{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9613 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9615 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9616 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9617 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9618 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9619 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9620 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9623 \S{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9625 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE]
9627 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9628 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9629 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9630 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9631 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9632 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9635 \S{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9637 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9639 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9640 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9641 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9642 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9643 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9644 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9645 is left unchanged.
9648 \S{insMINSS} \i\c{MINSS}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9650 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE]
9652 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9653 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9654 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9655 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9656 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9657 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9658 destination are left unchanged.
9661 \S{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9663 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9664 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9665 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9666 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9667 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9668 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9670 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9671 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9672 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9673 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9674 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9675 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
9677 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
9678 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
9679 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
9680 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
9681 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
9682 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
9684 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
9685 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
9686 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
9687 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
9689 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
9690 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
9691 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
9692 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
9693 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
9694 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
9696 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
9697 destination (first) operand.
9699 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
9700 same size, except for moving between a segment register and an
9701 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
9702 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
9703 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
9704 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
9705 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
9706 undefined.
9708 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
9710 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
9712 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
9713 non-Intel Pentium class processors.
9716 \S{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
9718 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9719 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9721 \c{MOVAPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
9722 FP values from the source operand to the destination. When the source
9723 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9724 16-byte boundary.
9726 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9727 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
9730 \S{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
9732 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE]
9733 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE]
9735 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
9736 FP values from the source operand to the destination. When the source
9737 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
9738 16-byte boundary.
9740 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
9741 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
9744 \S{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
9746 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
9747 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
9748 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9749 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9751 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
9752 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
9753 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
9754 to fill the destination register.
9757 \S{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
9759 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9761 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
9762 destination operand.
9765 \S{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
9767 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9768 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9770 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
9771 destination operand. When the source or destination operand is a
9772 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
9774 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
9775 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
9778 \S{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
9780 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9781 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9783 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
9784 destination operand. When the source or destination operand is a
9785 memory location, the memory may be unaligned.
9787 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
9788 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
9791 \S{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
9793 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
9795 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9796 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
9797 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
9799 The operation of this instruction is:
9801 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
9802 \c    dst[64-127] remains unchanged.
9805 \S{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
9807 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9808 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
9810 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
9811 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9812 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9814 The operation of this instruction is:
9816 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9820 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9821 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9824 \S{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
9826 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
9827 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
9829 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9830 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9831 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
9833 The operation of this instruction is:
9835 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
9839 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
9840 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
9843 \S{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
9845 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE]
9847 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
9848 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
9849 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
9851 The operation of this instruction is:
9853 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
9854 \c    dst[64-127] := src[0-63].
9856 \S{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
9858 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9859 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9861 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
9862 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9863 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9865 The operation of this instruction is:
9867 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9871 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9872 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9874 \S{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
9876 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
9877 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE]
9879 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
9880 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
9881 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
9883 The operation of this instruction is:
9885 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
9889 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
9890 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
9893 \S{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
9895 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
9897 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
9898 bits of each double-precision FP number of the source operand.
9901 \S{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
9903 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE]
9905 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
9906 bits of each single-precision FP number of the source operand.
9909 \S{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
9911 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9913 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9914 register to the destination memory location, using a non-temporal
9915 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9918 \S{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
9920 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
9922 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
9923 to the destination memory location, using a non-temporal
9924 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9927 \S{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9928 FP Values Non Temporal
9930 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9932 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9933 register to the destination memory location, using a non-temporal
9934 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9935 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9938 \S{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
9939 FP Values Non Temporal
9941 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE]
9943 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
9944 register to the destination memory location, using a non-temporal
9945 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
9946 location must be aligned to a 16-byte boundary.
9949 \S{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
9951 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
9953 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
9954 to the destination memory location, using a non-temporal
9955 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
9958 \S{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
9960 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
9961 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
9963 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9964 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
9966 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
9967 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
9968 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
9969 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
9972 \S{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
9974 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9976 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
9977 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
9980 \S{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
9982 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
9983 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
9984 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
9986 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
9987 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
9988 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
9989 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
9991 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
9992 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
9993 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
9994 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9996 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9997 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9998 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
9999 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
10001 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
10002 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
10003 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10005 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10006 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10009 \S{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
10011 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10012 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10014 \c{MOVSD} moves a double-precision FP value from the source operand
10015 to the destination operand. When the source or destination is a
10016 register, the low-order FP value is read or written.
10019 \S{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
10021 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE]
10022 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE]
10024 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
10025 to the destination operand. When the source or destination is a
10026 register, the low-order FP value is read or written.
10029 \S{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
10031 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
10032 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
10033 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
10035 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
10036 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
10037 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
10039 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
10040 its destination (first) operand, and copies the result into the
10041 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
10042 rather than sign-extending.
10045 \S{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
10047 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10048 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10050 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10051 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10052 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10054 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10055 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
10058 \S{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
10060 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE]
10061 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE]
10063 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10064 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10065 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10067 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10068 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
10071 \S{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
10073 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
10074 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
10075 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
10077 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
10078 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
10079 the following way:
10081 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
10082 product is stored in \c{AX}.
10084 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
10085 the product is stored in \c{DX:AX}.
10087 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
10088 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
10090 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
10091 instruction: see \k{insIMUL}.
10094 \S{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
10096 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10098 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
10099 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10102 \S{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
10104 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE]
10106 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
10107 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10110 \S{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
10112 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10114 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
10115 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
10118 \S{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
10120 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE]
10122 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
10123 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
10126 \S{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
10128 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
10129 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
10130 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
10132 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
10133 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
10134 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
10136 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
10137 negation (invert all the bits and then add one) of the original
10138 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
10139 the bits).
10142 \S{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
10144 \c NOP                           ; 90                   [8086]
10146 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
10147 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
10148 processor mode; see \k{insXCHG}).
10151 \S{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
10153 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
10154 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
10155 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
10157 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
10158 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
10159 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
10161 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
10162 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
10163 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
10165 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
10166 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
10168 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
10169 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
10170 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
10172 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10173 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10174 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10175 in the destination (first) operand.
10177 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
10178 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
10179 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
10180 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
10181 form of the instruction.
10183 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
10184 operation on the 64-bit MMX registers.
10187 \S{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
10189 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10191 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10192 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10193 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10196 \S{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
10198 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE]
10200 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10201 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10202 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10205 \S{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
10207 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
10208 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
10209 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
10210 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
10211 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
10212 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
10214 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
10215 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
10216 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
10217 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
10220 \S{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
10222 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
10223 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
10224 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
10226 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
10227 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
10228 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
10229 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
10231 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
10232 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
10233 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
10234 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10236 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10237 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10238 example, \c{es outsb}).
10240 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
10241 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
10242 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10244 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10245 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10248 \S{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
10250 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
10251 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
10252 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
10254 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10255 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10256 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10258 All these instructions start by combining the source and destination
10259 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
10260 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
10261 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
10262 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
10264 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
10265 the words to bytes, using signed saturation. It then packs the bytes
10266 into the destination register in the same order the words were in.
10268 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10269 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
10270 register.
10272 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10273 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
10275 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
10276 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
10277 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
10278 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
10279 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
10280 number that will fit.
10283 \S{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10285 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10286 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10287 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10289 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10290 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10291 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10293 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10294 result in the destination (first) operand.
10296 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10297 individually;
10299 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10301 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10303 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10304 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10305 discarded.
10308 \S{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10310 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10312 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10314 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10315 stores the result in the destination register.
10317 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10318 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10319 discarded.
10322 \S{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10324 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10325 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10327 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10328 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10330 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10331 result in the destination (first) operand.
10332 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10333 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10335 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10336 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10337 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10338 the available space.
10341 \S{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10343 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10345 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10346 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10347 is placed in an implied register.
10349 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10350 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10351 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10354 \S{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10356 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10357 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10359 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10360 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10362 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10363 result in the destination (first) operand.
10364 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10365 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10367 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10368 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10369 that will fit in the available space.
10372 \S{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10374 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10375 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10377 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10378 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10381 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10382 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10383 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10384 destination (first) operand.
10386 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10387 complement operation on the destination (first) operand first.
10390 \S{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10392 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10394 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10395 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10396 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10397 operates as a \c{NOP}.
10400 \S{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10402 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10404 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10405 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10406 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10407 vector of eight averages is stored in the first operand.
10409 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10410 the SSE instruction set.
10413 \S{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10415 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX]
10416 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM]
10418 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10419 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10421 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10422 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10423 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10424 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10425 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10426 sum.
10428 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10430 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words.
10433 \S{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10435 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10437 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10438 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10439 to the temporary results. The results of the add are then each
10440 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10441 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10442 sum.
10444 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10445 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10448 \S{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10450 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10451 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10452 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10454 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10455 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10456 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10458 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10459 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10460 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10462 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10463 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10464 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10466 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10467 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10468 and destination are compared, and the corresponding element of the
10469 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10470 depending on the result of the comparison.
10472 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10474 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10476 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10478 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10479 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10481 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10482 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10483 integer) than that of the second (source) operand.
10486 \S{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10487 with Implied Register
10489 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10491 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10492 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10493 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10494 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10495 in the same position in the implied output register. The addition is
10496 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10498 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10499 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10500 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10502 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10503 operand.
10505 Operation:
10507 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10508 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10509 \c    .......
10510 \c    .......
10511 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10514 \S{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10516 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10517 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10519 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10520 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10521 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10522 the register is cleared to all 0s.
10524 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10525 significant bits of the count specify the source word. When it is
10526 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10527 word location.
10530 \S{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10532 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW]
10534 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10535 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10536 destination operand. Source values that are outside the range supported
10537 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10538 same sign.
10541 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10543 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW]
10545 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10546 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10547 destination operand. Source values that are outside the range supported
10548 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10549 same sign.
10551 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10552 before storing.
10554 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10555 to 32-bits before storing.
10558 \S{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10560 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW]
10562 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10563 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10564 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10565 of the destination operand.
10567 The operation is:
10569 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10570 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10573 \S{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10575 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW]
10577 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10578 FP value pairs.
10580 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10581 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10584 \S{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10585 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10587 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW]
10588 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW]
10589 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW]
10591 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10592 in the source and destination operands, and set the destination
10593 according to the result. If the condition is true, the destination is
10594 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10596 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10598 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10600 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10603 \S{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10605 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW]
10607 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10608 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10611 \S{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10613 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW]
10615 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10616 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10619 \S{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10621 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW]
10623 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10625 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10626 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10629 \S{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10631 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW]
10633 \c{PFNACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10634 FP values in the source and destination registers. The result of the
10635 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10636 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10637 the high doubleword of the destination register.
10639 The operation is:
10641 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10642 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10645 \S{insPFPNACC} \i\c{PFPNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10647 \c PFPNACC mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW]
10649 \c{PFPNACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10650 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10651 destination register. The result of the accumulate from the destination
10652 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10653 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10654 destination register.
10656 The operation is:
10658 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10659 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10662 \S{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10664 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10666 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10667 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10668 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10669 to 14 bits.
10671 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10672 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10673 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10674 see the AMD 3DNow! technology manual.
10677 \S{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
10678 First Iteration Step
10680 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
10682 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10683 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
10684 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
10685 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
10687 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
10688 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10689 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10692 \S{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
10693 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
10695 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
10697 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
10698 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
10699 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
10700 respectively.
10702 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
10703 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
10704 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
10705 see the AMD 3DNow! technology manual.
10708 \S{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10709 Square Root, First Iteration Step
10711 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
10713 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10714 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
10715 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
10716 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
10717 value.
10719 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
10720 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10721 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10724 \S{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
10725 Square Root Approximation
10727 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
10729 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
10730 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
10731 storing the result in both halves of the destination register. The result
10732 is accurate to 15 bits.
10734 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10735 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10736 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10737 see the AMD 3DNow! technology manual.
10740 \S{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
10742 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW]
10744 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
10745 those in the destination, and stores the result in the destination
10746 operand.
10748 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
10749 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
10752 \S{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
10754 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW]
10756 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
10757 from those in the source, and stores the result in the destination
10758 operand.
10760 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
10761 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
10764 \S{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
10766 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW]
10768 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
10769 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
10770 and stores them in the destination operand.
10773 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
10775 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW]
10777 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
10778 to single-precision FP values, and stores them in the destination
10779 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
10782 \S{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
10784 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
10785 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
10787 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
10788 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
10789 in the destination register, pointed at by the count operand (third
10790 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
10791 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
10792 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
10793 words from the destination register are left untouched.
10796 \S{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
10798 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
10800 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
10801 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
10802 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
10803 destination register.
10805 The operation of this instruction is:
10807 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
10808 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10809 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
10810 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10811 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
10812 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
10813 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
10814 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
10816 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
10817 operand.
10820 \S{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
10822 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
10823 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10825 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
10826 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
10827 results. These are then added together in pairs and stored in the
10828 destination operand.
10830 The operation of this instruction is:
10832 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
10833 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
10834 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
10835 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
10837 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
10839 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
10840 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
10841 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
10842 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
10845 \S{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
10847 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
10849 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
10850 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
10851 values of the words in corresponding positions, and sets each word
10852 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
10853 that position had the larger absolute value.
10856 \S{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
10858 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
10859 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10861 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10862 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10865 \S{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
10867 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
10868 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10870 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10871 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
10874 \S{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
10876 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
10877 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10879 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
10880 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10883 \S{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
10885 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
10886 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10888 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
10889 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
10892 \S{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
10894 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
10895 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10897 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
10898 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
10899 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
10902 \S{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
10903 With Rounding, and Store High Word
10905 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
10906 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
10908 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
10909 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
10910 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
10911 register.
10913 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
10915 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
10916 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
10918 The operation of this instruction is:
10920 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
10921 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
10922 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
10923 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
10925 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
10926 instruction.
10929 \S{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
10930 With Rounding, and Store High Word
10932 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
10934 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
10935 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
10936 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
10937 of the destination register.
10939 The operation of this instruction is:
10941 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
10942 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
10943 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
10944 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
10946 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
10947 instruction.
10950 \S{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10951 and Store High Word
10953 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
10954 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10956 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
10957 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
10958 corresponding position of the destination register.
10961 \S{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
10962 and Store
10964 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
10965 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
10967 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10968 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10970 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
10971 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
10973 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
10974 destination (first) operand;
10976 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
10977 destination operand.
10980 \S{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
10981 32-bit Integers, and Store.
10983 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10984 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10986 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
10987 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
10988 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
10989 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
10990 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
10991 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
10992 locations of the destination register.
10994 The operation is:
10996 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
10997 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
11000 \S{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
11002 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
11003 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
11004 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
11005 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
11007 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
11008 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
11009 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
11010 is either written from the corresponding byte of the source (second)
11011 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
11012 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
11013 \k{insPADDSIW}).
11015 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
11016 implied operand is zero;
11018 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
11020 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
11022 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
11024 Note that these instructions cannot take a register as their second
11025 source operand.
11028 \S{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
11030 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
11031 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
11033 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
11034 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
11036 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
11037 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
11038 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
11039 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
11040 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
11041 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
11043 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
11044 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
11046 The address-size attribute of the instruction determines whether
11047 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11048 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11049 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11051 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11052 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
11053 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
11054 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
11055 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11057 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11058 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
11059 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
11060 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
11062 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
11063 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
11064 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
11065 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
11068 \S{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
11070 \c POPA                          ; 61                   [186]
11071 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
11072 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
11074 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
11075 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
11076 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
11077 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
11078 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
11079 on the stack by \c{PUSHAW}.
11081 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
11082 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
11083 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
11084 \c{PUSHAD}.
11086 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
11087 depending on the current \c{BITS} setting.
11089 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
11090 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
11093 \S{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
11095 \c POPF                          ; 9D                   [8086]
11096 \c POPFW                         ; o16 9D               [8086]
11097 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
11099 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
11100 bits of the flags register (or the whole flags register, on
11101 processors below a 386).
11103 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
11105 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
11106 depending on the current \c{BITS} setting.
11108 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
11111 \S{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
11113 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
11114 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11116 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
11117 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
11118 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11119 in the destination (first) operand.
11122 \S{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
11124 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
11125 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
11127 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
11128 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
11129 Athlon to earlier processors.
11131 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
11134 \S{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
11135 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
11137 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI]
11138 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI]
11139 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI]
11140 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI]
11142 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
11143 that contains the specified byte. It is placed in the cache
11144 according to rules specified by locality hints \c{h}:
11146 The hints are:
11148 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
11149 cache hierarchy.
11151 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
11152 prefetch data into level 2 cache and higher.
11154 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
11155 prefetch data into level 2 cache and higher.
11157 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) -
11158 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
11159 location close to the processor, minimizing cache pollution.
11161 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
11162 that the data will be in the cache when it is needed. For more
11163 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
11166 \S{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
11168 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
11169 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11171 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
11172 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
11173 These differences are then summed to produce a word result in the lower
11174 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
11175 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
11176 The source operand can either be a register or a memory operand.
11179 \S{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
11181 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11183 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
11184 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11185 in the destination (first) operand.
11187 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
11188 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
11189 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
11190 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
11191 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
11192 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
11195 \S{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
11197 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11199 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
11200 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11201 stores the result in the high quadword of the destination (first)
11202 operand.
11204 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11205 instruction, except that the source and destination are the top
11206 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11207 The low quadword is copied from the source to the destination
11208 without any changes.
11211 \S{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
11213 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11215 \c{PSHUFLW} shuffles the words in the low quadword of the source
11216 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11217 stores the result in the low quadword of the destination (first)
11218 operand.
11220 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11221 instruction, except that the source and destination are the low
11222 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11223 The high quadword is copied from the source to the destination
11224 without any changes.
11227 \S{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
11229 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
11231 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
11232 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11233 in the destination (first) operand.
11235 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
11236 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
11237 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
11238 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
11239 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
11240 will be copied to bits 0-15 of the destination.
11243 \S{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
11245 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
11246 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
11248 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11249 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11251 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
11252 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
11254 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11255 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11257 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
11258 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
11260 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11261 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11263 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [PENT,MMX]
11265 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
11266 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11267 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
11268 clearing the low-order bits as they are vacated.
11270 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
11272 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
11274 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
11276 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
11279 \S{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
11281 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
11282 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11284 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11285 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11287 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11288 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11290 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11291 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11293 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11294 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11295 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11296 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11298 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11300 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11303 \S{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11305 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11306 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11308 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11309 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11311 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11312 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11314 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11315 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11317 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11318 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11320 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11321 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11323 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11325 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11326 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11327 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11328 clearing the high-order bits as they are vacated.
11330 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11332 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11334 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11336 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11339 \S{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11341 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11342 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11343 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11344 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11346 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11347 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11348 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11349 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11351 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11352 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11353 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11355 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11357 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11359 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11361 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11364 \S{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11366 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11367 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11369 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11370 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11372 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11373 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11375 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11376 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11378 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11379 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11380 results that are outside the range supported by the destination operand.
11382 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11383 results.
11385 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11386 results.
11388 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11389 the results.
11391 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11392 the results.
11395 \S{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11396 Implied Destination
11398 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11400 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11401 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11402 result is not placed in the register specified by the first operand,
11403 but instead in the implied destination register, specified as for
11404 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11407 \S{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11408 \I\c{PSWAPW}
11410 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11412 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11413 stores the result in the destination operand.
11415 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11416 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11417 from the source to the destination.
11419 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11421 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11422 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11423 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11424 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11426 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11428 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11429 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11432 \S{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11434 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11435 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11436 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11438 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11439 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11440 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11441 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11443 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11444 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11445 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11447 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11448 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11449 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11450 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11452 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11453 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11454 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11455 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11456 the top half.
11458 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11459 alternating elements from the second (source) operand and the first
11460 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11461 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11462 the destination.
11464 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11465 elements.
11467 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11468 output elements.
11470 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11471 output elements.
11473 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11474 sized output elements.
11476 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11477 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11478 then:
11480 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11482 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11484 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11486 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11488 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11490 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11493 \S{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11495 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11496 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11498 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11499 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11501 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11502 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11503 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11504 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11505 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11506 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11508 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [186]
11509 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [186]
11510 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11512 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11513 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11515 The address-size attribute of the instruction determines whether
11516 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11517 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11518 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11520 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11521 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11522 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11523 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11524 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11526 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11527 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11528 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11529 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11531 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11532 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11533 processors.
11535 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11536 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11537 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11538 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11541 \S{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11543 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11544 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11545 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11547 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11548 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11549 stack pointer by a total of 16.
11551 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11552 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11553 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11555 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11556 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11558 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11559 depending on the current \c{BITS} setting.
11561 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11562 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11564 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11567 \S{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11569 \c PUSHF                         ; 9C                   [8086]
11570 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11571 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [8086]
11573 \b \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the
11574 bottom 16 bits of the flags register (or the whole flags register,
11575 on processors below a 386).
11577 \b \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags
11578 register.
11580 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11581 depending on the current \c{BITS} setting.
11583 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11586 \S{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11588 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11589 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11591 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11592 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11593 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11594 in the destination (first) operand.
11597 \S{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11599 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11600 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11601 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [186]
11602 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11603 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11604 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [186]
11605 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11606 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11607 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11609 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11610 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11611 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [186]
11612 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11613 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11614 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [186]
11615 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11616 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11617 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11619 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11620 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11621 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11622 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11623 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11624 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11625 \c{AL}.
11627 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11628 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11629 processors above the 8086.
11631 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11632 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11633 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11636 \S{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11638 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE]
11640 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11641 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11642 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11645 \S{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11647 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE]
11649 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11650 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11651 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11652 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11655 \S{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11657 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11659 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11660 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11661 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11664 \S{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11666 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11668 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11669 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11671 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11672 class processors.
11675 \S{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
11677 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
11679 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
11680 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
11681 memory location or a 32 bit register.
11683 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
11686 \S{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
11688 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
11690 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
11693 \S{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
11695 \c RET                           ; C3                   [8086]
11696 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
11698 \c RETF                          ; CB                   [8086]
11699 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
11701 \c RETN                          ; C3                   [8086]
11702 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
11704 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
11705 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
11706 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
11707 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
11709 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
11710 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
11711 optional argument if present.
11714 \S{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
11716 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
11717 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
11718 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [186]
11719 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
11720 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
11721 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [186]
11722 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
11723 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
11724 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
11726 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
11727 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
11728 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [186]
11729 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
11730 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
11731 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [186]
11732 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
11733 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
11734 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
11736 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
11737 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
11738 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
11739 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
11740 round into the low bit.
11742 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11743 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
11744 above the 8086.
11746 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11747 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
11748 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
11751 \S{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
11753 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
11755 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
11756 and sets up its descriptor.
11759 \S{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
11761 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
11763 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
11766 \S{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
11768 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
11770 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
11771 was in System-Management Mode.
11774 \S{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11776 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE]
11778 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
11779 roots of the packed single-precision floating-point values in the
11780 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
11781 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11784 \S{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
11786 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE]
11788 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
11789 square root of the lowest order single-precision FP value from
11790 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
11791 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
11792 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11795 \S{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
11797 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
11799 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
11802 \S{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
11804 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
11806 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
11807 contents of the \c{AH} register.
11809 The operation of \c{SAHF} is:
11811 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
11813 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
11816 \S{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
11818 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11819 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11820 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
11821 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
11822 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
11823 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
11824 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
11825 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
11826 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
11828 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
11829 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
11830 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [186]
11831 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
11832 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
11833 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [186]
11834 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
11835 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
11836 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
11838 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
11839 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
11840 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
11841 source operand for \c{SAR}.
11843 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
11844 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
11845 disassemble that code as \c{SHL}.
11847 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
11848 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
11849 above the 8086.
11851 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11852 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
11853 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
11856 \S{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
11858 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
11860 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
11861 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
11862 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
11865 \S{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
11867 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
11868 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
11869 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
11871 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
11872 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
11873 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
11875 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
11876 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
11877 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
11879 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
11880 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [386]
11882 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
11883 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
11884 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
11886 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
11887 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
11888 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
11889 set according to the result of the operation: in particular, the
11890 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
11891 instruction.
11893 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
11894 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
11895 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
11896 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
11897 form of the instruction.
11899 To subtract one number from another without also subtracting the
11900 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
11903 \S{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
11905 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
11906 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
11907 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
11909 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
11910 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
11911 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
11912 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
11914 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
11915 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
11916 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
11917 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11919 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
11920 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
11921 overridden.
11923 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
11924 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
11925 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
11926 4 instead of 1.
11928 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
11929 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
11930 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
11931 first unequal or equal byte is found.
11934 \S{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
11936 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
11938 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
11939 not satisfied, and to 1 if it is.
11942 \S{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
11944 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI]
11946 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
11947 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
11948 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
11949 writes after the \c{SFENCE} instruction.
11951 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
11952 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
11954 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
11955 performance through such techniques as out-of-order issue,
11956 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
11957 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
11958 among applications and may be unknown to the producer of this data.
11959 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
11960 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
11961 results and routines that consume this data.
11963 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
11965 \c           Mod (7:6)        = 11B
11966 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
11967 \c           R/M (2:0)        = 000B
11969 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
11970 of these encodings risks incompatibility with future processors.
11972 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
11975 \S{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
11977 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
11978 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
11979 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
11981 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
11982 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
11983 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
11984 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
11985 area (in that order). These are the only instructions which directly
11986 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
11988 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
11989 descriptor table) into the given operand.
11991 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
11994 \S{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
11996 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
11997 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
11998 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
11999 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12000 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12001 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12002 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12003 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12004 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12006 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
12007 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
12008 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [186]
12009 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
12010 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
12011 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [186]
12012 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
12013 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
12014 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
12016 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
12017 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12018 zero.
12020 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
12021 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12022 disassemble that code as \c{SHL}.
12024 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12025 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12026 above the 8086.
12028 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12029 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
12030 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
12033 \S{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
12035 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
12036 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
12037 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
12038 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
12040 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
12041 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
12042 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
12043 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
12045 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
12046 places its second operand to the right of its first, then shifts
12047 the entire bit string thus generated to the left by a number of
12048 bits specified in the third operand. It then updates only the
12049 \e{first} operand according to the result of this. The second
12050 operand is not modified.
12052 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
12053 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
12054 whole bit string right, and updates only the first operand.
12056 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
12057 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
12058 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
12059 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
12061 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
12062 the bottom five bits of the shift count are considered.
12065 \S{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
12067 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
12069 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
12070 the destination operand into the low quadword of the destination
12071 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
12072 double-precision FP values from the source operand into the
12073 destination. The select (third) operand selects which of the values
12074 are moved to the destination register.
12076 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
12077 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
12078 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
12079 which value is moved from the source operand to the result.
12080 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
12083 \S{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
12085 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
12087 \c{SHUFPS} moves two of the packed single-precision FP values from
12088 the destination operand into the low quadword of the destination
12089 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
12090 single-precision FP values from the source operand into the
12091 destination. The select (third) operand selects which of the
12092 values are moved to the destination register.
12094 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
12095 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
12096 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
12097 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
12098 5 select the value to be moved from the source operand the third
12099 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
12100 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
12103 \S{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
12105 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
12107 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
12108 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
12109 otherwise it generates an Int 1.
12112 \S{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
12114 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
12115 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
12117 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
12118 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
12119 address.
12121 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
12123 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
12124 processors (Cyrix, IBM, Via).
12127 \S{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
12129 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
12131 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
12132 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
12133 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
12135 For 32-bit code, this would use the low 16-bits of the specified
12136 register (or a 16bit memory location), without needing an operand
12137 size override byte.
12140 \S{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
12142 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12144 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
12145 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12146 results in the destination register.
12149 \S{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
12151 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
12153 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
12154 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12155 results in the destination register.
12158 \S{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
12160 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12162 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
12163 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12164 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
12167 \S{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
12169 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
12171 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
12172 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12173 result in the destination register. The three high doublewords remain
12174 unchanged.
12177 \S{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
12179 \c STC                           ; F9                   [8086]
12180 \c STD                           ; FD                   [8086]
12181 \c STI                           ; FB                   [8086]
12183 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
12184 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
12185 (thus enabling interrupts).
12187 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
12188 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
12189 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
12192 \S{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
12193  Control/Status
12195 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE]
12197 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
12198 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
12199 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
12200 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
12201 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
12203 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
12205 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
12208 \S{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
12210 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
12211 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
12212 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
12214 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
12215 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
12216 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
12217 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12219 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12220 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12221 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12222 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12224 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12225 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12226 overridden.
12228 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
12229 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
12230 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12231 4 instead of 1.
12233 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
12234 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
12237 \S{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
12239 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
12241 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
12242 the Task Register into its operand. When the operand size is a 16-bit
12243 register, the upper 16-bits are cleared to 0s. When the destination
12244 operand is a memory location, 16 bits are written regardless of the
12245 operand size.
12248 \S{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
12250 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
12251 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
12252 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
12254 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
12255 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
12256 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
12258 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
12259 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
12260 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
12262 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
12263 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
12265 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
12266 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
12267 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
12269 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12270 operand from its first, and leaves the result in its destination
12271 (first) operand. The flags are set according to the result of the
12272 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
12273 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
12275 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12276 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12277 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12278 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12279 form of the instruction.
12282 \S{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12284 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12286 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12287 the source operand from those of the destination operand, and
12288 stores the result in the destination operation.
12291 \S{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12293 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12295 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12296 the source operand from those of the destination operand, and
12297 stores the result in the destination operation.
12300 \S{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12302 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12304 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12305 the source operand from that of the destination operand, and
12306 stores the result in the destination operation. The high
12307 quadword is unchanged.
12310 \S{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12312 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12314 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12315 the source operand from that of the destination operand, and
12316 stores the result in the destination operation. The three high
12317 doublewords are unchanged.
12320 \S{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12322 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12324 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12325 descriptor to mem80.
12328 \S{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12330 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12332 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12335 \S{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12337 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12339 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12342 \S{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12344 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12346 \c{SYSCALL} provides a fast method of transferring control to a fixed
12347 entry point in an operating system.
12349 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12351 \b Bits [31-0] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12352 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12354 \b Bits [47-32] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12355 copied into the \c{CS} register.
12357 \b Bits [47-32]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12358 is copied into the SS register.
12360 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12361 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12362 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12364 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12365 (AMD document number 21086.pdf).
12368 \S{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12370 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12372 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12373 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12376 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12377 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12378 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12380 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12381 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12382 procedure or routine.
12384 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12385 privilege level 0 stack.
12387 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12389 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12390 \c{CS} register.
12392 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12393 the \c{EIP} register.
12395 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12396 \c{SS} register.
12398 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12399 \c{ESP} register.
12401 \b Switches to privilege level 0.
12403 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12404 is set.
12406 \b Begins executing the selected system procedure.
12408 In particular, note that this instruction des not save the values of
12409 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12410 need to write your code to cater for this.
12412 For more information, see the Intel Architecture Software Developer's
12413 Manual, Volume 2.
12416 \S{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12418 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12420 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12421 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12422 instruction, and can only be executed by privilege level 0 code.
12423 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12425 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12426 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12427 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12428 the privilege level 3 code and stack segments.)
12430 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12431 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12433 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12434 stack.
12436 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12438 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12439 the \c{CS} selector register.
12441 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12442 \c{EIP} register.
12444 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12445 into the \c{SS} selector register.
12447 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12448 register.
12450 \b Switches to privilege level 3.
12452 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12454 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12455 instructions, see the Intel Architecture Software Developer's
12456 Manual, Volume 2.
12459 \S{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12461 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12463 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12464 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12466 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12467 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12468 register.
12470 \b Bits [63-48] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12471 into the \c{CS} register.
12473 \b Bits [63-48]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12474 copied into the \c{SS} register.
12476 \b Bits [1-0] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12477 the value of bits [49-48] of the \c{STAR} register.
12479 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12480 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12481 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12483 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12484 (AMD document number 21086.pdf).
12487 \S{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12489 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12490 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12491 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12493 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12494 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12495 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12497 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12498 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12499 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12501 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12502 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12503 store the result of the operation anywhere.
12506 \S{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12507 compare and set EFLAGS
12509 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12511 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12512 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12513 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12514 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12515 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12516 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12519 \S{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12520 compare and set EFLAGS
12522 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE]
12524 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12525 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12526 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12527 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12528 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12529 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12532 \S{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12534 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12535 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12536 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12538 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12539 purposes.
12541 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12542 purpose.
12544 \c{UD1} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12545 purpose.
12547 \c{UD2} is mentioned by Intel as being available, but is not mentioned
12548 as reserved.
12550 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12551 all processors that are available at the current time.
12554 \S{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12556 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12557 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12558 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12560 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12561 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12562 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12564 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12565 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12566 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12567 instruction, but accesses user space.
12569 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12570 processors.
12573 \S{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12574 Double-Precision FP Values
12576 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12578 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12579 elements of the source and destination operands, saving the result
12580 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12582 The operation of this instruction is:
12584 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12585 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12588 \S{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12589 Single-Precision FP Values
12591 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12593 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12594 elements of the source and destination operands, saving the result
12595 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12597 The operation of this instruction is:
12599 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12600 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12601 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12602 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12605 \S{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12606 Double-Precision FP Data
12608 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12610 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12611 elements of the source and destination operands, saving the result
12612 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12614 The operation of this instruction is:
12616 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12617 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12620 \S{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12621 Single-Precision FP Data
12623 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12625 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12626 elements of the source and destination operands, saving the result
12627 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12629 The operation of this instruction is:
12631 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12632 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12633 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12634 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12637 \S{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12639 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12641 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12643 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12644 in its operand can be read from at the current privilege level.
12645 Otherwise it is cleared.
12647 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12650 \S{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12652 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12653 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12655 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12656 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12657 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12658 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12659 CPU tries to read the result back out.
12661 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12662 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12663 FPU exceptions have happened before execution continues.
12666 \S{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12668 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12670 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12671 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12672 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12673 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12674 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
12677 \S{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
12679 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
12681 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
12682 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
12683 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
12686 \S{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
12688 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
12690 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
12691 32-bit register into the SMM header pointer register.
12693 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
12696 \S{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
12698 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
12699 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
12700 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
12702 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
12703 them together and writes the result into the destination (first)
12704 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
12705 multi-processor synchronisation purposes.
12708 \S{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
12710 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12711 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
12713 The implied operation of this instruction is:
12715 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
12716 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
12718 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
12719 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
12720 low order bit offset in the source. The bits are written to the low
12721 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
12722 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
12723 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
12724 documented, and I have been unable to find any official source of
12725 documentation on it.
12727 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
12728 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
12729 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
12732 \S{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
12734 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
12735 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
12736 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
12738 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
12739 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
12740 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
12742 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
12743 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
12744 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
12745 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
12747 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
12748 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
12749 synchronisation.
12751 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
12752 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
12753 \c{NOP} (\k{insNOP}).
12756 \S{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
12758 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
12759 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
12761 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
12762 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
12763 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
12765 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
12766 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12767 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12768 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12770 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
12771 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
12772 example, \c{es xlatb}).
12775 \S{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
12777 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
12778 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
12779 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
12781 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
12782 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
12783 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
12785 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
12786 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
12787 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
12789 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
12790 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
12792 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
12793 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
12794 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
12796 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
12797 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
12798 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
12799 in the destination (first) operand.
12801 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12802 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12803 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12804 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12805 form of the instruction.
12807 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
12808 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
12811 \S{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
12813 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12815 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR between the source and
12816 destination operands, storing the result in the destination operand.
12819 \S{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
12821 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
12823 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR between the source and
12824 destination operands, storing the result in the destination operand.