Touch up docs
[nasm.git] / doc / nasmdoc.src
blob588e2956e3e68052444e8f7f19ddd6b6c284a488
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \M{category}{Programming}
6 \M{title}{NASM - The Netwide Assembler}
7 \M{year}{2003}
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{-X} \c{-X} option
24 \IR{-a} \c{-a} option
25 \IR{-d} \c{-d} option
26 \IR{-e} \c{-e} option
27 \IR{-f} \c{-f} option
28 \IR{-g} \c{-g} option
29 \IR{-i} \c{-i} option
30 \IR{-l} \c{-l} option
31 \IR{-o} \c{-o} option
32 \IR{-p} \c{-p} option
33 \IR{-s} \c{-s} option
34 \IR{-u} \c{-u} option
35 \IR{-v} \c{-v} option
36 \IR{-w} \c{-w} option
37 \IR{-y} \c{-y} option
38 \IR{!=} \c{!=} operator
39 \IR{$, here} \c{$}, Here token
40 \IR{$, prefix} \c{$}, prefix
41 \IR{$$} \c{$$} token
42 \IR{%} \c{%} operator
43 \IR{%%} \c{%%} operator
44 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
45 \IA{%-1}{%+1}
46 \IR{%0} \c{%0} parameter count
47 \IR{&} \c{&} operator
48 \IR{&&} \c{&&} operator
49 \IR{*} \c{*} operator
50 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
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{>} operator
60 \IR{>=} \c{>=} operator
61 \IR{>>} \c{>>} operator
62 \IR{?} \c{?} MASM syntax
63 \IR{^} \c{^} operator
64 \IR{^^} \c{^^} operator
65 \IR{|} \c{|} operator
66 \IR{||} \c{||} operator
67 \IR{~} \c{~} operator
68 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
69 \IA{%$$}{%$}
70 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
71 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
72 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
73 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
74 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
75 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
76 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
77 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
78 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
79 variables
80 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
81 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
82 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
83 \IR{autoconf} Autoconf
84 \IR{bin} bin
85 \IR{bitwise and} bitwise AND
86 \IR{bitwise or} bitwise OR
87 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
88 \IR{block ifs} block IFs
89 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
90 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
91 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
92 \IR{bsd} BSD
93 \IR{c calling convention} C calling convention
94 \IR{c symbol names} C symbol names
95 \IA{critical expressions}{critical expression}
96 \IA{command line}{command-line}
97 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
98 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
99 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
100 \IA{character constants}{character constant}
101 \IR{common object file format} Common Object File Format
102 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
103 in \c{elf}
104 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
105 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
106 \IR{declaring structure} declaring structures
107 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
108 \IR{devpac} DevPac
109 \IR{djgpp} DJGPP
110 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
111 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
112 \IR{dos} DOS
113 \IR{dos archive} DOS archive
114 \IR{dos source archive} DOS source archive
115 \IA{effective address}{effective addresses}
116 \IA{effective-address}{effective addresses}
117 \IR{elf} ELF
118 \IR{elf, 16-bit code and} ELF, 16-bit code and
119 \IR{elf shared libraries} ELF, shared libraries
120 \IR{executable and linkable format} Executable and Linkable Format
121 \IR{extern, obj extensions to} \c{EXTERN}, \c{obj} extensions to
122 \IR{extern, rdf extensions to} \c{EXTERN}, \c{rdf} extensions to
123 \IR{freebsd} FreeBSD
124 \IR{freelink} FreeLink
125 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
126 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
127 convention
128 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
129 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
130 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
131 \IR{got} GOT
132 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
133 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
134 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
135 \IR{intel number formats} Intel number formats
136 \IR{linux, elf} Linux, ELF
137 \IR{linux, a.out} Linux, \c{a.out}
138 \IR{linux, as86} Linux, \c{as86}
139 \IR{logical and} logical AND
140 \IR{logical or} logical OR
141 \IR{logical xor} logical XOR
142 \IR{masm} MASM
143 \IA{memory reference}{memory references}
144 \IR{minix} Minix
145 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
146 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
147 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
148 \IR{mmx registers} MMX registers
149 \IA{modr/m}{modr/m byte}
150 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
151 \IR{ms-dos} MS-DOS
152 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
153 \IR{multipush} \c{multipush} macro
154 \IR{nasm version} NASM version
155 \IR{netbsd} NetBSD
156 \IR{omf} OMF
157 \IR{openbsd} OpenBSD
158 \IR{operating system} operating system
159 \IR{os/2} OS/2
160 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
161 \IR{passes} passes, assembly
162 \IR{perl} Perl
163 \IR{pic} PIC
164 \IR{pharlap} PharLap
165 \IR{plt} PLT
166 \IR{plt} \c{PLT} relocations
167 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
168 \IA{preprocessor expressions}{preprocessor, expressions}
169 \IA{preprocessor loops}{preprocessor, loops}
170 \IA{preprocessor variables}{preprocessor, variables}
171 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
172 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
173 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
174 Object File Format
175 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
176 \IA{repeating}{repeating code}
177 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
178 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
179 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
180 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
181 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
182 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
183 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
184 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
185 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
186 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
187 \IR{shift command} \c{shift} command
188 \IA{sib}{sib byte}
189 \IR{sib byte} SIB byte
190 \IR{solaris x86} Solaris x86
191 \IA{standard section names}{standardised section names}
192 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
193 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
194 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
195 \IR{tlink} \c{TLINK}
196 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
197 \IR{unix} Unix
198 \IA{sco unix}{unix, sco}
199 \IR{unix, sco} Unix, SCO
200 \IA{unix source archive}{unix, source archive}
201 \IR{unix, source archive} Unix, source archive
202 \IA{unix system v}{unix, system v}
203 \IR{unix, system v} Unix, System V
204 \IR{unixware} UnixWare
205 \IR{val} VAL
206 \IR{version number of nasm} version number of NASM
207 \IR{visual c++} Visual C++
208 \IR{www page} WWW page
209 \IR{win32} Win32
210 \IR{windows} Windows
211 \IR{windows 95} Windows 95
212 \IR{windows nt} Windows NT
213 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
214 \# \IC{program entry point}{start point, program}
215 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
216 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
217 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
220 \C{intro} Introduction
222 \H{whatsnasm} What Is NASM?
224 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
225 portability and modularity. It supports a range of object file
226 formats, including Linux and \c{NetBSD/FreeBSD} \c{a.out}, \c{ELF}, 
227 \c{COFF}, Microsoft 16-bit \c{OBJ} and \c{Win32}. It will also output
228 plain binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to
229 understand, similar to Intel's but less complex. It supports \c{Pentium},
230 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE} and \c{SSE2} opcodes, and has
231 macro capability.
234 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
236 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
237 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
238 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
239 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
241 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
242 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
244 \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and Unix, but it's not
245 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
246 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
247 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
248 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
249 it (properly).
251 \b \i\c{as86} is Minix- and Linux-specific, and (my version at least)
252 doesn't seem to have much (or any) documentation.
254 \b \i\c{MASM} isn't very good, and it's (was) expensive, and it runs only under
255 DOS.
257 \b \i\c{TASM} is better, but still strives for MASM compatibility,
258 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
259 is essentially MASM's, with the contradictions and quirks that
260 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode).
261 It's expensive too. And it's DOS-only.
263 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
264 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
265 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
266 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
267 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
268 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
269 Again.
272 \S{legal} Licence Conditions
274 Please see the file \c{COPYING}, supplied as part of any NASM
275 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
276 may use NASM.  NASM is now under the so-called GNU Lesser General
277 Public License, LGPL.
280 \H{contact} Contact Information
282 The current version of NASM (since about 0.98.08) are maintained by a
283 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
284 (see below for the link).
285 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
287 NASM has a \i{WWW page} at
288 \W{http://nasm.sourceforge.net}\c{http://nasm.sourceforge.net}. If it's
289 not there, google for us!
292 The original authors are \i{e\-mail}able as
293 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
294 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
295 The latter is no longer involved in the development team.
297 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official sites
298 \W{http://nasm.sourceforge.net}\c{http://nasm.sourceforge.net}
299 and to
300 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
302 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
304 Announcements are posted to
305 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
306 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
307 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
309 If you want information about NASM beta releases, and the current
310 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email list
311 by registering at
312 \W{http://sourceforge.net/projects/nasm}\c{http://sourceforge.net/projects/nasm}.
315 \H{install} Installation
317 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
319 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
320 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
321 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
323 The archive will contain four executable files: the NASM executable
324 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
325 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
326 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
327 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
328 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
329 executable.
331 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
332 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
333 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
334 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
335 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
337 That's it - NASM is installed. You don't need the nasm directory
338 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
339 so you can delete it if you need to save space; however, you may
340 want to keep the documentation or test programs.
342 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
343 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
344 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
345 rebuild your copy of NASM from scratch.
347 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
348 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
349 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
350 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
351 script. Although the NASM source distribution includes these generated
352 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
353 interpreter) if you change insns.dat, standard.mac or the
354 documentation. It is possible future source distributions may not
355 include these files at all. Ports of \i{Perl} for a variety of
356 platforms, including DOS and Windows, are available from
357 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
360 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
362 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
363 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
364 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
365 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
366 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
368 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
369 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
370 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
371 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
372 accordingly.
374 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
375 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
376 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
377 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
378 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
379 configure script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
380 install the programs yourself.
382 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
383 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
384 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
385 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
387 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
388 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
389 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
390 There is also a Makefile.unx file in the \c{rdoff} subdirectory.
393 \C{running} Running NASM
395 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
397 To assemble a file, you issue a command of the form
399 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
401 For example,
403 \c nasm -f elf myfile.asm
405 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
407 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
409 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
411 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
412 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
413 to give a listing file name, for example:
415 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
417 To get further usage instructions from NASM, try typing
419 \c nasm -h
421 As \c{-hf}, this will also list the available output file formats, and what they
422 are.
424 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out}
425 or \c{ELF}, type
427 \c file nasm
429 (in the directory in which you put the NASM binary when you
430 installed it). If it says something like
432 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
434 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
435 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
437 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
439 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
440 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems have long been obsolete,
441 and are rare these days.)
443 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
444 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
445 messages.
448 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
450 NASM will normally choose the name of your output file for you;
451 precisely how it does this is dependent on the object file format.
452 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
453 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
454 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
455 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
456 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
457 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
458 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
459 the output file \c{myfile}.
461 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
462 has the same name as the input file, in which case it will give a
463 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
465 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
466 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
467 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
468 with the name you wish for the output file, either with or without
469 an intervening space. For example:
471 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
472 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
474 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
475 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
478 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
480 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
481 output file format for you itself. In the distribution versions of
482 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
483 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
484 choose what you want the default to be.
486 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
487 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
489 A complete list of the available output file formats can be given by
490 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
493 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
495 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
496 optional space) by a file name, NASM will generate a
497 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
498 code are listed on the left, and the actual source code, with
499 expansions of multi-line macros (except those which specifically
500 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
501 right. For example:
503 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
505 If a list file is selected, you may turn off listing for a 
506 section of your source with \c{[list -]}, and turn it back on
507 with \c{[list +]}, (the default, obviously). There is no "user 
508 form" (without the brackets). This can be used to list only 
509 sections of interest, avoiding excessively long listings.
512 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
514 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
515 This can be redirected to a file for further processing. For example:
517 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
520 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debug Information Format}
522 This option is used to select the format of the debug information emitted 
523 into the output file, to be used by a debugger (or \e{will} be). Use
524 of this switch does \e{not} enable output of the selected debug info format.
525 Use \c{-g}, see \k{opt-g}, to enable output.
527 A complete list of the available debug file formats for an output format
528 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}. (only 
529 "borland" in "-f obj", as of 0.98.35, but "watch this space") 
530 See: \k{opt-y}.
532 This should not be confused with the "-f dbg" output format option which 
533 is not built into NASM by default. For information on how
534 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
537 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
539 This option can be used to generate debugging information in the specified
540 format. See: \k{opt-F}. Using \c{-g} without \c{-F} results in emitting 
541 debug info in the default format, if any, for the selected output format.
542 If no debug information is currently implemented in the selected output 
543 format, \c{-g} is \e{silently ignored}.
546 \S{opt-X} The \i\c{-X} Option: Selecting an \i{Error Reporting Format}
548 This option can be used to select an error reporting format for any 
549 error messages that might be produced by NASM.
551 Currently, two error reporting formats may be selected.  They are
552 the \c{-Xvc} option and the \c{-Xgnu} option.  The GNU format is 
553 the default and looks like this:
555 \c filename.asm:65: error: specific error message 
557 where \c{filename.asm} is the name of the source file in which the
558 error was detected, \c{65} is the source file line number on which 
559 the error was detected, \c{error} is the severity of the error (this
560 could be \c{warning}), and \c{specific error message} is a more
561 detailed text message which should help pinpoint the exact problem.
563 The other format, specified by \c{-Xvc} is the style used by Microsoft
564 Visual C++ and some other programs.  It looks like this:
566 \c filename.asm(65) : error: specific error message
568 where the only difference is that the line number is in parentheses
569 instead of being delimited by colons.  
571 See also the \c{Visual C++} output format, \k{win32fmt}.
573 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
575 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
576 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
577 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
578 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
579 example) you want to load them into an editor.
581 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
582 which causes errors to be sent to the specified files rather than
583 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
584 the errors into a file by typing
586 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
589 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
591 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
592 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
593 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
594 program, you can type:
596 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
598 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
601 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
603 When NASM sees the \i\c{%include} or \i\c{incbin} directive in 
604 a source file (see \k{include} or \k{incbin}), 
605 it will search for the given file not only in the
606 current directory, but also in any directories specified on the
607 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
608 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
610 \c nasm -ic:\macrolib\ -f obj myfile.asm
612 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
613 optional).
615 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
616 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
617 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
618 prepended exactly as written to the name of the include file.
619 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
620 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
622 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
623 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
624 to search for the file \c{foobar.i}...)
626 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
627 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
628 more \c{-i} directives in the \c{NASMENV} environment variable (see
629 \k{nasmenv}).
631 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
632 be specified as \c{-I}.
635 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
637 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
638 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
639 option. So running
641 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
643 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
644 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
646 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
647 option can also be specified as \c{-P}.
650 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros}Pre-Define a Macro
652 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
653 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
654 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
655 could code
657 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
659 as an alternative to placing the directive
661 \c %define FOO 100
663 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
664 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
665 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
666 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
667 \c{-dDEBUG}.
669 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
670 be specified as \c{-D}.
673 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros}Undefine a Macro
675 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
676 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
677 option specified earlier on the command lines.
679 For example, the following command line:
681 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
683 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
684 program. This is useful to override options specified at a different
685 point in a Makefile.
687 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
688 be specified as \c{-U}.
691 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
693 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
694 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
695 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
696 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
697 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
698 if the \c{-o} option is also used).
700 This option cannot be applied to programs which require the
701 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
702 which depend on the values of symbols: so code such as
704 \c %assign tablesize ($-tablestart)
706 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
709 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
711 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
712 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
713 completely and assume the compiler has already done it, to save time
714 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
715 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
716 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
719 \S{opt-On} The \i\c{-On} Option: Specifying \i{Multipass Optimization}.
721 NASM defaults to being a two pass assembler. This means that if you
722 have a complex source file which needs more than 2 passes to assemble
723 optimally, you have to enable extra passes.
725 Using the \c{-O} option, you can tell NASM to carry out multiple passes.
726 The syntax is:
728 \b \c{-O0} strict two-pass assembly, JMP and Jcc are handled more
729         like v0.98, except that backward JMPs are short, if possible.
730         Immediate operands take their long forms if a short form is
731         not specified.
733 \b \c{-O1} strict two-pass assembly, but forward branches are assembled
734         with code guaranteed to reach; may produce larger code than
735         -O0, but will produce successful assembly more often if
736         branch offset sizes are not specified.
737         Additionally, immediate operands which will fit in a signed byte
738         are optimised, unless the long form is specified.
740 \b \c{-On} multi-pass optimization, minimize branch offsets; also will
741         minimize signed immediate bytes, overriding size specification
742         unless the \c{strict} keyword has been used (see \k{strict}).
743         The number specifies the maximum number of passes.  The more
744         passes, the better the code, but the slower is the assembly.
746 Note that this is a capital O, and is different from a small o, which
747 is used to specify the output format. See \k{opt-o}.
750 \S{opt-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
752 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's \i\c{TASM}.
753 When NASM's \c{-t} option is used, the following changes are made:
755 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
757 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
758 the command line. This is different from the \c{-@resp} style that NASM
759 natively supports.
761 \b size override is supported within brackets. In TASM compatible mode,
762 a size override inside square brackets changes the size of the operand,
763 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax. E.g.
764 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.
765 Note that you lose the ability to override the default address type for
766 the instruction.
768 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to
769 TASM's \c{ARG} directive.
771 \b \c{%local} preprocessor directive
773 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
775 \b unprefixed forms of some directives supported (\c{arg}, \c{elif},
776 \c{else}, \c{endif}, \c{if}, \c{ifdef}, \c{ifdifi}, \c{ifndef},
777 \c{include}, \c{local})
779 \b more...
781 For more information on the directives, see the section on TASM
782 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
785 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
787 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
788 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
789 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
790 conditions are reported like errors, but come up with the word
791 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
792 generating an output file and returning a success status to the
793 operating system.
795 Some conditions are even less severe than that: they are only
796 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
797 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
798 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
799 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
800 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
801 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
803 The \i{suppressible warning} classes are:
805 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
806 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
807 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
808 you might want to disable it.
810 \b \i\c{macro-selfref} warns if a macro references itself. This 
811 warning class is enabled by default.
813 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
814 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
815 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
816 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
818 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
819 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
820 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
821 enabled by default.
823 \b \i\c{gnu-elf-extensions} warns if 8-bit or 16-bit relocations 
824 are used in \c{-f elf} format. The GNU extensions allow this. 
825 This warning class is enabled by default.
827 \b In addition, warning classes may be enabled or disabled across 
828 sections of source code with \i\c{[warning +warning-name]} or 
829 \i\c{[warning -warning-name]}. No "user form" (without the 
830 brackets) exists. 
833 \S{opt-v} The \i\c{-v} Option: Display \i{Version} Info
835 Typing \c{NASM -v} will display the version of NASM which you are using,
836 and the date on which it was compiled. This replaces the deprecated 
837 \c{-r}.
839 You will need the version number if you report a bug.
841 \S{opt-y} The \i\c{-y} Option: Display Available Debug Info Formats
843 Typing \c{nasm -f <option> -y} will display a list of the available 
844 debug info formats for the given output format. The default format 
845 is indicated by an asterisk. E.g. \c{nasm -f obj -y} yields \c{* borland}.
846 (as of 0.98.35, the \e{only} debug info format implemented).
849 \S{opt-pfix} The \i\c{--prefix} and \i\c{--postfix} Options.
851 The \c{--prefix} and \c{--postfix} options prepend or append 
852 (respectively) the given argument to all \c{global} or
853 \c{extern} variables. E.g. \c{--prefix_} will prepend the 
854 underscore to all global and external variables, as C sometimes 
855 (but not always) likes it.
858 \S{nasmenv} The \c{NASMENV} \i{Environment} Variable
860 If you define an environment variable called \c{NASMENV}, the program
861 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
862 processed before the real command line. You can use this to define
863 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
864 options in the \c{NASMENV} variable.
866 The value of the variable is split up at white space, so that the
867 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
868 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
869 what you might want, because it will be split at the space and the
870 NASM command-line processing will get confused by the two
871 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
873 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
874 \c{NASMENV} environment variable with some character that isn't a minus
875 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
876 character} for options. So setting the \c{NASMENV} variable to the
877 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
878 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
880 This environment variable was previously called \c{NASM}. This was
881 changed with version 0.98.31.
884 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
886 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
887 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
888 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
889 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
890 skipping this section.
893 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
895 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
896 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
897 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
898 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
899 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
900 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
901 will distinguish between labels differing only in case.
904 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
906 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
907 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
908 practical, for the user to look at a single line of NASM code
909 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
910 if you declare, for example,
912 \c foo     equ     1
913 \c bar     dw      2
915 then the two lines of code
917 \c         mov     ax,foo
918 \c         mov     ax,bar
920 generate completely different opcodes, despite having
921 identical-looking syntaxes.
923 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
924 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
925 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
926 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
927 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
928 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
929 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
930 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
932 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
933 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
934 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
935 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
936 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
937 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
939 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
940 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
941 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
942 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
943 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
944 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
945 \e{everything} is a label.
947 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
948 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
949 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
950 portion outside square brackets and another portion inside. The
951 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
952 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
955 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
957 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
958 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
959 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
960 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
961 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
962 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
963 \c{mov word [var],2}.
965 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
966 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
967 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
968 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
969 the strings being manipulated.
972 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
974 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
975 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
976 choose to put in your segment registers, and will never
977 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
980 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
982 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
983 memory models. The programmer has to keep track of which functions
984 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
985 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
986 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
987 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
988 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
989 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
990 track of which external variable definitions are far and which are
991 near.
994 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
996 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
997 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
998 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
999 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
1001 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
1002 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
1003 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
1004 on a misunderstanding by the authors.
1007 \S{qsother} Other Differences
1009 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
1010 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
1012 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
1013 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
1014 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
1015 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
1016 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
1017 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
1018 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
1020 In addition to all of this, macros and directives work completely
1021 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
1022 details.
1025 \C{lang} The NASM Language
1027 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
1029 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
1030 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
1031 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
1033 \c label:    instruction operands        ; comment
1035 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
1036 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
1037 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
1038 presence and nature of the instruction field.
1040 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
1041 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
1042 backslash-ended line.
1044 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
1045 have white space before them, or instructions may have no space
1046 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
1047 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
1048 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
1049 valid source line which does nothing but define a label. Running
1050 NASM with the command-line option
1051 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
1052 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
1054 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
1055 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
1056 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
1057 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
1058 An identifier may also be prefixed with a \I{$, prefix}\c{$} to
1059 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
1060 reserved word; thus, if some other module you are linking with
1061 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
1062 code to distinguish the symbol from the register.
1064 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
1065 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
1066 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
1067 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
1068 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
1069 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
1070 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
1071 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
1072 override}segment register as an instruction prefix: coding
1073 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
1074 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
1075 syntactic features of the language, but for instructions such as
1076 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
1077 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
1078 \c{es lodsb}.
1080 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
1081 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
1082 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
1084 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
1085 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
1087 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
1088 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
1089 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
1090 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
1091 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
1092 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
1094 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
1095 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1096 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1097 all forms of each supported instruction are given in
1098 \k{iref}. For example, you can code:
1100 \c         fadd    st1             ; this sets st0 := st0 + st1
1101 \c         fadd    st0,st1         ; so does this
1103 \c         fadd    st1,st0         ; this sets st1 := st1 + st0
1104 \c         fadd    to st1          ; so does this
1106 Almost any floating-point instruction that references memory must
1107 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1108 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1111 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1113 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1114 instructions, are used in the instruction field anyway because
1115 that's the most convenient place to put them. The current
1116 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1117 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
1118 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1119 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1122 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
1124 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1125 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
1126 be invoked in a wide range of ways:
1127 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1129 \c       db    0x55                ; just the byte 0x55
1130 \c       db    0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1131 \c       db    'a',0x55            ; character constants are OK
1132 \c       db    'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1133 \c       dw    0x1234              ; 0x34 0x12
1134 \c       dw    'a'                 ; 0x61 0x00 (it's just a number)
1135 \c       dw    'ab'                ; 0x61 0x62 (character constant)
1136 \c       dw    'abc'               ; 0x61 0x62 0x63 0x00 (string)
1137 \c       dd    0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1138 \c       dd    1.234567e20         ; floating-point constant
1139 \c       dq    1.234567e20         ; double-precision float
1140 \c       dt    1.234567e20         ; extended-precision float
1142 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
1143 constants as operands.
1146 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
1148 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1149 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1150 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
1151 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1152 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1153 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1154 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1155 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1156 \k{crit}.
1158 For example:
1160 \c buffer:         resb    64              ; reserve 64 bytes
1161 \c wordvar:        resw    1               ; reserve a word
1162 \c realarray       resq    10              ; array of ten reals
1165 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1167 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1168 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1169 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1170 directly into a game executable file. It can be called in one of
1171 these three ways:
1173 \c     incbin  "file.dat"             ; include the whole file
1174 \c     incbin  "file.dat",1024        ; skip the first 1024 bytes
1175 \c     incbin  "file.dat",1024,512    ; skip the first 1024, and
1176 \c                                    ; actually include at most 512
1179 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1181 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1182 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1183 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1184 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1185 example,
1187 \c message         db      'hello, world'
1188 \c msglen          equ     $-message
1190 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1191 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1192 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1193 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1194 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1195 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1196 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1197 (\k{crit}).
1200 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1202 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1203 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1204 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1205 code
1207 \c zerobuf:        times 64 db 0
1209 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1210 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1211 \e{expression}, so you can do things like
1213 \c buffer: db      'hello, world'
1214 \c         times 64-$+buffer db ' '
1216 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1217 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1218 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1220 \c         times 100 movsb
1222 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1223 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1224 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1226 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1227 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1229 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1230 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1231 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1232 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1233 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1236 \H{effaddr} Effective Addresses
1238 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1239 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1240 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1241 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1242 example:
1244 \c wordvar dw      123
1245 \c         mov     ax,[wordvar]
1246 \c         mov     ax,[wordvar+1]
1247 \c         mov     ax,[es:wordvar+bx]
1249 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1250 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1252 More complicated effective addresses, such as those involving more
1253 than one register, work in exactly the same way:
1255 \c         mov     eax,[ebx*2+ecx+offset]
1256 \c         mov     ax,[bp+di+8]
1258 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1259 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1260 all right:
1262 \c     mov     eax,[ebx*5]             ; assembles as [ebx*4+ebx]
1263 \c     mov     eax,[label1*2-label2]   ; ie [label1+(label1-label2)]
1265 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1266 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1267 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1268 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1269 generate the latter on the grounds that the former requires four
1270 bytes to store a zero offset.
1272 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1273 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1274 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1275 default segment registers.
1277 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1278 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1279 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1280 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1281 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1282 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1283 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1284 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1285 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1286 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1287 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1289 The form described in the previous paragraph is also useful if you
1290 are trying to access data in a 32-bit segment from within 16 bit code.
1291 For more information on this see the section on mixed-size addressing
1292 (\k{mixaddr}). In particular, if you need to access data with a known
1293 offset that is larger than will fit in a 16-bit value, if you don't
1294 specify that it is a dword offset, nasm will cause the high word of
1295 the offset to be lost.
1297 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1298 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1299 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1300 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1301 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1302 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1305 \H{const} \i{Constants}
1307 NASM understands four different types of constant: numeric,
1308 character, string and floating-point.
1311 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1313 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1314 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1315 suffix \c{H}, \c{Q} or \c{O}, and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1316 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1317 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1318 that the \I{$, prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1319 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1320 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1322 Some examples:
1324 \c         mov     ax,100          ; decimal
1325 \c         mov     ax,0a2h         ; hex
1326 \c         mov     ax,$0a2         ; hex again: the 0 is required
1327 \c         mov     ax,0xa2         ; hex yet again
1328 \c         mov     ax,777q         ; octal
1329 \c         mov     ax,777o         ; octal again
1330 \c         mov     ax,10010011b    ; binary
1333 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1335 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1336 either single or double quotes. The type of quote makes no
1337 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1338 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1339 versa.
1341 A character constant with more than one character will be arranged
1342 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1344 \c           mov eax,'abcd'
1346 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1347 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1348 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1349 the sense of character constants understood by the Pentium's
1350 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1353 \S{strconst} String Constants
1355 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1356 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1357 \i\c{INCBIN}.
1359 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1360 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1361 for the conditions. So the following are equivalent:
1363 \c       db    'hello'               ; string constant
1364 \c       db    'h','e','l','l','o'   ; equivalent character constants
1366 And the following are also equivalent:
1368 \c       dd    'ninechars'           ; doubleword string constant
1369 \c       dd    'nine','char','s'     ; becomes three doublewords
1370 \c       db    'ninechars',0,0,0     ; and really looks like this
1372 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1373 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1374 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1375 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1376 three-character or four-character constants are treated as strings
1377 when they are operands to \c{dw}.
1380 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1382 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1383 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1384 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1385 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1386 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1387 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1388 floating-point constant.
1390 Some examples:
1392 \c       dd    1.2                     ; an easy one
1393 \c       dq    1.e10                   ; 10,000,000,000
1394 \c       dq    1.e+10                  ; synonymous with 1.e10
1395 \c       dq    1.e-10                  ; 0.000 000 000 1
1396 \c       dt    3.141592653589793238462 ; pi
1398 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1399 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1400 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1401 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1402 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1403 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1404 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1405 of floating-point routines, which would significantly increase the
1406 size of the assembler for very little benefit.
1409 \H{expr} \i{Expressions}
1411 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1413 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1414 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1415 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1416 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1417 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1418 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1419 least} 32 bits to work in.
1421 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1422 calculations to involve the current assembly position: the
1423 \I{$, here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1424 position at the beginning of the line containing the expression; so
1425 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1426 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1427 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1429 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1430 increasing order of \i{precedence}.
1433 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1435 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1436 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1437 arithmetic operator supported by NASM.
1440 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1442 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1445 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1447 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1450 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1452 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1453 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1454 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1455 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1456 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1459 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1460 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1462 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1463 subtraction.
1466 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1467 \i{Multiplication} and \i{Division}
1469 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1470 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1471 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1472 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1473 \i{signed modulo} operators respectively.
1475 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1476 operation of the signed modulo operator.
1478 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1479 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1480 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1483 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1484 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1486 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1487 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1488 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1489 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1490 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1491 detail in \k{segwrt}).
1494 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1496 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1497 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1498 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1499 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1501 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1502 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1503 the symbol makes sense. So the code
1505 \c         mov     ax,seg symbol
1506 \c         mov     es,ax
1507 \c         mov     bx,symbol
1509 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1511 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1512 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1513 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1514 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1515 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1517 \c         mov     ax,weird_seg        ; weird_seg is a segment base
1518 \c         mov     es,ax
1519 \c         mov     bx,symbol wrt weird_seg
1521 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1522 pointer to the symbol \c{symbol}.
1524 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1525 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1526 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1527 could code either of
1529 \c         call    (seg procedure):procedure
1530 \c         call    weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1532 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1533 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1534 practice.)
1536 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1537 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1538 to \c{CALL} in these examples.
1540 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1541 must code
1543 \c         dw      symbol, seg symbol
1545 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1546 invent one using the macro processor.
1549 \H{strict} \i\c{STRICT}: Inhibiting Optimization
1551 When assembling with the optimizer set to level 2 or higher (see
1552 \k{opt-On}), NASM will use size specifiers (\c{BYTE}, \c{WORD},
1553 \c{DWORD}, \c{QWORD}, or \c{TWORD}), but will give them the smallest
1554 possible size. The keyword \c{STRICT} can be used to inhibit
1555 optimization and force a particular operand to be emitted in the
1556 specified size. For example, with the optimizer on, and in
1557 \c{BITS 16} mode,
1559 \c         push dword 33
1561 is encoded in three bytes \c{66 6A 21}, whereas
1563 \c         push strict dword 33
1565 is encoded in six bytes, with a full dword immediate operand \c{66 68
1566 21 00 00 00}.
1568 With the optimizer off, the same code (six bytes) is generated whether
1569 the \c{STRICT} keyword was used or not.
1572 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1574 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1575 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1576 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1577 complex enough to require three or more passes.
1579 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1580 code and data, so that the second pass, when generating all the
1581 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1582 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1583 symbol declared after the code in question. For example,
1585 \c         times (label-$) db 0
1586 \c label:  db      'Where am I?'
1588 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1589 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1590 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1591 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1592 code
1594 \c         times (label-$+1) db 0
1595 \c label:  db      'NOW where am I?'
1597 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1598 wrong!
1600 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1601 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1602 value is required to be computable in the first pass, and which must
1603 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1604 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1605 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1606 also critical expressions.
1608 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1609 the following code.
1611 \c                 mov     ax,symbol1
1612 \c symbol1         equ     symbol2
1613 \c symbol2:
1615 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1616 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1617 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1618 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1619 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1620 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1621 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1623 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1624 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1625 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1627 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1628 this code fragment.
1630 \c         mov     eax,[ebx+offset]
1631 \c offset  equ     10
1633 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1634 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1635 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1636 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1637 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1638 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1639 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1640 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1641 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1642 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1643 generated in this case is not as small as it could have been. This
1644 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1645 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1646 ebx+offset]}.
1648 Note that use of the \c{-On} switch (with n>=2) makes some of the above
1649 no longer true (see \k{opt-On}).
1651 \H{locallab} \i{Local Labels}
1653 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1654 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1655 label, which means that it is associated with the previous non-local
1656 label. So, for example:
1658 \c label1  ; some code
1660 \c .loop
1661 \c         ; some more code
1663 \c         jne     .loop
1664 \c         ret
1666 \c label2  ; some code
1668 \c .loop
1669 \c         ; some more code
1671 \c         jne     .loop
1672 \c         ret
1674 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1675 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1676 are kept separate by virtue of each being associated with the
1677 previous non-local label.
1679 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1680 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1681 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1682 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1683 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1684 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1685 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1686 to, you could write
1688 \c label3  ; some more code
1689 \c         ; and some more
1691 \c         jmp label1.loop
1693 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1694 define a label which can be referenced from anywhere but which
1695 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1696 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1697 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1698 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1699 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1700 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1701 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1702 to the local label mechanism. So you could code
1704 \c label1:                         ; a non-local label
1705 \c .local:                         ; this is really label1.local
1706 \c ..@foo:                         ; this is a special symbol
1707 \c label2:                         ; another non-local label
1708 \c .local:                         ; this is really label2.local
1710 \c         jmp     ..@foo          ; this will jump three lines up
1712 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1713 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1714 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1717 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1719 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1720 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1721 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1722 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1723 sign.
1725 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1726 character into a single line.  Thus:
1728 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1729 \c         THIS_VALUE
1731 will work like a single-line macro without the backslash-newline
1732 sequence.
1734 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1736 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1738 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1739 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1740 things like
1742 \c %define ctrl    0x1F &
1743 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1745 \c         mov     byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1747 which will expand to
1749 \c         mov     byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1751 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1752 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1753 not at definition time. Thus the code
1755 \c %define a(x)    1+b(x)
1756 \c %define b(x)    2*x
1758 \c         mov     ax,a(8)
1760 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1761 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1763 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1764 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1765 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1766 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1767 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1768 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1769 \c{bar}.
1771 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1772 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1773 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1774 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1775 Hence, if you code
1777 \c %define a(x)    1+a(x)
1779 \c         mov     ax,a(3)
1781 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1782 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1783 for an example of its use.
1785 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1786 macros: if you write
1788 \c %define foo(x)   1+x
1789 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1791 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1792 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1793 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1794 you define
1796 \c %define foo bar
1798 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1799 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1800 \e{with} parameters, and vice versa.
1802 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1803 perfectly well define a macro with
1805 \c %define foo bar
1807 and then re-define it later in the same source file with
1809 \c %define foo baz
1811 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1812 according to the most recent definition. This is particularly useful
1813 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1815 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1816 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1819 \S{xdefine} Enhancing %define: \I\c{%xidefine}\i\c{%xdefine}
1821 To have a reference to an embedded single-line macro resolved at the
1822 time that it is embedded, as opposed to when the calling macro is
1823 expanded, you need a different mechanism to the one offered by
1824 \c{%define}. The solution is to use \c{%xdefine}, or it's
1825 \I{case sensitive}case-insensitive counterpart \c{%xidefine}.
1827 Suppose you have the following code:
1829 \c %define  isTrue  1
1830 \c %define  isFalse isTrue
1831 \c %define  isTrue  0
1833 \c val1:    db      isFalse
1835 \c %define  isTrue  1
1837 \c val2:    db      isFalse
1839 In this case, \c{val1} is equal to 0, and \c{val2} is equal to 1.
1840 This is because, when a single-line macro is defined using
1841 \c{%define}, it is expanded only when it is called. As \c{isFalse}
1842 expands to \c{isTrue}, the expansion will be the current value of
1843 \c{isTrue}. The first time it is called that is 0, and the second
1844 time it is 1.
1846 If you wanted \c{isFalse} to expand to the value assigned to the
1847 embedded macro \c{isTrue} at the time that \c{isFalse} was defined,
1848 you need to change the above code to use \c{%xdefine}.
1850 \c %xdefine isTrue  1
1851 \c %xdefine isFalse isTrue
1852 \c %xdefine isTrue  0
1854 \c val1:    db      isFalse
1856 \c %xdefine isTrue  1
1858 \c val2:    db      isFalse
1860 Now, each time that \c{isFalse} is called, it expands to 1,
1861 as that is what the embedded macro \c{isTrue} expanded to at
1862 the time that \c{isFalse} was defined.
1865 \S{concat%+} Concatenating Single Line Macro Tokens: \i\c{%+}
1867 Individual tokens in single line macros can be concatenated, to produce
1868 longer tokens for later processing. This can be useful if there are
1869 several similar macros that perform similar functions.
1871 As an example, consider the following:
1873 \c %define BDASTART 400h                ; Start of BIOS data area
1875 \c struc   tBIOSDA                      ; its structure
1876 \c         .COM1addr       RESW    1
1877 \c         .COM2addr       RESW    1
1878 \c         ; ..and so on
1879 \c endstruc
1881 Now, if we need to access the elements of tBIOSDA in different places,
1882 we can end up with:
1884 \c         mov     ax,BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
1885 \c         mov     bx,BDASTART + tBIOSDA.COM2addr
1887 This will become pretty ugly (and tedious) if used in many places, and
1888 can be reduced in size significantly by using the following macro:
1890 \c ; Macro to access BIOS variables by their names (from tBDA):
1892 \c %define BDA(x)  BDASTART + tBIOSDA. %+ x
1894 Now the above code can be written as:
1896 \c         mov     ax,BDA(COM1addr)
1897 \c         mov     bx,BDA(COM2addr)
1899 Using this feature, we can simplify references to a lot of macros (and,
1900 in turn, reduce typing errors).
1903 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1905 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1906 example, the following sequence:
1908 \c %define foo bar
1909 \c %undef  foo
1911 \c         mov     eax, foo
1913 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1914 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1916 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1917 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1918 \k{opt-u}.
1921 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1923 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1924 \c{%assign} command (and its \I{case sensitive}case-insensitive
1925 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1926 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1928 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1929 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1930 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1931 \c{%assign} directive is processed.
1933 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1934 later, so you can do things like
1936 \c %assign i i+1
1938 to increment the numeric value of a macro.
1940 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1941 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1942 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1944 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1945 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1946 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1947 involving a register).
1950 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1952 It's often useful to be able to handle strings in macros. NASM
1953 supports two simple string handling macro operators from which
1954 more complex operations can be constructed.
1957 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1959 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1960 (or redefines) a numeric value to a macro. The difference is that
1961 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string. An
1962 example of the use of this would be:
1964 \c %strlen charcnt 'my string'
1966 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1967 if an \c{%assign} had been used. In this example, \c{'my string'}
1968 was a literal string but it could also have been a single-line
1969 macro that expands to a string, as in the following example:
1971 \c %define sometext 'my string'
1972 \c %strlen charcnt sometext
1974 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being
1975 assigned the value of 8.
1978 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1980 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1981 An example of its use is probably more useful than the description:
1983 \c %substr mychar  'xyz' 1         ; equivalent to %define mychar 'x'
1984 \c %substr mychar  'xyz' 2         ; equivalent to %define mychar 'y'
1985 \c %substr mychar  'xyz' 3         ; equivalent to %define mychar 'z'
1987 In this example, mychar gets the value of 'y'. As with \c{%strlen}
1988 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to
1989 be created and the second is the string. The third parameter
1990 specifies which character is to be selected. Note that the first
1991 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that
1992 \c{%strlen} would assign given the same string. Index values out
1993 of range result in an empty string.
1996 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1998 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1999 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
2000 this.
2002 \c %macro  prologue 1
2004 \c         push    ebp
2005 \c         mov     ebp,esp
2006 \c         sub     esp,%1
2008 \c %endmacro
2010 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
2011 invoke the macro with a call such as
2013 \c myfunc:   prologue 12
2015 which would expand to the three lines of code
2017 \c myfunc: push    ebp
2018 \c         mov     ebp,esp
2019 \c         sub     esp,12
2021 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
2022 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
2023 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
2024 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
2025 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
2026 \c{%3} and so on.
2028 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
2029 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
2031 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
2032 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
2033 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
2034 things like
2036 \c %macro  silly 2
2038 \c     %2: db      %1
2040 \c %endmacro
2042 \c         silly 'a', letter_a             ; letter_a:  db 'a'
2043 \c         silly 'ab', string_ab           ; string_ab: db 'ab'
2044 \c         silly {13,10}, crlf             ; crlf:      db 13,10
2047 \S{mlmacover} Overloading Multi-Line Macros\I{overloading, multi-line macros}
2049 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
2050 defining the same macro name several times with different numbers of
2051 parameters. This time, no exception is made for macros with no
2052 parameters at all. So you could define
2054 \c %macro  prologue 0
2056 \c         push    ebp
2057 \c         mov     ebp,esp
2059 \c %endmacro
2061 to define an alternative form of the function prologue which
2062 allocates no local stack space.
2064 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
2065 instruction; for example, you might want to define
2067 \c %macro  push 2
2069 \c         push    %1
2070 \c         push    %2
2072 \c %endmacro
2074 so that you could code
2076 \c         push    ebx             ; this line is not a macro call
2077 \c         push    eax,ecx         ; but this one is
2079 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
2080 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
2081 invoked with a number of parameters for which no definition has been
2082 given. The correct code will still be generated, but the assembler
2083 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
2084 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
2087 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
2089 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
2090 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
2091 calling the same macro multiple times will use a different label
2092 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
2093 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
2094 flag is set by doing this:
2096 \c %macro  retz 0
2098 \c         jnz     %%skip
2099 \c         ret
2100 \c     %%skip:
2102 \c %endmacro
2104 You can call this macro as many times as you want, and every time
2105 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
2106 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
2107 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
2108 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
2109 interfering with the local label mechanism, as described in
2110 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
2111 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
2112 they interfere with macro-local labels.
2115 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
2117 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
2118 command line into one parameter definition, possibly after
2119 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
2120 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
2121 you might want to be able to write
2123 \c         writefile [filehandle],"hello, world",13,10
2125 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
2126 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
2127 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
2128 the last defined one along with the separating commas. So if you
2129 code:
2131 \c %macro  writefile 2+
2133 \c         jmp     %%endstr
2134 \c   %%str:        db      %2
2135 \c   %%endstr:
2136 \c         mov     dx,%%str
2137 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
2138 \c         mov     bx,%1
2139 \c         mov     ah,0x40
2140 \c         int     0x21
2142 \c %endmacro
2144 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
2145 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
2146 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
2147 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
2148 \c{db}.
2150 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
2151 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
2152 \c{%macro} line.
2154 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
2155 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
2156 the actual number specified up to infinity; in this case, for
2157 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
2158 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
2159 into account when overloading macros, and will not allow you to
2160 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
2161 example).
2163 Of course, the above macro could have been implemented as a
2164 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
2165 look like
2167 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
2169 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
2170 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
2171 definition.
2173 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
2176 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
2178 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
2179 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
2180 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
2182 \c %macro  die 0-1 "Painful program death has occurred."
2184 \c         writefile 2,%1
2185 \c         mov     ax,0x4c01
2186 \c         int     0x21
2188 \c %endmacro
2190 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
2191 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
2192 will display on the error output stream before exiting, or it can be
2193 called with no parameters, in which case it will use the default
2194 error message supplied in the macro definition.
2196 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
2197 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
2198 required in the macro call, and then you provide defaults for the
2199 optional ones. So if a macro definition began with the line
2201 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
2203 then it could be called with between one and three parameters, and
2204 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
2205 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
2206 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
2208 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
2209 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
2210 for macros which can take a variable number of parameters, since the
2211 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
2212 parameters were really passed to the macro call.
2214 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
2215 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
2216 and more useful, by changing the first line of the definition to
2218 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
2220 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
2221 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
2222 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
2225 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
2227 For a macro which can take a variable number of parameters, the
2228 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
2229 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
2230 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
2231 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
2234 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
2236 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
2237 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
2238 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
2239 moved left by one place, so that the argument previously referenced
2240 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2241 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2243 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2244 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2245 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2246 argument list reappear on the right, and vice versa.
2248 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2249 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2250 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2251 parameters are rotated to the right.
2253 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2254 restore a set of registers might work as follows:
2256 \c %macro  multipush 1-*
2258 \c   %rep  %0
2259 \c         push    %1
2260 \c   %rotate 1
2261 \c   %endrep
2263 \c %endmacro
2265 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2266 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2267 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2268 one place to the left, so that the original second argument is now
2269 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2270 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2271 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2273 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2274 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2275 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2277 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2278 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2279 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2280 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2281 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2282 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2283 order from the one in which they were pushed.
2285 This can be done by the following definition:
2287 \c %macro  multipop 1-*
2289 \c   %rep %0
2290 \c   %rotate -1
2291 \c         pop     %1
2292 \c   %endrep
2294 \c %endmacro
2296 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2297 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2298 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2299 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2300 iterated through in reverse order.
2303 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2305 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2306 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2307 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2308 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2309 something like
2311 \c %macro keytab_entry 2
2313 \c     keypos%1    equ     $-keytab
2314 \c                 db      %2
2316 \c %endmacro
2318 \c keytab:
2319 \c           keytab_entry F1,128+1
2320 \c           keytab_entry F2,128+2
2321 \c           keytab_entry Return,13
2323 which would expand to
2325 \c keytab:
2326 \c keyposF1        equ     $-keytab
2327 \c                 db     128+1
2328 \c keyposF2        equ     $-keytab
2329 \c                 db      128+2
2330 \c keyposReturn    equ     $-keytab
2331 \c                 db      13
2333 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2334 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2336 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2337 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2338 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2339 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2340 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2341 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2342 (literal text to be concatenated to the parameter).
2344 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2345 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2346 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2347 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2348 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2349 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2350 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2351 real names of macro-local labels means that the two usages
2352 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2353 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2356 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2358 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2359 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2360 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2361 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2362 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2363 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2364 condition code.
2366 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2367 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2368 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2369 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2371 \c %macro  retc 1
2373 \c         j%-1    %%skip
2374 \c         ret
2375 \c   %%skip:
2377 \c %endmacro
2379 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2380 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2381 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2382 \c{JPE}.
2384 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2385 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2386 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2387 because no inverse condition code exists.
2390 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2392 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2393 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2394 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2395 see which instructions in the macro expansion are generating what
2396 code; however, for some macros this clutters the listing up
2397 unnecessarily.
2399 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2400 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2401 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2402 the number of parameters, like this:
2404 \c %macro foo 1.nolist
2406 Or like this:
2408 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2410 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2412 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2413 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2414 syntax of this feature looks like this:
2416 \c %if<condition>
2417 \c     ; some code which only appears if <condition> is met
2418 \c %elif<condition2>
2419 \c     ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2420 \c %else
2421 \c     ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2422 \c %endif
2424 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2425 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2428 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: Testing Single-Line Macro Existence\I{testing,
2429 single-line macro existence}
2431 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2432 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2433 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2434 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2436 For example, when debugging a program, you might want to write code
2437 such as
2439 \c           ; perform some function
2440 \c %ifdef DEBUG
2441 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2442 \c %endif
2443 \c           ; go and do something else
2445 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2446 version of the program which produced debugging messages, and remove
2447 the option to generate the final release version of the program.
2449 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2450 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2451 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2452 \i\c{%elifndef}.
2455 \S{ifmacro} \i\c{ifmacro}: Testing Multi-Line Macro
2456 Existence\I{testing, multi-line macro existence}
2458 The \c{%ifmacro} directive operates in the same way as the \c{%ifdef}
2459 directive, except that it checks for the existence of a multi-line macro.
2461 For example, you may be working with a large project and not have control
2462 over the macros in a library. You may want to create a macro with one
2463 name if it doesn't already exist, and another name if one with that name
2464 does exist.
2466 The \c{%ifmacro} is considered true if defining a macro with the given name
2467 and number of arguments would cause a definitions conflict. For example:
2469 \c %ifmacro MyMacro 1-3
2471 \c      %error "MyMacro 1-3" causes a conflict with an existing macro.
2473 \c %else
2475 \c      %macro MyMacro 1-3
2477 \c              ; insert code to define the macro
2479 \c      %endmacro
2481 \c %endif
2483 This will create the macro "MyMacro 1-3" if no macro already exists which
2484 would conflict with it, and emits a warning if there would be a definition
2485 conflict.
2487 You can test for the macro not existing by using the \i\c{%ifnmacro} instead
2488 of \c{%ifmacro}. Additional tests can be performed in \c{%elif} blocks by using
2489 \i\c{%elifmacro} and \i\c{%elifnmacro}.
2492 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: Testing the Context Stack\I{testing, context
2493 stack}
2495 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2496 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2497 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2498 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2499 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2501 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2502 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2505 \S{if} \i\c{%if}: Testing Arbitrary Numeric Expressions\I{testing,
2506 arbitrary numeric expressions}
2508 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2509 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2510 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2511 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2512 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2514 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2515 a critical expression (see \k{crit}).
2517 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2518 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2519 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2520 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2521 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2522 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2523 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2524 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2525 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2526 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2527 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2528 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2529 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2530 for true and 0 for false.
2533 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: Testing Exact Text
2534 Identity\I{testing, exact text identity}
2536 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2537 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2538 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2539 Differences in white space are not counted.
2541 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2543 For example, the following macro pushes a register or number on the
2544 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2546 \c %macro  pushparam 1
2548 \c   %ifidni %1,ip
2549 \c         call    %%label
2550 \c   %%label:
2551 \c   %else
2552 \c         push    %1
2553 \c   %endif
2555 \c %endmacro
2557 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2558 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2559 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2560 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2563 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: Testing Token
2564 Types\I{testing, token types}
2566 Some macros will want to perform different tasks depending on
2567 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2568 example, a string output macro might want to be able to cope with
2569 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2570 string.
2572 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2573 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2574 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2575 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2576 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2578 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2579 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2581 \c %macro writefile 2-3+
2583 \c   %ifstr %2
2584 \c         jmp     %%endstr
2585 \c     %if %0 = 3
2586 \c       %%str:    db      %2,%3
2587 \c     %else
2588 \c       %%str:    db      %2
2589 \c     %endif
2590 \c       %%endstr: mov     dx,%%str
2591 \c                 mov     cx,%%endstr-%%str
2592 \c   %else
2593 \c                 mov     dx,%2
2594 \c                 mov     cx,%3
2595 \c   %endif
2596 \c                 mov     bx,%1
2597 \c                 mov     ah,0x40
2598 \c                 int     0x21
2600 \c %endmacro
2602 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2603 the following two ways:
2605 \c         writefile [file], strpointer, length
2606 \c         writefile [file], "hello", 13, 10
2608 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2609 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2610 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2611 it itself and works out the address and length for itself.
2613 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2614 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2615 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2616 which case, all but the first two would be lumped together into
2617 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2619 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2620 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2621 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2622 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2625 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2627 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2628 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2629 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2630 the right macros by means of code like this:
2632 \c %ifdef SOME_MACRO
2633 \c     ; do some setup
2634 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2635 \c     ; do some different setup
2636 \c %else
2637 \c     %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2638 \c %endif
2640 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2641 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2642 having to wait until the program crashes on being run and then not
2643 knowing what went wrong.
2646 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2648 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2649 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2650 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2651 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2653 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2654 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2655 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2656 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2658 \c %assign i 0
2659 \c %rep    64
2660 \c         inc     word [table+2*i]
2661 \c %assign i i+1
2662 \c %endrep
2664 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2665 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2666 \c{[table+126]}.
2668 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2669 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2670 terminate the loop, like this:
2672 \c fibonacci:
2673 \c %assign i 0
2674 \c %assign j 1
2675 \c %rep 100
2676 \c %if j > 65535
2677 \c     %exitrep
2678 \c %endif
2679 \c         dw j
2680 \c %assign k j+i
2681 \c %assign i j
2682 \c %assign j k
2683 \c %endrep
2685 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2687 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2688 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2689 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2690 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2691 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2692 be gradually used up and other applications to start crashing.
2695 \H{include} \i{Including Other Files}
2697 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2698 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2699 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2701 \c %include "macros.mac"
2703 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2704 file containing the \c{%include} directive.
2706 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2707 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2708 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2709 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2710 line using the \c{-i} option.
2712 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2713 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2714 the form
2716 \c %ifndef MACROS_MAC
2717 \c     %define MACROS_MAC
2718 \c     ; now define some macros
2719 \c %endif
2721 then including the file more than once will not cause errors,
2722 because the second time the file is included nothing will happen
2723 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2725 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2726 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2727 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2730 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2732 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2733 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2734 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2735 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2736 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2737 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2738 able to nest these loops.
2740 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2741 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2742 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2743 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2744 define labels that are local to a particular context on the stack.
2747 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2748 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2750 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2751 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2752 which is the name of the context. For example:
2754 \c %push    foobar
2756 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2757 have several contexts on the stack with the same name: they can
2758 still be distinguished.
2760 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2761 context from the context stack and destroys it, along with any
2762 labels associated with it.
2765 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2767 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2768 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2769 is used to define a label which is local to the context on the top
2770 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2771 above could be implemented by means of:
2773 \c %macro repeat 0
2775 \c     %push   repeat
2776 \c     %$begin:
2778 \c %endmacro
2780 \c %macro until 1
2782 \c         j%-1    %$begin
2783 \c     %pop
2785 \c %endmacro
2787 and invoked by means of, for example,
2789 \c         mov     cx,string
2790 \c         repeat
2791 \c         add     cx,3
2792 \c         scasb
2793 \c         until   e
2795 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2796 in \c{AL}.
2798 If you need to define, or access, labels local to the context
2799 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2800 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2803 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2805 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2806 a particular context, in just the same way:
2808 \c %define %$localmac 3
2810 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2811 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2812 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2815 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2817 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2818 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2819 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2820 have the side effect of destroying all context-local labels and
2821 macros associated with the context that was just popped.
2823 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2824 with a different name, without touching the associated macros and
2825 labels. So you could replace the destructive code
2827 \c %pop
2828 \c %push   newname
2830 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2833 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2835 This example makes use of almost all the context-stack features,
2836 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2837 implement a block IF statement as a set of macros.
2839 \c %macro if 1
2841 \c     %push if
2842 \c     j%-1  %$ifnot
2844 \c %endmacro
2846 \c %macro else 0
2848 \c   %ifctx if
2849 \c         %repl   else
2850 \c         jmp     %$ifend
2851 \c         %$ifnot:
2852 \c   %else
2853 \c         %error  "expected `if' before `else'"
2854 \c   %endif
2856 \c %endmacro
2858 \c %macro endif 0
2860 \c   %ifctx if
2861 \c         %$ifnot:
2862 \c         %pop
2863 \c   %elifctx      else
2864 \c         %$ifend:
2865 \c         %pop
2866 \c   %else
2867 \c         %error  "expected `if' or `else' before `endif'"
2868 \c   %endif
2870 \c %endmacro
2872 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2873 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2874 that the macros are issued in the right order (for example, not
2875 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2876 not.
2878 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2879 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2880 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2881 to do different things depending on whether the context on top of
2882 the stack is \c{if} or \c{else}.
2884 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2885 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2886 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2887 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2888 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2890 A sample usage of these macros might look like:
2892 \c         cmp     ax,bx
2894 \c         if ae
2895 \c                cmp     bx,cx
2897 \c                if ae
2898 \c                        mov     ax,cx
2899 \c                else
2900 \c                        mov     ax,bx
2901 \c                endif
2903 \c         else
2904 \c                cmp     ax,cx
2906 \c                if ae
2907 \c                        mov     ax,cx
2908 \c                endif
2910 \c         endif
2912 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2913 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2914 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2915 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2918 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2920 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2921 when it starts to process any source file. If you really need a
2922 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2923 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything but
2924 context-local preprocessor variables and single-line macros.
2926 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2927 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2928 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2929 described here.
2932 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__}, \i\c{__NASM_MINOR__},
2933 \i\c{__NASM_SUBMINOR__} and \i\c{___NASM_PATCHLEVEL__}: \i{NASM Version}
2935 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__},
2936 \c{__NASM_SUBMINOR__} and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} expand to the
2937 major, minor, subminor and patch level parts of the \i{version
2938 number of NASM} being used. So, under NASM 0.98.32p1 for
2939 example, \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0, \c{__NASM_MINOR__}
2940 would be defined as 98, \c{__NASM_SUBMINOR__} would be defined to 32,
2941 and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} would be defined as 1.
2944 \S{stdmacverid} \i\c{__NASM_VERSION_ID__}: \i{NASM Version ID}
2946 The single-line macro \c{__NASM_VERSION_ID__} expands to a dword integer
2947 representing the full version number of the version of nasm being used.
2948 The value is the equivalent to \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__},
2949 \c{__NASM_SUBMINOR__} and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} concatenated to
2950 produce a single doubleword. Hence, for 0.98.32p1, the returned number
2951 would be equivalent to:
2953 \c         dd      0x00622001
2957 \c         db      1,32,98,0
2959 Note that the above lines are generate exactly the same code, the second
2960 line is used just to give an indication of the order that the separate
2961 values will be present in memory.
2964 \S{stdmacverstr} \i\c{__NASM_VER__}: \i{NASM Version string}
2966 The single-line macro \c{__NASM_VER__} expands to a string which defines
2967 the version number of nasm being used. So, under NASM 0.98.32 for example,
2969 \c         db      __NASM_VER__
2971 would expand to
2973 \c         db      "0.98.32"
2976 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2978 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2979 name and line number containing the current instruction. The macro
2980 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2981 current input file (which may change through the course of assembly
2982 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2983 numeric constant giving the current line number in the input file.
2985 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2986 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2987 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2988 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2989 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2990 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2991 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2992 here'. You could then write a macro
2994 \c %macro  notdeadyet 0
2996 \c         push    eax
2997 \c         mov     eax,__LINE__
2998 \c         call    stillhere
2999 \c         pop     eax
3001 \c %endmacro
3003 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
3004 find the crash point.
3007 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
3009 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
3010 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
3011 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
3012 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
3014 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
3015 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
3016 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
3017 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
3018 issued, you are defining the structure, and should define fields
3019 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
3020 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
3022 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
3023 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
3025 \c struc   mytype
3027 \c   mt_long:      resd    1
3028 \c   mt_word:      resw    1
3029 \c   mt_byte:      resb    1
3030 \c   mt_str:       resb    32
3032 \c endstruc
3034 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
3035 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
3036 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
3037 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
3039 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
3040 effect of allowing structures to work with the local label
3041 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
3042 more than one structure, you can define the above structure like this:
3044 \c struc mytype
3046 \c   .long:        resd    1
3047 \c   .word:        resw    1
3048 \c   .byte:        resb    1
3049 \c   .str:         resb    32
3051 \c endstruc
3053 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
3054 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
3056 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
3057 support any form of period notation to refer to the elements of a
3058 structure once you have one (except the above local-label notation),
3059 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
3060 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
3061 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
3062 ax,[mystruc+mytype.word]}.
3065 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
3066 \i{Instances of Structures}
3068 Having defined a structure type, the next thing you typically want
3069 to do is to declare instances of that structure in your data
3070 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
3071 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
3072 you code something like this:
3074 \c mystruc:
3075 \c     istruc mytype
3077 \c         at mt_long, dd      123456
3078 \c         at mt_word, dw      1024
3079 \c         at mt_byte, db      'x'
3080 \c         at mt_str,  db      'hello, world', 13, 10, 0
3082 \c     iend
3084 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
3085 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
3086 specified structure field, and then to declare the specified data.
3087 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
3088 they were specified in the structure definition.
3090 If the data to go in a structure field requires more than one source
3091 line to specify, the remaining source lines can easily come after
3092 the \c{AT} line. For example:
3094 \c         at mt_str,  db      123,134,145,156,167,178,189
3095 \c                     db      190,100,0
3097 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
3098 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
3099 line:
3101 \c         at mt_str
3102 \c                 db      'hello, world'
3103 \c                 db      13,10,0
3106 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
3108 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
3109 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
3110 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
3111 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
3113 \c         align   4               ; align on 4-byte boundary
3114 \c         align   16              ; align on 16-byte boundary
3115 \c         align   8,db 0          ; pad with 0s rather than NOPs
3116 \c         align   4,resb 1        ; align to 4 in the BSS
3117 \c         alignb  4               ; equivalent to previous line
3119 Both macros require their first argument to be a power of two; they
3120 both compute the number of additional bytes required to bring the
3121 length of the current section up to a multiple of that power of two,
3122 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
3123 perform the alignment.
3125 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
3126 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
3127 second argument is specified, the two macros are equivalent.
3128 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
3129 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
3130 except for special purposes.
3132 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
3133 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
3134 power of two, or if their second argument generates more than one
3135 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
3136 thing.
3138 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
3139 be used within structure definitions:
3141 \c struc mytype2
3143 \c   mt_byte:
3144 \c         resb 1
3145 \c         alignb 2
3146 \c   mt_word:
3147 \c         resw 1
3148 \c         alignb 4
3149 \c   mt_long:
3150 \c         resd 1
3151 \c   mt_str:
3152 \c         resb 32
3154 \c endstruc
3156 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
3157 relative to the base of the structure.
3159 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
3160 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
3161 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
3162 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
3163 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
3164 check that the section's alignment characteristics are sensible for
3165 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
3168 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
3170 The following preprocessor directives may only be used when TASM
3171 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch
3172 (This switch is described in \k{opt-t}.)
3174 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
3176 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
3178 \b\c{%local}  (see \k{local})
3181 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
3183 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of
3184 parameters passed on the stack. Stack based parameter passing
3185 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.
3187 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this
3188 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly
3189 convenient to use and is not TASM compatible. Here is an example
3190 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
3192 \c some_function:
3194 \c     %push     mycontext        ; save the current context
3195 \c     %stacksize large           ; tell NASM to use bp
3196 \c     %arg      i:word, j_ptr:word
3198 \c         mov     ax,[i]
3199 \c         mov     bx,[j_ptr]
3200 \c         add     ax,[bx]
3201 \c         ret
3203 \c     %pop                       ; restore original context
3205 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds
3206 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the
3207 sum in the ax register. See \k{pushpop} for an explanation of
3208 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
3211 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
3213 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the
3214 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.
3215 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and
3216 \c{%local} directives. The \c{%stacksize} directive takes one
3217 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
3219 \c %stacksize flat
3221 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing
3222 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
3223 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
3225 \c %stacksize large
3227 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
3228 assumes that a far form of call was used to get to this address
3229 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
3231 \c %stacksize small
3233 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
3234 different from \c{large} because it also assumes that the old value
3235 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER}
3236 instruction). In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and
3237 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
3238 may have been allocated by \c{ENTER}. This form is probably most
3239 useful when used in combination with the \c{%local} directive
3240 (see \k{local}).
3243 \S{local} \i\c{%local} Directive
3245 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
3246 temporary stack variables allocated in a stack frame. Automatic
3247 local variables in C are an example of this kind of variable. The
3248 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
3249 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive
3250 (see \k{arg}). It allows simplified reference to variables on the
3251 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER}
3252 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
3253 An example of its use is the following:
3255 \c silly_swap:
3257 \c     %push mycontext             ; save the current context
3258 \c     %stacksize small            ; tell NASM to use bp
3259 \c     %assign %$localsize 0       ; see text for explanation
3260 \c     %local old_ax:word, old_dx:word
3262 \c         enter   %$localsize,0   ; see text for explanation
3263 \c         mov     [old_ax],ax     ; swap ax & bx
3264 \c         mov     [old_dx],dx     ; and swap dx & cx
3265 \c         mov     ax,bx
3266 \c         mov     dx,cx
3267 \c         mov     bx,[old_ax]
3268 \c         mov     cx,[old_dx]
3269 \c         leave                   ; restore old bp
3270 \c         ret                     ;
3272 \c     %pop                        ; restore original context
3274 The \c{%$localsize} variable is used internally by the
3275 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the
3276 current context before the \c{%local} directive may be used.
3277 Failure to do so will result in one expression syntax error for
3278 each \c{%local} variable declared. It then may be used in
3279 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
3280 as shown in the example.
3282 \H{otherpreproc} \i{Other Preprocessor Directives}
3284 NASM also has preprocessor directives which allow access to
3285 information from external sources. Currently they include:
3287 The following preprocessor directive is supported to allow NASM to
3288 correctly handle output of the cpp C language preprocessor.
3290 \b\c{%line} enables NAsM to correctly handle the output of the cpp
3291 C language preprocessor (see \k{line}).
3293 \b\c{%!} enables NASM to read in the value of an environment variable,
3294 which can then be used in your program (see \k{getenv}).
3296 \S{line} \i\c{%line} Directive
3298 The \c{%line} directive is used to notify NASM that the input line
3299 corresponds to a specific line number in another file.  Typically
3300 this other file would be an original source file, with the current
3301 NASM input being the output of a pre-processor.  The \c{%line}
3302 directive allows NASM to output messages which indicate the line
3303 number of the original source file, instead of the file that is being
3304 read by NASM.
3306 This preprocessor directive is not generally of use to programmers,
3307 by may be of interest to preprocessor authors.  The usage of the
3308 \c{%line} preprocessor directive is as follows:
3310 \c %line nnn[+mmm] [filename]
3312 In this directive, \c{nnn} indentifies the line of the original source
3313 file which this line corresponds to.  \c{mmm} is an optional parameter
3314 which specifies a line increment value; each line of the input file
3315 read in is considered to correspond to \c{mmm} lines of the original
3316 source file.  Finally, \c{filename} is an optional parameter which
3317 specifies the file name of the original source file.
3319 After reading a \c{%line} preprocessor directive, NASM will report
3320 all file name and line numbers relative to the values specified
3321 therein.
3324 \S{getenv} \i\c{%!}\c{<env>}: Read an environment variable.
3326 The \c{%!<env>} directive makes it possible to read the value of an
3327 environment variable at assembly time. This could, for example, be used
3328 to store the contents of an environment variable into a string, which
3329 could be used at some other point in your code.
3331 For example, suppose that you have an environment variable \c{FOO}, and
3332 you want the contents of \c{FOO} to be embedded in your program. You
3333 could do that as follows:
3335 \c %define FOO    %!FOO
3336 \c %define quote   '
3338 \c tmpstr  db      quote FOO quote
3340 At the time of writing, this will generate an "unterminated string"
3341 warning at the time of defining "quote", and it will add a space
3342 before and after the string that is read in. I was unable to find
3343 a simple workaround (although a workaround can be created using a
3344 multi-line macro), so I believe that you will need to either learn how
3345 to create more complex macros, or allow for the extra spaces if you
3346 make use of this feature in that way.
3349 \C{directive} \i{Assembler Directives}
3351 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
3352 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
3353 directives. These are described in this chapter.
3355 NASM's directives come in two types: \I{user-level
3356 directives}\e{user-level} directives and \I{primitive
3357 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
3358 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
3359 recommend that users use the user-level forms of the directives,
3360 which are implemented as macros which call the primitive forms.
3362 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
3363 directives are not.
3365 In addition to the universal directives described in this chapter,
3366 each object file format can optionally supply extra directives in
3367 order to control particular features of that file format. These
3368 \I{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
3369 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
3372 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
3374 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
3375 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
3376 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
3377 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
3379 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
3380 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
3381 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
3382 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
3383 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
3384 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
3385 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
3387 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
3388 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
3389 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
3390 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
3391 device drivers and boot loader software.
3393 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
3394 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
3395 assembler will generate incorrect code because it will be writing
3396 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
3398 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
3399 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
3400 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
3401 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
3402 using 16-bit data need an 0x66 and those working on 16-bit addresses
3403 need an 0x67.
3405 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
3406 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
3407 which has no function other than to call the primitive form.
3409 Note that the space is neccessary, \c{BITS32} will \e{not} work!
3411 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
3413 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
3414 `\c{BITS 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
3417 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
3418 Sections}
3420 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
3421 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
3422 which section of the output file the code you write will be
3423 assembled into. In some object file formats, the number and names of
3424 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
3425 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
3426 define a new section, if you try to switch to a section that does
3427 not (yet) exist.
3429 The Unix object formats, and the \c{bin} object format (but see
3430 \k{multisec}, all support
3431 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
3432 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
3433 format, by contrast, does not recognise these section names as being
3434 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3435 name that has one.
3438 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3440 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3441 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3442 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3443 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3444 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3445 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3446 it. So the user-level directive
3448 \c         SECTION .text
3450 expands to the two lines
3452 \c %define __SECT__        [SECTION .text]
3453 \c         [SECTION .text]
3455 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3456 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3457 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3459 \c %macro  writefile 2+
3461 \c         [section .data]
3463 \c   %%str:        db      %2
3464 \c   %%endstr:
3466 \c         __SECT__
3468 \c         mov     dx,%%str
3469 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
3470 \c         mov     bx,%1
3471 \c         mov     ah,0x40
3472 \c         int     0x21
3474 \c %endmacro
3476 This form of the macro, once passed a string to output, first
3477 switches temporarily to the data section of the file, using the
3478 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3479 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3480 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3481 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3482 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3483 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3484 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3485 code in any of several separate code sections.
3488 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3490 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3491 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3492 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3493 given absolute address. The only instructions you can use in this
3494 mode are the \c{RESB} family.
3496 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3498 \c absolute 0x1A
3500 \c     kbuf_chr    resw    1
3501 \c     kbuf_free   resw    1
3502 \c     kbuf        resw    16
3504 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3505 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3506 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3508 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3509 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3511 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3512 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3514 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3515 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3516 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3517 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3519 \c         org     100h               ; it's a .COM program
3521 \c         jmp     setup              ; setup code comes last
3523 \c         ; the resident part of the TSR goes here
3524 \c setup:
3525 \c         ; now write the code that installs the TSR here
3527 \c absolute setup
3529 \c runtimevar1     resw    1
3530 \c runtimevar2     resd    20
3532 \c tsr_end:
3534 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3535 after the setup has finished running, the space it took up can be
3536 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3537 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3538 needs to be made resident.
3541 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3543 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3544 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3545 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3546 defined in some other module and needs to be referred to by this
3547 one. Not every object-file format can support external variables:
3548 the \c{bin} format cannot.
3550 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3551 argument is the name of a symbol:
3553 \c extern  _printf
3554 \c extern  _sscanf,_fscanf
3556 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3557 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3558 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3559 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3560 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3561 by means of the directive
3563 \c extern  _variable:wrt dgroup
3565 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3566 only in that it can take only one argument at a time: the support
3567 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3569 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3570 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3571 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3574 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3576 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3577 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3578 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3579 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3580 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3582 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3583 the definition of the symbol.
3585 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3586 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3587 \c{GLOBAL} directive. For example:
3589 \c global _main
3590 \c _main:
3591 \c         ; some code
3593 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3594 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3595 example, lets you specify whether global data items are functions or
3596 data:
3598 \c global  hashlookup:function, hashtable:data
3600 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3601 user-level form only in that it can take only one argument at a
3602 time.
3605 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3607 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3608 A common variable is much like a global variable declared in the
3609 uninitialised data section, so that
3611 \c common  intvar  4
3613 is similar in function to
3615 \c global  intvar
3616 \c section .bss
3618 \c intvar  resd    1
3620 The difference is that if more than one module defines the same
3621 common variable, then at link time those variables will be
3622 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3623 at the same piece of memory.
3625 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3626 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3627 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3628 specify the alignment requirements of a common variable:
3630 \c common  commvar  4:near  ; works in OBJ
3631 \c common  intarray 100:4   ; works in ELF: 4 byte aligned
3633 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3634 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3635 only one argument at a time.
3638 \H{CPU} \i\c{CPU}: Defining CPU Dependencies
3640 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3641 are available on the specified CPU.
3643 Options are:
3645 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3647 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3649 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3651 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3653 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3655 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3657 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3659 \b\c{CPU 686}           P6 instruction set
3661 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3663 \b\c{CPU P2}            Same as 686
3665 \b\c{CPU P3}            Pentium III (Katmai) instruction sets
3667 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3669 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3671 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3673 \b\c{CPU PRESCOTT}      Prescott instruction set
3675 \b\c{CPU IA64}          IA64 CPU (in x86 mode) instruction set
3677 All options are case insensitive.  All instructions will be selected
3678 only if they apply to the selected CPU or lower.  By default, all
3679 instructions are available.
3682 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3684 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3685 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3686 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3687 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3688 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3689 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3691 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3692 output file based on the input file name and the chosen output
3693 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3694 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3695 name, and substituting an extension defined by the output format.
3696 The extensions are given with each format below.
3699 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3701 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3702 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3703 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3704 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3705 is also useful for \i{operating system} and \i{boot loader}
3706 development.
3708 The \c{bin} format supports \i{multiple section names}. For details of
3709 how nasm handles sections in the \c{bin} format, see \k{multisec}.
3711 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3712 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3713 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3714 directive.
3716 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3717 leaves your file name as it is once the original extension has been
3718 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3719 into a binary file called \c{binprog}.
3722 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3724 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3725 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3726 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3727 the program begins at when it is loaded into memory.
3729 For example, the following code will generate the longword
3730 \c{0x00000104}:
3732 \c         org     0x100
3733 \c         dd      label
3734 \c label:
3736 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3737 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3738 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3739 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3740 offset which is added to all internal address references within the
3741 section; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3742 does. See \k{proborg} for further comments.
3745 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3746 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3748 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3749 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3750 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3751 end of the section-definition line. For example,
3753 \c section .data   align=16
3755 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3756 aligned on a 16-byte boundary.
3758 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3759 section start address must be forced to zero. The alignment value
3760 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3761 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3764 \S{multisec} \i\c{Multisection}\I{bin, multisection} support for the BIN format.
3766 The \c{bin} format allows the use of multiple sections, of arbitrary names, 
3767 besides the "known" \c{.text}, \c{.data}, and \c{.bss} names.
3769 \b Sections may be designated \i\c{progbits} or \i\c{nobits}. Default 
3770 is \c{progbits} (except \c{.bss}, which defaults to \c{nobits}, 
3771 of course).
3773 \b Sections can be aligned at a specified boundary following the previous 
3774 section with \c{align=}, or at an arbitrary byte-granular position with 
3775 \i\c{start=}.
3777 \b Sections can be given a virtual start address, which will be used 
3778 for the calculation of all memory references within that section 
3779 with \i\c{vstart=}.
3781 \b Sections can be ordered using \i\c{follows=}\c{<section>} or 
3782 \i\c{vfollows=}\c{<section>} as an alternative to specifying an explicit 
3783 start address.
3785 \b Arguments to \c{org}, \c{start}, \c{vstart}, and \c{align=} are 
3786 critical expressions. See \k{crit}. E.g. \c{align=(1 << ALIGN_SHIFT)} 
3787 - \c{ALIGN_SHIFT} must be defined before it is used here.
3789 \b Any code which comes before an explicit \c{SECTION} directive
3790 is directed by default into the \c{.text} section.
3792 \b If an \c{ORG} statement is not given, \c{ORG 0} is used 
3793 by default.
3795 \b The \c{.bss} section will be placed after the last \c{progbits} 
3796 section, unless \c{start=}, \c{vstart=}, \c{follows=}, or \c{vfollows=} 
3797 has been specified.
3799 \b All sections are aligned on dword boundaries, unless a different 
3800 alignment has been specified.
3802 \b Sections may not overlap.
3804 \b Nasm creates the \c{section.<secname>.start} for each section, 
3805 which may be used in your code.
3807 \S{map}\i{Map files}
3809 Map files can be generated in \c{-f bin} format by means of the \c{[map]} 
3810 option. Map types of \c{all} (default), \c{brief}, \c{sections}, \c{segments}, 
3811 or \c{symbols} may be specified. Output may be directed to \c{stdout} 
3812 (default), \c{stderr}, or a specified file. E.g.
3813 \c{[map symbols myfile.map]}. No "user form" exists, the square
3814 brackets must be used.
3817 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3819 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3820 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3821 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3822 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3824 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3826 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3827 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3828 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3829 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3830 file format.
3832 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3833 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3834 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3836 If your source file contains code before specifying an explicit
3837 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3838 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3840 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3841 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3842 address of the segment. So, for example:
3844 \c segment data
3846 \c dvar:   dw      1234
3848 \c segment code
3850 \c function:
3851 \c         mov     ax,data         ; get segment address of data
3852 \c         mov     ds,ax           ; and move it into DS
3853 \c         inc     word [dvar]     ; now this reference will work
3854 \c         ret
3856 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3857 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3858 like
3860 \c extern  foo
3862 \c       mov   ax,seg foo            ; get preferred segment of foo
3863 \c       mov   ds,ax
3864 \c       mov   ax,data               ; a different segment
3865 \c       mov   es,ax
3866 \c       mov   ax,[ds:foo]           ; this accesses `foo'
3867 \c       mov   [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3870 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3871 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3873 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3874 directive to allow you to specify various properties of the segment
3875 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3876 end of the segment-definition line. For example,
3878 \c segment code private align=16
3880 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3881 segment, and requires that the portion of it described in this code
3882 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3884 The available qualifiers are:
3886 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3887 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3888 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3889 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3890 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3891 than stuck end-to-end.
3893 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3894 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3895 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3896 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3897 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3898 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3899 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3900 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3901 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3903 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3904 indicates to the linker that segments of the same class should be
3905 placed near each other in the output file. The class name can be any
3906 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3908 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3909 as an argument, and provides overlay information to an
3910 overlay-capable linker.
3912 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3913 the effect of recording the choice in the object file and also
3914 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3915 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3917 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3918 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3919 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3920 defines the group if it is not already defined.
3922 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3923 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3924 are currently known to make sensible use of this feature;
3925 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3926 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3927 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3929 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3930 class, no overlay, and \c{USE16}.
3933 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3935 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3936 single segment register can be used to refer to all the segments in
3937 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3938 you can code
3940 \c segment data
3942 \c         ; some data
3944 \c segment bss
3946 \c         ; some uninitialised data
3948 \c group dgroup data bss
3950 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3951 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3952 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3953 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3954 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3955 segment register.
3957 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3958 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3959 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3960 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3961 base rather than the segment base.
3963 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3964 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3965 segment which is part of more than one group will default to being
3966 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3968 A group does not have to contain any segments; you can still make
3969 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3970 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3971 \c{FLAT} with no segments in it.
3974 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3976 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3977 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3978 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3979 segment, group and symbol names that are written to the object file
3980 to be forced to upper case just before being written. Within a
3981 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3982 be written entirely in upper case if desired.
3984 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3987 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3988 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3990 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3991 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3992 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3993 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3995 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3996 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3997 wish to import and the name of the library you wish to import it
3998 from. For example:
4000 \c     import  WSAStartup wsock32.dll
4002 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
4003 known in the library you are importing it from, in case this is not
4004 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
4005 once you have imported it. For example:
4007 \c     import  asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
4010 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
4011 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
4013 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
4014 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
4015 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
4016 using the \c{EXPORT} directive.
4018 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
4019 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
4020 optional second parameter (separated by white space from the first)
4021 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
4022 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
4023 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
4024 off.
4026 Further parameters can be given to define attributes of the exported
4027 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
4028 space. If further parameters are given, the external name must also
4029 be specified, even if it is the same as the internal name. The
4030 available attributes are:
4032 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
4033 resident by the system loader. This is an optimisation for
4034 frequently used symbols imported by name.
4036 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
4037 does not make use of any initialised data.
4039 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
4040 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
4041 between 32-bit and 16-bit segments.
4043 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
4044 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
4045 the desired number.
4047 For example:
4049 \c     export  myfunc
4050 \c     export  myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
4051 \c     export  myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
4052 \c     export  myfunc myfunc resident parm=23 nodata
4055 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
4056 Point}
4058 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
4059 define the program entry point, where execution will begin when the
4060 program is run. If the object file that defines the entry point is
4061 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
4062 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
4063 begin.
4066 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
4067 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
4069 If you declare an external symbol with the directive
4071 \c     extern  foo
4073 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
4074 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
4075 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
4076 \c{foo} you will usually need to do something like
4078 \c         mov     ax,seg foo      ; get preferred segment base
4079 \c         mov     es,ax           ; move it into ES
4080 \c         mov     ax,[es:foo]     ; and use offset `foo' from it
4082 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
4083 is going to be accessible from a given segment or group, say
4084 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
4085 simply code
4087 \c         mov     ax,[foo wrt dgroup]
4089 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
4090 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
4091 alternative form
4093 \c     extern  foo:wrt dgroup
4095 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
4096 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
4097 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
4098 \c{foo wrt dgroup}.
4100 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
4101 to make externals appear to be relative to any group or segment in
4102 your program. It can also be applied to common variables: see
4103 \k{objcommon}.
4106 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
4107 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
4109 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
4110 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
4111 specify which your variables should be by the use of the syntax
4113 \c common  nearvar 2:near   ; `nearvar' is a near common
4114 \c common  farvar  10:far   ; and `farvar' is far
4116 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
4117 OMF specification says that they are declared as a number of
4118 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
4119 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
4120 five-byte elements or one ten-byte element.
4122 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
4123 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
4124 the variable size, to match when resolving common variables declared
4125 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
4126 the element size on your far common variables. This is done by the
4127 following syntax:
4129 \c common  c_5by2  10:far 5        ; two five-byte elements
4130 \c common  c_2by5  10:far 2        ; five two-byte elements
4132 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
4133 keyword is not required when an element size is specified, since
4134 only far commons may have element sizes at all. So the above
4135 declarations could equivalently be
4137 \c common  c_5by2  10:5            ; two five-byte elements
4138 \c common  c_2by5  10:2            ; five two-byte elements
4140 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
4141 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
4142 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
4144 \c common  foo     10:wrt dgroup
4145 \c common  bar     16:far 2:wrt data
4146 \c common  baz     24:wrt data:6
4149 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
4151 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
4152 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
4153 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
4154 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
4156 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
4158 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
4159 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
4160 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
4161 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
4162 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
4163 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
4164 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
4165 files that Win32 linkers can generate correct output from.
4168 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
4169 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
4171 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
4172 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4173 and properties of sections you declare. Section types and properties
4174 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
4175 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
4176 these qualifiers.
4178 The available qualifiers are:
4180 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
4181 code section. This marks the section as readable and executable, but
4182 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
4183 section is code.
4185 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
4186 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
4187 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
4188 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
4190 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
4191 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
4192 constants in it.
4194 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
4195 which is not included in the executable file by the linker, but may
4196 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
4197 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
4198 linker to interpret the contents of the section as command-line
4199 options.
4201 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4202 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
4203 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
4204 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
4205 request a greater section alignment than this. If alignment is not
4206 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
4207 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
4208 for data (and BSS) sections.
4209 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
4210 alignment), though the value does not matter.
4212 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4213 qualifiers are:
4215 \c section .text    code  align=16
4216 \c section .data    data  align=4
4217 \c section .rdata   rdata align=8
4218 \c section .bss     bss   align=4
4220 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
4223 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
4225 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
4226 linking with the \i{DJGPP} linker.
4228 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4230 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
4231 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
4232 the \c{info} section type are not supported.
4235 \H{elffmt} \i\c{elf}: \I{ELF}\I{linux, elf}\i{Executable and Linkable
4236 Format} Object Files
4238 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
4239 Format) object files, as used by Linux as well as \i{Unix System V},
4240 including \i{Solaris x86}, \i{UnixWare} and \i{SCO Unix}. \c{elf}
4241 provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4244 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
4245 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
4247 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
4248 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4249 and properties of sections you declare. Section types and properties
4250 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
4251 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
4252 overridden by these qualifiers.
4254 The available qualifiers are:
4256 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
4257 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
4258 which is not, such as an informational or comment section.
4260 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
4261 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
4262 which should not.
4264 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
4265 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
4266 not.
4268 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
4269 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
4270 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
4271 contents given, such as a BSS section.
4273 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4274 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
4275 requirements of the section.
4277 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4278 qualifiers are:
4280 \c section .text    progbits  alloc  exec    nowrite  align=16
4281 \c section .rodata  progbits  alloc  noexec  nowrite  align=4
4282 \c section .data    progbits  alloc  noexec  write    align=4
4283 \c section .bss     nobits    alloc  noexec  write    align=4
4284 \c section other    progbits  alloc  noexec  nowrite  align=1
4286 (Any section name other than \c{.text}, \c{.rodata}, \c{.data} and
4287 \c{.bss} is treated by default like \c{other} in the above code.)
4290 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
4291 Symbols and \i\c{WRT}
4293 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
4294 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
4295 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
4296 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
4297 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
4299 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
4300 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
4301 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
4302 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
4303 types.
4305 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
4306 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
4307 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
4308 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
4310 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
4311 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
4312 beginning of the current section to the global offset table.
4313 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
4314 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
4315 result to get the real address of the GOT.
4317 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
4318 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
4319 the specified location, so that adding on the address of the GOT
4320 would give the real address of the location you wanted.
4322 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
4323 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
4324 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
4325 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
4326 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
4327 address of the symbol.
4329 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
4330 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
4331 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
4332 only use this in contexts which would generate a PC-relative
4333 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
4334 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
4335 entries absolutely.
4337 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
4338 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
4339 relative to the start of the section and then adding on the offset
4340 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
4341 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
4342 peculiarity of the dynamic linker.
4344 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
4345 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
4348 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
4349 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
4351 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
4352 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
4353 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
4354 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
4355 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
4356 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
4357 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
4358 to specify these features.
4360 You can specify whether a global variable is a function or a data
4361 object by suffixing the name with a colon and the word
4362 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
4363 \c{data}.) For example:
4365 \c global   hashlookup:function, hashtable:data
4367 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
4368 \c{hashtable} as a data object.
4370 You can also specify the size of the data associated with the
4371 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
4372 forward references) after the type specifier. Like this:
4374 \c global  hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
4376 \c hashtable:
4377 \c         db this,that,theother  ; some data here
4378 \c .end:
4380 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
4381 place that information into the \c{ELF} symbol table.
4383 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
4384 writing shared library code. For more information, see
4385 \k{picglobal}.
4388 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive
4389 \I{COMMON, elf extensions to}
4391 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
4392 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
4393 common variables. This is done by putting a number (which must be a
4394 power of two) after the name and size of the common variable,
4395 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
4396 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
4398 \c common  dwordarray 128:4
4400 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
4401 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
4404 \S{elf16} 16-bit code and ELF
4405 \I{ELF, 16-bit code and}
4407 The \c{ELF32} specification doesn't provide relocations for 8- and
4408 16-bit values, but the GNU \c{ld} linker adds these as an extension.
4409 NASM can generate GNU-compatible relocations, to allow 16-bit code to
4410 be linked as ELF using GNU \c{ld}. If NASM is used with the
4411 \c{-w+gnu-elf-extensions} option, a warning is issued when one of
4412 these relocations is generated.
4414 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\I{linux, a.out}\c{a.out} Object Files
4416 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form used
4417 by early Linux systems (current Linux systems use ELF, see
4418 \k{elffmt}.) These differ from other \c{a.out} object files in that
4419 the magic number in the first four bytes of the file is
4420 different; also, some implementations of \c{a.out}, for example
4421 NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
4422 implementation does not.
4424 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4426 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
4427 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
4428 extensions to any standard directives. It supports only the three
4429 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4432 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
4433 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
4435 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
4436 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
4437 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
4438 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
4439 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
4440 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
4441 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
4443 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4445 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
4446 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
4447 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
4448 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
4449 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
4451 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
4452 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
4453 this.
4456 \H{as86fmt} \c{as86}: \i{Minix}/Linux\I{linux, as86} \i\c{as86} Object Files
4458 The Minix/Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard
4459 object file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
4460 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
4461 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
4462 itself \c{a.out}.
4464 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
4465 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4467 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
4468 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
4469 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
4470 directives. It supports only the three \i{standard section names}
4471 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4474 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
4475 Format}
4477 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
4478 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
4479 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
4480 format the internal structure of the assembler.
4482 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
4483 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
4484 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
4485 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
4487 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
4488 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
4489 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
4490 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
4491 execute an RDF executable under Linux.
4493 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
4494 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4497 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
4499 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
4500 library to be linked to the module, either at load time or run time.
4501 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
4502 which is the name of the module:
4504 \c     library  mylib.rdl
4507 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
4509 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
4510 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
4511 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
4512 of current module:
4514 \c     module  mymodname
4516 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
4517 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
4518 To avoid it, you should start module names with \I{$, prefix}\c{$}, like:
4520 \c     module  $kernel.core
4523 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4524 rdf extensions to}
4526 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4527 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4528 telling the linker do not strip it from target executable or library
4529 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4530 is a procedure (function) or data object.
4532 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4533 symbol exported:
4535 \c     global  sys_open:export
4537 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4538 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4540 \c     global  sys_open:export proc
4542 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4543 or \i\c{object} to the directive:
4545 \c     global  kernel_ticks:export data
4548 \S{rdfimpt} \c{rdf} Extensions to the \c{EXTERN} directive\I{EXTERN,
4549 rdf extensions to}
4551 By default the \c{EXTERN} directive in \c{RDOFF} declares a "pure external" 
4552 symbol (i.e. the static linker will complain if such a symbol is not resolved).
4553 To declare an "imported" symbol, which must be resolved later during a dynamic
4554 linking phase, \c{RDOFF} offers an additional \c{import} modifier. As in
4555 \c{GLOBAL}, you can also specify whether an imported symbol is a procedure
4556 (function) or data object. For example:
4558 \c     library $libc
4559 \c     extern  _open:import
4560 \c     extern  _printf:import proc
4561 \c     extern  _errno:import data
4563 Here the directive \c{LIBRARY} is also included, which gives the dynamic linker
4564 a hint as to where to find requested symbols.
4567 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4569 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4570 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4571 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4572 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4574 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4575 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4576 transactions between the main body of NASM and the output-format
4577 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4578 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4579 of the various requests the main program makes of the output driver,
4580 and in what order they happen.
4582 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4584 \c nasm -f dbg filename.asm
4586 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4587 However, this will not work well on files which were designed for a
4588 different object format, because each object format defines its own
4589 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4590 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4591 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4592 native object format selected:
4594 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4595 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4597 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4598 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4599 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4600 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4601 the final diagnostic output.
4603 This workaround will still typically not work for programs intended
4604 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4605 directives have side effects of defining the segment and group names
4606 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4607 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4608 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4609 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4611 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4612 them all to its output file.
4615 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4617 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4618 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4619 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4620 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4621 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4624 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4626 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4627 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4628 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4629 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4630 support the \c{.COM} format.
4632 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4633 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4634 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4635 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4636 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4637 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4638 Yann Guidon for contributing the code for this.
4640 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4641 future releases.
4644 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4646 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4647 by linking \c{.OBJ} files together.
4649 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4650 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4651 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4652 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4653 An LZH archiver can be found at
4654 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4655 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4656 sources) called \i{FREELINK}, available from
4657 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4658 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4659 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4660 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4661 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4663 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4664 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4665 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4666 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4667 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4668 field in the output file header; if more than one defines a start
4669 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4671 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4672 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4673 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4674 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4675 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4676 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4678 \c segment code
4680 \c ..start:
4681 \c         mov     ax,data
4682 \c         mov     ds,ax
4683 \c         mov     ax,stack
4684 \c         mov     ss,ax
4685 \c         mov     sp,stacktop
4687 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4688 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4689 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4690 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4691 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4692 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4693 execute on.
4695 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4696 beginning of this code, which means that will be the entry point
4697 into the resulting executable file.
4699 \c         mov     dx,hello
4700 \c         mov     ah,9
4701 \c         int     0x21
4703 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4704 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4705 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4706 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4708 \c         mov     ax,0x4c00
4709 \c         int     0x21
4711 This terminates the program using another DOS system call.
4713 \c segment data
4715 \c hello:  db      'hello, world', 13, 10, '$'
4717 The data segment contains the string we want to display.
4719 \c segment stack stack
4720 \c         resb 64
4721 \c stacktop:
4723 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4724 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4725 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4726 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4727 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4728 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4729 type \c{STACK}.
4731 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4732 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4733 world' and then exit.
4736 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4738 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4739 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4740 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4741 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4742 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4743 \c{.EXE} files.
4745 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4746 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4747 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4749 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4750 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4751 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4752 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4753 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4754 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4755 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4756 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4757 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4759 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4760 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4761 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4762 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4763 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4764 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4765 explicitly issue one of your own.
4767 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4768 since this would require a relocation in the header, and things
4769 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4770 base by copying it out of \c{CS} instead.
4772 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4773 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4774 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4775 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4776 \c{EXE_stack 64}.
4778 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4779 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4780 \c{binexe.asm}.
4783 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4785 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4786 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4787 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4788 output format.
4791 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4793 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4794 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4795 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4796 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4797 like
4799 \c         org 100h
4801 \c section .text
4803 \c start:
4804 \c         ; put your code here
4806 \c section .data
4808 \c         ; put data items here
4810 \c section .bss
4812 \c         ; put uninitialised data here
4814 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4815 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4816 you want to and the code will still end up at the front of the file
4817 where it belongs.
4819 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4820 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4821 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4822 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4823 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4824 run.
4826 To assemble the above program, you should use a command line like
4828 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4830 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4831 explicit output file name were specified, so you have to override it
4832 and give the desired file name.
4835 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4837 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4838 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4839 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4840 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4841 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4842 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4843 file.
4845 If you do this, you need to take care of several things:
4847 \b The first object file containing code should start its code
4848 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4849 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4850 segment, so that the linker or converter program does not have to
4851 adjust address references within the file when generating the
4852 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4853 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4854 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4855 in MASM-compatible assemblers.
4857 \b You don't need to define a stack segment.
4859 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4860 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4861 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4862 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4865 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4867 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4868 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4869 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4870 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4871 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4872 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4873 your code segment.
4875 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4876 the various routines inside the driver which do the work. This
4877 structure should be defined at the start of the code segment, even
4878 though it is not actually code.
4880 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4881 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4882 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4883 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4886 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4888 This section covers the basics of writing assembly routines that
4889 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4890 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4891 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4894 \S{16cunder} External Symbol Names
4896 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4897 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4898 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4899 appears in the C program. So, for example, the function a C
4900 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4901 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4902 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4903 not have to worry about name clashes with C symbols.
4905 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4906 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4908 \c %macro  cglobal 1
4910 \c   global  _%1
4911 \c   %define %1 _%1
4913 \c %endmacro
4915 \c %macro  cextern 1
4917 \c   extern  _%1
4918 \c   %define %1 _%1
4920 \c %endmacro
4922 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4923 \c{%rep} construct could solve this.)
4925 If you then declare an external like this:
4927 \c cextern printf
4929 then the macro will expand it as
4931 \c extern  _printf
4932 \c %define printf _printf
4934 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4935 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4937 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4938 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4939 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4941 Also see \k{opt-pfix}.
4943 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4945 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4946 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4947 writing for. This means you have to keep track of the following
4948 things:
4950 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4951 functions are near. This means that function pointers, when stored
4952 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4953 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4954 never changes its value, and always gives the segment part of the
4955 full function address), and that functions are called using ordinary
4956 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4957 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4958 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4959 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4961 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4962 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4963 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4964 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4965 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4966 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4967 \c{CALL FAR} to call external routines.
4969 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4970 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4971 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4972 segment part of the full data item address).
4974 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4975 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4976 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4977 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4978 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4979 pointers you are passed.
4981 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4982 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4983 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4984 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4985 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4987 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4988 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4989 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4990 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4991 and global data items can both be accessed easily without changing
4992 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4993 segments. However, some memory models (though not the standard
4994 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4995 same value to be removed. Be careful about functions' local
4996 variables in this latter case.
4998 In models with a single code segment, the segment is called
4999 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
5000 to be linked into the same place as the main code segment. In models
5001 with a single data segment, or with a default data segment, it is
5002 called \i\c{_DATA}.
5005 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
5007 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
5008 16-bit programs is as follows. In the following description, the
5009 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
5010 doing the calling and the function which gets called.
5012 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5013 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5014 argument specified to the function is pushed last).
5016 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
5017 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
5018 memory model.
5020 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5021 actually necessary, in functions which do not need to access their
5022 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5023 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5024 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5025 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5026 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
5027 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
5029 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5030 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5031 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5032 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
5033 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
5034 a large-model (far) function, the segment part of the return address
5035 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
5036 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
5037 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
5038 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
5039 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
5040 parameters in reverse order means that the function knows where to
5041 find its first parameter, which tells it the number and type of the
5042 remaining ones.
5044 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5045 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5046 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5048 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5049 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5050 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
5051 compiler) returned in \c{ST0}.
5053 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5054 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5055 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
5056 memory model.
5058 \b When the caller regains control from the callee, the function
5059 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5060 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
5061 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5062 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5063 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5064 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5065 removing.
5067 It is instructive to compare this calling convention with that for
5068 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
5069 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
5070 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
5071 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
5072 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
5073 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
5074 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
5075 which means that a compiler can give better guarantees about
5076 sequence points without performance suffering.
5078 Thus, you would define a function in C style in the following way.
5079 The following example is for small model:
5081 \c global  _myfunc
5083 \c _myfunc:
5084 \c         push    bp
5085 \c         mov     bp,sp
5086 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5087 \c         mov     bx,[bp+4]       ; first parameter to function
5089 \c         ; some more code
5091 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5092 \c         pop     bp
5093 \c         ret
5095 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
5096 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
5097 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
5098 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
5099 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
5100 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
5102 At the other end of the process, to call a C function from your
5103 assembly code, you would do something like this:
5105 \c extern  _printf
5107 \c       ; and then, further down...
5109 \c       push    word [myint]        ; one of my integer variables
5110 \c       push    word mystring       ; pointer into my data segment
5111 \c       call    _printf
5112 \c       add     sp,byte 4           ; `byte' saves space
5114 \c       ; then those data items...
5116 \c segment _DATA
5118 \c myint         dw    1234
5119 \c mystring      db    'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5121 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
5122 code
5124 \c     int myint = 1234;
5125 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5127 In large model, the function-call code might look more like this. In
5128 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
5129 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
5130 it first.
5132 \c       push    word [myint]
5133 \c       push    word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5134 \c       push    word mystring       ; ... offset of "mystring"
5135 \c       call    far _printf
5136 \c       add    sp,byte 6
5138 The integer value still takes up one word on the stack, since large
5139 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
5140 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
5141 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
5142 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
5143 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
5144 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
5145 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
5146 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
5147 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
5148 word of parameters.
5151 \S{16cdata} Accessing Data Items
5153 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5154 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5155 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5156 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5157 accessed from assembler as
5159 \c extern _i
5161 \c         mov ax,[_i]
5163 And to declare your own integer variable which C programs can access
5164 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5165 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5167 \c global  _j
5169 \c _j      dw      0
5171 To access a C array, you need to know the size of the components of
5172 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
5173 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5174 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
5175 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5176 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
5177 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
5178 \c{float}, and 8 for \c{double}.
5180 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5181 the base of the structure to the field you are interested in. You
5182 can either do this by converting the C structure definition into a
5183 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
5184 one offset and using just that.
5186 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5187 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5188 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
5189 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5190 Typically, you might find that a structure like
5192 \c struct {
5193 \c     char c;
5194 \c     int i;
5195 \c } foo;
5197 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
5198 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
5199 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
5200 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5201 out how your own compiler does it.
5204 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
5206 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
5207 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
5208 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5209 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5210 the work involved in keeping track of the calling convention.
5212 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built
5213 into NASM's preprocessor. See \k{tasmcompat} for details.)
5215 An example of an assembly function using the macro set is given
5216 here:
5218 \c proc    _nearproc
5220 \c %$i     arg
5221 \c %$j     arg
5222 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5223 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5224 \c         add     ax,[bx]
5226 \c endproc
5228 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
5229 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5230 integer. It returns \c{i + *j}.
5232 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5233 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5234 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5235 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5236 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5237 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5238 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5240 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
5241 compact-model code) by default. You can have it generate far
5242 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
5243 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
5244 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
5245 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
5246 dependency on whether data pointers are far or not.
5248 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5249 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
5250 many function parameters will be of type \c{int}.
5252 The large-model equivalent of the above function would look like this:
5254 \c %define FARCODE
5256 \c proc    _farproc
5258 \c %$i     arg
5259 \c %$j     arg     4
5260 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5261 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5262 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5263 \c         add     ax,[bx]
5265 \c endproc
5267 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
5268 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
5269 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
5272 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
5274 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
5275 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
5277 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
5278 not required for Pascal.
5280 \b The memory model is always large: functions are far, data
5281 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
5282 (Actually, some functions are near, but only those functions that
5283 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
5284 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
5285 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
5286 data declared in a Pascal program goes into the default data
5287 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
5288 when control is passed to your assembly code. The only things that
5289 do not live in the default data segment are local variables (they
5290 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
5291 data \e{pointers}, however, are far.
5293 \b The function calling convention is different - described below.
5295 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
5297 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
5298 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
5299 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
5302 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
5304 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
5305 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
5306 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
5307 used to denote the function doing the calling and the function which
5308 gets called.
5310 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5311 after another, in normal order (left to right, so that the first
5312 argument specified to the function is pushed first).
5314 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
5315 control to the callee.
5317 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5318 actually necessary, in functions which do not need to access their
5319 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5320 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5321 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5322 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5323 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
5324 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5326 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5327 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5328 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5329 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
5330 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
5331 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
5332 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
5334 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5335 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5336 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5338 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5339 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5340 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
5341 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
5342 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
5343 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
5344 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
5345 places the returned string value at that location. The pointer is
5346 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
5347 \c{RETF} instruction.
5349 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5350 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5351 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
5352 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
5353 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
5354 to be removed from the stack as a side effect of the return
5355 instruction.
5357 \b When the caller regains control from the callee, the function
5358 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
5359 do nothing further.
5361 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
5362 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
5364 \c global  myfunc
5366 \c myfunc: push    bp
5367 \c         mov     bp,sp
5368 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5369 \c         mov     bx,[bp+8]       ; first parameter to function
5370 \c         mov     bx,[bp+6]       ; second parameter to function
5372 \c         ; some more code
5374 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5375 \c         pop     bp
5376 \c         retf    4               ; total size of params is 4
5378 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
5379 assembly code, you would do something like this:
5381 \c extern  SomeFunc
5383 \c        ; and then, further down...
5385 \c        push   word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5386 \c        push   word mystring       ; ... offset of "mystring"
5387 \c        push   word [myint]        ; one of my variables
5388 \c        call   far SomeFunc
5390 This is equivalent to the Pascal code
5392 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
5393 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
5396 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
5397 Name Restrictions
5399 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
5400 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
5401 reading and understanding the various information contained in a
5402 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
5403 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
5404 restrictions:
5406 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
5407 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
5409 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
5410 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
5412 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
5413 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
5415 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
5416 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
5419 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
5421 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
5422 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
5423 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
5424 definition ensures that functions are far (it implies
5425 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
5426 generated with an operand.
5428 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
5429 argument offsets; you must declare your function's arguments in
5430 reverse order. For example:
5432 \c %define PASCAL
5434 \c proc    _pascalproc
5436 \c %$j     arg 4
5437 \c %$i     arg
5438 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5439 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5440 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5441 \c         add     ax,[bx]
5443 \c endproc
5445 This defines the same routine, conceptually, as the example in
5446 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
5447 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
5448 and the contents of the pointer. The only difference between this
5449 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
5450 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
5451 reverse order.
5454 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
5456 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
5457 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
5458 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
5459 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
5460 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
5461 shared libraries.
5463 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
5464 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
5465 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
5466 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
5467 address space no matter what segment you work relative to, and that
5468 you should ignore all segment registers completely. When writing
5469 flat-model application code, you never need to use a segment
5470 override or modify any segment register, and the code-section
5471 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
5472 space as the data-section addresses you access your variables by and
5473 the stack-section addresses you access local variables and procedure
5474 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
5475 offset part.
5478 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
5480 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
5481 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
5482 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
5485 \S{32cunder} External Symbol Names
5487 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
5488 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
5489 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
5490 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
5491 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
5492 underscore on their assembly-language names.
5494 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
5495 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
5496 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
5497 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
5498 though, the leading underscore should not be used.
5500 See also \k{opt-pfix}.
5502 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
5504 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
5505 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
5506 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
5507 to denote the function doing the calling and the function which gets
5508 called.
5510 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5511 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5512 argument specified to the function is pushed last).
5514 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
5515 control to the callee.
5517 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5518 actually necessary, in functions which do not need to access their
5519 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
5520 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
5521 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
5522 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
5523 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
5524 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5526 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
5527 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
5528 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
5529 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
5530 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
5531 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
5532 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
5533 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
5534 pushing of the parameters in reverse order means that the function
5535 knows where to find its first parameter, which tells it the number
5536 and type of the remaining ones.
5538 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
5539 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5540 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
5542 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5543 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
5544 of the value. Floating-point results are typically returned in
5545 \c{ST0}.
5547 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
5548 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5549 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
5551 \b When the caller regains control from the callee, the function
5552 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5553 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
5554 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5555 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5556 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5557 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5558 removing.
5560 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
5561 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
5562 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
5563 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
5564 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
5565 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
5566 still pushed in right-to-left order.
5568 Thus, you would define a function in C style in the following way:
5570 \c global  _myfunc
5572 \c _myfunc:
5573 \c         push    ebp
5574 \c         mov     ebp,esp
5575 \c         sub     esp,0x40        ; 64 bytes of local stack space
5576 \c         mov     ebx,[ebp+8]     ; first parameter to function
5578 \c         ; some more code
5580 \c         leave                   ; mov esp,ebp / pop ebp
5581 \c         ret
5583 At the other end of the process, to call a C function from your
5584 assembly code, you would do something like this:
5586 \c extern  _printf
5588 \c         ; and then, further down...
5590 \c         push    dword [myint]   ; one of my integer variables
5591 \c         push    dword mystring  ; pointer into my data segment
5592 \c         call    _printf
5593 \c         add     esp,byte 8      ; `byte' saves space
5595 \c         ; then those data items...
5597 \c segment _DATA
5599 \c myint       dd   1234
5600 \c mystring    db   'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5602 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5604 \c     int myint = 1234;
5605 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5608 \S{32cdata} Accessing Data Items
5610 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5611 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5612 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5613 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5614 accessed from assembler as
5616 \c           extern _i
5617 \c           mov eax,[_i]
5619 And to declare your own integer variable which C programs can access
5620 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5621 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5623 \c           global _j
5624 \c _j        dd 0
5626 To access a C array, you need to know the size of the components of
5627 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5628 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5629 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5630 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5631 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5632 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5633 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5634 are also 4 bytes long.
5636 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5637 the base of the structure to the field you are interested in. You
5638 can either do this by converting the C structure definition into a
5639 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5640 one offset and using just that.
5642 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5643 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5644 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5645 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5646 Typically, you might find that a structure like
5648 \c struct {
5649 \c     char c;
5650 \c     int i;
5651 \c } foo;
5653 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5654 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5655 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5656 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5657 out how your own compiler does it.
5660 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5662 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5663 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5664 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5665 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5666 the work involved in keeping track of the calling convention.
5668 An example of an assembly function using the macro set is given
5669 here:
5671 \c proc    _proc32
5673 \c %$i     arg
5674 \c %$j     arg
5675 \c         mov     eax,[ebp + %$i]
5676 \c         mov     ebx,[ebp + %$j]
5677 \c         add     eax,[ebx]
5679 \c endproc
5681 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5682 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5683 integer. It returns \c{i + *j}.
5685 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5686 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5687 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5688 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5689 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5690 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5691 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5693 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5694 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5695 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5698 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5699 Libraries}
5701 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5702 because it contains support for \i{position-independent code}
5703 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5704 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5705 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5707 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5708 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5709 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5710 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5712 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5713 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5714 of the running process. The contents of the library's code section
5715 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5717 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5718 this:
5720 \c         mov     eax,[myvar]             ; WRONG
5722 Instead, the linker provides an area of memory called the
5723 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5724 constant distance from your library's code, so if you can find out
5725 where your library is loaded (which is typically done using a
5726 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5727 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5728 linker-generated entries in the GOT.
5730 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5731 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5732 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5733 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5734 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5735 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5738 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5740 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5741 external symbol:
5743 \c extern  _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5744 \c extern  __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5746 At the beginning of any function in your shared library which plans
5747 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5748 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5749 in this form:
5751 \c func:   push    ebp
5752 \c         mov     ebp,esp
5753 \c         push    ebx
5754 \c         call    .get_GOT
5755 \c .get_GOT:
5756 \c         pop     ebx
5757 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5759 \c         ; the function body comes here
5761 \c         mov     ebx,[ebp-4]
5762 \c         mov     esp,ebp
5763 \c         pop     ebp
5764 \c         ret
5766 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5767 second leading underscore.)
5769 The first two lines of this function are simply the standard C
5770 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5771 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5772 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5773 libraries use this register to store the address of the GOT.
5775 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5776 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5777 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5778 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5779 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5780 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5781 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5782 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5783 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5784 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5785 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5786 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5787 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5788 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5789 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5790 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5792 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5793 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5794 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5796 \c %macro  get_GOT 0
5798 \c         call    %%getgot
5799 \c   %%getgot:
5800 \c         pop     ebx
5801 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5803 \c %endmacro
5805 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5807 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5808 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5809 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5810 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5811 way this works is like this:
5813 \c         lea     eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5815 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5816 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5817 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5818 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5820 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5821 them, they are shared between code modules in the library, but do
5822 not get exported from the library to the program that loaded it.
5823 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5824 can access them in the same way as local variables, using the above
5825 \c{..gotoff} mechanism.
5827 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5828 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5829 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5832 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5834 If your library needs to get at an external variable (external to
5835 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5836 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5837 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5838 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5839 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5840 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5841 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5842 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5843 you would code
5845 \c         mov     eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5847 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5848 linker, when it builds the shared library, collects together every
5849 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5850 has every necessary entry present.
5852 Common variables must also be accessed in this way.
5855 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5857 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5858 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5859 you have to give the size of the data item. This is because the
5860 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5861 entries for any exported functions, and also moves exported data
5862 items away from the library's data section in which they were
5863 declared.
5865 So to export a function to users of the library, you must use
5867 \c global  func:function           ; declare it as a function
5869 \c func:   push    ebp
5871 \c         ; etc.
5873 And to export a data item such as an array, you would have to code
5875 \c global  array:data array.end-array      ; give the size too
5877 \c array:  resd    128
5878 \c .end:
5880 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5881 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5882 end up living in the data section of the main program, rather than
5883 in your library's data section, where you declared it. So you will
5884 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5885 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5886 effectively, it has become).
5888 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5889 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5890 sort of code:
5892 \c dataptr:        dd      global_data_item        ; WRONG
5894 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5895 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5896 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5897 pointing at your data section instead of at the exported global
5898 which resides elsewhere.
5900 Instead of the above code, then, you must write
5902 \c dataptr:        dd      global_data_item wrt ..sym
5904 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5905 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5906 at that address, rather than just relocating by section base.
5908 Either method will work for functions: referring to one of your
5909 functions by means of
5911 \c funcptr:        dd      my_function
5913 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5915 \c funcptr:        dd      my_function wrt .sym
5917 will give the address of the procedure linkage table for the
5918 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5919 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5922 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5924 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5925 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5926 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5927 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5928 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5929 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5930 in the main program can be transparently passed off to their real
5931 destinations.
5933 To call an external routine, you must use another special PIC
5934 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5935 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5936 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5937 ..plt}.
5940 \S{link} Generating the Library File
5942 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5943 you then generate your shared library with a command such as
5945 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5946 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5948 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5949 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5950 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5951 library file name, with a version number, into the library:
5953 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5955 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5956 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5959 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5961 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5962 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5963 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5964 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5965 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5966 one, or jumps between different-size segments.
5969 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5971 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5972 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5973 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5974 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5975 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5976 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5977 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5978 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5980 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5981 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5982 segment, so just coding, for example,
5984 \c         jmp     0x1234:0x56789ABC       ; wrong!
5986 will not work, since the offset part of the address will be
5987 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5988 one.
5990 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5991 generate the required instruction by coding it manually, using
5992 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5993 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5995 \c         jmp     dword 0x1234:0x56789ABC         ; right
5997 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5998 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5999 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
6000 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
6001 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
6002 segment to a 32-bit one.
6004 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
6005 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
6007 \c         jmp     word 0x8765:0x4321      ; 32 to 16 bit
6009 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
6010 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
6011 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
6014 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
6015 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
6017 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
6018 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
6019 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
6020 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
6021 32-bit segment, or vice versa.
6023 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
6024 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
6025 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
6026 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
6028 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
6029 the address, since any effective address containing a 32-bit
6030 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
6032 \c         mov     eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
6033 \c         mov     dword [fs:eax],0x11223344
6035 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
6036 instruction and a register) if you already know the precise offset
6037 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
6038 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
6039 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
6041 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
6042 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
6044 \c         mov     dword [fs:dword my_offset],0x11223344
6046 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
6047 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
6048 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
6050 \c         mov     dword [dword fs:my_offset],0x11223344
6052 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
6053 which controls the size of the data stored at the address, with the
6054 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
6055 address itself. The two can quite easily be different:
6057 \c         mov     word [dword 0x12345678],0x9ABC
6059 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
6060 offset.
6062 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
6063 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
6065 \c         call    dword far [fs:word 0x4321]
6067 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
6068 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
6069 offset), and calls that address.
6072 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
6074 The other way you might want to access data might be using the
6075 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
6076 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
6077 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
6078 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
6080 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
6081 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
6082 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
6083 desired address into \c{ESI} and then code
6085 \c         a32     lodsb
6087 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
6088 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
6089 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
6090 corresponding \c{a16} prefix can be used.
6092 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
6093 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
6094 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
6095 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
6096 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
6097 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
6098 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
6099 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
6100 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
6101 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
6102 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
6103 size from the code segment.
6105 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
6106 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
6107 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
6108 give the value of the segment register being manipulated. To force
6109 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
6110 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
6112 \c         o16 push    ss
6113 \c         o16 push    ds
6115 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
6116 registers into the space which would normally be consumed by pushing
6117 one.
6119 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
6120 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
6123 \C{trouble} Troubleshooting
6125 This chapter describes some of the common problems that users have
6126 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
6127 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
6128 that isn't listed here.
6131 \H{problems} Common Problems
6133 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
6135 We sometimes get `bug' reports about NASM generating inefficient, or
6136 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
6137 deliberate design feature, connected to predictability of output:
6138 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
6139 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
6140 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient form of
6141 the instruction. This isn't a bug, it's user error: if you prefer to
6142 have NASM produce the more efficient code automatically enable
6143 optimization with the \c{-On} option (see \k{opt-On}).
6146 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
6148 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
6149 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
6150 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
6151 longer.
6153 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
6154 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
6155 type of processor the code it is generating will be run on; so it
6156 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
6157 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
6158 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
6159 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
6160 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
6161 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
6162 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
6163 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
6164 instructions should be generated. See \k{opt-On}.
6167 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
6169 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
6170 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
6171 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
6172 sector, people who are used to MASM tend to code
6174 \c         ORG 0
6176 \c         ; some boot sector code
6178 \c         ORG 510
6179 \c         DW 0xAA55
6181 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
6182 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
6183 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
6185 \c         ORG 0
6187 \c         ; some boot sector code
6189 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
6190 \c         DW 0xAA55
6192 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
6193 the output to move the assembly point up to 510. This method also
6194 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
6195 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
6196 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
6197 find out what's wrong with it.
6200 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
6202 The other common problem with the above code is people who write the
6203 \c{TIMES} line as
6205 \c         TIMES 510-$ DB 0
6207 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
6208 the difference between them is also a pure number and can happily be
6209 fed to \c{TIMES}.
6211 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
6212 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
6213 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
6214 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
6215 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
6216 information back to the expression evaluator. So from the
6217 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
6218 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
6219 is also not a pure number, but involves a section base. Values
6220 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
6222 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
6223 line in the form
6225 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
6227 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
6228 and so their difference is a pure number. This will solve the
6229 problem and generate sensible code.
6232 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
6234 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
6235 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
6236 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
6237 \i\c{bugtracker} at
6238 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6239 (click on "Bugs"), or if that fails then through one of the
6240 contacts in \k{contact}.
6242 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
6243 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
6244 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
6245 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
6246 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
6247 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
6248 there.
6250 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
6251 information:
6253 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
6254 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
6256 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
6257 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
6258 you were using the standard distribution binaries out of the
6259 archive. If you were using a locally built executable, try to
6260 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
6261 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
6264 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
6265 it. Give us the precise command line, and the contents of the
6266 \c{NASMENV} environment variable if any.
6268 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
6269 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
6270 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
6271 got, and the exact linker command line. If the problem involves
6272 linking against object files generated by a compiler, tell us what
6273 compiler, what version, and what command line or options you used.
6274 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
6275 with the command-line version of the compiler.)
6277 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
6278 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
6279 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
6280 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
6281 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
6282 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
6283 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
6284 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
6285 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
6286 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
6287 demonstrate the problem is much easier to work with than a
6288 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
6289 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
6291 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
6292 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
6293 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
6294 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
6295 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
6296 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
6297 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
6298 generating'; `the object file produced from this source code crashes
6299 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
6300 should be 77 instead'.
6302 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
6303 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
6304 generates the same file, or whether the problem is related to
6305 portability issues between our development platforms and yours. We
6306 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
6307 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
6308 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
6309 for us.
6311 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
6312 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
6313 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
6314 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
6315 differently from us.
6318 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
6320                   The Netwide Disassembler, NDISASM
6322 \H{ndisintro} Introduction
6325 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
6326 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
6327 complete with a full instruction table, and not make as much use of
6328 it as possible, so here's a disassembler which shares the
6329 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
6331 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
6332 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
6333 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
6334 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
6335 disassembles.
6338 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
6340 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
6341 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
6342 are on a Unix system.
6345 \H{ndisrun} Running NDISASM
6347 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
6349 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
6351 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
6352 provided of course that you remember to specify which it is to work
6353 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
6354 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
6356 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
6357 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
6358 summary of command line options.
6361 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
6363 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
6364 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
6365 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
6366 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
6367 this.
6369 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
6370 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
6371 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
6372 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
6373 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
6375 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
6377 \c        ndisasm -o100h filename.com
6379 will do the trick.
6382 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
6384 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
6385 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
6386 will faithfully plough through the data section, producing machine
6387 instructions wherever it can (although most of them will look
6388 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
6389 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
6390 Then it will reach the code section.
6392 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
6393 instruction from part of the data section, and its file position is
6394 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
6395 entirely possible that another spurious instruction will get
6396 generated, starting with the final byte of the data section, and
6397 then the correct first instruction in the code section will not be
6398 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
6399 ideal.
6401 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
6402 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
6403 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
6404 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
6405 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
6406 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
6407 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
6408 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
6409 the instructions in your code section.
6411 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
6412 in terms of the program origin, not the file position. So if you
6413 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
6416 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
6418 rather than
6420 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
6422 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
6423 to, just by repeating the \c{-s} option.
6426 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
6427 \I\c{auto-sync}
6429 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
6430 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
6431 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
6432 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
6433 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
6434 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
6435 needed.
6437 On the other hand, why should you have to specify the sync point
6438 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
6439 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
6440 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
6442 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
6443 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
6444 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
6445 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
6446 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
6447 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
6448 processed, there isn't much it can do about it...)
6450 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
6451 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
6452 the register contains) or involves a segment address (in which case
6453 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
6454 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
6456 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
6457 points in all the right places, and save you from having to place
6458 any sync points manually. However, it should be stressed that
6459 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
6460 you may still have to place some manually.
6462 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
6463 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
6464 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
6465 options.
6467 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
6468 fluke, something in your data section should disassemble to a
6469 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
6470 sync point in a totally random place, for example in the middle of
6471 one of the instructions in your code section. So you may end up with
6472 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
6473 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
6474 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
6475 suppress disassembly of the data area.
6478 \S{ndisother} Other Options
6480 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
6481 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
6482 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
6483 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
6485 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
6486 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
6487 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
6488 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
6489 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
6490 anyway.
6493 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
6495 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
6496 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
6497 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
6498 developer's site at
6499 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6500 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
6501 new features as well.
6503 Future plans include awareness of which processors certain
6504 instructions will run on, and marking of instructions that are too
6505 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
6506 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
6507 or whatever).
6509 That's All Folks!
6511 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
6513 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
6514 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
6515 one anyway. You have been warned.
6518 \A{iref} x86 Instruction Reference
6520 This appendix provides a complete list of the machine instructions
6521 which NASM will assemble, and a short description of the function of
6522 each one.
6524 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
6525 details of the instructions' function, such as which exceptions they
6526 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
6527 site, \W{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}\c{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}.
6529 Instead, this appendix is intended primarily to provide
6530 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
6531 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
6532 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
6533 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
6534 counter registers should be used if the default is not the one
6535 desired.
6537 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
6538 groups of instructions with similar functions are lumped together in
6539 the same entry. Most of them don't move very far from their
6540 alphabetic position because of this.
6543 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
6545 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
6546 using the following notation:
6548 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
6549 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
6550 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
6551 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
6552 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
6553 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
6554 \c{ECX}) may be specified explicitly.
6556 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
6557 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
6558 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
6559 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
6560 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
6561 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
6562 ESP,BYTE 16} for the latter.
6564 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
6565 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
6566 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
6567 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
6568 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
6569 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
6571 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
6572 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
6573 allowing the normal range of register combinations and effective
6574 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
6575 and \c{memoffs32}.
6577 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
6578 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
6579 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
6580 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
6583 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
6585 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
6586 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
6587 following way:
6589 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
6590 that number.
6592 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
6593 one of the operands to the instruction is a register, and the
6594 `register value' of that register should be added to the hex number
6595 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
6596 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
6597 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
6598 given in \k{iref-rv}.
6600 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
6601 that the instruction name has a condition code suffix, and the
6602 numeric representation of the condition code should be added to the
6603 hex number to produce the generated byte. For example, the code
6604 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
6605 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6606 representations are given in \k{iref-cc}.
6608 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6609 of the operands to the instruction is a memory address or register
6610 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6611 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6612 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6613 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6614 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6615 addresses is given in \k{iref-ea}.
6617 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6618 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6619 register, and that an effective address should be generated with the
6620 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6621 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6622 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6623 \k{iref-rv}.
6625 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6626 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6627 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6628 doubleword respectively.
6630 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6631 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6632 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6633 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6634 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6635 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6636 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6638 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6639 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6640 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6641 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6642 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6643 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6644 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6646 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6647 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6648 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6649 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6650 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6651 32}.
6653 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6654 indicate the address size of the given form of the instruction.
6655 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6656 required.
6659 \S{iref-rv} Register Values
6661 Where an instruction requires a register value, it is already
6662 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6663 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6664 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6665 there is no problem with registers of different types sharing an
6666 encoding value.
6668 The encodings for the various classes of register are:
6670 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6671 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6674 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6675 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6677 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6678 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6679 \c{EDI} is 7.
6681 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6682 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6684 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6685 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6686 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6688 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6689 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6690 is 7.
6692 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6693 and \c{CR4} is 4.
6695 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6696 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6698 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6699 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6701 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6702 is also the register value for that register.)
6705 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6707 The available condition codes are given here, along with their
6708 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6709 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6711 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6712 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6713 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6715 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6717 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6718 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6720 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6721 and \c{NZ} are 5.
6723 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6724 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6726 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6728 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6729 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6731 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6732 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6734 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6735 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6736 \c{NLE} are 15.
6738 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6739 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6741 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6742 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6743 in \k{iref-Flags}
6746 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6748 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6749 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6750 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6751 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6752 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6753 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6754 The instructions that use this will give details of what the various
6755 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6756 is happening.
6758 \c Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result   QNaN
6759 \c  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   if NaN   Signal
6760 \c         ing               B Is 2nd Operand         Operand  Invalid
6762 \c EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6764 \c LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6766 \c LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6767 \c                or-equal
6769 \c ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6770 \c               than                          Operands,
6771 \c                                             Use LT
6773 \c ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6774 \c               than-or-equal                 Operands,
6775 \c                                             Use LE
6777 \c UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6779 \c NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6781 \c NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6782 \c               than
6784 \c NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6785 \c               than-or-
6786 \c               equal
6788 \c ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6789 \c               than                          Operands,
6790 \c                                             Use NLT
6792 \c ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6793 \c               than-                         Operands,
6794 \c               or-equal                      Use NLE
6796 \c ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6798 The unordered relationship is true when at least one of the two
6799 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6801 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6802 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6803 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6804 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6805 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6806 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6807 format.
6810 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6812 The status flags provide some information about the result of the
6813 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6814 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6815 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6817 There are 6 status flags:
6819 \c CF - Carry flag.
6821 Set if an arithmetic operation generates a
6822 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6823 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6824 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6825 arithmetic.
6827 \c PF - Parity flag.
6829 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6830 number of 1 bits; cleared otherwise.
6832 \c AF - Adjust flag.
6834 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6835 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6836 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6838 \c ZF - Zero flag.
6840 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6842 \c SF - Sign flag.
6844 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6845 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6846 indicates a negative value.)
6848 \c OF - Overflow flag.
6850 Set if the integer result is too large a positive number or too
6851 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6852 destination operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6853 overflow condition for signed-integer (two's complement) arithmetic.
6856 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6858 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6859 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6860 displacement field.
6862 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6863 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6864 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6865 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6866 not relevant to the effective address being encoded, and either
6867 contains an extension to the instruction opcode or the register
6868 value of another operand.
6870 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6871 rather than a memory access. This is always done by setting the
6872 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6873 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6874 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6875 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6876 displacement field are both absent.
6878 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6879 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6880 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6881 given below) are:
6883 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6884 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6886 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6887 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6888 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6889 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6890 means \c{BX} only.
6892 However, there is a special case:
6894 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6895 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6896 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6897 long, and no registers are added to the displacement.
6899 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6900 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6901 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6902 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6904 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6905 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6906 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6908 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6909 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6911 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6912 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6913 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6914 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6915 scaling of registers to be added to the displacement.
6917 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6918 registers (an optional base register, and an optional index register
6919 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6920 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6921 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6922 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6924 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6925 register.
6927 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6928 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6929 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6931 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6932 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6933 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6935 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6937 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6938 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6939 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6940 long, and no registers are added to the displacement.
6942 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6943 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6944 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6945 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6946 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6947 still processed in the normal way).
6950 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6952 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6953 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6955 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6956 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6957 instructions run on all processors above the given type; those that
6958 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6959 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6960 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6961 capability.
6963 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6964 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6965 3DNow! instruction set are documented as such.
6967 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6968 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6969 extended MMX instruction set.
6971 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6972 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6973 including 486DX, Pentium and above).
6975 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6976 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6977 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6978 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6980 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6981 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6983 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6984 management instruction. Many of these may only be used in protected
6985 mode, or only at privilege level zero.
6987 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6988 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6989 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6990 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6992 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6993 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6994 be supported on any given machine.
6996 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6997 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6998 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
7001 \H{iref-inst} x86 Instruction Set
7004 \S{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
7005 Adjustments
7007 \c AAA                           ; 37                   [8086]
7009 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
7011 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
7012 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
7014 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
7015 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
7017 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
7018 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
7019 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
7020 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
7021 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
7022 \k{insDAA}.
7024 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
7025 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
7026 register: by means of examining the value in the low nibble of
7027 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
7028 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
7029 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
7030 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
7031 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
7033 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
7034 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
7035 \c{ADD}.
7037 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
7038 have multiplied two decimal digits together and left the result
7039 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
7040 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
7041 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
7042 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
7043 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
7045 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
7046 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
7047 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
7048 be changed.
7051 \S{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
7053 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
7054 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
7055 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
7057 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
7058 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
7059 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
7061 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
7062 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
7063 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
7065 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
7066 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
7068 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
7069 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
7070 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
7072 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
7073 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
7074 its destination (first) operand. The destination operand can be a
7075 register or a memory location. The source operand can be a register,
7076 a memory location or an immediate value.
7078 The flags are set according to the result of the operation: in
7079 particular, the carry flag is affected and can be used by a
7080 subsequent \c{ADC} instruction.
7082 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7083 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7084 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7085 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7086 form of the instruction.
7088 To add two numbers without also adding the contents of the carry
7089 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
7092 \S{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
7094 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
7095 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
7096 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
7098 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
7099 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
7100 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
7102 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /7 ib             [8086]
7103 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /7 iw         [8086]
7104 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /7 id         [386]
7106 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /7 ib         [8086]
7107 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /7 ib         [386]
7109 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
7110 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
7111 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
7113 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
7114 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
7115 The destination operand can be a register or a memory location.
7116 The source operand can be a register, a memory location or an
7117 immediate value.
7119 The flags are set according to the result of the operation: in
7120 particular, the carry flag is affected and can be used by a
7121 subsequent \c{ADC} instruction.
7123 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7124 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7125 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7126 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7127 form of the instruction.
7130 \S{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
7132 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7134 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
7135 FP value pairs.
7137 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
7138 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
7140 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7141 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7144 \S{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
7146 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
7148 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
7149 FP value pairs
7151 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
7152 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
7153 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
7154 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
7156 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7157 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7160 \S{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
7162 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
7164 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
7165 and destination operands and stores the double-precision FP result
7166 in the destination operand.
7168 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
7169 \c    dst[64-127) remains unchanged.
7171 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7172 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
7175 \S{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
7177 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7179 \c{ADDSS} adds the low single-precision FP values from the source
7180 and destination operands and stores the single-precision FP result
7181 in the destination operand.
7183 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
7184 \c    dst[32-127] remains unchanged.
7186 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7187 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
7190 \S{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
7192 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
7193 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
7194 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
7196 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
7197 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
7198 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
7200 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
7201 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
7202 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
7204 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
7205 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
7207 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
7208 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
7209 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
7211 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
7212 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
7213 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
7214 destination (first) operand. The destination operand can be a
7215 register or a memory location. The source operand can be a register,
7216 a memory location or an immediate value.
7218 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7219 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7220 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7221 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7222 form of the instruction.
7224 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
7225 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
7228 \S{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
7229 Packed Double-Precision FP Values
7231 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7233 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
7234 floating-point values in the destination register, and then
7235 performs a logical AND between the two double-precision
7236 floating-point values in the source operand and the temporary
7237 inverted result, storing the result in the destination register.
7239 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
7240 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
7242 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7243 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7246 \S{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
7247 Packed Single-Precision FP Values
7249 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
7251 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
7252 floating-point values in the destination register, and then
7253 performs a logical AND between the four single-precision
7254 floating-point values in the source operand and the temporary
7255 inverted result, storing the result in the destination register.
7257 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
7258 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
7259 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
7260 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
7262 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7263 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7266 \S{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
7268 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7270 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
7271 floating point values in the source and destination operand, and
7272 stores the result in the destination register.
7274 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
7275 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
7277 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7278 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7281 \S{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
7283 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
7285 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
7286 floating point values in the source and destination operand, and
7287 stores the result in the destination register.
7289 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
7290 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
7291 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
7292 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
7294 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7295 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7298 \S{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
7300 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
7302 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
7303 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
7304 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
7305 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
7306 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
7307 change had to be made.
7310 \S{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
7312 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
7313 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
7315 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
7316 containing two signed values of the same size as its first operand
7317 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
7318 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
7319 register passed as its first operand is less than the first of the
7320 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
7321 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
7324 \S{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
7326 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
7327 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
7329 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
7330 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
7332 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
7333 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
7334 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
7335 contents of the destination operand are undefined. If the source
7336 operand is zero, the zero flag is set.
7338 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
7339 instead, so it finds the most significant set bit.
7341 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
7342 significant). The destination operand can only be a register.
7343 The source operand can be a register or a memory location.
7346 \S{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
7348 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
7350 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
7351 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
7352 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
7353 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
7354 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
7357 \S{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
7359 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
7360 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
7361 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
7362 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
7364 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
7365 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
7366 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
7367 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
7369 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
7370 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
7371 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
7372 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
7374 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
7375 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
7376 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
7377 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
7379 These instructions all test one bit of their first operand, whose
7380 index is given by the second operand, and store the value of that
7381 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
7382 to 15 or 31 (most significant).
7384 In addition to storing the original value of the bit into the carry
7385 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
7386 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
7387 not modify its operands.
7389 The destination can be a register or a memory location. The source can
7390 be a register or an immediate value.
7392 If the destination operand is a register, the bit offset should be
7393 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
7394 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
7395 by the processor.
7397 If the destination operand is a memory location, then an immediate
7398 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
7399 is in a register, then it can be anything within the signed range of
7400 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
7403 \S{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
7405 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
7406 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
7407 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
7408 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
7409 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
7410 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
7411 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
7413 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
7414 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
7415 stack, and then jumping to a given address.
7417 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
7418 call, i.e. a destination segment address is specified in the
7419 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
7420 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
7422 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
7423 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
7424 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
7425 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
7427 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
7428 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
7429 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7431 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
7432 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7433 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7434 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
7435 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
7437 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
7438 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7439 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7440 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7441 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
7443 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
7444 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
7445 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
7447 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7448 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7449 is not strictly necessary.
7452 \S{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
7454 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
7455 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
7457 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
7458 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
7460 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
7461 by replicating the top bit of the original value to fill the
7462 extended one.
7464 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
7465 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
7466 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
7467 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
7468 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
7471 \S{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
7473 \c CLC                           ; F8                   [8086]
7474 \c CLD                           ; FC                   [8086]
7475 \c CLI                           ; FA                   [8086]
7476 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
7478 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
7479 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
7480 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
7481 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
7483 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
7484 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
7485 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
7488 \S{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
7490 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
7492 \c{CLFLUSH} invalidates the cache line that contains the linear address
7493 specified by the source operand from all levels of the processor cache
7494 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
7495 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
7496 to memory before invalidation. The source operand points to a
7497 byte-sized memory location.
7499 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
7500 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
7501 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
7502 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
7505 \S{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
7507 \c CMC                           ; F5                   [8086]
7509 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
7510 to 1, and vice versa.
7513 \S{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
7515 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
7516 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
7518 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
7519 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
7520 it does nothing.
7522 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
7524 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
7525 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7526 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7527 conditional moves are supported.
7530 \S{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
7532 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
7533 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
7534 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
7536 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
7537 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
7538 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
7540 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /7 ib             [8086]
7541 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /7 iw         [8086]
7542 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /7 id         [386]
7544 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /7 ib         [8086]
7545 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /7 ib         [386]
7547 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
7548 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
7549 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
7551 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
7552 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
7553 taken place, but does not store the result of the subtraction
7554 anywhere.
7556 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7557 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7558 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7559 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7560 form of the instruction.
7562 The destination operand can be a register or a memory location. The
7563 source can be a register, memory location or an immediate value of
7564 the same size as the destination.
7567 \S{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
7568 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
7569 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
7571 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7573 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7574 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7575 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7576 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7577 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7578 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7579 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7580 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7582 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
7583 FP values in the source and destination operands, and returns the
7584 result of the comparison in the destination register. The result of
7585 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7586 all 0s (comparison false).
7588 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7589 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7591 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7592 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7593 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7594 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7595 \c{Condition Predicates} are:
7597 \c EQ     0   Equal
7598 \c LT     1   Less-than
7599 \c LE     2   Less-than-or-equal
7600 \c UNORD  3   Unordered
7601 \c NE     4   Not-equal
7602 \c NLT    5   Not-less-than
7603 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7604 \c ORD    7   Ordered
7606 For more details of the comparison predicates, and details of how
7607 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7610 \S{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7611 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7612 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7614 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE]
7616 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE]
7617 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE]
7618 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE]
7619 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE]
7620 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE]
7621 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE]
7622 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE]
7623 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE]
7625 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7626 FP values in the source and destination operands, and returns the
7627 result of the comparison in the destination register. The result of
7628 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7629 all 0s (comparison false).
7631 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7632 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7634 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7635 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7636 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7637 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7638 \c{Condition Predicates} are:
7640 \c EQ     0   Equal
7641 \c LT     1   Less-than
7642 \c LE     2   Less-than-or-equal
7643 \c UNORD  3   Unordered
7644 \c NE     4   Not-equal
7645 \c NLT    5   Not-less-than
7646 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7647 \c ORD    7   Ordered
7649 For more details of the comparison predicates, and details of how
7650 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7653 \S{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7655 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7656 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7657 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7659 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7660 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7661 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7662 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7663 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7665 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7666 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7667 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7668 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7670 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7671 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7672 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7673 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7675 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7676 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7677 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7679 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7680 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7681 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7682 first unequal or equal byte is found.
7685 \S{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7686 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7687 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7689 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7691 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7692 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7693 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7694 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7695 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7696 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7697 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7698 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7700 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7701 FP values in the source and destination operands, and returns the
7702 result of the comparison in the destination register. The result of
7703 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7704 all 0s (comparison false).
7706 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7707 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7709 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7710 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7711 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7712 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7713 \c{Condition Predicates} are:
7715 \c EQ     0   Equal
7716 \c LT     1   Less-than
7717 \c LE     2   Less-than-or-equal
7718 \c UNORD  3   Unordered
7719 \c NE     4   Not-equal
7720 \c NLT    5   Not-less-than
7721 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7722 \c ORD    7   Ordered
7724 For more details of the comparison predicates, and details of how
7725 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7728 \S{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7729 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7730 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7732 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE]
7734 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE]
7735 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE]
7736 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE]
7737 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE]
7738 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE]
7739 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE]
7740 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE]
7741 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE]
7743 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7744 FP values in the source and destination operands, and returns the
7745 result of the comparison in the destination register. The result of
7746 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7747 all 0s (comparison false).
7749 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7750 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7752 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7753 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7754 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7755 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7756 \c{Condition Predicates} are:
7758 \c EQ     0   Equal
7759 \c LT     1   Less-than
7760 \c LE     2   Less-than-or-equal
7761 \c UNORD  3   Unordered
7762 \c NE     4   Not-equal
7763 \c NLT    5   Not-less-than
7764 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7765 \c ORD    7   Ordered
7767 For more details of the comparison predicates, and details of how
7768 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7771 \S{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7773 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7774 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7775 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7777 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7778 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7779 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7781 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7782 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7783 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7784 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7786 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7787 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7788 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7789 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7790 clears the zero flag and copies the destination register to AL, AX or EAX.
7792 The destination can be either a register or a memory location. The
7793 source is a register.
7795 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7796 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7797 value in shared memory, for example, you might load the value into
7798 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7799 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7800 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7801 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7802 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7803 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7804 another processor has modified the value in between your load and
7805 your attempted store, the store does not happen, and you are
7806 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7807 and try again.
7810 \S{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7812 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7814 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7815 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7816 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7817 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7818 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7820 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7821 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7822 environments.
7825 \S{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7827 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7829 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7830 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7831 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7832 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7834 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7835 an \c{XMM} register or a memory location.
7837 The flags are set according to the following rules:
7839 \c    Result          Flags        Values
7841 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7842 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7843 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7844 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7847 \S{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7849 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE]
7851 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7852 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7853 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7854 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7856 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7857 an \c{XMM} register or a memory location.
7859 The flags are set according to the following rules:
7861 \c    Result          Flags        Values
7863 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7864 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7865 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7866 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7869 \S{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7871 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7873 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7874 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7875 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7876 input contents of \c{EAX}.
7878 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7879 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7880 (memory modification, flag modification, register modification) of
7881 previous instructions have been completed before the next
7882 instruction gets fetched.
7884 The information returned is as follows:
7886 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7887 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7888 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7889 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7890 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7891 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7893 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7894 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7895 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7896 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7897 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7898 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7899 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7901 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7902 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7903 Buffers).
7905 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7906 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7909 \S{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7910 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7912 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7914 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7915 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7916 operand.
7918 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7919 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7920 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7923 \S{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7924 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7926 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7928 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7929 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7930 operand.
7932 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7933 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7935 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7938 \S{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7939 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7941 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7943 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7944 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7945 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7946 set to all 0s.
7948 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7949 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7951 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7954 \S{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7955 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7957 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7959 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7960 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7961 operand.
7963 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7964 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7966 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7969 \S{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7970 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7972 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7974 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7975 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7976 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7977 destination is set to all 0s.
7979 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7980 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7982 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7985 \S{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7986 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7988 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7990 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7991 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7992 operand.
7994 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7995 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7997 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8000 \S{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
8001 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
8003 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE]
8005 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
8006 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
8007 of the destination operand. The high quadword of the destination
8008 remains unchanged.
8010 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8011 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
8013 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8016 \S{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
8017 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8019 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8021 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
8022 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
8024 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8025 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8027 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8030 \S{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
8031 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
8033 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
8035 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
8036 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
8037 operand.
8039 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8040 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
8041 is a register, the input values are in the low quadword.
8043 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8046 \S{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
8047 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8049 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE]
8051 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
8052 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
8053 operand.
8055 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8056 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8057 source is a register, the input values are in the low quadword.
8059 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8062 \S{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
8063 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
8065 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8067 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
8068 operand to a signed doubleword in the destination operand.
8070 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8071 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8072 source is a register, the input value is in the low quadword.
8074 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8077 \S{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
8078 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
8080 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE]
8082 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
8083 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
8084 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
8086 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8087 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8088 source is a register, the input value is in the low quadword.
8090 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8093 \S{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
8094 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
8096 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8098 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
8099 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
8100 operand. The high quadword is left unchanged.
8102 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8103 a general purpose register or a 32-bit memory location.
8105 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8108 \S{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
8109 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
8111 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
8113 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
8114 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
8115 The upper 3 doublewords are left unchanged.
8117 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8118 a general purpose register or a 32-bit memory location.
8120 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8123 \S{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
8124 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
8126 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8128 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
8129 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
8130 operand. The upper quadword is left unchanged.
8132 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8133 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8134 register, the input value is contained in the low doubleword.
8136 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8139 \S{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
8140 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
8142 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE]
8144 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
8145 operand to a signed doubleword in the destination operand.
8147 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8148 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
8149 source is a register, the input value is in the low doubleword.
8151 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8154 \S{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
8155 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8157 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8159 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
8160 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
8161 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
8162 quadword is set to all 0s.
8164 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8165 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8167 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8170 \S{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
8171 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8173 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8175 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
8176 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
8177 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8179 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8180 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8182 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8185 \S{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
8186 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8188 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8190 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
8191 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
8192 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8194 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8195 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8197 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8200 \S{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
8201 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8203 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE]
8205 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
8206 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
8207 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
8208 the source is a register, the input values are in the low quadword.
8210 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8211 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
8212 is a register, the input value is in the low quadword.
8214 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8217 \S{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
8218 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
8220 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
8222 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
8223 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
8224 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8226 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8227 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
8228 register, the input value is in the low quadword.
8230 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8233 \S{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
8234 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
8236 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE]
8238 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
8239 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
8240 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8242 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8243 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8244 register, the input value is in the low doubleword.
8246 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8249 \S{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
8251 \c DAA                           ; 27                   [8086]
8252 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
8254 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
8255 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
8256 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
8257 equivalents, see \k{insAAA}.
8259 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
8260 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
8261 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
8262 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
8263 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
8264 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
8265 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
8266 of digits.
8268 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
8269 instructions rather than \c{ADD}.
8272 \S{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
8274 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
8275 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
8276 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
8277 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
8278 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
8280 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
8281 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
8282 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
8284 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
8285 execution.
8287 See also \c{INC} (\k{insINC}).
8290 \S{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
8292 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
8293 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
8294 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
8296 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
8297 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
8298 implicit, in the following way:
8300 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
8301 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8303 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
8304 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8306 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8307 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8309 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
8310 see \k{insIDIV}.
8313 \S{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
8315 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8317 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
8318 the destination operand by the two packed double-precision FP
8319 values in the source operand, and stores the packed double-precision
8320 results in the destination register.
8322 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8323 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8325 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
8326 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
8329 \S{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
8331 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
8333 \c{DIVPS} divides the four packed single-precision FP values in
8334 the destination operand by the four packed single-precision FP
8335 values in the source operand, and stores the packed single-precision
8336 results in the destination register.
8338 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8339 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8341 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
8342 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
8343 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
8344 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
8347 \S{insDIVSD} \i\c{DIVSD}: Scalar Double-Precision FP Divide
8349 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8351 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
8352 destination operand by the low-order double-precision FP value in
8353 the source operand, and stores the double-precision result in the
8354 destination register.
8356 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8357 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
8359 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
8360 \c    dst[64-127] remains unchanged.
8363 \S{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
8365 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
8367 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
8368 destination operand by the low-order single-precision FP value in
8369 the source operand, and stores the single-precision result in the
8370 destination register.
8372 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8373 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
8375 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
8376 \c    dst[32-127] remains unchanged.
8379 \S{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
8381 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
8383 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
8384 are available) to all ones, meaning all registers are available for
8385 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
8386 and before executing any subsequent floating-point operations.
8389 \S{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
8391 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
8393 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
8394 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
8395 definition above refers to the first operand) gives the amount of
8396 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
8397 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
8398 Pascal, with nested procedures).
8400 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
8401 equivalent to
8403 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
8404 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
8405 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
8407 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
8408 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
8409 \c{EBP}.
8411 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
8412 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
8413 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
8415 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
8416 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
8417 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
8418 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
8419 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
8420 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
8421 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
8422 for nesting levels up to 31.
8424 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
8425 instruction: see \k{insLEAVE}.
8428 \S{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
8430 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
8432 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
8433 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
8434 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
8437 \S{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
8439 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
8441 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
8442 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
8445 \S{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
8447 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
8448 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
8450 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8451 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8453 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
8454 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
8456 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
8457 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
8459 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
8460 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
8461 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
8463 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
8464 register stack after storing the result.
8466 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
8468 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
8469 (\k{insFIADD})
8472 \S{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
8474 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
8475 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
8477 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
8478 number from the given memory address, converts it to a real, and
8479 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
8480 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
8481 register stack.
8484 \S{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
8486 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
8488 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
8489 negative numbers become positive, and vice versa.
8492 \S{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
8494 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
8495 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
8497 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
8498 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
8499 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
8500 exceptions) to finish first.
8503 \S{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
8505 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
8506 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
8508 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
8509 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
8511 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
8512 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
8514 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
8515 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
8517 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
8518 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
8520 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
8521 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
8523 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
8524 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
8526 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
8527 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
8529 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
8530 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
8531 condition is satisfied, and does nothing if not.
8533 The conditions are not the same as the standard condition codes used
8534 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
8535 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
8536 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
8537 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
8538 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
8539 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
8540 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
8541 (The flag state which signals this is the setting of the parity
8542 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
8543 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
8545 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
8546 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
8547 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
8548 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
8549 FPU flags.
8551 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
8552 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
8553 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
8554 conditional moves are supported.
8557 \S{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
8558 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
8560 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
8561 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
8562 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8563 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8565 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
8566 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
8567 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8568 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8570 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
8572 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
8573 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
8575 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
8576 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
8578 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
8579 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8580 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
8581 if \c{ST0} is less than the given operand.
8583 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
8584 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8585 the register stack twice.
8587 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
8588 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
8589 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8590 immediately followed by conditional jump or conditional move
8591 instructions.
8593 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
8594 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
8595 will handle them silently and set the condition code flags to an
8596 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8599 \S{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
8601 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
8603 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
8604 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8606 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
8609 \S{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8611 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8613 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8614 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8615 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8616 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8619 \S{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8621 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8622 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8624 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8625 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8627 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8628 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8629 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8631 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8632 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8633 to finish what it was doing first.
8636 \S{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8638 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8639 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8641 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8642 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8644 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8645 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8647 \c FDIVR mem32                   ; D8 /7                [8086,FPU]
8648 \c FDIVR mem64                   ; DC /7                [8086,FPU]
8650 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8651 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8653 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8654 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8656 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8657 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8659 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8660 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8662 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8663 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8664 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8665 operand.
8667 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8668 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8669 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8670 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8671 operand.
8673 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8674 once it has finished.
8676 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8677 once it has finished.
8679 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8682 \S{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8684 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW]
8686 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8687 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8688 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8689 is undefined, and this allows a faster context switch between
8690 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8691 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8694 \S{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8696 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8697 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8699 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8701 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8702 pops the register stack.
8705 \S{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8707 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8708 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8710 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8711 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8714 \S{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8716 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8717 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8719 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8720 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8722 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8723 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8724 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8727 \S{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8729 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8730 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8732 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8733 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8735 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8736 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8737 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8738 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8741 \S{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8743 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8744 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8745 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8747 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8748 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8750 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8751 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8752 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8754 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8755 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8756 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8757 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8760 \S{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8762 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8763 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8765 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8766 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8769 \S{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8771 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8773 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8774 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8775 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8776 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8777 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8778 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8781 \S{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8783 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8784 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8786 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8787 registers as empty, without actually change their values, clears
8788 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8789 waiting for pending exceptions to clear.
8792 \S{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8794 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8795 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8797 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8798 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8800 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8801 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8802 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8803 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8804 result in \c{ST0}.
8807 \S{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8809 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8810 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8811 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8812 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8814 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8815 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8818 \S{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8820 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8821 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8822 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8823 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8824 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8825 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8826 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8828 These instructions push specific standard constants on the FPU
8829 register stack.
8831 \c  Instruction    Constant pushed
8833 \c  FLD1           1
8834 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8835 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8836 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8837 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8838 \c  FLDPI          pi
8839 \c  FLDZ           zero
8842 \S{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8844 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8846 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8847 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8848 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8849 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8850 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8851 loading the new control word.
8854 \S{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8856 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8858 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8859 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8860 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8861 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8864 \S{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8866 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8867 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8869 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8870 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8872 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8873 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8875 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8876 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8878 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8879 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8880 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8881 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8884 \S{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8886 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8888 \c{FNOP} does nothing.
8891 \S{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8893 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8894 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8896 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8897 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8898 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8899 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8900 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8901 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8902 the X coordinate, not merely an arctangent).
8904 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8905 and stores the result back into \c{ST0}.
8907 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8910 \S{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8912 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8913 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8915 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8916 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8917 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8918 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8919 added back on to the result to get back to the original value in
8920 \c{ST0}.
8922 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8923 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8924 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8925 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8926 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8927 magnitude of \c{ST1}.
8929 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8930 they may not manage to provide the final result, but might leave
8931 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8932 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8933 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8934 until C2 becomes clear.
8937 \S{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8939 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8941 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8942 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8943 the result back in \c{ST0}.
8946 \S{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8948 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8949 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8951 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8953 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8954 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8955 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8956 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8957 state from the same area of memory.
8959 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8960 pending floating-point exceptions to clear.
8963 \S{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8965 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8967 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8968 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8969 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8972 \S{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8974 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8976 This instruction initialises protected mode on the 287 floating-point
8977 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8978 above treat the instruction as a no-operation.
8981 \S{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8983 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8984 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8986 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8987 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8988 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8989 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8990 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8992 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8995 \S{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8997 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8999 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
9000 result in \c{ST0}.
9003 \S{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
9005 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
9006 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
9007 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
9009 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
9010 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
9011 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
9012 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
9014 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
9015 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
9016 register stack.
9019 \S{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
9021 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
9022 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
9024 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
9025 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
9026 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
9028 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
9029 for pending floating-point exceptions to clear.
9032 \S{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
9034 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
9035 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
9037 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
9038 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
9039 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
9040 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
9041 (\k{insFLDENV}).
9043 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
9044 for pending floating-point exceptions to clear.
9047 \S{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
9049 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
9050 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
9052 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
9053 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
9055 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
9056 memory area.
9058 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
9059 for pending floating-point exceptions to clear.
9062 \S{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
9064 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
9065 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
9067 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
9068 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
9070 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
9071 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
9073 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
9074 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
9076 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
9077 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
9079 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
9080 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
9082 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
9083 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
9085 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
9086 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
9088 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
9089 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
9090 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
9091 the result in the operand.
9093 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
9094 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
9095 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
9096 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
9097 operand.
9099 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
9100 once it has finished.
9102 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
9103 once it has finished.
9106 \S{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
9108 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
9110 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
9111 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
9112 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
9113 negative.
9116 \S{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
9118 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
9119 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
9121 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
9122 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
9124 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
9126 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
9127 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
9129 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
9130 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
9132 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
9133 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
9134 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
9135 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
9137 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
9138 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
9139 the register stack twice.
9141 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
9142 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
9143 flags register rather than the FPU status word, so they can be
9144 immediately followed by conditional jump or conditional move
9145 instructions.
9147 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
9148 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
9149 handle them silently and set the condition code flags to an
9150 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
9153 \S{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
9155 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
9157 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
9158 the type of value stored in \c{ST0}:
9160 \c  Register contents     Flags
9162 \c  Unsupported format    000
9163 \c  NaN                   001
9164 \c  Finite number         010
9165 \c  Infinity              011
9166 \c  Zero                  100
9167 \c  Empty register        101
9168 \c  Denormal              110
9170 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
9173 \S{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
9175 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
9176 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9177 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9178 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9180 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
9181 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
9184 \S{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
9186 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU]
9188 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
9189 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
9190 by the source operand. This data should have been written by a previous
9191 \c{FXSAVE}.
9194 \S{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
9196 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU]
9198 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
9199 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
9200 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
9201 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
9202 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
9204 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
9205 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
9206 after the state has been saved. This instruction has been optimised
9207 to maximize floating-point save performance.
9210 \S{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
9212 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
9214 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
9215 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
9216 then pushes the significand on the register stack (so that the
9217 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
9220 \S{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
9222 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
9223 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
9225 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
9226 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
9227 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
9228 positive.
9230 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
9231 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
9232 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
9235 \S{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
9237 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
9239 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
9240 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
9241 reset.
9243 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
9246 \S{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
9248 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9249 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9251 The implied operation of this instruction is:
9253 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
9254 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
9256 Writes a bit string from the source operand to the destination.
9257 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
9258 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
9259 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
9260 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
9261 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
9262 documented, and I have been unable to find any official source of
9263 documentation on it.
9265 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
9266 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
9267 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
9268 (see \k{insXBTS}).
9271 \S{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
9273 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
9274 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
9275 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
9277 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
9278 provided is the divisor; the dividend and destination operands
9279 are implicit, in the following way:
9281 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
9282 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
9284 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
9285 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
9287 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
9288 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
9290 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
9291 see \k{insDIV}.
9294 \S{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
9296 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
9297 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
9298 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
9300 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
9301 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
9303 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [186]
9304 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [186]
9305 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
9306 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
9308 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [186]
9309 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [186]
9310 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
9311 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
9313 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
9314 single-operand form, the other operand and destination are
9315 implicit, in the following way:
9317 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
9318 the product is stored in \c{AX}.
9320 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
9321 the product is stored in \c{DX:AX}.
9323 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9324 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9326 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
9327 result in the destination (first) operand. The three-operand
9328 form multiplies its last two operands and stores the result in
9329 the first operand.
9331 The two-operand form with an immediate second operand is in
9332 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
9333 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
9334 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
9335 same operand (the first one).
9337 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
9338 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
9339 and is sign-extended to the length of the other source operand.
9340 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
9341 NASM to generate this form of the instruction.
9343 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
9344 instruction: see \k{insMUL}.
9347 \S{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
9349 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
9350 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
9351 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
9352 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
9353 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
9354 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
9356 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
9357 and stores it in the given destination register. The port number may
9358 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
9359 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
9362 \S{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
9364 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
9365 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
9366 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
9367 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
9368 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
9370 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
9371 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
9372 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
9374 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
9376 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
9379 \S{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
9381 \c INSB                          ; 6C                   [186]
9382 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
9383 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
9385 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
9386 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
9387 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9388 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
9390 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9391 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9392 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9393 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9395 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9396 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9397 overridden.
9399 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
9400 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9401 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
9403 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9404 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9406 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
9409 \S{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
9411 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
9413 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
9414 number from 0 to 255.
9416 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
9417 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
9418 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
9419 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
9420 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
9423 \S{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
9425 \c INT1                          ; F1                   [P6]
9426 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
9427 \c INT01                         ; F1                   [P6]
9429 \c INT3                          ; CC                   [8086]
9430 \c INT03                         ; CC                   [8086]
9432 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
9433 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
9434 function to their longer counterparts, but take up less code space.
9435 They are used as breakpoints by debuggers.
9437 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
9438 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
9439 though not documented, on some processors down to the 286, but is
9440 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
9441 normally used as a breakpoint by debuggers.
9443 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
9444 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
9445 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
9446 and also does not go through interrupt redirection.
9449 \S{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
9451 \c INTO                          ; CE                   [8086]
9453 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
9454 if and only if the overflow flag is set.
9457 \S{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
9459 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
9461 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9462 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9463 It does not write the contents of the caches back to memory first:
9464 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
9465 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
9468 \S{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
9470 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
9472 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
9473 associated with the supplied memory address.
9476 \S{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
9478 \c IRET                          ; CF                   [8086]
9479 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
9480 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
9482 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
9483 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
9484 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
9486 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
9487 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
9488 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
9489 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
9490 taking 12 bytes off the stack.
9492 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
9493 on the default \c{BITS} setting at the time.
9496 \S{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
9498 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
9499 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
9501 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
9502 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
9503 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
9505 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
9506 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
9507 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
9508 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
9509 \c{NEAR} keyword.
9511 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
9512 instruction, for clarity, but is not necessary.
9514 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
9517 \S{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
9519 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
9520 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
9522 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
9523 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
9524 same thing, but with \c{ECX}.
9527 \S{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
9529 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
9530 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
9531 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
9532 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
9533 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
9534 \c JMP FAR mem32                 ; o32 FF /5            [386]
9535 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
9536 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
9538 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
9539 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
9540 current segment.
9542 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
9543 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
9544 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
9545 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
9547 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
9548 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
9549 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
9551 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
9552 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
9553 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
9554 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
9555 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
9557 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
9558 segment), loading the destination address out of memory or out of a
9559 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
9560 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
9561 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
9563 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
9564 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
9565 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
9567 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
9568 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
9569 is not strictly necessary.
9572 \S{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
9574 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
9576 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
9577 low byte of the flags word.
9579 The operation of \c{LAHF} is:
9581 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
9583 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
9586 \S{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
9588 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
9589 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
9591 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
9592 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
9593 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
9594 destination (first) operand.
9597 \S{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
9598  Control/Status
9600 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
9602 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
9603 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
9604 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9605 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9607 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
9609 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9612 \S{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9614 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9615 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9617 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9618 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9620 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9621 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9623 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9624 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9626 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9627 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9629 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9630 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9631 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9632 the given register (depending on the size of the register), then
9633 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9634 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9635 segment registers.
9638 \S{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9640 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9641 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9643 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9644 the effective address specified by its second operand as if it were
9645 going to load or store data from it, but instead it stores the
9646 calculated address into the register specified by its first operand.
9647 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9648 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9650 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9651 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9652 operand, as if it were a memory reference.
9654 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9655 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9656 If the address and operand size are not the same, then if the
9657 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9658 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9661 \S{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9663 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9665 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9666 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9667 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9668 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9671 \S{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9673 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9675 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9676 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9677 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9678 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9680 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9681 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9683 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9684 performance through such techniques as out-of-order issue and
9685 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9686 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9687 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9688 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9689 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9690 routines that consume that data.
9692 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9694 \c           Mod (7:6)        = 11B
9695 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9696 \c           R/M (2:0)        = 000B
9698 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9699 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9701 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9704 \S{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9706 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9707 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9708 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9710 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9711 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9712 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9713 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9714 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9715 than segment/offset pairs.
9717 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9718 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9719 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9721 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9724 \S{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9726 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9728 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9729 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9730 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9733 \S{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9735 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9736 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9738 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9739 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9740 The opcode differs between the 286 and the 386.
9742 The function of the instruction is to load all information relating
9743 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9744 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9745 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9748 \S{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9750 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9751 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9752 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9754 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9755 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9756 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9757 \c{ESI}.
9759 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9760 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9761 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9762 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9764 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9765 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9766 example, \c{ES LODSB}).
9768 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9769 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9770 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9773 \S{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9775 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9776 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9777 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9779 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9780 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9781 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9782 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9783 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9784 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9786 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9787 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9788 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9789 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9790 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9791 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9793 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9794 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9795 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9796 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9797 a range of 128 bytes.
9799 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9800 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9801 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9802 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9805 \S{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9807 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9808 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9810 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9811 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9812 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9813 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9814 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9815 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9816 loaded into the destination (first) operand.
9819 \S{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9821 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9823 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9824 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9825 and loads them into the Task Register.
9828 \S{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9830 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9832 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9833 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9834 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9835 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9836 1 = write) on a per-byte basis.
9839 \S{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9841 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX]
9843 \c{MASKMOVQ} stores data from mm1 to the location specified by
9844 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9845 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9846 register mm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9847 1 = write) on a per-byte basis.
9850 \S{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9852 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9854 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9855 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9856 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9857 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9858 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9859 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9862 \S{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9864 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE]
9866 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9867 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9868 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9869 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9870 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9871 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9874 \S{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9876 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9878 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9879 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9880 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9881 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9882 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9883 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9884 is left unchanged.
9887 \S{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9889 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE]
9891 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9892 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9893 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9894 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9895 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9896 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9897 destination are left unchanged.
9900 \S{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9902 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9904 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9905 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9906 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9907 instruction are completed before any reads and writes after the
9908 \c{MFENCE} instruction.
9910 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9911 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9912 instruction (such as \c{CPUID}).
9914 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9915 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9916 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9917 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9918 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9919 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9920 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9921 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9923 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9925 \c           Mod (7:6)        = 11B
9926 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9927 \c           R/M (2:0)        = 000B
9929 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9930 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9932 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9935 \S{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9937 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9939 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9940 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9941 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9942 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9943 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9944 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9947 \S{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9949 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE]
9951 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9952 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9953 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9954 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9955 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9956 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9959 \S{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9961 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9963 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9964 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9965 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9966 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9967 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9968 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9969 is left unchanged.
9972 \S{insMINSS} \i\c{MINSS}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9974 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE]
9976 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9977 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9978 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9979 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9980 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9981 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9982 destination are left unchanged.
9985 \S{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9987 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9988 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9989 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9990 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9991 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9992 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9994 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9995 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9996 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9997 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9998 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9999 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
10001 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
10002 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
10003 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
10004 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
10005 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
10006 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
10008 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
10009 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
10010 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
10011 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
10013 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
10014 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
10015 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
10016 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
10017 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
10018 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
10020 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
10021 destination (first) operand.
10023 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
10024 same size, except for moving between a segment register and an
10025 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
10026 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
10027 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
10028 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
10029 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
10030 undefined.
10032 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
10034 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
10036 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
10037 non-Intel Pentium class processors.
10040 \S{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
10042 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10043 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10045 \c{MOVAPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10046 FP values from the source operand to the destination. When the source
10047 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
10048 16-byte boundary.
10050 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
10051 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
10054 \S{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
10056 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE]
10057 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE]
10059 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10060 FP values from the source operand to the destination. When the source
10061 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
10062 16-byte boundary.
10064 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
10065 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
10068 \S{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
10070 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
10071 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
10072 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10073 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10075 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
10076 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
10077 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
10078 to fill the destination register.
10081 \S{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
10083 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10085 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
10086 destination operand.
10089 \S{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
10091 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10092 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10094 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
10095 destination operand. When the source or destination operand is a
10096 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10098 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
10099 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
10102 \S{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
10104 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10105 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10107 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
10108 destination operand. When the source or destination operand is a
10109 memory location, the memory may be unaligned.
10111 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
10112 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
10115 \S{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
10117 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
10119 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
10120 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
10121 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
10123 The operation of this instruction is:
10125 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
10126 \c    dst[64-127] remains unchanged.
10129 \S{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
10131 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
10132 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
10134 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
10135 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10136 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
10138 The operation of this instruction is:
10140 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
10144 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
10145 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
10148 \S{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
10150 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
10151 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
10153 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
10154 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10155 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
10157 The operation of this instruction is:
10159 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
10163 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
10164 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
10167 \S{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
10169 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE]
10171 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
10172 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
10173 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
10175 The operation of this instruction is:
10177 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
10178 \c    dst[64-127] := src[0-63].
10180 \S{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
10182 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10183 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10185 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
10186 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10187 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
10189 The operation of this instruction is:
10191 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
10195 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
10196 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
10198 \S{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
10200 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
10201 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE]
10203 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
10204 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10205 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
10207 The operation of this instruction is:
10209 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
10213 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
10214 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
10217 \S{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
10219 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
10221 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
10222 bits of each double-precision FP number of the source operand.
10225 \S{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
10227 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE]
10229 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
10230 bits of each single-precision FP number of the source operand.
10233 \S{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
10235 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10237 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10238 register to the destination memory location, using a non-temporal
10239 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10242 \S{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
10244 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10246 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
10247 to the destination memory location, using a non-temporal
10248 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10251 \S{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10252 FP Values Non Temporal
10254 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10256 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10257 register to the destination memory location, using a non-temporal
10258 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10259 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10262 \S{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10263 FP Values Non Temporal
10265 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE]
10267 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10268 register to the destination memory location, using a non-temporal
10269 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10270 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10273 \S{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
10275 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
10277 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
10278 to the destination memory location, using a non-temporal
10279 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10282 \S{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
10284 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
10285 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
10287 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10288 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10290 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
10291 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
10292 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
10293 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
10296 \S{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
10298 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10300 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
10301 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
10304 \S{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
10306 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
10307 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
10308 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
10310 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
10311 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
10312 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
10313 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
10315 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
10316 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
10317 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
10318 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10320 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10321 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10322 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
10323 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
10325 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
10326 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
10327 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10329 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10330 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10333 \S{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
10335 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10336 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10338 \c{MOVSD} moves a double-precision FP value from the source operand
10339 to the destination operand. When the source or destination is a
10340 register, the low-order FP value is read or written.
10343 \S{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
10345 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE]
10346 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE]
10348 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
10349 to the destination operand. When the source or destination is a
10350 register, the low-order FP value is read or written.
10353 \S{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
10355 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
10356 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
10357 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
10359 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
10360 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
10361 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
10363 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
10364 its destination (first) operand, and copies the result into the
10365 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
10366 rather than sign-extending.
10369 \S{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
10371 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10372 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10374 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10375 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10376 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10378 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10379 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
10382 \S{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
10384 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE]
10385 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE]
10387 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10388 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10389 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10391 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10392 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
10395 \S{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
10397 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
10398 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
10399 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
10401 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
10402 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
10403 the following way:
10405 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
10406 product is stored in \c{AX}.
10408 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
10409 the product is stored in \c{DX:AX}.
10411 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
10412 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
10414 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
10415 instruction: see \k{insIMUL}.
10418 \S{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
10420 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10422 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
10423 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10426 \S{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
10428 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE]
10430 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
10431 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10434 \S{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
10436 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10438 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
10439 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
10442 \S{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
10444 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE]
10446 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
10447 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
10450 \S{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
10452 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
10453 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
10454 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
10456 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
10457 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
10458 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
10460 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
10461 negation (invert all the bits and then add one) of the original
10462 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
10463 the bits).
10466 \S{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
10468 \c NOP                           ; 90                   [8086]
10470 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
10471 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
10472 processor mode; see \k{insXCHG}).
10475 \S{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
10477 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
10478 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
10479 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
10481 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
10482 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
10483 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
10485 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
10486 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
10487 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
10489 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
10490 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
10492 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
10493 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
10494 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
10496 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10497 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10498 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10499 in the destination (first) operand.
10501 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
10502 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
10503 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
10504 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
10505 form of the instruction.
10507 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
10508 operation on the 64-bit MMX registers.
10511 \S{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
10513 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10515 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10516 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10517 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10520 \S{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
10522 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE]
10524 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10525 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10526 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10529 \S{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
10531 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
10532 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
10533 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
10534 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
10535 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
10536 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
10538 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
10539 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
10540 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
10541 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
10544 \S{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
10546 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
10547 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
10548 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
10550 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
10551 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
10552 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
10553 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
10555 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
10556 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
10557 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
10558 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10560 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10561 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10562 example, \c{es outsb}).
10564 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
10565 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
10566 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10568 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10569 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10572 \S{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
10574 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
10575 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
10576 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
10578 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10579 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10580 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10582 All these instructions start by combining the source and destination
10583 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
10584 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
10585 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
10586 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
10588 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
10589 the words to bytes, using signed saturation. It then packs the bytes
10590 into the destination register in the same order the words were in.
10592 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10593 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
10594 register.
10596 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10597 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
10599 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
10600 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
10601 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
10602 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
10603 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
10604 number that will fit.
10607 \S{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10609 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10610 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10611 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10613 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10614 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10615 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10617 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10618 result in the destination (first) operand.
10620 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10621 individually;
10623 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10625 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10627 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10628 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10629 discarded.
10632 \S{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10634 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10636 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10638 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10639 stores the result in the destination register.
10641 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10642 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10643 discarded.
10646 \S{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10648 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10649 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10651 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10652 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10654 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10655 result in the destination (first) operand.
10656 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10657 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10659 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10660 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10661 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10662 the available space.
10665 \S{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10667 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10669 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10670 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10671 is placed in an implied register.
10673 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10674 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10675 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10678 \S{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10680 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10681 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10683 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10684 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10686 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10687 result in the destination (first) operand.
10688 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10689 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10691 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10692 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10693 that will fit in the available space.
10696 \S{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10698 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10699 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10701 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10702 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10705 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10706 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10707 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10708 destination (first) operand.
10710 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10711 complement operation on the destination (first) operand first.
10714 \S{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10716 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10718 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10719 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10720 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10721 operates as a \c{NOP}.
10724 \S{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10726 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10728 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10729 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10730 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10731 vector of eight averages is stored in the first operand.
10733 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10734 the SSE instruction set.
10737 \S{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10739 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX]
10740 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM]
10742 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10743 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10745 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10746 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10747 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10748 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10749 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10750 sum.
10752 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10754 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words.
10757 \S{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10759 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10761 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10762 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10763 to the temporary results. The results of the add are then each
10764 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10765 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10766 sum.
10768 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10769 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10772 \S{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10774 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10775 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10776 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10778 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10779 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10780 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10782 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10783 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10784 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10786 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10787 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10788 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10790 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10791 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10792 and destination are compared, and the corresponding element of the
10793 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10794 depending on the result of the comparison.
10796 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10798 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10800 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10802 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10803 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10805 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10806 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10807 integer) than that of the second (source) operand.
10810 \S{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10811 with Implied Register
10813 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10815 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10816 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10817 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10818 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10819 in the same position in the implied output register. The addition is
10820 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10822 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10823 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10824 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10826 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10827 operand.
10829 Operation:
10831 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10832 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10833 \c    .......
10834 \c    .......
10835 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10838 \S{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10840 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10841 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10843 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10844 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10845 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10846 the register is cleared to all 0s.
10848 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10849 significant bits of the count specify the source word. When it is
10850 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10851 word location.
10854 \S{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10856 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW]
10858 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10859 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10860 destination operand. Source values that are outside the range supported
10861 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10862 same sign.
10865 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10867 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW]
10869 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10870 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10871 destination operand. Source values that are outside the range supported
10872 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10873 same sign.
10875 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10876 before storing.
10878 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10879 to 32-bits before storing.
10882 \S{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10884 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW]
10886 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10887 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10888 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10889 of the destination operand.
10891 The operation is:
10893 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10894 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10897 \S{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10899 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW]
10901 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10902 FP value pairs.
10904 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10905 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10908 \S{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10909 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10911 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW]
10912 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW]
10913 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW]
10915 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10916 in the source and destination operands, and set the destination
10917 according to the result. If the condition is true, the destination is
10918 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10920 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10922 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10924 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10927 \S{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10929 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW]
10931 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10932 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10935 \S{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10937 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW]
10939 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10940 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10943 \S{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10945 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW]
10947 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10949 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10950 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10953 \S{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10955 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW]
10957 \c{PFNACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10958 FP values in the source and destination registers. The result of the
10959 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10960 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10961 the high doubleword of the destination register.
10963 The operation is:
10965 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10966 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10969 \S{insPFPNACC} \i\c{PFPNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10971 \c PFPNACC mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW]
10973 \c{PFPNACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10974 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10975 destination register. The result of the accumulate from the destination
10976 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10977 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10978 destination register.
10980 The operation is:
10982 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10983 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10986 \S{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10988 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10990 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10991 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10992 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10993 to 14 bits.
10995 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10996 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10997 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10998 see the AMD 3DNow! technology manual.
11001 \S{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
11002 First Iteration Step
11004 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
11006 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
11007 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
11008 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
11009 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
11011 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
11012 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
11013 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
11016 \S{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
11017 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
11019 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
11021 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
11022 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
11023 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
11024 respectively.
11026 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
11027 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
11028 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
11029 see the AMD 3DNow! technology manual.
11032 \S{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11033 Square Root, First Iteration Step
11035 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
11037 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
11038 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
11039 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
11040 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
11041 value.
11043 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
11044 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
11045 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
11048 \S{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11049 Square Root Approximation
11051 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
11053 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
11054 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
11055 storing the result in both halves of the destination register. The result
11056 is accurate to 15 bits.
11058 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
11059 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
11060 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
11061 see the AMD 3DNow! technology manual.
11064 \S{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
11066 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW]
11068 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
11069 those in the destination, and stores the result in the destination
11070 operand.
11072 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
11073 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
11076 \S{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
11078 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW]
11080 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
11081 from those in the source, and stores the result in the destination
11082 operand.
11084 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
11085 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
11088 \S{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
11090 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW]
11092 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
11093 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
11094 and stores them in the destination operand.
11097 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
11099 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW]
11101 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
11102 to single-precision FP values, and stores them in the destination
11103 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
11106 \S{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
11108 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
11109 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
11111 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
11112 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
11113 in the destination register, pointed at by the count operand (third
11114 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
11115 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
11116 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
11117 words from the destination register are left untouched.
11120 \S{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
11122 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
11124 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
11125 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
11126 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
11127 destination register.
11129 The operation of this instruction is:
11131 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
11132 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11133 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
11134 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11135 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
11136 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11137 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
11138 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
11140 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
11141 operand.
11144 \S{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
11146 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
11147 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11149 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
11150 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
11151 results. These are then added together in pairs and stored in the
11152 destination operand.
11154 The operation of this instruction is:
11156 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
11157 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
11158 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
11159 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
11161 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
11163 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
11164 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
11165 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
11166 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
11169 \S{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
11171 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
11173 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
11174 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
11175 values of the words in corresponding positions, and sets each word
11176 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
11177 that position had the larger absolute value.
11180 \S{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
11182 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
11183 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11185 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
11186 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
11189 \S{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
11191 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
11192 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11194 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
11195 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
11198 \S{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
11200 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
11201 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11203 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
11204 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
11207 \S{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
11209 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
11210 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11212 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
11213 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
11216 \S{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
11218 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
11219 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11221 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
11222 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
11223 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
11226 \S{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
11227 With Rounding, and Store High Word
11229 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
11230 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
11232 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
11233 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
11234 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
11235 register.
11237 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
11239 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
11240 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
11242 The operation of this instruction is:
11244 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
11245 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
11246 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
11247 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
11249 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
11250 instruction.
11253 \S{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
11254 With Rounding, and Store High Word
11256 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
11258 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
11259 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
11260 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
11261 of the destination register.
11263 The operation of this instruction is:
11265 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
11266 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
11267 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
11268 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
11270 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
11271 instruction.
11274 \S{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11275 and Store High Word
11277 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
11278 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11280 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
11281 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
11282 corresponding position of the destination register.
11285 \S{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11286 and Store
11288 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
11289 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
11291 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11292 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11294 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
11295 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
11297 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
11298 destination (first) operand;
11300 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
11301 destination operand.
11304 \S{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
11305 32-bit Integers, and Store.
11307 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11308 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11310 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
11311 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
11312 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
11313 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
11314 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
11315 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
11316 locations of the destination register.
11318 The operation is:
11320 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
11321 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
11324 \S{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
11326 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
11327 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
11328 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
11329 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
11331 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
11332 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
11333 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
11334 is either written from the corresponding byte of the source (second)
11335 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
11336 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
11337 \k{insPADDSIW}).
11339 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
11340 implied operand is zero;
11342 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
11344 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
11346 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
11348 Note that these instructions cannot take a register as their second
11349 source operand.
11352 \S{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
11354 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
11355 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
11357 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
11358 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
11360 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
11361 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
11362 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
11363 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
11364 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
11365 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
11367 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
11368 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
11370 The address-size attribute of the instruction determines whether
11371 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11372 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11373 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11375 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11376 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
11377 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
11378 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
11379 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11381 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11382 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
11383 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
11384 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
11386 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
11387 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
11388 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
11389 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
11392 \S{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
11394 \c POPA                          ; 61                   [186]
11395 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
11396 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
11398 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
11399 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
11400 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
11401 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
11402 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
11403 on the stack by \c{PUSHAW}.
11405 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
11406 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
11407 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
11408 \c{PUSHAD}.
11410 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
11411 depending on the current \c{BITS} setting.
11413 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
11414 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
11417 \S{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
11419 \c POPF                          ; 9D                   [8086]
11420 \c POPFW                         ; o16 9D               [8086]
11421 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
11423 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
11424 bits of the flags register (or the whole flags register, on
11425 processors below a 386).
11427 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
11429 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
11430 depending on the current \c{BITS} setting.
11432 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
11435 \S{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
11437 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
11438 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11440 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
11441 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
11442 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11443 in the destination (first) operand.
11446 \S{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
11448 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
11449 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
11451 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
11452 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
11453 Athlon to earlier processors.
11455 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
11458 \S{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
11459 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
11461 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI]
11462 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI]
11463 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI]
11464 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI]
11466 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
11467 that contains the specified byte. It is placed in the cache
11468 according to rules specified by locality hints \c{h}:
11470 The hints are:
11472 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
11473 cache hierarchy.
11475 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
11476 prefetch data into level 2 cache and higher.
11478 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
11479 prefetch data into level 2 cache and higher.
11481 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) -
11482 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
11483 location close to the processor, minimizing cache pollution.
11485 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
11486 that the data will be in the cache when it is needed. For more
11487 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
11490 \S{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
11492 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
11493 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11495 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
11496 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
11497 These differences are then summed to produce a word result in the lower
11498 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
11499 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
11500 The source operand can either be a register or a memory operand.
11503 \S{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
11505 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11507 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
11508 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11509 in the destination (first) operand.
11511 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
11512 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
11513 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
11514 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
11515 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
11516 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
11519 \S{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
11521 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11523 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
11524 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11525 stores the result in the high quadword of the destination (first)
11526 operand.
11528 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11529 instruction, except that the source and destination are the top
11530 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11531 The low quadword is copied from the source to the destination
11532 without any changes.
11535 \S{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
11537 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11539 \c{PSHUFLW} shuffles the words in the low quadword of the source
11540 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11541 stores the result in the low quadword of the destination (first)
11542 operand.
11544 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11545 instruction, except that the source and destination are the low
11546 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11547 The high quadword is copied from the source to the destination
11548 without any changes.
11551 \S{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
11553 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
11555 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
11556 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11557 in the destination (first) operand.
11559 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
11560 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
11561 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
11562 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
11563 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
11564 will be copied to bits 0-15 of the destination.
11567 \S{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
11569 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
11570 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
11572 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11573 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11575 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
11576 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
11578 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11579 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11581 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
11582 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
11584 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11585 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11587 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11589 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
11590 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11591 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
11592 clearing the low-order bits as they are vacated. \c{PSLLDQ} 
11593 shifts bytes, not bits.
11595 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
11597 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
11599 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
11601 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
11604 \S{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
11606 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
11607 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11609 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11610 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11612 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11613 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11615 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11616 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11618 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11619 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11620 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11621 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11623 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11625 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11628 \S{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11630 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11631 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11633 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11634 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11636 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11637 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11639 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11640 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11642 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11643 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11645 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11646 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11648 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11650 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11651 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11652 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11653 clearing the high-order bits as they are vacated. \c{PSRLDQ} 
11654 shifts bytes, not bits.
11656 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11658 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11660 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11662 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11665 \S{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11667 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11668 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11669 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11670 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11672 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11673 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11674 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11675 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11677 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11678 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11679 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11681 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11683 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11685 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11687 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11690 \S{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11692 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11693 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11695 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11696 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11698 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11699 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11701 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11702 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11704 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11705 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11706 results that are outside the range supported by the destination operand.
11708 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11709 results.
11711 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11712 results.
11714 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11715 the results.
11717 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11718 the results.
11721 \S{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11722 Implied Destination
11724 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11726 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11727 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11728 result is not placed in the register specified by the first operand,
11729 but instead in the implied destination register, specified as for
11730 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11733 \S{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11734 \I\c{PSWAPW}
11736 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11738 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11739 stores the result in the destination operand.
11741 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11742 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11743 from the source to the destination.
11745 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11747 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11748 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11749 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11750 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11752 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11754 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11755 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11758 \S{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11760 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11761 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11762 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11764 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11765 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11766 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11767 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11769 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11770 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11771 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11773 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11774 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11775 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11776 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11778 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11779 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11780 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11781 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11782 the top half.
11784 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11785 alternating elements from the second (source) operand and the first
11786 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11787 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11788 the destination.
11790 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11791 elements.
11793 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11794 output elements.
11796 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11797 output elements.
11799 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11800 sized output elements.
11802 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11803 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11804 then:
11806 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11808 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11810 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11812 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11814 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11816 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11819 \S{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11821 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11822 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11824 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11825 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11827 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11828 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11829 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11830 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11831 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11832 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11834 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [186]
11835 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [186]
11836 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11838 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11839 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11841 The address-size attribute of the instruction determines whether
11842 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11843 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11844 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11846 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11847 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11848 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11849 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11850 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11852 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11853 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11854 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11855 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11857 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11858 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11859 processors.
11861 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11862 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11863 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11864 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11867 \S{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11869 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11870 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11871 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11873 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11874 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11875 stack pointer by a total of 16.
11877 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11878 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11879 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11881 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11882 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11884 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11885 depending on the current \c{BITS} setting.
11887 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11888 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11890 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11893 \S{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11895 \c PUSHF                         ; 9C                   [8086]
11896 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11897 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [8086]
11899 \b \c{PUSHFW} pushes the bottom 16 bits of the flags register 
11900 (or the whole flags register, on processors below a 386) onto
11901 the stack.
11903 \b \c{PUSHFD} pushes the entire flags register onto the stack.
11905 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11906 depending on the current \c{BITS} setting.
11908 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11911 \S{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11913 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11914 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11916 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11917 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11918 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11919 in the destination (first) operand.
11922 \S{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11924 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11925 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11926 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [186]
11927 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11928 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11929 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [186]
11930 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11931 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11932 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11934 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11935 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11936 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [186]
11937 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11938 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11939 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [186]
11940 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11941 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11942 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11944 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11945 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11946 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11947 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11948 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11949 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11950 \c{AL}.
11952 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11953 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11954 processors above the 8086.
11956 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11957 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11958 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11961 \S{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11963 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE]
11965 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11966 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11967 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11970 \S{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11972 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE]
11974 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11975 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11976 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11977 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11980 \S{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11982 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11984 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11985 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11986 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11989 \S{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11991 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11993 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11994 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11996 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11997 class processors.
12000 \S{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
12002 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
12004 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
12005 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
12006 memory location or a 32 bit register.
12008 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
12011 \S{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
12013 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
12015 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
12018 \S{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
12020 \c RET                           ; C3                   [8086]
12021 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
12023 \c RETF                          ; CB                   [8086]
12024 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
12026 \c RETN                          ; C3                   [8086]
12027 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
12029 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
12030 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
12031 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
12032 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
12034 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
12035 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
12036 optional argument if present.
12039 \S{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
12041 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
12042 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
12043 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [186]
12044 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
12045 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
12046 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [186]
12047 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
12048 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
12049 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
12051 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
12052 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
12053 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [186]
12054 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
12055 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
12056 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [186]
12057 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
12058 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
12059 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
12061 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
12062 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
12063 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
12064 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
12065 round into the low bit.
12067 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
12068 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
12069 above the 8086.
12071 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12072 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
12073 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
12076 \S{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
12078 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
12080 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
12081 and sets up its descriptor.
12084 \S{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
12086 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
12088 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
12091 \S{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
12093 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
12095 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
12096 was in System-Management Mode.
12099 \S{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
12101 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE]
12103 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
12104 roots of the packed single-precision floating-point values in the
12105 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
12106 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12109 \S{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
12111 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE]
12113 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
12114 square root of the lowest order single-precision FP value from
12115 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
12116 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
12117 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12120 \S{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
12122 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
12124 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
12127 \S{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
12129 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
12131 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
12132 contents of the \c{AH} register.
12134 The operation of \c{SAHF} is:
12136 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
12138 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
12141 \S{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
12143 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12144 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12145 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12146 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12147 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12148 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12149 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12150 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12151 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12153 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
12154 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
12155 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [186]
12156 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
12157 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
12158 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [186]
12159 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
12160 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
12161 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
12163 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
12164 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12165 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
12166 source operand for \c{SAR}.
12168 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
12169 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12170 disassemble that code as \c{SHL}.
12172 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12173 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12174 above the 8086.
12176 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12177 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
12178 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
12181 \S{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
12183 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
12185 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
12186 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
12187 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
12190 \S{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
12192 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
12193 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
12194 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
12196 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
12197 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
12198 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
12200 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
12201 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
12202 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
12204 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
12205 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [386]
12207 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
12208 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
12209 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
12211 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12212 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
12213 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
12214 set according to the result of the operation: in particular, the
12215 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
12216 instruction.
12218 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12219 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12220 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12221 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12222 form of the instruction.
12224 To subtract one number from another without also subtracting the
12225 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
12228 \S{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
12230 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
12231 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
12232 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
12234 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
12235 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
12236 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
12237 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12239 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12240 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12241 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12242 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12244 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12245 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12246 overridden.
12248 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
12249 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
12250 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12251 4 instead of 1.
12253 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
12254 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
12255 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
12256 first unequal or equal byte is found.
12259 \S{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
12261 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
12263 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
12264 not satisfied, and to 1 if it is.
12267 \S{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
12269 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI]
12271 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
12272 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
12273 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
12274 writes after the \c{SFENCE} instruction.
12276 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
12277 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
12279 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
12280 performance through such techniques as out-of-order issue,
12281 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
12282 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
12283 among applications and may be unknown to the producer of this data.
12284 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
12285 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
12286 results and routines that consume this data.
12288 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
12290 \c           Mod (7:6)        = 11B
12291 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
12292 \c           R/M (2:0)        = 000B
12294 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
12295 of these encodings risks incompatibility with future processors.
12297 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
12300 \S{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
12302 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
12303 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
12304 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
12306 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
12307 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
12308 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
12309 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
12310 area (in that order). These are the only instructions which directly
12311 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
12313 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
12314 descriptor table) into the given operand.
12316 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
12319 \S{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
12321 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12322 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12323 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12324 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12325 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12326 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12327 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12328 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12329 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12331 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
12332 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
12333 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [186]
12334 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
12335 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
12336 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [186]
12337 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
12338 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
12339 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
12341 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
12342 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12343 zero.
12345 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
12346 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12347 disassemble that code as \c{SHL}.
12349 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12350 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12351 above the 8086.
12353 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12354 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
12355 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
12358 \S{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
12360 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
12361 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
12362 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
12363 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
12365 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
12366 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
12367 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
12368 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
12370 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
12371 places its second operand to the right of its first, then shifts
12372 the entire bit string thus generated to the left by a number of
12373 bits specified in the third operand. It then updates only the
12374 \e{first} operand according to the result of this. The second
12375 operand is not modified.
12377 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
12378 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
12379 whole bit string right, and updates only the first operand.
12381 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
12382 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
12383 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
12384 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
12386 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
12387 the bottom five bits of the shift count are considered.
12390 \S{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
12392 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
12394 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
12395 the destination operand into the low quadword of the destination
12396 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
12397 double-precision FP values from the source operand into the
12398 destination. The select (third) operand selects which of the values
12399 are moved to the destination register.
12401 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
12402 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
12403 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
12404 which value is moved from the source operand to the result.
12405 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
12408 \S{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
12410 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
12412 \c{SHUFPS} moves two of the packed single-precision FP values from
12413 the destination operand into the low quadword of the destination
12414 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
12415 single-precision FP values from the source operand into the
12416 destination. The select (third) operand selects which of the
12417 values are moved to the destination register.
12419 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
12420 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
12421 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
12422 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
12423 5 select the value to be moved from the source operand the third
12424 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
12425 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
12428 \S{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
12430 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
12432 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
12433 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
12434 otherwise it generates an Int 1.
12437 \S{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
12439 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
12440 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
12442 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
12443 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
12444 address.
12446 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
12448 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
12449 processors (Cyrix, IBM, Via).
12452 \S{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
12454 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
12456 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
12457 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
12458 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
12460 For 32-bit code, this would store all of \c{CR0} in the specified
12461 register (or the bottom 16 bits if the destination is a memory location),
12462  without needing an operand size override byte.
12465 \S{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
12467 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12469 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
12470 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12471 results in the destination register.
12474 \S{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
12476 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
12478 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
12479 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12480 results in the destination register.
12483 \S{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
12485 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12487 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
12488 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12489 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
12492 \S{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
12494 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
12496 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
12497 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12498 result in the destination register. The three high doublewords remain
12499 unchanged.
12502 \S{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
12504 \c STC                           ; F9                   [8086]
12505 \c STD                           ; FD                   [8086]
12506 \c STI                           ; FB                   [8086]
12508 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
12509 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
12510 (thus enabling interrupts).
12512 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
12513 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
12514 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
12517 \S{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
12518  Control/Status
12520 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE]
12522 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
12523 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
12524 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
12525 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
12526 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
12528 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
12530 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
12533 \S{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
12535 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
12536 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
12537 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
12539 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
12540 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
12541 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
12542 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12544 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12545 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12546 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12547 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12549 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12550 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12551 overridden.
12553 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
12554 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
12555 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12556 4 instead of 1.
12558 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
12559 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
12562 \S{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
12564 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
12566 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
12567 the Task Register into its operand. When the operand size is 32 bit and
12568 the destination is a register, the upper 16-bits are cleared to 0s. 
12569 When the destination operand is a memory location, 16 bits are
12570 written regardless of the  operand size.
12573 \S{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
12575 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
12576 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
12577 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
12579 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
12580 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
12581 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
12583 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
12584 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
12585 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
12587 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
12588 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
12590 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
12591 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
12592 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
12594 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12595 operand from its first, and leaves the result in its destination
12596 (first) operand. The flags are set according to the result of the
12597 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
12598 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
12600 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12601 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12602 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12603 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12604 form of the instruction.
12607 \S{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12609 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12611 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12612 the source operand from those of the destination operand, and
12613 stores the result in the destination operation.
12616 \S{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12618 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12620 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12621 the source operand from those of the destination operand, and
12622 stores the result in the destination operation.
12625 \S{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12627 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12629 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12630 the source operand from that of the destination operand, and
12631 stores the result in the destination operation. The high
12632 quadword is unchanged.
12635 \S{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12637 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12639 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12640 the source operand from that of the destination operand, and
12641 stores the result in the destination operation. The three high
12642 doublewords are unchanged.
12645 \S{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12647 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12649 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12650 descriptor to mem80.
12653 \S{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12655 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12657 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12660 \S{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12662 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12664 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12667 \S{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12669 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12671 \c{SYSCALL} provides a fast method of transferring control to a fixed
12672 entry point in an operating system.
12674 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12676 \b Bits [31-0] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12677 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12679 \b Bits [47-32] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12680 copied into the \c{CS} register.
12682 \b Bits [47-32]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12683 is copied into the SS register.
12685 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12686 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12687 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12689 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12690 (AMD document number 21086.pdf).
12693 \S{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12695 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12697 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12698 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12701 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12702 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12703 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12705 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12706 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12707 procedure or routine.
12709 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12710 privilege level 0 stack.
12712 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12714 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12715 \c{CS} register.
12717 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12718 the \c{EIP} register.
12720 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12721 \c{SS} register.
12723 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12724 \c{ESP} register.
12726 \b Switches to privilege level 0.
12728 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12729 is set.
12731 \b Begins executing the selected system procedure.
12733 In particular, note that this instruction des not save the values of
12734 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12735 need to write your code to cater for this.
12737 For more information, see the Intel Architecture Software Developer's
12738 Manual, Volume 2.
12741 \S{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12743 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12745 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12746 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12747 instruction, and can only be executed by privilege level 0 code.
12748 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12750 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12751 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12752 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12753 the privilege level 3 code and stack segments.)
12755 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12756 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12758 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12759 stack.
12761 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12763 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12764 the \c{CS} selector register.
12766 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12767 \c{EIP} register.
12769 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12770 into the \c{SS} selector register.
12772 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12773 register.
12775 \b Switches to privilege level 3.
12777 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12779 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12780 instructions, see the Intel Architecture Software Developer's
12781 Manual, Volume 2.
12784 \S{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12786 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12788 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12789 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12791 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12792 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12793 register.
12795 \b Bits [63-48] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12796 into the \c{CS} register.
12798 \b Bits [63-48]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12799 copied into the \c{SS} register.
12801 \b Bits [1-0] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12802 the value of bits [49-48] of the \c{STAR} register.
12804 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12805 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12806 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12808 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12809 (AMD document number 21086.pdf).
12812 \S{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12814 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12815 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12816 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12818 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12819 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12820 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12822 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12823 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12824 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12826 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12827 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12828 store the result of the operation anywhere.
12831 \S{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12832 compare and set EFLAGS
12834 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12836 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12837 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12838 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12839 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12840 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12841 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12844 \S{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12845 compare and set EFLAGS
12847 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE]
12849 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12850 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12851 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12852 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12853 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12854 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12857 \S{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12859 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12860 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12861 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12863 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12864 purposes.
12866 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12867 purpose.
12869 \c{UD1} is documented by Intel as being available for this purpose.
12871 \c{UD2} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12872 purpose. Intel document this as the preferred method of generating an
12873 invalid opcode exception.
12875 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12876 all currently available processors.
12879 \S{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12881 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12882 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12883 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12885 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12886 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12887 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12889 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12890 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12891 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12892 instruction, but accesses user space.
12894 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12895 processors.
12898 \S{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12899 Double-Precision FP Values
12901 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12903 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12904 elements of the source and destination operands, saving the result
12905 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12907 The operation of this instruction is:
12909 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12910 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12913 \S{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12914 Single-Precision FP Values
12916 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12918 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12919 elements of the source and destination operands, saving the result
12920 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12922 The operation of this instruction is:
12924 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12925 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12926 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12927 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12930 \S{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12931 Double-Precision FP Data
12933 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12935 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12936 elements of the source and destination operands, saving the result
12937 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12939 The operation of this instruction is:
12941 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12942 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12945 \S{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12946 Single-Precision FP Data
12948 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12950 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12951 elements of the source and destination operands, saving the result
12952 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12954 The operation of this instruction is:
12956 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12957 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12958 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12959 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12962 \S{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12964 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12966 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12968 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12969 in its operand can be read from at the current privilege level.
12970 Otherwise it is cleared.
12972 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12975 \S{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12977 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12978 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12980 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12981 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12982 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12983 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12984 CPU tries to read the result back out.
12986 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12987 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12988 FPU exceptions have happened before execution continues.
12991 \S{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12993 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12995 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12996 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12997 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12998 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12999 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
13002 \S{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
13004 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
13006 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
13007 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
13008 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
13011 \S{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
13013 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
13015 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
13016 32-bit register into the SMM header pointer register.
13018 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
13021 \S{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
13023 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
13024 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
13025 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
13027 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
13028 them together and writes the result into the destination (first)
13029 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
13030 multi-processor synchronisation purposes.
13033 \S{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
13035 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
13036 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
13038 The implied operation of this instruction is:
13040 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
13041 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
13043 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
13044 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
13045 low order bit offset in the source. The bits are written to the low
13046 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
13047 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
13048 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
13049 documented, and I have been unable to find any official source of
13050 documentation on it.
13052 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
13053 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
13054 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
13057 \S{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
13059 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
13060 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
13061 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
13063 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
13064 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
13065 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
13067 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
13068 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
13069 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
13070 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
13072 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
13073 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
13074 synchronisation.
13076 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
13077 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
13078 \c{NOP} (\k{insNOP}).
13081 \S{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
13083 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
13084 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
13086 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
13087 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
13088 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
13090 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
13091 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
13092 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
13093 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
13095 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
13096 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
13097 example, \c{es xlatb}).
13100 \S{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
13102 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
13103 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
13104 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
13106 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
13107 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
13108 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
13110 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
13111 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
13112 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
13114 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
13115 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
13117 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
13118 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
13119 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
13121 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
13122 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
13123 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
13124 in the destination (first) operand.
13126 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
13127 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
13128 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
13129 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
13130 form of the instruction.
13132 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
13133 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
13136 \S{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
13138 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
13140 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR between the source and
13141 destination operands, storing the result in the destination operand.
13144 \S{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
13146 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
13148 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR between the source and
13149 destination operands, storing the result in the destination operand.