Provide 64-bit support for ORG directive
[nasm/avx512.git] / doc / nasmdoc.src
blobee8c0f625f23bf67041b79269edab4b9f4bc3af6
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 license 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{! opunary} \c{!} operator, unary
76 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
77 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
78 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
79 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
80 variables
81 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
82 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
83 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
84 \IR{autoconf} Autoconf
85 \IR{bin} bin
86 \IR{bitwise and} bitwise AND
87 \IR{bitwise or} bitwise OR
88 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
89 \IR{block ifs} block IFs
90 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
91 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
92 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
93 \IR{bsd} BSD
94 \IR{c calling convention} C calling convention
95 \IR{c symbol names} C symbol names
96 \IA{critical expressions}{critical expression}
97 \IA{command line}{command-line}
98 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
99 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
100 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
101 \IA{character constants}{character constant}
102 \IR{common object file format} Common Object File Format
103 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
104 in \c{elf}
105 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
106 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
107 \IR{declaring structure} declaring structures
108 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
109 \IR{devpac} DevPac
110 \IR{djgpp} DJGPP
111 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
112 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
113 \IR{dos} DOS
114 \IR{dos archive} DOS archive
115 \IR{dos source archive} DOS source archive
116 \IA{effective address}{effective addresses}
117 \IA{effective-address}{effective addresses}
118 \IR{elf} ELF
119 \IR{elf, 16-bit code and} ELF, 16-bit code and
120 \IR{elf shared libraries} ELF, shared libraries
121 \IR{executable and linkable format} Executable and Linkable Format
122 \IR{extern, obj extensions to} \c{EXTERN}, \c{obj} extensions to
123 \IR{extern, rdf extensions to} \c{EXTERN}, \c{rdf} extensions to
124 \IR{freebsd} FreeBSD
125 \IR{freelink} FreeLink
126 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
127 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
128 convention
129 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
130 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
131 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
132 \IR{got} GOT
133 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
134 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
135 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
136 \IR{intel number formats} Intel number formats
137 \IR{linux, elf} Linux, ELF
138 \IR{linux, a.out} Linux, \c{a.out}
139 \IR{linux, as86} Linux, \c{as86}
140 \IR{logical and} logical AND
141 \IR{logical or} logical OR
142 \IR{logical xor} logical XOR
143 \IR{masm} MASM
144 \IA{memory reference}{memory references}
145 \IR{minix} Minix
146 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
147 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
148 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
149 \IR{mmx registers} MMX registers
150 \IA{modr/m}{modr/m byte}
151 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
152 \IR{ms-dos} MS-DOS
153 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
154 \IR{multipush} \c{multipush} macro
155 \IR{nasm version} NASM version
156 \IR{netbsd} NetBSD
157 \IR{omf} OMF
158 \IR{openbsd} OpenBSD
159 \IR{operating system} operating system
160 \IR{os/2} OS/2
161 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
162 \IR{passes} passes, assembly
163 \IR{perl} Perl
164 \IR{pic} PIC
165 \IR{pharlap} PharLap
166 \IR{plt} PLT
167 \IR{plt} \c{PLT} relocations
168 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
169 \IA{preprocessor expressions}{preprocessor, expressions}
170 \IA{preprocessor loops}{preprocessor, loops}
171 \IA{preprocessor variables}{preprocessor, variables}
172 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
173 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
174 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
175 Object File Format
176 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
177 \IA{repeating}{repeating code}
178 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
179 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
180 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
181 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
182 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
183 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
184 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
185 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
186 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
187 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
188 \IR{shift command} \c{shift} command
189 \IA{sib}{sib byte}
190 \IR{sib byte} SIB byte
191 \IR{solaris x86} Solaris x86
192 \IA{standard section names}{standardized section names}
193 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
194 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
195 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
196 \IR{tlink} \c{TLINK}
197 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
198 \IR{unix} Unix
199 \IA{sco unix}{unix, sco}
200 \IR{unix, sco} Unix, SCO
201 \IA{unix source archive}{unix, source archive}
202 \IR{unix, source archive} Unix, source archive
203 \IA{unix system v}{unix, system v}
204 \IR{unix, system v} Unix, System V
205 \IR{unixware} UnixWare
206 \IR{val} VAL
207 \IR{version number of nasm} version number of NASM
208 \IR{visual c++} Visual C++
209 \IR{www page} WWW page
210 \IR{win32} Win32
211 \IR{win32} Win64
212 \IR{windows} Windows
213 \IR{windows 95} Windows 95
214 \IR{windows nt} Windows NT
215 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
216 \# \IC{program entry point}{start point, program}
217 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
218 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
219 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
222 \C{intro} Introduction
224 \H{whatsnasm} What Is NASM?
226 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 and x86-64 assembler designed for
227 portability and modularity. It supports a range of object file
228 formats, including Linux and \c{*BSD} \c{a.out}, \c{ELF}, \c{COFF}, \c{Mach-O},
229 Microsoft 16-bit \c{OBJ}, \c{Win32} and \c{Win64}. It will also output plain
230 binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to understand, similar
231 to Intel's but less complex. It supports from the upto and including \c{Pentium},
232 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE}, \c{SSE2}, \c{SSE3} and \c{x64} opcodes. NASM has
233 a strong support for macro conventions.
236 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
238 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
239 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
240 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
241 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
243 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
244 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
246 \b \i\c{gas} is free, and ports over to DOS and Unix, but it's not
247 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
248 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
249 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
250 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
251 it (properly.)
253 \b \i\c{as86} is specific to Minix and Linux, and (my version at least)
254 doesn't seem to have much (or any) documentation.
256 \b \i\c{MASM} isn't very good, and it's (was) expensive, and it runs only under
257 DOS.
259 \b \i\c{TASM} is better, but still strives for MASM compatibility,
260 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
261 is essentially MASM's, with the contradictions and quirks that
262 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode.)
263 It's expensive too. And it's DOS-only.
265 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
266 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
267 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
268 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
269 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
270 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
271 Again.
274 \S{legal} License Conditions
276 Please see the file \c{COPYING}, supplied as part of any NASM
277 distribution archive, for the \i{license} conditions under which you
278 may use NASM.  NASM is now under the so-called GNU Lesser General
279 Public License, LGPL.
282 \H{contact} Contact Information
284 The current version of NASM (since about 0.98.08) is maintained by a
285 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
286 (see below for the link).
287 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
289 NASM has a \i{WWW page} at
290 \W{http://nasm.sourceforge.net}\c{http://nasm.sourceforge.net}. If it's
291 not there, google for us!
294 The original authors are \i{e\-mail}able as
295 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
296 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
297 The latter is no longer involved in the development team.
299 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official sites
300 \W{http://nasm.sourceforge.net}\c{http://nasm.sourceforge.net}
301 and to
302 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
304 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
306 Announcements are posted to
307 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
308 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
309 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
311 If you want information about NASM beta releases, and the current
312 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email list
313 by registering at
314 \W{http://sourceforge.net/projects/nasm}\c{http://sourceforge.net/projects/nasm}.
317 \H{install} Installation
319 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
321 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
322 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
323 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
325 The archive will contain four executable files: the NASM executable
326 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
327 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
328 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
329 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
330 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
331 executable.
333 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
334 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
335 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
336 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
337 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
339 That's it - NASM is installed. You don't need the nasm directory
340 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
341 so you can delete it if you need to save space; however, you may
342 want to keep the documentation or test programs.
344 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
345 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
346 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
347 rebuild your copy of NASM from scratch.
349 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
350 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
351 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
352 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
353 script. Although the NASM source distribution includes these generated
354 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
355 interpreter) if you change insns.dat, standard.mac or the
356 documentation. It is possible future source distributions may not
357 include these files at all. Ports of \i{Perl} for a variety of
358 platforms, including DOS and Windows, are available from
359 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
362 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
364 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
365 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
366 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
367 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
368 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
370 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
371 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
372 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
373 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
374 accordingly.
376 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
377 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
378 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
379 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
380 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
381 configure script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
382 install the programs yourself.
384 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
385 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
386 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
387 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
389 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
390 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
391 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
392 There is also a Makefile.unx file in the \c{rdoff} subdirectory.
395 \C{running} Running NASM
397 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
399 To assemble a file, you issue a command of the form
401 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
403 For example,
405 \c nasm -f elf myfile.asm
407 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
409 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
411 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
413 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
414 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
415 to give a listing file name, for example:
417 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
419 To get further usage instructions from NASM, try typing
421 \c nasm -h
423 As \c{-hf}, this will also list the available output file formats, and what they
424 are.
426 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out}
427 or \c{ELF}, type
429 \c file nasm
431 (in the directory in which you put the NASM binary when you
432 installed it). If it says something like
434 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
436 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
437 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
439 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
441 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
442 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems have long been obsolete,
443 and are rare these days.)
445 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
446 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
447 messages.
450 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
452 NASM will normally choose the name of your output file for you;
453 precisely how it does this is dependent on the object file format.
454 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
455 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
456 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
457 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
458 \i\c{coff}, \i\c{elf}, \i\c{macho} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
459 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
460 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
461 the output file \c{myfile}.
463 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
464 has the same name as the input file, in which case it will give a
465 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
467 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
468 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
469 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
470 with the name you wish for the output file, either with or without
471 an intervening space. For example:
473 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
474 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
476 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
477 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
480 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
482 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
483 output file format for you itself. In the distribution versions of
484 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
485 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
486 choose what you want the default to be.
488 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
489 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
491 A complete list of the available output file formats can be given by
492 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
495 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
497 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
498 optional space) by a file name, NASM will generate a
499 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
500 code are listed on the left, and the actual source code, with
501 expansions of multi-line macros (except those which specifically
502 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
503 right. For example:
505 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
507 If a list file is selected, you may turn off listing for a 
508 section of your source with \c{[list -]}, and turn it back on
509 with \c{[list +]}, (the default, obviously). There is no "user 
510 form" (without the brackets). This can be used to list only 
511 sections of interest, avoiding excessively long listings.
514 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
516 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
517 This can be redirected to a file for further processing. For example:
519 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
522 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debug Information Format}
524 This option is used to select the format of the debug information emitted 
525 into the output file, to be used by a debugger (or \e{will} be). Use
526 of this switch does \e{not} enable output of the selected debug info format.
527 Use \c{-g}, see \k{opt-g}, to enable output.
529 A complete list of the available debug file formats for an output format
530 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}. (only 
531 "borland" in "-f obj", as of 0.98.35, but "watch this space") 
532 See: \k{opt-y}.
534 This should not be confused with the "-f dbg" output format option which 
535 is not built into NASM by default. For information on how
536 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
539 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
541 This option can be used to generate debugging information in the specified
542 format. See: \k{opt-F}. Using \c{-g} without \c{-F} results in emitting 
543 debug info in the default format, if any, for the selected output format.
544 If no debug information is currently implemented in the selected output 
545 format, \c{-g} is \e{silently ignored}.
548 \S{opt-X} The \i\c{-X} Option: Selecting an \i{Error Reporting Format}
550 This option can be used to select an error reporting format for any 
551 error messages that might be produced by NASM.
553 Currently, two error reporting formats may be selected.  They are
554 the \c{-Xvc} option and the \c{-Xgnu} option.  The GNU format is 
555 the default and looks like this:
557 \c filename.asm:65: error: specific error message 
559 where \c{filename.asm} is the name of the source file in which the
560 error was detected, \c{65} is the source file line number on which 
561 the error was detected, \c{error} is the severity of the error (this
562 could be \c{warning}), and \c{specific error message} is a more
563 detailed text message which should help pinpoint the exact problem.
565 The other format, specified by \c{-Xvc} is the style used by Microsoft
566 Visual C++ and some other programs.  It looks like this:
568 \c filename.asm(65) : error: specific error message
570 where the only difference is that the line number is in parentheses
571 instead of being delimited by colons.  
573 See also the \c{Visual C++} output format, \k{win32fmt}.
575 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
577 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
578 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
579 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
580 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
581 example) you want to load them into an editor.
583 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
584 which causes errors to be sent to the specified files rather than
585 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
586 the errors into a file by typing
588 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
591 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
593 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
594 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
595 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
596 program, you can type:
598 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
600 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
603 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
605 When NASM sees the \i\c{%include} or \i\c{incbin} directive in 
606 a source file (see \k{include} or \k{incbin}), 
607 it will search for the given file not only in the
608 current directory, but also in any directories specified on the
609 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
610 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
612 \c nasm -ic:\macrolib\ -f obj myfile.asm
614 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
615 optional).
617 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
618 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
619 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
620 prepended exactly as written to the name of the include file.
621 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
622 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
624 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
625 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
626 to search for the file \c{foobar.i}...)
628 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
629 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
630 more \c{-i} directives in the \c{NASMENV} environment variable (see
631 \k{nasmenv}).
633 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
634 be specified as \c{-I}.
637 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
639 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
640 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
641 option. So running
643 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
645 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
646 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
648 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
649 option can also be specified as \c{-P}.
652 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros}Pre-Define a Macro
654 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
655 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
656 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
657 could code
659 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
661 as an alternative to placing the directive
663 \c %define FOO 100
665 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
666 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
667 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
668 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
669 \c{-dDEBUG}.
671 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
672 be specified as \c{-D}.
675 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros}Undefine a Macro
677 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
678 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
679 option specified earlier on the command lines.
681 For example, the following command line:
683 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
685 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
686 program. This is useful to override options specified at a different
687 point in a Makefile.
689 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
690 be specified as \c{-U}.
693 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
695 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
696 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
697 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
698 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
699 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
700 if the \c{-o} option is also used).
702 This option cannot be applied to programs which require the
703 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
704 which depend on the values of symbols: so code such as
706 \c %assign tablesize ($-tablestart)
708 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
711 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
713 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
714 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
715 completely and assume the compiler has already done it, to save time
716 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
717 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
718 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
721 \S{opt-On} The \i\c{-On} Option: Specifying \i{Multipass Optimization}.
723 NASM defaults to being a two pass assembler. This means that if you
724 have a complex source file which needs more than 2 passes to assemble
725 optimally, you have to enable extra passes.
727 Using the \c{-O} option, you can tell NASM to carry out multiple passes.
728 The syntax is:
730 \b \c{-O0} strict two-pass assembly, JMP and Jcc are handled more
731         like v0.98, except that backward JMPs are short, if possible.
732         Immediate operands take their long forms if a short form is
733         not specified.
735 \b \c{-O1} strict two-pass assembly, but forward branches are assembled
736         with code guaranteed to reach; may produce larger code than
737         -O0, but will produce successful assembly more often if
738         branch offset sizes are not specified.
739         Additionally, immediate operands which will fit in a signed byte
740         are optimized, unless the long form is specified.
742 \b \c{-On} multi-pass optimization, minimize branch offsets; also will
743         minimize signed immediate bytes, overriding size specification
744         unless the \c{strict} keyword has been used (see \k{strict}).
745         The number specifies the maximum number of passes.  The more
746         passes, the better the code, but the slower is the assembly.
748 Note that this is a capital O, and is different from a small o, which
749 is used to specify the output format. See \k{opt-o}.
752 \S{opt-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
754 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's \i\c{TASM}.
755 When NASM's \c{-t} option is used, the following changes are made:
757 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
759 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
760 the command line. This is different from the \c{-@resp} style that NASM
761 natively supports.
763 \b size override is supported within brackets. In TASM compatible mode,
764 a size override inside square brackets changes the size of the operand,
765 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax. E.g.
766 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.
767 Note that you lose the ability to override the default address type for
768 the instruction.
770 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to
771 TASM's \c{ARG} directive.
773 \b \c{%local} preprocessor directive
775 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
777 \b unprefixed forms of some directives supported (\c{arg}, \c{elif},
778 \c{else}, \c{endif}, \c{if}, \c{ifdef}, \c{ifdifi}, \c{ifndef},
779 \c{include}, \c{local})
781 \b more...
783 For more information on the directives, see the section on TASM
784 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
787 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
789 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
790 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
791 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
792 conditions are reported like errors, but come up with the word
793 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
794 generating an output file and returning a success status to the
795 operating system.
797 Some conditions are even less severe than that: they are only
798 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
799 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
800 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
801 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
802 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
803 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
805 The \i{suppressible warning} classes are:
807 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
808 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
809 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
810 you might want to disable it.
812 \b \i\c{macro-selfref} warns if a macro references itself. This 
813 warning class is enabled by default.
815 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
816 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
817 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
818 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
820 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
821 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
822 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
823 enabled by default.
825 \b \i\c{gnu-elf-extensions} warns if 8-bit or 16-bit relocations 
826 are used in \c{-f elf} format. The GNU extensions allow this. 
827 This warning class is enabled by default.
829 \b In addition, warning classes may be enabled or disabled across 
830 sections of source code with \i\c{[warning +warning-name]} or 
831 \i\c{[warning -warning-name]}. No "user form" (without the 
832 brackets) exists. 
835 \S{opt-v} The \i\c{-v} Option: Display \i{Version} Info
837 Typing \c{NASM -v} will display the version of NASM which you are using,
838 and the date on which it was compiled. This replaces the deprecated 
839 \c{-r}.
841 You will need the version number if you report a bug.
843 \S{opt-y} The \i\c{-y} Option: Display Available Debug Info Formats
845 Typing \c{nasm -f <option> -y} will display a list of the available 
846 debug info formats for the given output format. The default format 
847 is indicated by an asterisk. E.g. \c{nasm -f obj -y} yields \c{* borland}.
848 (as of 0.98.35, the \e{only} debug info format implemented).
851 \S{opt-pfix} The \i\c{--prefix} and \i\c{--postfix} Options.
853 The \c{--prefix} and \c{--postfix} options prepend or append 
854 (respectively) the given argument to all \c{global} or
855 \c{extern} variables. E.g. \c{--prefix_} will prepend the 
856 underscore to all global and external variables, as C sometimes 
857 (but not always) likes it.
860 \S{nasmenv} The \c{NASMENV} \i{Environment} Variable
862 If you define an environment variable called \c{NASMENV}, the program
863 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
864 processed before the real command line. You can use this to define
865 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
866 options in the \c{NASMENV} variable.
868 The value of the variable is split up at white space, so that the
869 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
870 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
871 what you might want, because it will be split at the space and the
872 NASM command-line processing will get confused by the two
873 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
875 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
876 \c{NASMENV} environment variable with some character that isn't a minus
877 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
878 character} for options. So setting the \c{NASMENV} variable to the
879 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
880 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
882 This environment variable was previously called \c{NASM}. This was
883 changed with version 0.98.31.
886 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
888 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
889 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
890 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
891 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
892 skipping this section.
895 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
897 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
898 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
899 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
900 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
901 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
902 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
903 will distinguish between labels differing only in case.
906 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
908 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
909 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
910 practical, for the user to look at a single line of NASM code
911 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
912 if you declare, for example,
914 \c foo     equ     1
915 \c bar     dw      2
917 then the two lines of code
919 \c         mov     ax,foo
920 \c         mov     ax,bar
922 generate completely different opcodes, despite having
923 identical-looking syntaxes.
925 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
926 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
927 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
928 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
929 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
930 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
931 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
932 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
934 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
935 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
936 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
937 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
938 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
939 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
941 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
942 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
943 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
944 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
945 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
946 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
947 \e{everything} is a label.
949 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
950 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
951 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
952 portion outside square brackets and another portion inside. The
953 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
954 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
957 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
959 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
960 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
961 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
962 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
963 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
964 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
965 \c{mov word [var],2}.
967 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
968 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
969 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
970 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
971 the strings being manipulated.
974 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
976 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
977 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
978 choose to put in your segment registers, and will never
979 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
982 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
984 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
985 memory models. The programmer has to keep track of which functions
986 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
987 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
988 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
989 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
990 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
991 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
992 track of which external variable definitions are far and which are
993 near.
996 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
998 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
999 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
1000 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
1001 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
1003 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
1004 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
1005 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
1006 on a misunderstanding by the authors.
1009 \S{qsother} Other Differences
1011 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
1012 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
1014 NASM does not declare \i{uninitialized storage} in the same way as
1015 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
1016 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
1017 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
1018 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
1019 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
1020 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
1022 In addition to all of this, macros and directives work completely
1023 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
1024 details.
1027 \C{lang} The NASM Language
1029 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
1031 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
1032 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
1033 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
1035 \c label:    instruction operands        ; comment
1037 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
1038 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
1039 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
1040 presence and nature of the instruction field.
1042 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
1043 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
1044 backslash-ended line.
1046 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
1047 have white space before them, or instructions may have no space
1048 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
1049 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
1050 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
1051 valid source line which does nothing but define a label. Running
1052 NASM with the command-line option
1053 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
1054 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
1056 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
1057 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
1058 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
1059 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
1060 An identifier may also be prefixed with a \I{$, prefix}\c{$} to
1061 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
1062 reserved word; thus, if some other module you are linking with
1063 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
1064 code to distinguish the symbol from the register. Maximum length of 
1065 an identifier is 4095 characters.
1067 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
1068 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
1069 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
1070 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
1071 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
1072 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
1073 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
1074 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
1075 override}segment register as an instruction prefix: coding
1076 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
1077 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
1078 syntactic features of the language, but for instructions such as
1079 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
1080 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
1081 \c{es lodsb}.
1083 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
1084 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
1085 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
1087 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
1088 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
1090 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
1091 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
1092 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
1093 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
1094 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
1095 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
1097 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
1098 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1099 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1100 all forms of each supported instruction are given in
1101 \k{iref}. For example, you can code:
1103 \c         fadd    st1             ; this sets st0 := st0 + st1
1104 \c         fadd    st0,st1         ; so does this
1106 \c         fadd    st1,st0         ; this sets st1 := st1 + st0
1107 \c         fadd    to st1          ; so does this
1109 Almost any floating-point instruction that references memory must
1110 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1111 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1114 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1116 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1117 instructions, are used in the instruction field anyway because
1118 that's the most convenient place to put them. The current
1119 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1120 \i\c{DT}, their \i{uninitialized} counterparts \i\c{RESB},
1121 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1122 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1125 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring initialized Data
1127 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1128 as in MASM, to declare initialized data in the output file. They can
1129 be invoked in a wide range of ways:
1130 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1132 \c       db    0x55                ; just the byte 0x55
1133 \c       db    0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1134 \c       db    'a',0x55            ; character constants are OK
1135 \c       db    'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1136 \c       dw    0x1234              ; 0x34 0x12
1137 \c       dw    'a'                 ; 0x61 0x00 (it's just a number)
1138 \c       dw    'ab'                ; 0x61 0x62 (character constant)
1139 \c       dw    'abc'               ; 0x61 0x62 0x63 0x00 (string)
1140 \c       dd    0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1141 \c       dd    1.234567e20         ; floating-point constant
1142 \c       dq    0x123456789abcdef0  ; eight byte constant
1143 \c       dq    1.234567e20         ; double-precision float
1144 \c       dt    1.234567e20         ; extended-precision float
1146 \c{DT} does not accept \i{numeric constants} as operands.
1149 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialized} Data
1151 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1152 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1153 \e{uninitialized} storage space. Each takes a single operand, which
1154 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1155 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1156 of reserving uninitialized space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1157 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1158 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1159 \k{crit}.
1161 For example:
1163 \c buffer:         resb    64              ; reserve 64 bytes
1164 \c wordvar:        resw    1               ; reserve a word
1165 \c realarray       resq    10              ; array of ten reals
1168 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1170 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1171 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1172 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1173 directly into a game executable file. It can be called in one of
1174 these three ways:
1176 \c     incbin  "file.dat"             ; include the whole file
1177 \c     incbin  "file.dat",1024        ; skip the first 1024 bytes
1178 \c     incbin  "file.dat",1024,512    ; skip the first 1024, and
1179 \c                                    ; actually include at most 512
1182 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1184 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1185 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1186 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1187 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1188 example,
1190 \c message         db      'hello, world'
1191 \c msglen          equ     $-message
1193 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1194 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1195 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1196 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1197 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1198 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1199 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1200 (\k{crit}).
1203 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1205 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1206 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1207 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1208 code
1210 \c zerobuf:        times 64 db 0
1212 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1213 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1214 \e{expression}, so you can do things like
1216 \c buffer: db      'hello, world'
1217 \c         times 64-$+buffer db ' '
1219 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1220 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1221 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1223 \c         times 100 movsb
1225 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1226 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1227 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1229 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1230 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1232 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1233 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1234 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1235 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1236 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1239 \H{effaddr} Effective Addresses
1241 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1242 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1243 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1244 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1245 example:
1247 \c wordvar dw      123
1248 \c         mov     ax,[wordvar]
1249 \c         mov     ax,[wordvar+1]
1250 \c         mov     ax,[es:wordvar+bx]
1252 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1253 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1255 More complicated effective addresses, such as those involving more
1256 than one register, work in exactly the same way:
1258 \c         mov     eax,[ebx*2+ecx+offset]
1259 \c         mov     ax,[bp+di+8]
1261 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1262 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1263 all right:
1265 \c     mov     eax,[ebx*5]             ; assembles as [ebx*4+ebx]
1266 \c     mov     eax,[label1*2-label2]   ; ie [label1+(label1-label2)]
1268 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1269 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1270 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1271 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1272 generate the latter on the grounds that the former requires four
1273 bytes to store a zero offset.
1275 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1276 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1277 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1278 default segment registers.
1280 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1281 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1282 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1283 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1284 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1285 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1286 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1287 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1288 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1289 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1290 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1292 The form described in the previous paragraph is also useful if you
1293 are trying to access data in a 32-bit segment from within 16 bit code.
1294 For more information on this see the section on mixed-size addressing
1295 (\k{mixaddr}). In particular, if you need to access data with a known
1296 offset that is larger than will fit in a 16-bit value, if you don't
1297 specify that it is a dword offset, nasm will cause the high word of
1298 the offset to be lost.
1300 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1301 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1302 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1303 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1304 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1305 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1308 \H{const} \i{Constants}
1310 NASM understands four different types of constant: numeric,
1311 character, string and floating-point.
1314 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1316 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1317 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1318 suffix \c{H}, \c{Q} or \c{O}, and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1319 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1320 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1321 that the \I{$, prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1322 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1323 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1325 Some examples:
1327 \c         mov     ax,100          ; decimal
1328 \c         mov     ax,0a2h         ; hex
1329 \c         mov     ax,$0a2         ; hex again: the 0 is required
1330 \c         mov     ax,0xa2         ; hex yet again
1331 \c         mov     ax,777q         ; octal
1332 \c         mov     ax,777o         ; octal again
1333 \c         mov     ax,10010011b    ; binary
1336 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1338 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1339 either single or double quotes. The type of quote makes no
1340 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1341 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1342 versa.
1344 A character constant with more than one character will be arranged
1345 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1347 \c           mov eax,'abcd'
1349 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1350 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1351 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1352 the sense of character constants understood by the Pentium's
1353 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1356 \S{strconst} String Constants
1358 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1359 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1360 \i\c{INCBIN}.
1362 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1363 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1364 for the conditions. So the following are equivalent:
1366 \c       db    'hello'               ; string constant
1367 \c       db    'h','e','l','l','o'   ; equivalent character constants
1369 And the following are also equivalent:
1371 \c       dd    'ninechars'           ; doubleword string constant
1372 \c       dd    'nine','char','s'     ; becomes three doublewords
1373 \c       db    'ninechars',0,0,0     ; and really looks like this
1375 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1376 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1377 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1378 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1379 three-character or four-character constants are treated as strings
1380 when they are operands to \c{dw}.
1383 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1385 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1386 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1387 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1388 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1389 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1390 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1391 floating-point constant.
1393 Some examples:
1395 \c       dd    1.2                     ; an easy one
1396 \c       dq    1.e10                   ; 10,000,000,000
1397 \c       dq    1.e+10                  ; synonymous with 1.e10
1398 \c       dq    1.e-10                  ; 0.000 000 000 1
1399 \c       dt    3.141592653589793238462 ; pi
1401 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1402 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1403 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1404 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1405 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1406 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1407 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1408 of floating-point routines, which would significantly increase the
1409 size of the assembler for very little benefit.
1412 \H{expr} \i{Expressions}
1414 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1416 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1417 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1418 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1419 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1420 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1421 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1422 least} 32 bits to work in.
1424 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1425 calculations to involve the current assembly position: the
1426 \I{$, here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1427 position at the beginning of the line containing the expression; so
1428 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1429 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1430 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1432 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1433 increasing order of \i{precedence}.
1436 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1438 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1439 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1440 arithmetic operator supported by NASM.
1443 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1445 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1448 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1450 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1453 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1455 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1456 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1457 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1458 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1459 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1462 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1463 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1465 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1466 subtraction.
1469 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1470 \i{Multiplication} and \i{Division}
1472 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1473 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1474 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1475 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1476 \i{signed modulo} operators respectively.
1478 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1479 operation of the signed modulo operator.
1481 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1482 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1483 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1486 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1487 \i\c{~}, \I{! opunary}\c{!} and \i\c{SEG}
1489 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1490 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1491 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1492 computes the \i{one's complement} of its operand, \c{!} is the
1493 \i{logical negation} operator, and \c{SEG} provides the \i{segment address}
1494 of its operand (explained in more detail in \k{segwrt}).
1497 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1499 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1500 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1501 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1502 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1504 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1505 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1506 the symbol makes sense. So the code
1508 \c         mov     ax,seg symbol
1509 \c         mov     es,ax
1510 \c         mov     bx,symbol
1512 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1514 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1515 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1516 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1517 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1518 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1520 \c         mov     ax,weird_seg        ; weird_seg is a segment base
1521 \c         mov     es,ax
1522 \c         mov     bx,symbol wrt weird_seg
1524 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1525 pointer to the symbol \c{symbol}.
1527 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1528 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1529 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1530 could code either of
1532 \c         call    (seg procedure):procedure
1533 \c         call    weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1535 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1536 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1537 practice.)
1539 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1540 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1541 to \c{CALL} in these examples.
1543 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1544 must code
1546 \c         dw      symbol, seg symbol
1548 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1549 invent one using the macro processor.
1552 \H{strict} \i\c{STRICT}: Inhibiting Optimization
1554 When assembling with the optimizer set to level 2 or higher (see
1555 \k{opt-On}), NASM will use size specifiers (\c{BYTE}, \c{WORD},
1556 \c{DWORD}, \c{QWORD}, or \c{TWORD}), but will give them the smallest
1557 possible size. The keyword \c{STRICT} can be used to inhibit
1558 optimization and force a particular operand to be emitted in the
1559 specified size. For example, with the optimizer on, and in
1560 \c{BITS 16} mode,
1562 \c         push dword 33
1564 is encoded in three bytes \c{66 6A 21}, whereas
1566 \c         push strict dword 33
1568 is encoded in six bytes, with a full dword immediate operand \c{66 68
1569 21 00 00 00}.
1571 With the optimizer off, the same code (six bytes) is generated whether
1572 the \c{STRICT} keyword was used or not.
1575 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1577 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1578 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1579 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1580 complex enough to require three or more passes.
1582 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1583 code and data, so that the second pass, when generating all the
1584 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1585 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1586 symbol declared after the code in question. For example,
1588 \c         times (label-$) db 0
1589 \c label:  db      'Where am I?'
1591 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1592 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1593 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1594 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1595 code
1597 \c         times (label-$+1) db 0
1598 \c label:  db      'NOW where am I?'
1600 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1601 wrong!
1603 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1604 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1605 value is required to be computable in the first pass, and which must
1606 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1607 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1608 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1609 also critical expressions.
1611 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1612 the following code.
1614 \c                 mov     ax,symbol1
1615 \c symbol1         equ     symbol2
1616 \c symbol2:
1618 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1619 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1620 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1621 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1622 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1623 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1624 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1626 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1627 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1628 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1630 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1631 this code fragment.
1633 \c         mov     eax,[ebx+offset]
1634 \c offset  equ     10
1636 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1637 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1638 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1639 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1640 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1641 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1642 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1643 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1644 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1645 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1646 generated in this case is not as small as it could have been. This
1647 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1648 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1649 ebx+offset]}.
1651 Note that use of the \c{-On} switch (with n>=2) makes some of the above
1652 no longer true (see \k{opt-On}).
1654 \H{locallab} \i{Local Labels}
1656 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1657 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1658 label, which means that it is associated with the previous non-local
1659 label. So, for example:
1661 \c label1  ; some code
1663 \c .loop
1664 \c         ; some more code
1666 \c         jne     .loop
1667 \c         ret
1669 \c label2  ; some code
1671 \c .loop
1672 \c         ; some more code
1674 \c         jne     .loop
1675 \c         ret
1677 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1678 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1679 are kept separate by virtue of each being associated with the
1680 previous non-local label.
1682 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1683 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1684 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1685 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1686 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1687 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1688 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1689 to, you could write
1691 \c label3  ; some more code
1692 \c         ; and some more
1694 \c         jmp label1.loop
1696 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1697 define a label which can be referenced from anywhere but which
1698 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1699 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1700 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1701 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1702 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1703 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1704 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1705 to the local label mechanism. So you could code
1707 \c label1:                         ; a non-local label
1708 \c .local:                         ; this is really label1.local
1709 \c ..@foo:                         ; this is a special symbol
1710 \c label2:                         ; another non-local label
1711 \c .local:                         ; this is really label2.local
1713 \c         jmp     ..@foo          ; this will jump three lines up
1715 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1716 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1717 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1720 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1722 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1723 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1724 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1725 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1726 sign.
1728 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1729 character into a single line.  Thus:
1731 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1732 \c         THIS_VALUE
1734 will work like a single-line macro without the backslash-newline
1735 sequence.
1737 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1739 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1741 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1742 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1743 things like
1745 \c %define ctrl    0x1F &
1746 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1748 \c         mov     byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1750 which will expand to
1752 \c         mov     byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1754 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1755 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1756 not at definition time. Thus the code
1758 \c %define a(x)    1+b(x)
1759 \c %define b(x)    2*x
1761 \c         mov     ax,a(8)
1763 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1764 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1766 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1767 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1768 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1769 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1770 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1771 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1772 \c{bar}.
1774 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1775 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1776 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1777 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1778 Hence, if you code
1780 \c %define a(x)    1+a(x)
1782 \c         mov     ax,a(3)
1784 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1785 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1786 for an example of its use.
1788 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1789 macros: if you write
1791 \c %define foo(x)   1+x
1792 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1794 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1795 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1796 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1797 you define
1799 \c %define foo bar
1801 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1802 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1803 \e{with} parameters, and vice versa.
1805 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1806 perfectly well define a macro with
1808 \c %define foo bar
1810 and then re-define it later in the same source file with
1812 \c %define foo baz
1814 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1815 according to the most recent definition. This is particularly useful
1816 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1818 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1819 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1822 \S{xdefine} Enhancing %define: \I\c{%xidefine}\i\c{%xdefine}
1824 To have a reference to an embedded single-line macro resolved at the
1825 time that it is embedded, as opposed to when the calling macro is
1826 expanded, you need a different mechanism to the one offered by
1827 \c{%define}. The solution is to use \c{%xdefine}, or it's
1828 \I{case sensitive}case-insensitive counterpart \c{%xidefine}.
1830 Suppose you have the following code:
1832 \c %define  isTrue  1
1833 \c %define  isFalse isTrue
1834 \c %define  isTrue  0
1836 \c val1:    db      isFalse
1838 \c %define  isTrue  1
1840 \c val2:    db      isFalse
1842 In this case, \c{val1} is equal to 0, and \c{val2} is equal to 1.
1843 This is because, when a single-line macro is defined using
1844 \c{%define}, it is expanded only when it is called. As \c{isFalse}
1845 expands to \c{isTrue}, the expansion will be the current value of
1846 \c{isTrue}. The first time it is called that is 0, and the second
1847 time it is 1.
1849 If you wanted \c{isFalse} to expand to the value assigned to the
1850 embedded macro \c{isTrue} at the time that \c{isFalse} was defined,
1851 you need to change the above code to use \c{%xdefine}.
1853 \c %xdefine isTrue  1
1854 \c %xdefine isFalse isTrue
1855 \c %xdefine isTrue  0
1857 \c val1:    db      isFalse
1859 \c %xdefine isTrue  1
1861 \c val2:    db      isFalse
1863 Now, each time that \c{isFalse} is called, it expands to 1,
1864 as that is what the embedded macro \c{isTrue} expanded to at
1865 the time that \c{isFalse} was defined.
1868 \S{concat%+} Concatenating Single Line Macro Tokens: \i\c{%+}
1870 Individual tokens in single line macros can be concatenated, to produce
1871 longer tokens for later processing. This can be useful if there are
1872 several similar macros that perform similar functions.
1874 As an example, consider the following:
1876 \c %define BDASTART 400h                ; Start of BIOS data area
1878 \c struc   tBIOSDA                      ; its structure
1879 \c         .COM1addr       RESW    1
1880 \c         .COM2addr       RESW    1
1881 \c         ; ..and so on
1882 \c endstruc
1884 Now, if we need to access the elements of tBIOSDA in different places,
1885 we can end up with:
1887 \c         mov     ax,BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
1888 \c         mov     bx,BDASTART + tBIOSDA.COM2addr
1890 This will become pretty ugly (and tedious) if used in many places, and
1891 can be reduced in size significantly by using the following macro:
1893 \c ; Macro to access BIOS variables by their names (from tBDA):
1895 \c %define BDA(x)  BDASTART + tBIOSDA. %+ x
1897 Now the above code can be written as:
1899 \c         mov     ax,BDA(COM1addr)
1900 \c         mov     bx,BDA(COM2addr)
1902 Using this feature, we can simplify references to a lot of macros (and,
1903 in turn, reduce typing errors).
1906 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1908 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1909 example, the following sequence:
1911 \c %define foo bar
1912 \c %undef  foo
1914 \c         mov     eax, foo
1916 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1917 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1919 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1920 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1921 \k{opt-u}.
1924 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1926 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1927 \c{%assign} command (and its \I{case sensitive}case-insensitive
1928 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1929 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1931 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1932 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1933 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1934 \c{%assign} directive is processed.
1936 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1937 later, so you can do things like
1939 \c %assign i i+1
1941 to increment the numeric value of a macro.
1943 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1944 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1945 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1947 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1948 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1949 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1950 involving a register).
1953 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1955 It's often useful to be able to handle strings in macros. NASM
1956 supports two simple string handling macro operators from which
1957 more complex operations can be constructed.
1960 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1962 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1963 (or redefines) a numeric value to a macro. The difference is that
1964 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string. An
1965 example of the use of this would be:
1967 \c %strlen charcnt 'my string'
1969 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1970 if an \c{%assign} had been used. In this example, \c{'my string'}
1971 was a literal string but it could also have been a single-line
1972 macro that expands to a string, as in the following example:
1974 \c %define sometext 'my string'
1975 \c %strlen charcnt sometext
1977 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being
1978 assigned the value of 8.
1981 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1983 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1984 An example of its use is probably more useful than the description:
1986 \c %substr mychar  'xyz' 1         ; equivalent to %define mychar 'x'
1987 \c %substr mychar  'xyz' 2         ; equivalent to %define mychar 'y'
1988 \c %substr mychar  'xyz' 3         ; equivalent to %define mychar 'z'
1990 In this example, mychar gets the value of 'y'. As with \c{%strlen}
1991 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to
1992 be created and the second is the string. The third parameter
1993 specifies which character is to be selected. Note that the first
1994 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that
1995 \c{%strlen} would assign given the same string. Index values out
1996 of range result in an empty string.
1999 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
2001 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
2002 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
2003 this.
2005 \c %macro  prologue 1
2007 \c         push    ebp
2008 \c         mov     ebp,esp
2009 \c         sub     esp,%1
2011 \c %endmacro
2013 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
2014 invoke the macro with a call such as
2016 \c myfunc:   prologue 12
2018 which would expand to the three lines of code
2020 \c myfunc: push    ebp
2021 \c         mov     ebp,esp
2022 \c         sub     esp,12
2024 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
2025 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
2026 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
2027 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
2028 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
2029 \c{%3} and so on.
2031 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
2032 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
2034 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
2035 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
2036 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
2037 things like
2039 \c %macro  silly 2
2041 \c     %2: db      %1
2043 \c %endmacro
2045 \c         silly 'a', letter_a             ; letter_a:  db 'a'
2046 \c         silly 'ab', string_ab           ; string_ab: db 'ab'
2047 \c         silly {13,10}, crlf             ; crlf:      db 13,10
2050 \S{mlmacover} Overloading Multi-Line Macros\I{overloading, multi-line macros}
2052 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
2053 defining the same macro name several times with different numbers of
2054 parameters. This time, no exception is made for macros with no
2055 parameters at all. So you could define
2057 \c %macro  prologue 0
2059 \c         push    ebp
2060 \c         mov     ebp,esp
2062 \c %endmacro
2064 to define an alternative form of the function prologue which
2065 allocates no local stack space.
2067 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
2068 instruction; for example, you might want to define
2070 \c %macro  push 2
2072 \c         push    %1
2073 \c         push    %2
2075 \c %endmacro
2077 so that you could code
2079 \c         push    ebx             ; this line is not a macro call
2080 \c         push    eax,ecx         ; but this one is
2082 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
2083 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
2084 invoked with a number of parameters for which no definition has been
2085 given. The correct code will still be generated, but the assembler
2086 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
2087 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
2090 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
2092 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
2093 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
2094 calling the same macro multiple times will use a different label
2095 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
2096 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
2097 flag is set by doing this:
2099 \c %macro  retz 0
2101 \c         jnz     %%skip
2102 \c         ret
2103 \c     %%skip:
2105 \c %endmacro
2107 You can call this macro as many times as you want, and every time
2108 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
2109 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
2110 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
2111 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
2112 interfering with the local label mechanism, as described in
2113 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
2114 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
2115 they interfere with macro-local labels.
2118 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
2120 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
2121 command line into one parameter definition, possibly after
2122 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
2123 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
2124 you might want to be able to write
2126 \c         writefile [filehandle],"hello, world",13,10
2128 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
2129 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
2130 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
2131 the last defined one along with the separating commas. So if you
2132 code:
2134 \c %macro  writefile 2+
2136 \c         jmp     %%endstr
2137 \c   %%str:        db      %2
2138 \c   %%endstr:
2139 \c         mov     dx,%%str
2140 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
2141 \c         mov     bx,%1
2142 \c         mov     ah,0x40
2143 \c         int     0x21
2145 \c %endmacro
2147 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
2148 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
2149 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
2150 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
2151 \c{db}.
2153 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
2154 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
2155 \c{%macro} line.
2157 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
2158 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
2159 the actual number specified up to infinity; in this case, for
2160 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
2161 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
2162 into account when overloading macros, and will not allow you to
2163 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
2164 example).
2166 Of course, the above macro could have been implemented as a
2167 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
2168 look like
2170 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
2172 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
2173 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
2174 definition.
2176 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
2179 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
2181 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
2182 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
2183 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
2185 \c %macro  die 0-1 "Painful program death has occurred."
2187 \c         writefile 2,%1
2188 \c         mov     ax,0x4c01
2189 \c         int     0x21
2191 \c %endmacro
2193 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
2194 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
2195 will display on the error output stream before exiting, or it can be
2196 called with no parameters, in which case it will use the default
2197 error message supplied in the macro definition.
2199 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
2200 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
2201 required in the macro call, and then you provide defaults for the
2202 optional ones. So if a macro definition began with the line
2204 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
2206 then it could be called with between one and three parameters, and
2207 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
2208 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
2209 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
2211 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
2212 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
2213 for macros which can take a variable number of parameters, since the
2214 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
2215 parameters were really passed to the macro call.
2217 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
2218 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
2219 and more useful, by changing the first line of the definition to
2221 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
2223 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
2224 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
2225 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
2228 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
2230 For a macro which can take a variable number of parameters, the
2231 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
2232 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
2233 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
2234 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
2237 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
2239 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
2240 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
2241 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
2242 moved left by one place, so that the argument previously referenced
2243 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2244 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2246 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2247 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2248 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2249 argument list reappear on the right, and vice versa.
2251 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2252 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2253 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2254 parameters are rotated to the right.
2256 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2257 restore a set of registers might work as follows:
2259 \c %macro  multipush 1-*
2261 \c   %rep  %0
2262 \c         push    %1
2263 \c   %rotate 1
2264 \c   %endrep
2266 \c %endmacro
2268 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2269 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2270 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2271 one place to the left, so that the original second argument is now
2272 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2273 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2274 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2276 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2277 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2278 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2280 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2281 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2282 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2283 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2284 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2285 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2286 order from the one in which they were pushed.
2288 This can be done by the following definition:
2290 \c %macro  multipop 1-*
2292 \c   %rep %0
2293 \c   %rotate -1
2294 \c         pop     %1
2295 \c   %endrep
2297 \c %endmacro
2299 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2300 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2301 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2302 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2303 iterated through in reverse order.
2306 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2308 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2309 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2310 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2311 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2312 something like
2314 \c %macro keytab_entry 2
2316 \c     keypos%1    equ     $-keytab
2317 \c                 db      %2
2319 \c %endmacro
2321 \c keytab:
2322 \c           keytab_entry F1,128+1
2323 \c           keytab_entry F2,128+2
2324 \c           keytab_entry Return,13
2326 which would expand to
2328 \c keytab:
2329 \c keyposF1        equ     $-keytab
2330 \c                 db     128+1
2331 \c keyposF2        equ     $-keytab
2332 \c                 db      128+2
2333 \c keyposReturn    equ     $-keytab
2334 \c                 db      13
2336 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2337 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2339 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2340 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2341 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2342 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2343 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2344 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2345 (literal text to be concatenated to the parameter).
2347 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2348 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2349 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2350 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2351 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2352 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2353 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2354 real names of macro-local labels means that the two usages
2355 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2356 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2359 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2361 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2362 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2363 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2364 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2365 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2366 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2367 condition code.
2369 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2370 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2371 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2372 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2374 \c %macro  retc 1
2376 \c         j%-1    %%skip
2377 \c         ret
2378 \c   %%skip:
2380 \c %endmacro
2382 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2383 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2384 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2385 \c{JPE}.
2387 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2388 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2389 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2390 because no inverse condition code exists.
2393 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2395 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2396 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2397 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2398 see which instructions in the macro expansion are generating what
2399 code; however, for some macros this clutters the listing up
2400 unnecessarily.
2402 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2403 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2404 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2405 the number of parameters, like this:
2407 \c %macro foo 1.nolist
2409 Or like this:
2411 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2413 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2415 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2416 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2417 syntax of this feature looks like this:
2419 \c %if<condition>
2420 \c     ; some code which only appears if <condition> is met
2421 \c %elif<condition2>
2422 \c     ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2423 \c %else
2424 \c     ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2425 \c %endif
2427 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2428 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2431 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: Testing Single-Line Macro Existence\I{testing,
2432 single-line macro existence}
2434 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2435 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2436 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2437 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2439 For example, when debugging a program, you might want to write code
2440 such as
2442 \c           ; perform some function
2443 \c %ifdef DEBUG
2444 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2445 \c %endif
2446 \c           ; go and do something else
2448 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2449 version of the program which produced debugging messages, and remove
2450 the option to generate the final release version of the program.
2452 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2453 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2454 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2455 \i\c{%elifndef}.
2458 \S{ifmacro} \i\c{ifmacro}: Testing Multi-Line Macro
2459 Existence\I{testing, multi-line macro existence}
2461 The \c{%ifmacro} directive operates in the same way as the \c{%ifdef}
2462 directive, except that it checks for the existence of a multi-line macro.
2464 For example, you may be working with a large project and not have control
2465 over the macros in a library. You may want to create a macro with one
2466 name if it doesn't already exist, and another name if one with that name
2467 does exist.
2469 The \c{%ifmacro} is considered true if defining a macro with the given name
2470 and number of arguments would cause a definitions conflict. For example:
2472 \c %ifmacro MyMacro 1-3
2474 \c      %error "MyMacro 1-3" causes a conflict with an existing macro.
2476 \c %else
2478 \c      %macro MyMacro 1-3
2480 \c              ; insert code to define the macro
2482 \c      %endmacro
2484 \c %endif
2486 This will create the macro "MyMacro 1-3" if no macro already exists which
2487 would conflict with it, and emits a warning if there would be a definition
2488 conflict.
2490 You can test for the macro not existing by using the \i\c{%ifnmacro} instead
2491 of \c{%ifmacro}. Additional tests can be performed in \c{%elif} blocks by using
2492 \i\c{%elifmacro} and \i\c{%elifnmacro}.
2495 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: Testing the Context Stack\I{testing, context
2496 stack}
2498 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2499 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2500 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2501 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2502 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2504 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2505 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2508 \S{if} \i\c{%if}: Testing Arbitrary Numeric Expressions\I{testing,
2509 arbitrary numeric expressions}
2511 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2512 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2513 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2514 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2515 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2517 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2518 a critical expression (see \k{crit}).
2520 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2521 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2522 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2523 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2524 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2525 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2526 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2527 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2528 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2529 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2530 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2531 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2532 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2533 for true and 0 for false.
2535 Like most other \c{%if} constructs, \c{%if} has a counterpart
2536 \i\c{%elif}, and negative forms \i\c{%ifn} and \i\c{%elifn}.
2538 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: Testing Exact Text
2539 Identity\I{testing, exact text identity}
2541 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2542 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2543 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2544 Differences in white space are not counted.
2546 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2548 For example, the following macro pushes a register or number on the
2549 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2551 \c %macro  pushparam 1
2553 \c   %ifidni %1,ip
2554 \c         call    %%label
2555 \c   %%label:
2556 \c   %else
2557 \c         push    %1
2558 \c   %endif
2560 \c %endmacro
2562 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2563 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2564 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2565 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2568 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: Testing Token
2569 Types\I{testing, token types}
2571 Some macros will want to perform different tasks depending on
2572 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2573 example, a string output macro might want to be able to cope with
2574 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2575 string.
2577 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2578 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2579 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2580 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2581 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2583 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2584 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2586 \c %macro writefile 2-3+
2588 \c   %ifstr %2
2589 \c         jmp     %%endstr
2590 \c     %if %0 = 3
2591 \c       %%str:    db      %2,%3
2592 \c     %else
2593 \c       %%str:    db      %2
2594 \c     %endif
2595 \c       %%endstr: mov     dx,%%str
2596 \c                 mov     cx,%%endstr-%%str
2597 \c   %else
2598 \c                 mov     dx,%2
2599 \c                 mov     cx,%3
2600 \c   %endif
2601 \c                 mov     bx,%1
2602 \c                 mov     ah,0x40
2603 \c                 int     0x21
2605 \c %endmacro
2607 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2608 the following two ways:
2610 \c         writefile [file], strpointer, length
2611 \c         writefile [file], "hello", 13, 10
2613 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2614 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2615 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2616 it itself and works out the address and length for itself.
2618 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2619 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2620 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2621 which case, all but the first two would be lumped together into
2622 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2624 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2625 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2626 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2627 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2630 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2632 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2633 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2634 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2635 the right macros by means of code like this:
2637 \c %ifdef SOME_MACRO
2638 \c     ; do some setup
2639 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2640 \c     ; do some different setup
2641 \c %else
2642 \c     %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2643 \c %endif
2645 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2646 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2647 having to wait until the program crashes on being run and then not
2648 knowing what went wrong.
2651 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2653 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2654 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2655 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2656 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2658 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2659 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2660 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2661 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2663 \c %assign i 0
2664 \c %rep    64
2665 \c         inc     word [table+2*i]
2666 \c %assign i i+1
2667 \c %endrep
2669 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2670 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2671 \c{[table+126]}.
2673 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2674 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2675 terminate the loop, like this:
2677 \c fibonacci:
2678 \c %assign i 0
2679 \c %assign j 1
2680 \c %rep 100
2681 \c %if j > 65535
2682 \c     %exitrep
2683 \c %endif
2684 \c         dw j
2685 \c %assign k j+i
2686 \c %assign i j
2687 \c %assign j k
2688 \c %endrep
2690 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2692 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2693 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2694 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2695 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2696 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2697 be gradually used up and other applications to start crashing.
2700 \H{include} \i{Including Other Files}
2702 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2703 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2704 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2706 \c %include "macros.mac"
2708 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2709 file containing the \c{%include} directive.
2711 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2712 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2713 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2714 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2715 line using the \c{-i} option.
2717 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2718 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2719 the form
2721 \c %ifndef MACROS_MAC
2722 \c     %define MACROS_MAC
2723 \c     ; now define some macros
2724 \c %endif
2726 then including the file more than once will not cause errors,
2727 because the second time the file is included nothing will happen
2728 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2730 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2731 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2732 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2735 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2737 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2738 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2739 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2740 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2741 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2742 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2743 able to nest these loops.
2745 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2746 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2747 characterized by a name. You add a new context to the stack using
2748 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2749 define labels that are local to a particular context on the stack.
2752 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2753 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2755 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2756 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2757 which is the name of the context. For example:
2759 \c %push    foobar
2761 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2762 have several contexts on the stack with the same name: they can
2763 still be distinguished.
2765 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2766 context from the context stack and destroys it, along with any
2767 labels associated with it.
2770 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2772 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2773 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2774 is used to define a label which is local to the context on the top
2775 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2776 above could be implemented by means of:
2778 \c %macro repeat 0
2780 \c     %push   repeat
2781 \c     %$begin:
2783 \c %endmacro
2785 \c %macro until 1
2787 \c         j%-1    %$begin
2788 \c     %pop
2790 \c %endmacro
2792 and invoked by means of, for example,
2794 \c         mov     cx,string
2795 \c         repeat
2796 \c         add     cx,3
2797 \c         scasb
2798 \c         until   e
2800 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2801 in \c{AL}.
2803 If you need to define, or access, labels local to the context
2804 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2805 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2808 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2810 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2811 a particular context, in just the same way:
2813 \c %define %$localmac 3
2815 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2816 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2817 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2820 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2822 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2823 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2824 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2825 have the side effect of destroying all context-local labels and
2826 macros associated with the context that was just popped.
2828 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2829 with a different name, without touching the associated macros and
2830 labels. So you could replace the destructive code
2832 \c %pop
2833 \c %push   newname
2835 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2838 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2840 This example makes use of almost all the context-stack features,
2841 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2842 implement a block IF statement as a set of macros.
2844 \c %macro if 1
2846 \c     %push if
2847 \c     j%-1  %$ifnot
2849 \c %endmacro
2851 \c %macro else 0
2853 \c   %ifctx if
2854 \c         %repl   else
2855 \c         jmp     %$ifend
2856 \c         %$ifnot:
2857 \c   %else
2858 \c         %error  "expected `if' before `else'"
2859 \c   %endif
2861 \c %endmacro
2863 \c %macro endif 0
2865 \c   %ifctx if
2866 \c         %$ifnot:
2867 \c         %pop
2868 \c   %elifctx      else
2869 \c         %$ifend:
2870 \c         %pop
2871 \c   %else
2872 \c         %error  "expected `if' or `else' before `endif'"
2873 \c   %endif
2875 \c %endmacro
2877 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2878 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2879 that the macros are issued in the right order (for example, not
2880 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2881 not.
2883 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2884 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2885 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2886 to do different things depending on whether the context on top of
2887 the stack is \c{if} or \c{else}.
2889 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2890 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2891 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2892 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2893 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2895 A sample usage of these macros might look like:
2897 \c         cmp     ax,bx
2899 \c         if ae
2900 \c                cmp     bx,cx
2902 \c                if ae
2903 \c                        mov     ax,cx
2904 \c                else
2905 \c                        mov     ax,bx
2906 \c                endif
2908 \c         else
2909 \c                cmp     ax,cx
2911 \c                if ae
2912 \c                        mov     ax,cx
2913 \c                endif
2915 \c         endif
2917 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2918 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2919 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2920 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2923 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2925 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2926 when it starts to process any source file. If you really need a
2927 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2928 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything but
2929 context-local preprocessor variables and single-line macros.
2931 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2932 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2933 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2934 described here.
2937 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__}, \i\c{__NASM_MINOR__},
2938 \i\c{__NASM_SUBMINOR__} and \i\c{___NASM_PATCHLEVEL__}: \i{NASM Version}
2940 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__},
2941 \c{__NASM_SUBMINOR__} and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} expand to the
2942 major, minor, subminor and patch level parts of the \i{version
2943 number of NASM} being used. So, under NASM 0.98.32p1 for
2944 example, \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0, \c{__NASM_MINOR__}
2945 would be defined as 98, \c{__NASM_SUBMINOR__} would be defined to 32,
2946 and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} would be defined as 1.
2949 \S{stdmacverid} \i\c{__NASM_VERSION_ID__}: \i{NASM Version ID}
2951 The single-line macro \c{__NASM_VERSION_ID__} expands to a dword integer
2952 representing the full version number of the version of nasm being used.
2953 The value is the equivalent to \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__},
2954 \c{__NASM_SUBMINOR__} and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} concatenated to
2955 produce a single doubleword. Hence, for 0.98.32p1, the returned number
2956 would be equivalent to:
2958 \c         dd      0x00622001
2962 \c         db      1,32,98,0
2964 Note that the above lines are generate exactly the same code, the second
2965 line is used just to give an indication of the order that the separate
2966 values will be present in memory.
2969 \S{stdmacverstr} \i\c{__NASM_VER__}: \i{NASM Version string}
2971 The single-line macro \c{__NASM_VER__} expands to a string which defines
2972 the version number of nasm being used. So, under NASM 0.98.32 for example,
2974 \c         db      __NASM_VER__
2976 would expand to
2978 \c         db      "0.98.32"
2981 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2983 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2984 name and line number containing the current instruction. The macro
2985 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2986 current input file (which may change through the course of assembly
2987 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2988 numeric constant giving the current line number in the input file.
2990 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2991 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2992 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2993 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2994 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2995 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2996 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2997 here'. You could then write a macro
2999 \c %macro  notdeadyet 0
3001 \c         push    eax
3002 \c         mov     eax,__LINE__
3003 \c         call    stillhere
3004 \c         pop     eax
3006 \c %endmacro
3008 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
3009 find the crash point.
3011 \S{bitsm} \i\c{__BITS__}: Current BITS Mode
3013 The \c{__BITS__} standard macro is updated every time that the BITS mode is
3014 set using the \c{BITS XX} or \c{[BITS XX]} directive, where XX is a valid mode
3015 number of 16, 32 or 64. \c{__BITS__} receives the specified mode number and
3016 makes it globally available. This can be very useful for those who utilize
3017 mode-dependent macros.
3020 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
3022 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
3023 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
3024 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
3025 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
3027 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
3028 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
3029 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
3030 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
3031 issued, you are defining the structure, and should define fields
3032 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
3033 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
3035 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
3036 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
3038 \c struc   mytype
3040 \c   mt_long:      resd    1
3041 \c   mt_word:      resw    1
3042 \c   mt_byte:      resb    1
3043 \c   mt_str:       resb    32
3045 \c endstruc
3047 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
3048 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
3049 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
3050 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
3052 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
3053 effect of allowing structures to work with the local label
3054 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
3055 more than one structure, you can define the above structure like this:
3057 \c struc mytype
3059 \c   .long:        resd    1
3060 \c   .word:        resw    1
3061 \c   .byte:        resb    1
3062 \c   .str:         resb    32
3064 \c endstruc
3066 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
3067 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
3069 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
3070 support any form of period notation to refer to the elements of a
3071 structure once you have one (except the above local-label notation),
3072 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
3073 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
3074 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
3075 ax,[mystruc+mytype.word]}.
3078 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
3079 \i{Instances of Structures}
3081 Having defined a structure type, the next thing you typically want
3082 to do is to declare instances of that structure in your data
3083 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
3084 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
3085 you code something like this:
3087 \c mystruc:
3088 \c     istruc mytype
3090 \c         at mt_long, dd      123456
3091 \c         at mt_word, dw      1024
3092 \c         at mt_byte, db      'x'
3093 \c         at mt_str,  db      'hello, world', 13, 10, 0
3095 \c     iend
3097 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
3098 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
3099 specified structure field, and then to declare the specified data.
3100 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
3101 they were specified in the structure definition.
3103 If the data to go in a structure field requires more than one source
3104 line to specify, the remaining source lines can easily come after
3105 the \c{AT} line. For example:
3107 \c         at mt_str,  db      123,134,145,156,167,178,189
3108 \c                     db      190,100,0
3110 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
3111 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
3112 line:
3114 \c         at mt_str
3115 \c                 db      'hello, world'
3116 \c                 db      13,10,0
3119 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
3121 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
3122 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
3123 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
3124 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
3126 \c         align   4               ; align on 4-byte boundary
3127 \c         align   16              ; align on 16-byte boundary
3128 \c         align   8,db 0          ; pad with 0s rather than NOPs
3129 \c         align   4,resb 1        ; align to 4 in the BSS
3130 \c         alignb  4               ; equivalent to previous line
3132 Both macros require their first argument to be a power of two; they
3133 both compute the number of additional bytes required to bring the
3134 length of the current section up to a multiple of that power of two,
3135 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
3136 perform the alignment.
3138 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
3139 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
3140 second argument is specified, the two macros are equivalent.
3141 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
3142 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
3143 except for special purposes.
3145 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
3146 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
3147 power of two, or if their second argument generates more than one
3148 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
3149 thing.
3151 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
3152 be used within structure definitions:
3154 \c struc mytype2
3156 \c   mt_byte:
3157 \c         resb 1
3158 \c         alignb 2
3159 \c   mt_word:
3160 \c         resw 1
3161 \c         alignb 4
3162 \c   mt_long:
3163 \c         resd 1
3164 \c   mt_str:
3165 \c         resb 32
3167 \c endstruc
3169 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
3170 relative to the base of the structure.
3172 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
3173 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
3174 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
3175 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
3176 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
3177 check that the section's alignment characteristics are sensible for
3178 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
3181 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
3183 The following preprocessor directives may only be used when TASM
3184 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch
3185 (This switch is described in \k{opt-t}.)
3187 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
3189 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
3191 \b\c{%local}  (see \k{local})
3194 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
3196 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of
3197 parameters passed on the stack. Stack based parameter passing
3198 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.
3200 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this
3201 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly
3202 convenient to use and is not TASM compatible. Here is an example
3203 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
3205 \c some_function:
3207 \c     %push     mycontext        ; save the current context
3208 \c     %stacksize large           ; tell NASM to use bp
3209 \c     %arg      i:word, j_ptr:word
3211 \c         mov     ax,[i]
3212 \c         mov     bx,[j_ptr]
3213 \c         add     ax,[bx]
3214 \c         ret
3216 \c     %pop                       ; restore original context
3218 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds
3219 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the
3220 sum in the ax register. See \k{pushpop} for an explanation of
3221 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
3224 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
3226 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the
3227 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.
3228 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and
3229 \c{%local} directives. The \c{%stacksize} directive takes one
3230 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
3232 \c %stacksize flat
3234 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing
3235 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
3236 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
3238 \c %stacksize large
3240 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
3241 assumes that a far form of call was used to get to this address
3242 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
3244 \c %stacksize small
3246 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
3247 different from \c{large} because it also assumes that the old value
3248 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER}
3249 instruction). In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and
3250 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
3251 may have been allocated by \c{ENTER}. This form is probably most
3252 useful when used in combination with the \c{%local} directive
3253 (see \k{local}).
3256 \S{local} \i\c{%local} Directive
3258 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
3259 temporary stack variables allocated in a stack frame. Automatic
3260 local variables in C are an example of this kind of variable. The
3261 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
3262 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive
3263 (see \k{arg}). It allows simplified reference to variables on the
3264 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER}
3265 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
3266 An example of its use is the following:
3268 \c silly_swap:
3270 \c     %push mycontext             ; save the current context
3271 \c     %stacksize small            ; tell NASM to use bp
3272 \c     %assign %$localsize 0       ; see text for explanation
3273 \c     %local old_ax:word, old_dx:word
3275 \c         enter   %$localsize,0   ; see text for explanation
3276 \c         mov     [old_ax],ax     ; swap ax & bx
3277 \c         mov     [old_dx],dx     ; and swap dx & cx
3278 \c         mov     ax,bx
3279 \c         mov     dx,cx
3280 \c         mov     bx,[old_ax]
3281 \c         mov     cx,[old_dx]
3282 \c         leave                   ; restore old bp
3283 \c         ret                     ;
3285 \c     %pop                        ; restore original context
3287 The \c{%$localsize} variable is used internally by the
3288 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the
3289 current context before the \c{%local} directive may be used.
3290 Failure to do so will result in one expression syntax error for
3291 each \c{%local} variable declared. It then may be used in
3292 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
3293 as shown in the example.
3295 \H{otherpreproc} \i{Other Preprocessor Directives}
3297 NASM also has preprocessor directives which allow access to
3298 information from external sources. Currently they include:
3300 The following preprocessor directive is supported to allow NASM to
3301 correctly handle output of the cpp C language preprocessor.
3303 \b\c{%line} enables NAsM to correctly handle the output of the cpp
3304 C language preprocessor (see \k{line}).
3306 \b\c{%!} enables NASM to read in the value of an environment variable,
3307 which can then be used in your program (see \k{getenv}).
3309 \S{line} \i\c{%line} Directive
3311 The \c{%line} directive is used to notify NASM that the input line
3312 corresponds to a specific line number in another file.  Typically
3313 this other file would be an original source file, with the current
3314 NASM input being the output of a pre-processor.  The \c{%line}
3315 directive allows NASM to output messages which indicate the line
3316 number of the original source file, instead of the file that is being
3317 read by NASM.
3319 This preprocessor directive is not generally of use to programmers,
3320 by may be of interest to preprocessor authors.  The usage of the
3321 \c{%line} preprocessor directive is as follows:
3323 \c %line nnn[+mmm] [filename]
3325 In this directive, \c{nnn} indentifies the line of the original source
3326 file which this line corresponds to.  \c{mmm} is an optional parameter
3327 which specifies a line increment value; each line of the input file
3328 read in is considered to correspond to \c{mmm} lines of the original
3329 source file.  Finally, \c{filename} is an optional parameter which
3330 specifies the file name of the original source file.
3332 After reading a \c{%line} preprocessor directive, NASM will report
3333 all file name and line numbers relative to the values specified
3334 therein.
3337 \S{getenv} \i\c{%!}\c{<env>}: Read an environment variable.
3339 The \c{%!<env>} directive makes it possible to read the value of an
3340 environment variable at assembly time. This could, for example, be used
3341 to store the contents of an environment variable into a string, which
3342 could be used at some other point in your code.
3344 For example, suppose that you have an environment variable \c{FOO}, and
3345 you want the contents of \c{FOO} to be embedded in your program. You
3346 could do that as follows:
3348 \c %define FOO    %!FOO
3349 \c %define quote   '
3351 \c tmpstr  db      quote FOO quote
3353 At the time of writing, this will generate an "unterminated string"
3354 warning at the time of defining "quote", and it will add a space
3355 before and after the string that is read in. I was unable to find
3356 a simple workaround (although a workaround can be created using a
3357 multi-line macro), so I believe that you will need to either learn how
3358 to create more complex macros, or allow for the extra spaces if you
3359 make use of this feature in that way.
3362 \C{directive} \i{Assembler Directives}
3364 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
3365 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
3366 directives. These are described in this chapter.
3368 NASM's directives come in two types: \I{user-level
3369 directives}\e{user-level} directives and \I{primitive
3370 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
3371 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
3372 recommend that users use the user-level forms of the directives,
3373 which are implemented as macros which call the primitive forms.
3375 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
3376 directives are not.
3378 In addition to the universal directives described in this chapter,
3379 each object file format can optionally supply extra directives in
3380 order to control particular features of that file format. These
3381 \I{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
3382 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
3385 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
3387 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
3388 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
3389 operating in 16-bit mode, 32-bit mode or 64-bit mode. The syntax is
3390 \c{BITS XX}, where XX is 16, 32 or 64.
3392 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
3393 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf}, \c{macho}, \c{win32} and \c{win64}
3394 object formats, which are designed for use in 32-bit or 64-bit
3395 operating systems, all cause NASM to select 32-bit or 64-bit mode,
3396 respectively, by default. The \c{obj} object format allows you
3397 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
3398 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
3399 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
3401 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
3402 32-bit or 64-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
3403 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
3404 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
3405 device drivers and boot loader software.
3407 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
3408 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
3409 assembler will generate incorrect code because it will be writing
3410 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
3412 When NASM is in \c{BITS 16} mode, instructions which use 32-bit
3413 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
3414 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} mode, the reverse is
3415 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
3416 using 16-bit data need an 0x66 and those working on 16-bit addresses
3417 need an 0x67.
3419 When NASM is in \c{BITS 64} mode, most instructions operate the same
3420 as they do for \c{BITS 32} mode. However, 16-bit addresses are depreciated
3421 in the x86-64 architecture extension and the 0x67 prefix is used for 32-bit
3422 addressing. This is due to the default of 64-bit addressing. When the \c{REX}
3423 prefix is used, the processor does not know how to address the AH, BH, CH or
3424 DH (high 8-bit legacy) registers. This because the x86-64 has added a new
3425 set of registers and the capability to address the low 8-bits of the SP, BP
3426 SI and DI registers as SPL, BPL, SIL and DIL, respectively; but only when
3427 the REX prefix is used. In summary, the \c{REX} prefix causes the addressing
3428 of AH, BH, CH and DH to be replaced by SPL, BPL, SIL and DIL.
3430 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
3431 \c{[BITS 16]}, \c{[BITS 32]} and \c{BITS 64]}. The user-level form is
3432 a macro which has no function other than to call the primitive form.
3434 Note that the space is neccessary, e.g. \c{BITS32} will \e{not} work!
3436 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
3438 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
3439 `\c{BITS 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
3442 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
3443 Sections}
3445 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
3446 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
3447 which section of the output file the code you write will be
3448 assembled into. In some object file formats, the number and names of
3449 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
3450 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
3451 define a new section, if you try to switch to a section that does
3452 not (yet) exist.
3454 The Unix object formats, and the \c{bin} object format (but see
3455 \k{multisec}, all support
3456 the \i{standardized section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
3457 for the code, data and uninitialized-data sections. The \c{obj}
3458 format, by contrast, does not recognize these section names as being
3459 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3460 name that has one.
3463 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3465 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3466 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3467 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3468 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3469 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3470 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3471 it. So the user-level directive
3473 \c         SECTION .text
3475 expands to the two lines
3477 \c %define __SECT__        [SECTION .text]
3478 \c         [SECTION .text]
3480 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3481 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3482 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3484 \c %macro  writefile 2+
3486 \c         [section .data]
3488 \c   %%str:        db      %2
3489 \c   %%endstr:
3491 \c         __SECT__
3493 \c         mov     dx,%%str
3494 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
3495 \c         mov     bx,%1
3496 \c         mov     ah,0x40
3497 \c         int     0x21
3499 \c %endmacro
3501 This form of the macro, once passed a string to output, first
3502 switches temporarily to the data section of the file, using the
3503 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3504 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3505 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3506 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3507 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3508 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3509 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3510 code in any of several separate code sections.
3513 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3515 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3516 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3517 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3518 given absolute address. The only instructions you can use in this
3519 mode are the \c{RESB} family.
3521 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3523 \c absolute 0x1A
3525 \c     kbuf_chr    resw    1
3526 \c     kbuf_free   resw    1
3527 \c     kbuf        resw    16
3529 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3530 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3531 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3533 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3534 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3536 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3537 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3539 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3540 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3541 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3542 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3544 \c         org     100h               ; it's a .COM program
3546 \c         jmp     setup              ; setup code comes last
3548 \c         ; the resident part of the TSR goes here
3549 \c setup:
3550 \c         ; now write the code that installs the TSR here
3552 \c absolute setup
3554 \c runtimevar1     resw    1
3555 \c runtimevar2     resd    20
3557 \c tsr_end:
3559 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3560 after the setup has finished running, the space it took up can be
3561 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3562 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3563 needs to be made resident.
3566 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3568 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3569 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3570 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3571 defined in some other module and needs to be referred to by this
3572 one. Not every object-file format can support external variables:
3573 the \c{bin} format cannot.
3575 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3576 argument is the name of a symbol:
3578 \c extern  _printf
3579 \c extern  _sscanf,_fscanf
3581 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3582 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3583 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3584 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3585 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3586 by means of the directive
3588 \c extern  _variable:wrt dgroup
3590 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3591 only in that it can take only one argument at a time: the support
3592 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3594 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3595 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3596 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3599 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3601 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3602 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3603 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3604 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3605 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3607 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3608 the definition of the symbol.
3610 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3611 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3612 \c{GLOBAL} directive. For example:
3614 \c global _main
3615 \c _main:
3616 \c         ; some code
3618 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3619 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3620 example, lets you specify whether global data items are functions or
3621 data:
3623 \c global  hashlookup:function, hashtable:data
3625 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3626 user-level form only in that it can take only one argument at a
3627 time.
3630 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3632 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3633 A common variable is much like a global variable declared in the
3634 uninitialized data section, so that
3636 \c common  intvar  4
3638 is similar in function to
3640 \c global  intvar
3641 \c section .bss
3643 \c intvar  resd    1
3645 The difference is that if more than one module defines the same
3646 common variable, then at link time those variables will be
3647 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3648 at the same piece of memory.
3650 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3651 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3652 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3653 specify the alignment requirements of a common variable:
3655 \c common  commvar  4:near  ; works in OBJ
3656 \c common  intarray 100:4   ; works in ELF: 4 byte aligned
3658 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3659 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3660 only one argument at a time.
3663 \H{CPU} \i\c{CPU}: Defining CPU Dependencies
3665 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3666 are available on the specified CPU.
3668 Options are:
3670 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3672 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3674 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3676 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3678 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3680 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3682 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3684 \b\c{CPU 686}           P6 instruction set
3686 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3688 \b\c{CPU P2}            Same as 686
3690 \b\c{CPU P3}            Pentium III (Katmai) instruction sets
3692 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3694 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3696 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3698 \b\c{CPU PRESCOTT}      Prescott instruction set
3700 \b\c{CPU X64}           x86-64 (x64/AMD64/EM64T) instruction set
3702 \b\c{CPU IA64}          IA64 CPU (in x86 mode) instruction set
3704 All options are case insensitive.  All instructions will be selected
3705 only if they apply to the selected CPU or lower.  By default, all
3706 instructions are available.
3709 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3711 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3712 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3713 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3714 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3715 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3716 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3718 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3719 output file based on the input file name and the chosen output
3720 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3721 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3722 name, and substituting an extension defined by the output format.
3723 The extensions are given with each format below.
3726 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3728 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3729 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3730 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3731 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3732 is also useful for \i{operating system} and \i{boot loader}
3733 development.
3735 The \c{bin} format supports \i{multiple section names}. For details of
3736 how nasm handles sections in the \c{bin} format, see \k{multisec}.
3738 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3739 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit or 64-bit code,
3740 such as an OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3741 or \I\c{BITS}\c{BITS 64} directive.
3743 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3744 leaves your file name as it is once the original extension has been
3745 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3746 into a binary file called \c{binprog}.
3749 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3751 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3752 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3753 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3754 the program begins at when it is loaded into memory.
3756 For example, the following code will generate the longword
3757 \c{0x00000104}:
3759 \c         org     0x100
3760 \c         dd      label
3761 \c label:
3763 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3764 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3765 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3766 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3767 offset which is added to all internal address references within the
3768 section; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3769 does. See \k{proborg} for further comments.
3772 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3773 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3775 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3776 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3777 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3778 end of the section-definition line. For example,
3780 \c section .data   align=16
3782 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3783 aligned on a 16-byte boundary.
3785 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3786 section start address must be forced to zero. The alignment value
3787 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3788 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3791 \S{multisec} \i\c{Multisection}\I{bin, multisection} support for the BIN format.
3793 The \c{bin} format allows the use of multiple sections, of arbitrary names, 
3794 besides the "known" \c{.text}, \c{.data}, and \c{.bss} names.
3796 \b Sections may be designated \i\c{progbits} or \i\c{nobits}. Default 
3797 is \c{progbits} (except \c{.bss}, which defaults to \c{nobits}, 
3798 of course).
3800 \b Sections can be aligned at a specified boundary following the previous 
3801 section with \c{align=}, or at an arbitrary byte-granular position with 
3802 \i\c{start=}.
3804 \b Sections can be given a virtual start address, which will be used 
3805 for the calculation of all memory references within that section 
3806 with \i\c{vstart=}.
3808 \b Sections can be ordered using \i\c{follows=}\c{<section>} or 
3809 \i\c{vfollows=}\c{<section>} as an alternative to specifying an explicit 
3810 start address.
3812 \b Arguments to \c{org}, \c{start}, \c{vstart}, and \c{align=} are 
3813 critical expressions. See \k{crit}. E.g. \c{align=(1 << ALIGN_SHIFT)} 
3814 - \c{ALIGN_SHIFT} must be defined before it is used here.
3816 \b Any code which comes before an explicit \c{SECTION} directive
3817 is directed by default into the \c{.text} section.
3819 \b If an \c{ORG} statement is not given, \c{ORG 0} is used 
3820 by default.
3822 \b The \c{.bss} section will be placed after the last \c{progbits} 
3823 section, unless \c{start=}, \c{vstart=}, \c{follows=}, or \c{vfollows=} 
3824 has been specified.
3826 \b All sections are aligned on dword boundaries, unless a different 
3827 alignment has been specified.
3829 \b Sections may not overlap.
3831 \b Nasm creates the \c{section.<secname>.start} for each section, 
3832 which may be used in your code.
3834 \S{map}\i{Map files}
3836 Map files can be generated in \c{-f bin} format by means of the \c{[map]} 
3837 option. Map types of \c{all} (default), \c{brief}, \c{sections}, \c{segments}, 
3838 or \c{symbols} may be specified. Output may be directed to \c{stdout} 
3839 (default), \c{stderr}, or a specified file. E.g.
3840 \c{[map symbols myfile.map]}. No "user form" exists, the square
3841 brackets must be used.
3844 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3846 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3847 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3848 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3849 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3851 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3853 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3854 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3855 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3856 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3857 file format.
3859 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3860 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3861 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3863 If your source file contains code before specifying an explicit
3864 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3865 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3867 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3868 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3869 address of the segment. So, for example:
3871 \c segment data
3873 \c dvar:   dw      1234
3875 \c segment code
3877 \c function:
3878 \c         mov     ax,data         ; get segment address of data
3879 \c         mov     ds,ax           ; and move it into DS
3880 \c         inc     word [dvar]     ; now this reference will work
3881 \c         ret
3883 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3884 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3885 like
3887 \c extern  foo
3889 \c       mov   ax,seg foo            ; get preferred segment of foo
3890 \c       mov   ds,ax
3891 \c       mov   ax,data               ; a different segment
3892 \c       mov   es,ax
3893 \c       mov   ax,[ds:foo]           ; this accesses `foo'
3894 \c       mov   [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3897 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3898 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3900 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3901 directive to allow you to specify various properties of the segment
3902 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3903 end of the segment-definition line. For example,
3905 \c segment code private align=16
3907 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3908 segment, and requires that the portion of it described in this code
3909 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3911 The available qualifiers are:
3913 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3914 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3915 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3916 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3917 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3918 than stuck end-to-end.
3920 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3921 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3922 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3923 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3924 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3925 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3926 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3927 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3928 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3930 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3931 indicates to the linker that segments of the same class should be
3932 placed near each other in the output file. The class name can be any
3933 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3935 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3936 as an argument, and provides overlay information to an
3937 overlay-capable linker.
3939 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3940 the effect of recording the choice in the object file and also
3941 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3942 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3944 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3945 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3946 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3947 defines the group if it is not already defined.
3949 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3950 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3951 are currently known to make sensible use of this feature;
3952 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3953 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3954 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3956 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3957 class, no overlay, and \c{USE16}.
3960 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3962 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3963 single segment register can be used to refer to all the segments in
3964 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3965 you can code
3967 \c segment data
3969 \c         ; some data
3971 \c segment bss
3973 \c         ; some uninitialized data
3975 \c group dgroup data bss
3977 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3978 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3979 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3980 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3981 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3982 segment register.
3984 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3985 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3986 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3987 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3988 base rather than the segment base.
3990 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3991 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3992 segment which is part of more than one group will default to being
3993 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3995 A group does not have to contain any segments; you can still make
3996 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3997 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3998 \c{FLAT} with no segments in it.
4001 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
4003 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
4004 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
4005 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
4006 segment, group and symbol names that are written to the object file
4007 to be forced to upper case just before being written. Within a
4008 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
4009 be written entirely in upper case if desired.
4011 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
4014 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
4015 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
4017 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
4018 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
4019 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
4020 as well as using the \c{IMPORT} directive.
4022 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
4023 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
4024 wish to import and the name of the library you wish to import it
4025 from. For example:
4027 \c     import  WSAStartup wsock32.dll
4029 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
4030 known in the library you are importing it from, in case this is not
4031 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
4032 once you have imported it. For example:
4034 \c     import  asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
4037 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
4038 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
4040 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
4041 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
4042 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
4043 using the \c{EXPORT} directive.
4045 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
4046 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
4047 optional second parameter (separated by white space from the first)
4048 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
4049 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
4050 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
4051 off.
4053 Further parameters can be given to define attributes of the exported
4054 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
4055 space. If further parameters are given, the external name must also
4056 be specified, even if it is the same as the internal name. The
4057 available attributes are:
4059 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
4060 resident by the system loader. This is an optimisation for
4061 frequently used symbols imported by name.
4063 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
4064 does not make use of any initialized data.
4066 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
4067 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
4068 between 32-bit and 16-bit segments.
4070 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
4071 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
4072 the desired number.
4074 For example:
4076 \c     export  myfunc
4077 \c     export  myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
4078 \c     export  myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
4079 \c     export  myfunc myfunc resident parm=23 nodata
4082 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
4083 Point}
4085 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
4086 define the program entry point, where execution will begin when the
4087 program is run. If the object file that defines the entry point is
4088 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
4089 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
4090 begin.
4093 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
4094 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
4096 If you declare an external symbol with the directive
4098 \c     extern  foo
4100 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
4101 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
4102 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
4103 \c{foo} you will usually need to do something like
4105 \c         mov     ax,seg foo      ; get preferred segment base
4106 \c         mov     es,ax           ; move it into ES
4107 \c         mov     ax,[es:foo]     ; and use offset `foo' from it
4109 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
4110 is going to be accessible from a given segment or group, say
4111 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
4112 simply code
4114 \c         mov     ax,[foo wrt dgroup]
4116 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
4117 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
4118 alternative form
4120 \c     extern  foo:wrt dgroup
4122 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
4123 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
4124 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
4125 \c{foo wrt dgroup}.
4127 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
4128 to make externals appear to be relative to any group or segment in
4129 your program. It can also be applied to common variables: see
4130 \k{objcommon}.
4133 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
4134 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
4136 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
4137 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
4138 specify which your variables should be by the use of the syntax
4140 \c common  nearvar 2:near   ; `nearvar' is a near common
4141 \c common  farvar  10:far   ; and `farvar' is far
4143 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
4144 OMF specification says that they are declared as a number of
4145 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
4146 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
4147 five-byte elements or one ten-byte element.
4149 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
4150 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
4151 the variable size, to match when resolving common variables declared
4152 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
4153 the element size on your far common variables. This is done by the
4154 following syntax:
4156 \c common  c_5by2  10:far 5        ; two five-byte elements
4157 \c common  c_2by5  10:far 2        ; five two-byte elements
4159 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
4160 keyword is not required when an element size is specified, since
4161 only far commons may have element sizes at all. So the above
4162 declarations could equivalently be
4164 \c common  c_5by2  10:5            ; two five-byte elements
4165 \c common  c_2by5  10:2            ; five two-byte elements
4167 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
4168 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
4169 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
4171 \c common  foo     10:wrt dgroup
4172 \c common  bar     16:far 2:wrt data
4173 \c common  baz     24:wrt data:6
4176 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
4178 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
4179 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
4180 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
4181 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
4183 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
4185 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
4186 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
4187 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
4188 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
4189 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
4190 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
4191 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
4192 files that Win32 linkers can generate correct output from.
4195 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
4196 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
4198 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
4199 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4200 and properties of sections you declare. Section types and properties
4201 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
4202 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
4203 these qualifiers.
4205 The available qualifiers are:
4207 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
4208 code section. This marks the section as readable and executable, but
4209 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
4210 section is code.
4212 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
4213 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
4214 writable, but not executable. \c{data} declares an initialized data
4215 section, whereas \c{bss} declares an uninitialized data section.
4217 \b \c{rdata} declares an initialized data section that is readable
4218 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
4219 constants in it.
4221 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
4222 which is not included in the executable file by the linker, but may
4223 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
4224 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
4225 linker to interpret the contents of the section as command-line
4226 options.
4228 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4229 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
4230 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
4231 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
4232 request a greater section alignment than this. If alignment is not
4233 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
4234 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
4235 for data (and BSS) sections.
4236 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
4237 alignment), though the value does not matter.
4239 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4240 qualifiers are:
4242 \c section .text    code  align=16
4243 \c section .data    data  align=4
4244 \c section .rdata   rdata align=8
4245 \c section .bss     bss   align=4
4247 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
4250 \H{win64fmt} \i\c{win64}: Microsoft Win64 Object Files
4252 The \c{win64} output format generates Microsoft Win64 object files, 
4253 which is nearly 100% indentical to the \c{win32} object format (\k{win32fmt})
4254 with the exception that it is meant to target 64-bit code and the x86-64
4255 platform altogether. This object file is used exactly the same as the \c{win32}
4256 object format (\k{win32fmt}), in NASM, with regard to this exception.
4259 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
4261 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
4262 linking with the \i{DJGPP} linker.
4264 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4266 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
4267 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
4268 the \c{info} section type are not supported.
4270 \H{machofmt} \i\c{macho}: \i{Mach Object File Format}
4272 The \c{macho} output type produces \c{Mach-O} object files suitable for
4273 linking with the \i{Mac OSX} linker.
4275 \c{macho} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4277 \H{elffmt} \i\c{elf, elf32, and elf64}: \I{ELF}\I{linux, elf}\i{Executable and Linkable
4278 Format} Object Files
4280 The \c{elf32} and \c{elf64} output formats generate \c{ELF32 and ELF64} (Executable and Linkable Format) object files, as used by Linux as well as \i{Unix System V},
4281 including \i{Solaris x86}, \i{UnixWare} and \i{SCO Unix}. \c{elf}
4282 provides a default output file-name extension of \c{.o}. \c{elf} is a synonym for \c{elf32}.
4285 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
4286 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
4288 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
4289 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4290 and properties of sections you declare. Section types and properties
4291 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
4292 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
4293 overridden by these qualifiers.
4295 The available qualifiers are:
4297 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
4298 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
4299 which is not, such as an informational or comment section.
4301 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
4302 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
4303 which should not.
4305 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
4306 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
4307 not.
4309 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
4310 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
4311 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
4312 contents given, such as a BSS section.
4314 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4315 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
4316 requirements of the section.
4318 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4319 qualifiers are:
4321 \c section .text    progbits  alloc  exec    nowrite  align=16
4322 \c section .rodata  progbits  alloc  noexec  nowrite  align=4
4323 \c section .data    progbits  alloc  noexec  write    align=4
4324 \c section .bss     nobits    alloc  noexec  write    align=4
4325 \c section other    progbits  alloc  noexec  nowrite  align=1
4327 (Any section name other than \c{.text}, \c{.rodata}, \c{.data} and
4328 \c{.bss} is treated by default like \c{other} in the above code.)
4331 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
4332 Symbols and \i\c{WRT}
4334 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
4335 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
4336 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
4337 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
4338 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
4340 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
4341 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
4342 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
4343 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
4344 types.
4346 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
4347 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
4348 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
4349 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarized here:
4351 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
4352 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
4353 beginning of the current section to the global offset table.
4354 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
4355 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
4356 result to get the real address of the GOT.
4358 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
4359 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
4360 the specified location, so that adding on the address of the GOT
4361 would give the real address of the location you wanted.
4363 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
4364 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
4365 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
4366 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
4367 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
4368 address of the symbol.
4370 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
4371 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
4372 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
4373 only use this in contexts which would generate a PC-relative
4374 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
4375 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
4376 entries absolutely.
4378 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
4379 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
4380 relative to the start of the section and then adding on the offset
4381 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
4382 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
4383 peculiarity of the dynamic linker.
4385 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
4386 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
4389 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
4390 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
4392 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
4393 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
4394 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
4395 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
4396 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
4397 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
4398 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
4399 to specify these features.
4401 You can specify whether a global variable is a function or a data
4402 object by suffixing the name with a colon and the word
4403 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
4404 \c{data}.) For example:
4406 \c global   hashlookup:function, hashtable:data
4408 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
4409 \c{hashtable} as a data object.
4411 Optionally, you can control the ELF visibility of the symbol.  Just
4412 add one of the visibility keywords: \i\c{default}, \i\c{internal},
4413 \i\c{hidden}, or \i\c{protected}.  The default is \i\c{default} of
4414 course.  For example, to make \c{hashlookup} hidden:
4416 \c global   hashlookup:function hidden
4418 You can also specify the size of the data associated with the
4419 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
4420 forward references) after the type specifier. Like this:
4422 \c global  hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
4424 \c hashtable:
4425 \c         db this,that,theother  ; some data here
4426 \c .end:
4428 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
4429 place that information into the \c{ELF} symbol table.
4431 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
4432 writing shared library code. For more information, see
4433 \k{picglobal}.
4436 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive
4437 \I{COMMON, elf extensions to}
4439 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
4440 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
4441 common variables. This is done by putting a number (which must be a
4442 power of two) after the name and size of the common variable,
4443 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
4444 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
4446 \c common  dwordarray 128:4
4448 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
4449 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
4452 \S{elf16} 16-bit code and ELF
4453 \I{ELF, 16-bit code and}
4455 The \c{ELF32} specification doesn't provide relocations for 8- and
4456 16-bit values, but the GNU \c{ld} linker adds these as an extension.
4457 NASM can generate GNU-compatible relocations, to allow 16-bit code to
4458 be linked as ELF using GNU \c{ld}. If NASM is used with the
4459 \c{-w+gnu-elf-extensions} option, a warning is issued when one of
4460 these relocations is generated.
4462 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\I{linux, a.out}\c{a.out} Object Files
4464 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form used
4465 by early Linux systems (current Linux systems use ELF, see
4466 \k{elffmt}.) These differ from other \c{a.out} object files in that
4467 the magic number in the first four bytes of the file is
4468 different; also, some implementations of \c{a.out}, for example
4469 NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
4470 implementation does not.
4472 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4474 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
4475 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
4476 extensions to any standard directives. It supports only the three
4477 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4480 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
4481 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
4483 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
4484 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
4485 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
4486 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
4487 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
4488 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
4489 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
4491 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4493 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
4494 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
4495 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
4496 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
4497 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
4499 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
4500 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
4501 this.
4504 \H{as86fmt} \c{as86}: \i{Minix}/Linux\I{linux, as86} \i\c{as86} Object Files
4506 The Minix/Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard
4507 object file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
4508 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
4509 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
4510 itself \c{a.out}.
4512 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
4513 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4515 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
4516 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
4517 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
4518 directives. It supports only the three \i{standard section names}
4519 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4522 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
4523 Format}
4525 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
4526 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
4527 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
4528 format the internal structure of the assembler.
4530 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
4531 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
4532 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
4533 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
4535 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
4536 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
4537 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
4538 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
4539 execute an RDF executable under Linux.
4541 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
4542 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4545 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
4547 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
4548 library to be linked to the module, either at load time or run time.
4549 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
4550 which is the name of the module:
4552 \c     library  mylib.rdl
4555 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
4557 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
4558 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
4559 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
4560 of current module:
4562 \c     module  mymodname
4564 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
4565 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
4566 To avoid it, you should start module names with \I{$, prefix}\c{$}, like:
4568 \c     module  $kernel.core
4571 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4572 rdf extensions to}
4574 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4575 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4576 telling the linker do not strip it from target executable or library
4577 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4578 is a procedure (function) or data object.
4580 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4581 symbol exported:
4583 \c     global  sys_open:export
4585 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4586 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4588 \c     global  sys_open:export proc
4590 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4591 or \i\c{object} to the directive:
4593 \c     global  kernel_ticks:export data
4596 \S{rdfimpt} \c{rdf} Extensions to the \c{EXTERN} directive\I{EXTERN,
4597 rdf extensions to}
4599 By default the \c{EXTERN} directive in \c{RDOFF} declares a "pure external" 
4600 symbol (i.e. the static linker will complain if such a symbol is not resolved).
4601 To declare an "imported" symbol, which must be resolved later during a dynamic
4602 linking phase, \c{RDOFF} offers an additional \c{import} modifier. As in
4603 \c{GLOBAL}, you can also specify whether an imported symbol is a procedure
4604 (function) or data object. For example:
4606 \c     library $libc
4607 \c     extern  _open:import
4608 \c     extern  _printf:import proc
4609 \c     extern  _errno:import data
4611 Here the directive \c{LIBRARY} is also included, which gives the dynamic linker
4612 a hint as to where to find requested symbols.
4615 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4617 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4618 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4619 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4620 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4622 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4623 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4624 transactions between the main body of NASM and the output-format
4625 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4626 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4627 of the various requests the main program makes of the output driver,
4628 and in what order they happen.
4630 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4632 \c nasm -f dbg filename.asm
4634 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4635 However, this will not work well on files which were designed for a
4636 different object format, because each object format defines its own
4637 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4638 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4639 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4640 native object format selected:
4642 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4643 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4645 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4646 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4647 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4648 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4649 the final diagnostic output.
4651 This workaround will still typically not work for programs intended
4652 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4653 directives have side effects of defining the segment and group names
4654 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4655 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4656 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4657 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4659 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4660 them all to its output file.
4663 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4665 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4666 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4667 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4668 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4669 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4672 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4674 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4675 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4676 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4677 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4678 support the \c{.COM} format.
4680 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4681 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4682 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4683 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4684 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4685 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4686 Yann Guidon for contributing the code for this.
4688 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4689 future releases.
4692 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4694 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4695 by linking \c{.OBJ} files together.
4697 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4698 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4699 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4700 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4701 An LZH archiver can be found at
4702 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4703 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4704 sources) called \i{FREELINK}, available from
4705 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4706 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4707 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4708 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4709 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4711 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4712 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4713 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4714 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4715 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4716 field in the output file header; if more than one defines a start
4717 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4719 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4720 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4721 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4722 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4723 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4724 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4726 \c segment code
4728 \c ..start:
4729 \c         mov     ax,data
4730 \c         mov     ds,ax
4731 \c         mov     ax,stack
4732 \c         mov     ss,ax
4733 \c         mov     sp,stacktop
4735 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4736 segment, and initializes \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4737 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4738 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4739 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4740 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4741 execute on.
4743 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4744 beginning of this code, which means that will be the entry point
4745 into the resulting executable file.
4747 \c         mov     dx,hello
4748 \c         mov     ah,9
4749 \c         int     0x21
4751 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4752 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4753 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4754 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4756 \c         mov     ax,0x4c00
4757 \c         int     0x21
4759 This terminates the program using another DOS system call.
4761 \c segment data
4763 \c hello:  db      'hello, world', 13, 10, '$'
4765 The data segment contains the string we want to display.
4767 \c segment stack stack
4768 \c         resb 64
4769 \c stacktop:
4771 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4772 uninitialized stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4773 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4774 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4775 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4776 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4777 type \c{STACK}.
4779 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4780 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4781 world' and then exit.
4784 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4786 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4787 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4788 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4789 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4790 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4791 \c{.EXE} files.
4793 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4794 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4795 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4797 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4798 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4799 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4800 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4801 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4802 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4803 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4804 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4805 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4807 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4808 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4809 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4810 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4811 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4812 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4813 explicitly issue one of your own.
4815 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4816 since this would require a relocation in the header, and things
4817 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4818 base by copying it out of \c{CS} instead.
4820 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4821 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4822 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4823 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4824 \c{EXE_stack 64}.
4826 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4827 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4828 \c{binexe.asm}.
4831 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4833 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4834 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4835 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4836 output format.
4839 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4841 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4842 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4843 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4844 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4845 like
4847 \c         org 100h
4849 \c section .text
4851 \c start:
4852 \c         ; put your code here
4854 \c section .data
4856 \c         ; put data items here
4858 \c section .bss
4860 \c         ; put uninitialized data here
4862 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4863 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4864 you want to and the code will still end up at the front of the file
4865 where it belongs.
4867 The BSS (uninitialized data) section does not take up space in the
4868 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4869 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4870 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4871 should not rely on your BSS being initialized to all zeros when you
4872 run.
4874 To assemble the above program, you should use a command line like
4876 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4878 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4879 explicit output file name were specified, so you have to override it
4880 and give the desired file name.
4883 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4885 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4886 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4887 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4888 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4889 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4890 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4891 file.
4893 If you do this, you need to take care of several things:
4895 \b The first object file containing code should start its code
4896 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4897 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4898 segment, so that the linker or converter program does not have to
4899 adjust address references within the file when generating the
4900 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4901 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4902 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4903 in MASM-compatible assemblers.
4905 \b You don't need to define a stack segment.
4907 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4908 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4909 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4910 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4913 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4915 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4916 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4917 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4918 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4919 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4920 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4921 your code segment.
4923 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4924 the various routines inside the driver which do the work. This
4925 structure should be defined at the start of the code segment, even
4926 though it is not actually code.
4928 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4929 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4930 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4931 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4934 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4936 This section covers the basics of writing assembly routines that
4937 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4938 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4939 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4942 \S{16cunder} External Symbol Names
4944 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4945 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4946 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4947 appears in the C program. So, for example, the function a C
4948 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4949 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4950 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4951 not have to worry about name clashes with C symbols.
4953 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4954 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4956 \c %macro  cglobal 1
4958 \c   global  _%1
4959 \c   %define %1 _%1
4961 \c %endmacro
4963 \c %macro  cextern 1
4965 \c   extern  _%1
4966 \c   %define %1 _%1
4968 \c %endmacro
4970 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4971 \c{%rep} construct could solve this.)
4973 If you then declare an external like this:
4975 \c cextern printf
4977 then the macro will expand it as
4979 \c extern  _printf
4980 \c %define printf _printf
4982 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4983 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4985 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4986 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4987 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4989 Also see \k{opt-pfix}.
4991 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4993 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4994 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4995 writing for. This means you have to keep track of the following
4996 things:
4998 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4999 functions are near. This means that function pointers, when stored
5000 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
5001 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
5002 never changes its value, and always gives the segment part of the
5003 full function address), and that functions are called using ordinary
5004 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
5005 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
5006 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
5007 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
5009 \b In models using more than one code segment (medium, large and
5010 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
5011 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
5012 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
5013 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
5014 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
5015 \c{CALL FAR} to call external routines.
5017 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
5018 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
5019 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
5020 segment part of the full data item address).
5022 \b In models using more than one data segment (compact, large and
5023 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
5024 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
5025 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
5026 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
5027 pointers you are passed.
5029 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
5030 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
5031 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
5032 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
5033 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
5035 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
5036 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
5037 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
5038 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
5039 and global data items can both be accessed easily without changing
5040 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
5041 segments. However, some memory models (though not the standard
5042 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
5043 same value to be removed. Be careful about functions' local
5044 variables in this latter case.
5046 In models with a single code segment, the segment is called
5047 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
5048 to be linked into the same place as the main code segment. In models
5049 with a single data segment, or with a default data segment, it is
5050 called \i\c{_DATA}.
5053 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
5055 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
5056 16-bit programs is as follows. In the following description, the
5057 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
5058 doing the calling and the function which gets called.
5060 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5061 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5062 argument specified to the function is pushed last).
5064 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
5065 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
5066 memory model.
5068 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5069 actually necessary, in functions which do not need to access their
5070 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5071 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5072 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5073 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5074 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
5075 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
5077 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5078 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5079 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5080 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
5081 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
5082 a large-model (far) function, the segment part of the return address
5083 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
5084 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
5085 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
5086 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
5087 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
5088 parameters in reverse order means that the function knows where to
5089 find its first parameter, which tells it the number and type of the
5090 remaining ones.
5092 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5093 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5094 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5096 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5097 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5098 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
5099 compiler) returned in \c{ST0}.
5101 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5102 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5103 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
5104 memory model.
5106 \b When the caller regains control from the callee, the function
5107 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5108 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
5109 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5110 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5111 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5112 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5113 removing.
5115 It is instructive to compare this calling convention with that for
5116 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
5117 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
5118 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
5119 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
5120 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
5121 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
5122 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
5123 which means that a compiler can give better guarantees about
5124 sequence points without performance suffering.
5126 Thus, you would define a function in C style in the following way.
5127 The following example is for small model:
5129 \c global  _myfunc
5131 \c _myfunc:
5132 \c         push    bp
5133 \c         mov     bp,sp
5134 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5135 \c         mov     bx,[bp+4]       ; first parameter to function
5137 \c         ; some more code
5139 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5140 \c         pop     bp
5141 \c         ret
5143 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
5144 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
5145 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
5146 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
5147 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
5148 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
5150 At the other end of the process, to call a C function from your
5151 assembly code, you would do something like this:
5153 \c extern  _printf
5155 \c       ; and then, further down...
5157 \c       push    word [myint]        ; one of my integer variables
5158 \c       push    word mystring       ; pointer into my data segment
5159 \c       call    _printf
5160 \c       add     sp,byte 4           ; `byte' saves space
5162 \c       ; then those data items...
5164 \c segment _DATA
5166 \c myint         dw    1234
5167 \c mystring      db    'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5169 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
5170 code
5172 \c     int myint = 1234;
5173 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5175 In large model, the function-call code might look more like this. In
5176 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
5177 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialize
5178 it first.
5180 \c       push    word [myint]
5181 \c       push    word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5182 \c       push    word mystring       ; ... offset of "mystring"
5183 \c       call    far _printf
5184 \c       add    sp,byte 6
5186 The integer value still takes up one word on the stack, since large
5187 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
5188 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
5189 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
5190 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
5191 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
5192 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
5193 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
5194 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
5195 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
5196 word of parameters.
5199 \S{16cdata} Accessing Data Items
5201 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5202 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5203 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5204 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5205 accessed from assembler as
5207 \c extern _i
5209 \c         mov ax,[_i]
5211 And to declare your own integer variable which C programs can access
5212 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5213 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5215 \c global  _j
5217 \c _j      dw      0
5219 To access a C array, you need to know the size of the components of
5220 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
5221 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5222 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
5223 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5224 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
5225 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
5226 \c{float}, and 8 for \c{double}.
5228 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5229 the base of the structure to the field you are interested in. You
5230 can either do this by converting the C structure definition into a
5231 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
5232 one offset and using just that.
5234 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5235 find out how it organizes data structures. NASM gives no special
5236 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
5237 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5238 Typically, you might find that a structure like
5240 \c struct {
5241 \c     char c;
5242 \c     int i;
5243 \c } foo;
5245 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
5246 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
5247 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
5248 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5249 out how your own compiler does it.
5252 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
5254 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
5255 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
5256 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5257 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5258 the work involved in keeping track of the calling convention.
5260 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built
5261 into NASM's preprocessor. See \k{tasmcompat} for details.)
5263 An example of an assembly function using the macro set is given
5264 here:
5266 \c proc    _nearproc
5268 \c %$i     arg
5269 \c %$j     arg
5270 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5271 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5272 \c         add     ax,[bx]
5274 \c endproc
5276 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
5277 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5278 integer. It returns \c{i + *j}.
5280 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5281 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5282 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5283 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5284 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5285 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5286 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5288 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
5289 compact-model code) by default. You can have it generate far
5290 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
5291 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
5292 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
5293 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
5294 dependency on whether data pointers are far or not.
5296 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5297 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
5298 many function parameters will be of type \c{int}.
5300 The large-model equivalent of the above function would look like this:
5302 \c %define FARCODE
5304 \c proc    _farproc
5306 \c %$i     arg
5307 \c %$j     arg     4
5308 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5309 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5310 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5311 \c         add     ax,[bx]
5313 \c endproc
5315 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
5316 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
5317 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
5320 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
5322 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
5323 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
5325 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
5326 not required for Pascal.
5328 \b The memory model is always large: functions are far, data
5329 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
5330 (Actually, some functions are near, but only those functions that
5331 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
5332 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
5333 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
5334 data declared in a Pascal program goes into the default data
5335 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
5336 when control is passed to your assembly code. The only things that
5337 do not live in the default data segment are local variables (they
5338 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
5339 data \e{pointers}, however, are far.
5341 \b The function calling convention is different - described below.
5343 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
5345 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
5346 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
5347 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
5350 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
5352 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
5353 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
5354 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
5355 used to denote the function doing the calling and the function which
5356 gets called.
5358 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5359 after another, in normal order (left to right, so that the first
5360 argument specified to the function is pushed first).
5362 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
5363 control to the callee.
5365 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5366 actually necessary, in functions which do not need to access their
5367 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5368 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5369 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5370 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5371 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
5372 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5374 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5375 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5376 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5377 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
5378 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
5379 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
5380 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
5382 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5383 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5384 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5386 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5387 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5388 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
5389 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
5390 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
5391 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
5392 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
5393 places the returned string value at that location. The pointer is
5394 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
5395 \c{RETF} instruction.
5397 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5398 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5399 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
5400 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
5401 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
5402 to be removed from the stack as a side effect of the return
5403 instruction.
5405 \b When the caller regains control from the callee, the function
5406 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
5407 do nothing further.
5409 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
5410 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
5412 \c global  myfunc
5414 \c myfunc: push    bp
5415 \c         mov     bp,sp
5416 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5417 \c         mov     bx,[bp+8]       ; first parameter to function
5418 \c         mov     bx,[bp+6]       ; second parameter to function
5420 \c         ; some more code
5422 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5423 \c         pop     bp
5424 \c         retf    4               ; total size of params is 4
5426 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
5427 assembly code, you would do something like this:
5429 \c extern  SomeFunc
5431 \c        ; and then, further down...
5433 \c        push   word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5434 \c        push   word mystring       ; ... offset of "mystring"
5435 \c        push   word [myint]        ; one of my variables
5436 \c        call   far SomeFunc
5438 This is equivalent to the Pascal code
5440 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
5441 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
5444 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
5445 Name Restrictions
5447 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
5448 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
5449 reading and understanding the various information contained in a
5450 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
5451 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
5452 restrictions:
5454 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
5455 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
5457 \b initialized data must be in a segment whose name is either
5458 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
5460 \b Uninitialized data must be in a segment whose name is either
5461 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
5463 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
5464 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
5467 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
5469 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
5470 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
5471 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
5472 definition ensures that functions are far (it implies
5473 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
5474 generated with an operand.
5476 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
5477 argument offsets; you must declare your function's arguments in
5478 reverse order. For example:
5480 \c %define PASCAL
5482 \c proc    _pascalproc
5484 \c %$j     arg 4
5485 \c %$i     arg
5486 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5487 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5488 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5489 \c         add     ax,[bx]
5491 \c endproc
5493 This defines the same routine, conceptually, as the example in
5494 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
5495 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
5496 and the contents of the pointer. The only difference between this
5497 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
5498 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
5499 reverse order.
5502 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
5504 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
5505 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
5506 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
5507 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
5508 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
5509 shared libraries.
5511 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
5512 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
5513 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
5514 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
5515 address space no matter what segment you work relative to, and that
5516 you should ignore all segment registers completely. When writing
5517 flat-model application code, you never need to use a segment
5518 override or modify any segment register, and the code-section
5519 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
5520 space as the data-section addresses you access your variables by and
5521 the stack-section addresses you access local variables and procedure
5522 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
5523 offset part.
5526 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
5528 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
5529 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
5530 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
5533 \S{32cunder} External Symbol Names
5535 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
5536 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
5537 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
5538 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
5539 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
5540 underscore on their assembly-language names.
5542 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
5543 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
5544 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
5545 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
5546 though, the leading underscore should not be used.
5548 See also \k{opt-pfix}.
5550 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
5552 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
5553 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
5554 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
5555 to denote the function doing the calling and the function which gets
5556 called.
5558 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5559 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5560 argument specified to the function is pushed last).
5562 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
5563 control to the callee.
5565 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5566 actually necessary, in functions which do not need to access their
5567 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
5568 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
5569 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
5570 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
5571 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
5572 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5574 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
5575 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
5576 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
5577 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
5578 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
5579 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
5580 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
5581 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
5582 pushing of the parameters in reverse order means that the function
5583 knows where to find its first parameter, which tells it the number
5584 and type of the remaining ones.
5586 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
5587 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5588 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
5590 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5591 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
5592 of the value. Floating-point results are typically returned in
5593 \c{ST0}.
5595 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
5596 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5597 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
5599 \b When the caller regains control from the callee, the function
5600 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5601 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
5602 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5603 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5604 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5605 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5606 removing.
5608 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
5609 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
5610 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
5611 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
5612 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
5613 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
5614 still pushed in right-to-left order.
5616 Thus, you would define a function in C style in the following way:
5618 \c global  _myfunc
5620 \c _myfunc:
5621 \c         push    ebp
5622 \c         mov     ebp,esp
5623 \c         sub     esp,0x40        ; 64 bytes of local stack space
5624 \c         mov     ebx,[ebp+8]     ; first parameter to function
5626 \c         ; some more code
5628 \c         leave                   ; mov esp,ebp / pop ebp
5629 \c         ret
5631 At the other end of the process, to call a C function from your
5632 assembly code, you would do something like this:
5634 \c extern  _printf
5636 \c         ; and then, further down...
5638 \c         push    dword [myint]   ; one of my integer variables
5639 \c         push    dword mystring  ; pointer into my data segment
5640 \c         call    _printf
5641 \c         add     esp,byte 8      ; `byte' saves space
5643 \c         ; then those data items...
5645 \c segment _DATA
5647 \c myint       dd   1234
5648 \c mystring    db   'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5650 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5652 \c     int myint = 1234;
5653 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5656 \S{32cdata} Accessing Data Items
5658 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5659 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5660 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5661 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5662 accessed from assembler as
5664 \c           extern _i
5665 \c           mov eax,[_i]
5667 And to declare your own integer variable which C programs can access
5668 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5669 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5671 \c           global _j
5672 \c _j        dd 0
5674 To access a C array, you need to know the size of the components of
5675 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5676 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5677 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5678 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5679 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5680 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5681 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5682 are also 4 bytes long.
5684 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5685 the base of the structure to the field you are interested in. You
5686 can either do this by converting the C structure definition into a
5687 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5688 one offset and using just that.
5690 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5691 find out how it organizes data structures. NASM gives no special
5692 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5693 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5694 Typically, you might find that a structure like
5696 \c struct {
5697 \c     char c;
5698 \c     int i;
5699 \c } foo;
5701 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5702 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5703 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5704 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5705 out how your own compiler does it.
5708 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5710 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5711 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5712 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5713 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5714 the work involved in keeping track of the calling convention.
5716 An example of an assembly function using the macro set is given
5717 here:
5719 \c proc    _proc32
5721 \c %$i     arg
5722 \c %$j     arg
5723 \c         mov     eax,[ebp + %$i]
5724 \c         mov     ebx,[ebp + %$j]
5725 \c         add     eax,[ebx]
5727 \c endproc
5729 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5730 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5731 integer. It returns \c{i + *j}.
5733 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5734 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5735 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5736 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5737 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5738 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5739 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5741 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5742 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5743 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5746 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5747 Libraries}
5749 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5750 because it contains support for \i{position-independent code}
5751 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5752 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5753 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5755 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5756 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5757 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5758 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5760 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5761 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5762 of the running process. The contents of the library's code section
5763 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5765 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5766 this:
5768 \c         mov     eax,[myvar]             ; WRONG
5770 Instead, the linker provides an area of memory called the
5771 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5772 constant distance from your library's code, so if you can find out
5773 where your library is loaded (which is typically done using a
5774 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5775 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5776 linker-generated entries in the GOT.
5778 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5779 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5780 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5781 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5782 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5783 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5786 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5788 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5789 external symbol:
5791 \c extern  _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5792 \c extern  __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5794 At the beginning of any function in your shared library which plans
5795 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5796 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5797 in this form:
5799 \c func:   push    ebp
5800 \c         mov     ebp,esp
5801 \c         push    ebx
5802 \c         call    .get_GOT
5803 \c .get_GOT:
5804 \c         pop     ebx
5805 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5807 \c         ; the function body comes here
5809 \c         mov     ebx,[ebp-4]
5810 \c         mov     esp,ebp
5811 \c         pop     ebp
5812 \c         ret
5814 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5815 second leading underscore.)
5817 The first two lines of this function are simply the standard C
5818 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5819 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5820 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5821 libraries use this register to store the address of the GOT.
5823 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5824 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5825 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5826 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5827 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5828 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5829 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5830 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5831 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5832 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5833 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5834 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5835 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5836 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5837 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5838 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5840 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5841 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5842 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5844 \c %macro  get_GOT 0
5846 \c         call    %%getgot
5847 \c   %%getgot:
5848 \c         pop     ebx
5849 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5851 \c %endmacro
5853 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5855 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5856 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5857 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5858 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5859 way this works is like this:
5861 \c         lea     eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5863 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5864 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5865 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5866 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5868 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5869 them, they are shared between code modules in the library, but do
5870 not get exported from the library to the program that loaded it.
5871 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5872 can access them in the same way as local variables, using the above
5873 \c{..gotoff} mechanism.
5875 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5876 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5877 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5880 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5882 If your library needs to get at an external variable (external to
5883 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5884 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5885 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5886 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5887 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5888 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5889 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5890 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5891 you would code
5893 \c         mov     eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5895 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5896 linker, when it builds the shared library, collects together every
5897 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5898 has every necessary entry present.
5900 Common variables must also be accessed in this way.
5903 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5905 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5906 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5907 you have to give the size of the data item. This is because the
5908 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5909 entries for any exported functions, and also moves exported data
5910 items away from the library's data section in which they were
5911 declared.
5913 So to export a function to users of the library, you must use
5915 \c global  func:function           ; declare it as a function
5917 \c func:   push    ebp
5919 \c         ; etc.
5921 And to export a data item such as an array, you would have to code
5923 \c global  array:data array.end-array      ; give the size too
5925 \c array:  resd    128
5926 \c .end:
5928 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5929 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5930 end up living in the data section of the main program, rather than
5931 in your library's data section, where you declared it. So you will
5932 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5933 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5934 effectively, it has become).
5936 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5937 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5938 sort of code:
5940 \c dataptr:        dd      global_data_item        ; WRONG
5942 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5943 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5944 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5945 pointing at your data section instead of at the exported global
5946 which resides elsewhere.
5948 Instead of the above code, then, you must write
5950 \c dataptr:        dd      global_data_item wrt ..sym
5952 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5953 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5954 at that address, rather than just relocating by section base.
5956 Either method will work for functions: referring to one of your
5957 functions by means of
5959 \c funcptr:        dd      my_function
5961 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5963 \c funcptr:        dd      my_function wrt .sym
5965 will give the address of the procedure linkage table for the
5966 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5967 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5970 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5972 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5973 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5974 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5975 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5976 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5977 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5978 in the main program can be transparently passed off to their real
5979 destinations.
5981 To call an external routine, you must use another special PIC
5982 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5983 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5984 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5985 ..plt}.
5988 \S{link} Generating the Library File
5990 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5991 you then generate your shared library with a command such as
5993 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5994 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5996 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5997 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5998 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5999 library file name, with a version number, into the library:
6001 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
6003 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
6004 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
6007 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
6009 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
6010 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
6011 writing operating system code such as protected-mode initialisation
6012 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
6013 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
6014 one, or jumps between different-size segments.
6017 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
6019 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
6020 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
6021 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
6022 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
6023 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
6024 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
6025 instruction you need, since everything before it can be done in pure
6026 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
6028 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
6029 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
6030 segment, so just coding, for example,
6032 \c         jmp     0x1234:0x56789ABC       ; wrong!
6034 will not work, since the offset part of the address will be
6035 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
6036 one.
6038 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
6039 generate the required instruction by coding it manually, using
6040 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
6041 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
6043 \c         jmp     dword 0x1234:0x56789ABC         ; right
6045 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
6046 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
6047 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
6048 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
6049 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
6050 segment to a 32-bit one.
6052 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
6053 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
6055 \c         jmp     word 0x8765:0x4321      ; 32 to 16 bit
6057 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
6058 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
6059 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
6062 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
6063 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
6065 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
6066 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
6067 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
6068 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
6069 32-bit segment, or vice versa.
6071 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
6072 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
6073 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
6074 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
6076 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
6077 the address, since any effective address containing a 32-bit
6078 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
6080 \c         mov     eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
6081 \c         mov     dword [fs:eax],0x11223344
6083 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
6084 instruction and a register) if you already know the precise offset
6085 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
6086 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
6087 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
6089 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
6090 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
6092 \c         mov     dword [fs:dword my_offset],0x11223344
6094 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
6095 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
6096 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
6098 \c         mov     dword [dword fs:my_offset],0x11223344
6100 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
6101 which controls the size of the data stored at the address, with the
6102 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
6103 address itself. The two can quite easily be different:
6105 \c         mov     word [dword 0x12345678],0x9ABC
6107 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
6108 offset.
6110 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
6111 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
6113 \c         call    dword far [fs:word 0x4321]
6115 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
6116 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
6117 offset), and calls that address.
6120 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
6122 The other way you might want to access data might be using the
6123 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
6124 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
6125 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
6126 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
6128 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
6129 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
6130 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
6131 desired address into \c{ESI} and then code
6133 \c         a32     lodsb
6135 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
6136 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
6137 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
6138 corresponding \c{a16} prefix can be used.
6140 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
6141 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
6142 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
6143 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
6144 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
6145 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
6146 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
6147 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
6148 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
6149 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
6150 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
6151 size from the code segment.
6153 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
6154 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
6155 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
6156 give the value of the segment register being manipulated. To force
6157 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
6158 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
6160 \c         o16 push    ss
6161 \c         o16 push    ds
6163 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
6164 registers into the space which would normally be consumed by pushing
6165 one.
6167 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
6168 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
6171 \C{trouble} Troubleshooting
6173 This chapter describes some of the common problems that users have
6174 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
6175 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
6176 that isn't listed here.
6179 \H{problems} Common Problems
6181 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
6183 We sometimes get `bug' reports about NASM generating inefficient, or
6184 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
6185 deliberate design feature, connected to predictability of output:
6186 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
6187 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
6188 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient form of
6189 the instruction. This isn't a bug, it's user error: if you prefer to
6190 have NASM produce the more efficient code automatically enable
6191 optimization with the \c{-On} option (see \k{opt-On}).
6194 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
6196 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
6197 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
6198 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
6199 longer.
6201 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
6202 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
6203 type of processor the code it is generating will be run on; so it
6204 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
6205 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
6206 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
6207 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
6208 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
6209 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
6210 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
6211 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
6212 instructions should be generated. See \k{opt-On}.
6215 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
6217 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
6218 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
6219 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
6220 sector, people who are used to MASM tend to code
6222 \c         ORG 0
6224 \c         ; some boot sector code
6226 \c         ORG 510
6227 \c         DW 0xAA55
6229 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
6230 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
6231 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
6233 \c         ORG 0
6235 \c         ; some boot sector code
6237 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
6238 \c         DW 0xAA55
6240 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
6241 the output to move the assembly point up to 510. This method also
6242 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
6243 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
6244 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
6245 find out what's wrong with it.
6248 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
6250 The other common problem with the above code is people who write the
6251 \c{TIMES} line as
6253 \c         TIMES 510-$ DB 0
6255 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
6256 the difference between them is also a pure number and can happily be
6257 fed to \c{TIMES}.
6259 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
6260 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
6261 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
6262 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
6263 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
6264 information back to the expression evaluator. So from the
6265 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
6266 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
6267 is also not a pure number, but involves a section base. Values
6268 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
6270 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
6271 line in the form
6273 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
6275 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
6276 and so their difference is a pure number. This will solve the
6277 problem and generate sensible code.
6280 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
6282 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
6283 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
6284 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
6285 \i\c{bugtracker} at
6286 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6287 (click on "Bugs"), or if that fails then through one of the
6288 contacts in \k{contact}.
6290 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
6291 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
6292 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
6293 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
6294 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
6295 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
6296 there.
6298 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
6299 information:
6301 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
6302 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
6304 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
6305 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
6306 you were using the standard distribution binaries out of the
6307 archive. If you were using a locally built executable, try to
6308 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
6309 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
6312 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
6313 it. Give us the precise command line, and the contents of the
6314 \c{NASMENV} environment variable if any.
6316 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
6317 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
6318 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
6319 got, and the exact linker command line. If the problem involves
6320 linking against object files generated by a compiler, tell us what
6321 compiler, what version, and what command line or options you used.
6322 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
6323 with the command-line version of the compiler.)
6325 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
6326 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
6327 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
6328 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
6329 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
6330 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
6331 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
6332 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
6333 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
6334 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
6335 demonstrate the problem is much easier to work with than a
6336 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
6337 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
6339 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
6340 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
6341 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
6342 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
6343 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
6344 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
6345 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
6346 generating'; `the object file produced from this source code crashes
6347 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
6348 should be 77 instead'.
6350 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
6351 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
6352 generates the same file, or whether the problem is related to
6353 portability issues between our development platforms and yours. We
6354 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
6355 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
6356 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
6357 for us.
6359 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
6360 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
6361 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
6362 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
6363 differently from us.
6366 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
6368                   The Netwide Disassembler, NDISASM
6370 \H{ndisintro} Introduction
6373 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
6374 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
6375 complete with a full instruction table, and not make as much use of
6376 it as possible, so here's a disassembler which shares the
6377 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
6379 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
6380 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
6381 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
6382 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
6383 disassembles.
6386 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
6388 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
6389 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
6390 are on a Unix system.
6393 \H{ndisrun} Running NDISASM
6395 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
6397 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
6399 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
6400 provided of course that you remember to specify which it is to work
6401 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
6402 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
6404 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
6405 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
6406 summary of command line options.
6409 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
6411 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
6412 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
6413 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
6414 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
6415 this.
6417 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
6418 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
6419 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
6420 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
6421 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
6423 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
6425 \c        ndisasm -o100h filename.com
6427 will do the trick.
6430 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
6432 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
6433 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
6434 will faithfully plough through the data section, producing machine
6435 instructions wherever it can (although most of them will look
6436 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
6437 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
6438 Then it will reach the code section.
6440 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
6441 instruction from part of the data section, and its file position is
6442 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
6443 entirely possible that another spurious instruction will get
6444 generated, starting with the final byte of the data section, and
6445 then the correct first instruction in the code section will not be
6446 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
6447 ideal.
6449 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
6450 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
6451 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
6452 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
6453 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
6454 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
6455 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
6456 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
6457 the instructions in your code section.
6459 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
6460 in terms of the program origin, not the file position. So if you
6461 want to synchronize after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
6464 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
6466 rather than
6468 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
6470 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
6471 to, just by repeating the \c{-s} option.
6474 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
6475 \I\c{auto-sync}
6477 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
6478 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
6479 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
6480 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
6481 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
6482 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
6483 needed.
6485 On the other hand, why should you have to specify the sync point
6486 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
6487 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
6488 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
6490 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
6491 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
6492 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
6493 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
6494 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
6495 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
6496 processed, there isn't much it can do about it...)
6498 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
6499 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
6500 the register contains) or involves a segment address (in which case
6501 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
6502 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
6504 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
6505 points in all the right places, and save you from having to place
6506 any sync points manually. However, it should be stressed that
6507 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
6508 you may still have to place some manually.
6510 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
6511 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
6512 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
6513 options.
6515 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
6516 fluke, something in your data section should disassemble to a
6517 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
6518 sync point in a totally random place, for example in the middle of
6519 one of the instructions in your code section. So you may end up with
6520 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
6521 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
6522 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
6523 suppress disassembly of the data area.
6526 \S{ndisother} Other Options
6528 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
6529 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
6530 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
6531 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
6533 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
6534 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
6535 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
6536 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
6537 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
6538 anyway.
6541 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
6543 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
6544 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
6545 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
6546 developer's site at
6547 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6548 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
6549 new features as well.
6551 Future plans include awareness of which processors certain
6552 instructions will run on, and marking of instructions that are too
6553 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
6554 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
6555 or whatever).
6557 That's All Folks!
6559 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
6561 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
6562 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
6563 one anyway. You have been warned.
6566 \A{iref} x86 Instruction Reference
6568 This appendix provides a complete list of the machine instructions
6569 which NASM will assemble, and a short description of the function of
6570 each one.
6572 It is not intended to be an exhaustive documentation on the fine
6573 details of the instructions' function, such as which exceptions they
6574 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
6575 site, \W{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}\c{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}.
6577 Instead, this appendix is intended primarily to provide
6578 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
6579 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
6580 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
6581 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
6582 counter registers should be used if the default is not the one
6583 desired.
6585 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
6586 groups of instructions with similar functions are lumped together in
6587 the same entry. Most of them don't move very far from their
6588 alphabetic position because of this.
6591 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
6593 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
6594 using the following notation:
6596 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
6597 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register,
6598 \c{reg32} a 32-bit one and \c{reg64} a 64-bit one. \c{fpureg} denotes
6599 one of the eight FPU stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the
6600 eight 64-bit MMX registers, and \c{segreg} denotes a segment register.
6601 \c{xmmreg} denotes one of the 8, or 16 in x64 long mode, SSE XMM registers.
6602 In addition, some registers (such as \c{AL}, \c{DX}, \c{ECX} or \c{RAX})
6603 may be specified explicitly.
6605 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
6606 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
6607 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
6608 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
6609 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
6610 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
6611 ESP,BYTE 16} for the latter. There is a special case of the allowance
6612 of an \c{imm64} for particular x64 versions of the MOV instruction.
6614 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
6615 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
6616 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
6617 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
6618 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
6619 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
6621 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
6622 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
6623 allowing the normal range of register combinations and effective
6624 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16},
6625 \c{memoffs32} or \c{memoffs64}.
6627 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
6628 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is
6629 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
6630 On legacy x86 modes, \c{r/m64} is MMX-related, and is shorthand for
6631 \c{mmxreg/mem64}. When utilizing the x86-64 architecture extension,
6632 \c{r/m64} denotes use of a 64-bit GPR as well, and is shorthand for
6633 \c{reg64/mem64}.
6636 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
6638 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
6639 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
6640 following way:
6642 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
6643 that number.
6645 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
6646 one of the operands to the instruction is a register, and the
6647 `register value' of that register should be added to the hex number
6648 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
6649 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
6650 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
6651 given in \k{iref-rv}.
6653 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
6654 that the instruction name has a condition code suffix, and the
6655 numeric representation of the condition code should be added to the
6656 hex number to produce the generated byte. For example, the code
6657 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
6658 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6659 representations are given in \k{iref-cc}.
6661 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6662 of the operands to the instruction is a memory address or register
6663 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6664 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6665 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6666 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6667 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6668 addresses is given in \k{iref-ea}.
6670 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6671 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6672 register, and that an effective address should be generated with the
6673 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6674 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6675 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6676 \k{iref-rv}.
6678 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6679 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6680 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6681 doubleword respectively.
6683 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6684 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6685 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6686 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6687 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6688 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6689 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6691 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6692 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6693 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6694 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6695 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6696 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6697 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6699 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6700 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6701 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6702 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6703 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6704 32}.
6706 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6707 indicate the address size of the given form of the instruction.
6708 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6709 required. Please note that \c{a16} is useless in long mode as
6710 16-bit addressing is depreciated on the x86-64 architecture extension.
6713 \S{iref-rv} Register Values
6715 Where an instruction requires a register value, it is already
6716 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6717 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6718 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6719 there is no problem with registers of different types sharing an
6720 encoding value.
6722 Please note that for the register classes listed below, the register
6723 extensions (REX) classes require the use of the REX prefix, in which
6724 is only available when in long mode on the x86-64 processor. This
6725 pretty much goes for any register that has a number higher than 7.
6727 The encodings for the various classes of register are:
6729 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6730 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6 and \c{BH} is
6731 7. Please note that \c{AH}, \c{BH}, \c{CH} and \c{DH} are not
6732 addressable when using the REX prefix in long mode.
6734 \b 8-bit general register extensions (REX): \c{SPL} is 4, \c{BPL} is 5,
6735 \c{SIL} is 6, \c{DIL} is 7, \c{R8B} is 8, \c{R9B} is 9, \c{R10B} is 10,
6736 \c{R11B} is 11, \c{R12B} is 12, \c{R13B} is 13, \c{R14B} is 14 and
6737 \c{R15B} is 15.
6739 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6740 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6742 \b 16-bit general register extensions (REX): \c{R8W} is 8, \c{R9W} is 9,
6743 \c{R10w} is 10, \c{R11W} is 11, \c{R12W} is 12, \c{R13W} is 13, \c{R14W}
6744 is 14 and \c{R15W} is 15.
6746 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6747 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6748 \c{EDI} is 7.
6750 \b 32-bit general register extensions (REX): \c{R8D} is 8, \c{R9D} is 9,
6751 \c{R10D} is 10, \c{R11D} is 11, \c{R12D} is 12, \c{R13D} is 13, \c{R14D}
6752 is 14 and \c{R15D} is 15.
6754 \b 64-bit general register extensions (REX): \c{RAX} is 0, \c{RCX} is 1,
6755 \c{RDX} is 2, \c{RBX} is 3, \c{RSP} is 4, \c{RBP} is 5, \c{RSI} is 6,
6756 \c{RDI} is 7, \c{R8} is 8, \c{R9} is 9, \c{R10} is 10, \c{R11} is 11,
6757 \c{R12} is 12, \c{R13} is 13, \c{R14} is 14 and \c{R15} is 15.
6759 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6760 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6762 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6763 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6764 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6766 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6767 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6768 is 7.
6770 \b 128-bit \i{XMM (SSE) registers}: \c{XMM0} is 0, \c{XMM1} is 1,
6771 \c{XMM2} is 2, \c{XMM3} is 3, \c{XMM4} is 4, \c{XMM5} is 5, \c{XMM6} is
6772 6 and \c{XMM7} is 7.
6774 \b 128-bit \i{XMM (SSE) register} extensions (REX): \c{XMM8} is 8,
6775 \c{XMM9} is 9, \c{XMM10} is 10, \c{XMM11} is 11, \c{XMM12} is 12,
6776 \c{XMM13} is 13, \c{XMM14} is 14 and \c{XMM15} is 15.
6778 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6779 and \c{CR4} is 4.
6781 \b \i{Control register} extensions: \c{CR8} is 8.
6783 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6784 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6786 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6787 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6789 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6790 is also the register value for that register.)
6793 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6795 The available condition codes are given here, along with their
6796 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6797 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6799 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6800 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6801 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6803 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6805 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6806 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6808 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6809 and \c{NZ} are 5.
6811 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6812 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6814 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6816 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6817 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6819 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6820 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6822 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6823 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6824 \c{NLE} are 15.
6826 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6827 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6829 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6830 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6831 in \k{iref-Flags}
6834 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6836 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6837 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6838 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6839 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6840 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6841 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6842 The instructions that use this will give details of what the various
6843 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6844 is happening.
6846 \c Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result   QNaN
6847 \c  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   if NaN   Signal
6848 \c         ing               B Is 2nd Operand         Operand  Invalid
6850 \c EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6852 \c LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6854 \c LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6855 \c                or-equal
6857 \c ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6858 \c               than                          Operands,
6859 \c                                             Use LT
6861 \c ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6862 \c               than-or-equal                 Operands,
6863 \c                                             Use LE
6865 \c UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6867 \c NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6869 \c NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6870 \c               than
6872 \c NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6873 \c               than-or-
6874 \c               equal
6876 \c ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6877 \c               than                          Operands,
6878 \c                                             Use NLT
6880 \c ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6881 \c               than-                         Operands,
6882 \c               or-equal                      Use NLE
6884 \c ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6886 The unordered relationship is true when at least one of the two
6887 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6889 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6890 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6891 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6892 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6893 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6894 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6895 format.
6898 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6900 The status flags provide some information about the result of the
6901 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6902 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6903 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6905 There are 6 status flags:
6907 \c CF - Carry flag.
6909 Set if an arithmetic operation generates a
6910 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6911 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6912 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6913 arithmetic.
6915 \c PF - Parity flag.
6917 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6918 number of 1 bits; cleared otherwise.
6920 \c AF - Adjust flag.
6922 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6923 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6924 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6926 \c ZF - Zero flag.
6928 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6930 \c SF - Sign flag.
6932 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6933 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6934 indicates a negative value.)
6936 \c OF - Overflow flag.
6938 Set if the integer result is too large a positive number or too
6939 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6940 destination operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6941 overflow condition for signed-integer (two's complement) arithmetic.
6944 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6946 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6947 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6948 displacement field.
6950 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6951 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6952 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6953 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6954 not relevant to the effective address being encoded, and either
6955 contains an extension to the instruction opcode or the register
6956 value of another operand.
6958 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6959 rather than a memory access. This is always done by setting the
6960 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6961 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6962 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6963 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6964 displacement field are both absent.
6966 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6967 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6968 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6969 given below) are:
6971 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6972 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6974 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6975 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6976 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6977 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6978 means \c{BX} only.
6980 However, there is a special case:
6982 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6983 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6984 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6985 long, and no registers are added to the displacement.
6987 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6988 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6989 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6990 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6992 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6993 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6994 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6996 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6997 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6999 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
7000 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
7001 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
7002 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
7003 scaling of registers to be added to the displacement.
7005 If the SIB byte is present, it describes the combination of
7006 registers (an optional base register, and an optional index register
7007 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
7008 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
7009 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
7010 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
7012 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
7013 register.
7015 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
7016 register, unless it is 4, in which case no index register is used
7017 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
7019 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
7020 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
7021 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
7023 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
7025 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
7026 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
7027 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
7028 long, and no registers are added to the displacement.
7030 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
7031 and \c{base} is 5, the effective address encoded is not
7032 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
7033 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
7034 bytes long, and there is no base register (but the index register is
7035 still processed in the normal way).
7038 \S{iref-rex} Register Extensions: The \i{REX} Prefix
7040 The Register Extensions, or \i{REX} for short, prefix is the means
7041 of accessing extended registers on the x86-64 architecture. \i{REX}
7042 is considered an instruction prefix, but is required to be after
7043 all other prefixes and thus immediately before the first instruction
7044 opcode itself. So overall, \i{REX} can be thought of as an "Opcode
7045 Prefix" instead. The \i{REX} prefix itself is indicated by a value
7046 of 0x4X, where X is one of 16 different combinations of the actual
7047 \i{REX} flags.
7049 The \i{REX} prefix flags consist of four 1-bit extensions fields.
7050 These flags are found in the lower nibble of the actual \i{REX}
7051 prefix opcode. Below is the list of \i{REX} prefix flags, from
7052 high bit to low bit.
7054 \c{REX.W}: When set, this flag indicates the use of a 64-bit operand,
7055 as opposed to the default of using 32-bit operands as found in 32-bit
7056 Protected Mode.
7058 \c{REX.R}: When set, this flag extends the \c{reg (spare)} field of
7059 the \c{ModRM} byte. Overall, this raises the amount of addressable
7060 registers in this field from 8 to 16.
7062 \c{REX.X}: When set, this flag extends the \c{index} field of the
7063 \c{SIB} byte. Overall, this raises the amount of addressable
7064 registers in this field from 8 to 16.
7066 \c{REX.B}: When set, this flag extends the \c{r/m} field of the
7067 \c{ModRM} byte. This flag can also represent an extension to the
7068 opcode register \c{(/r)} field. The determination of which is used
7069 varies depending on which instruction is used. Overall, this raises
7070 the amount of addressable registers in these fields from 8 to 16.
7072 Interal use of the \i{REX} prefix by the processor is consistent,
7073 yet non-trivial. Most instructions use the \i{REX} prefix as
7074 indicated by the above flags. Some instructions require the \i{REX}
7075 prefix to be present even if the flags are empty. Some instructions
7076 default to a 64-bit operand and require the \i{REX} prefix only for
7077 actual register extensions, and thus ignores the \c{REX.W} field
7078 completely.
7080 At any rate, NASM is designed to handle, and fully supports, the
7081 \i{REX} prefix internally. Please read the appropriate processor
7082 documentation for further information on the \i{REX} prefix.
7084 You may have noticed that opcodes 0x40 through 0x4F are actually
7085 opcodes for the INC/DEC instructions for each General Purpose
7086 Register. This is, of course, correct... for legacy x86. While
7087 in long mode, opcodes 0x40 through 0x4F are reserved for use as
7088 the REX prefix. The other opcode forms of the INC/DEC instructions
7089 are used instead.
7092 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
7094 Given along with each instruction in this appendix is a set of
7095 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
7097 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
7098 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
7099 instructions run on all processors above the given type; those that
7100 do not are documented. The Pentium II contains no additional
7101 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
7102 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
7103 capability.
7105 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
7106 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
7107 3DNow! instruction set are documented as such.
7109 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
7110 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
7111 extended MMX instruction set.
7113 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
7114 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
7115 including 486DX, Pentium and above).
7117 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
7118 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
7119 on the Pentium III and later processors. Those which are not
7120 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
7122 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
7123 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
7125 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
7126 management instruction. Many of these may only be used in protected
7127 mode, or only at privilege level zero.
7129 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
7130 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
7131 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
7132 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
7134 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
7135 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
7136 be supported on any given machine.
7138 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
7139 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
7140 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
7142 \b \c{X64} indicates that the instruction was introduced as part of
7143 the new instruction set in the x86-64 architecture extension,
7144 commonly referred to as x64, AMD64 or EM64T.
7147 \H{iref-inst} x86 Instruction Set
7150 \S{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
7151 Adjustments
7153 \c AAA                           ; 37                   [8086]
7155 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
7157 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
7158 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
7160 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
7161 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
7163 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
7164 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
7165 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
7166 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
7167 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
7168 \k{insDAA}.
7170 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
7171 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
7172 register: by means of examining the value in the low nibble of
7173 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
7174 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
7175 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
7176 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
7177 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
7179 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
7180 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
7181 \c{ADD}.
7183 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
7184 have multiplied two decimal digits together and left the result
7185 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
7186 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
7187 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
7188 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
7189 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
7191 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
7192 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
7193 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
7194 be changed.
7197 \S{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
7199 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
7200 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
7201 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
7203 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
7204 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
7205 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
7207 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
7208 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
7209 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
7211 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
7212 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
7214 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
7215 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
7216 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
7218 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
7219 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
7220 its destination (first) operand. The destination operand can be a
7221 register or a memory location. The source operand can be a register,
7222 a memory location or an immediate value.
7224 The flags are set according to the result of the operation: in
7225 particular, the carry flag is affected and can be used by a
7226 subsequent \c{ADC} instruction.
7228 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7229 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7230 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7231 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7232 form of the instruction.
7234 To add two numbers without also adding the contents of the carry
7235 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
7238 \S{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
7240 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
7241 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
7242 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
7244 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
7245 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
7246 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
7248 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /7 ib             [8086]
7249 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /7 iw         [8086]
7250 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /7 id         [386]
7252 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /7 ib         [8086]
7253 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /7 ib         [386]
7255 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
7256 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
7257 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
7259 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
7260 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
7261 The destination operand can be a register or a memory location.
7262 The source operand can be a register, a memory location or an
7263 immediate value.
7265 The flags are set according to the result of the operation: in
7266 particular, the carry flag is affected and can be used by a
7267 subsequent \c{ADC} instruction.
7269 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7270 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7271 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7272 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7273 form of the instruction.
7276 \S{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
7278 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7280 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
7281 FP value pairs.
7283 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
7284 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
7286 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7287 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7290 \S{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
7292 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
7294 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
7295 FP value pairs
7297 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
7298 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
7299 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
7300 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
7302 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7303 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7306 \S{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
7308 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
7310 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
7311 and destination operands and stores the double-precision FP result
7312 in the destination operand.
7314 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
7315 \c    dst[64-127) remains unchanged.
7317 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7318 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
7321 \S{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
7323 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7325 \c{ADDSS} adds the low single-precision FP values from the source
7326 and destination operands and stores the single-precision FP result
7327 in the destination operand.
7329 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
7330 \c    dst[32-127] remains unchanged.
7332 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7333 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
7336 \S{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
7338 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
7339 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
7340 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
7342 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
7343 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
7344 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
7346 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
7347 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
7348 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
7350 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
7351 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
7353 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
7354 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
7355 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
7357 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
7358 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
7359 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
7360 destination (first) operand. The destination operand can be a
7361 register or a memory location. The source operand can be a register,
7362 a memory location or an immediate value.
7364 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7365 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7366 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7367 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7368 form of the instruction.
7370 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
7371 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
7374 \S{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
7375 Packed Double-Precision FP Values
7377 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7379 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
7380 floating-point values in the destination register, and then
7381 performs a logical AND between the two double-precision
7382 floating-point values in the source operand and the temporary
7383 inverted result, storing the result in the destination register.
7385 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
7386 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
7388 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7389 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7392 \S{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
7393 Packed Single-Precision FP Values
7395 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
7397 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
7398 floating-point values in the destination register, and then
7399 performs a logical AND between the four single-precision
7400 floating-point values in the source operand and the temporary
7401 inverted result, storing the result in the destination register.
7403 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
7404 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
7405 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
7406 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
7408 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7409 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7412 \S{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
7414 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7416 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
7417 floating point values in the source and destination operand, and
7418 stores the result in the destination register.
7420 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
7421 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
7423 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7424 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7427 \S{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
7429 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
7431 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
7432 floating point values in the source and destination operand, and
7433 stores the result in the destination register.
7435 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
7436 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
7437 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
7438 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
7440 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7441 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7444 \S{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
7446 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
7448 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
7449 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
7450 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
7451 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
7452 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
7453 change had to be made.
7456 \S{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
7458 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
7459 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
7461 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
7462 containing two signed values of the same size as its first operand
7463 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
7464 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
7465 register passed as its first operand is less than the first of the
7466 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
7467 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
7470 \S{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
7472 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
7473 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
7475 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
7476 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
7478 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
7479 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
7480 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
7481 contents of the destination operand are undefined. If the source
7482 operand is zero, the zero flag is set.
7484 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
7485 instead, so it finds the most significant set bit.
7487 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
7488 significant). The destination operand can only be a register.
7489 The source operand can be a register or a memory location.
7492 \S{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
7494 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
7496 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
7497 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
7498 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
7499 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
7500 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
7503 \S{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
7505 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
7506 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
7507 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
7508 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
7510 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
7511 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
7512 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
7513 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
7515 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
7516 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
7517 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
7518 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
7520 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
7521 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
7522 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
7523 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
7525 These instructions all test one bit of their first operand, whose
7526 index is given by the second operand, and store the value of that
7527 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
7528 to 15 or 31 (most significant).
7530 In addition to storing the original value of the bit into the carry
7531 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
7532 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
7533 not modify its operands.
7535 The destination can be a register or a memory location. The source can
7536 be a register or an immediate value.
7538 If the destination operand is a register, the bit offset should be
7539 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
7540 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
7541 by the processor.
7543 If the destination operand is a memory location, then an immediate
7544 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
7545 is in a register, then it can be anything within the signed range of
7546 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
7549 \S{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
7551 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
7552 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
7553 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
7554 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
7555 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
7556 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
7557 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
7559 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
7560 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
7561 stack, and then jumping to a given address.
7563 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
7564 call, i.e. a destination segment address is specified in the
7565 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
7566 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
7568 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
7569 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
7570 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
7571 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
7573 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
7574 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
7575 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7577 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
7578 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7579 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7580 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
7581 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
7583 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
7584 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7585 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7586 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7587 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
7589 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
7590 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
7591 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
7593 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7594 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7595 is not strictly necessary.
7598 \S{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
7600 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
7601 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
7603 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
7604 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
7606 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
7607 by replicating the top bit of the original value to fill the
7608 extended one.
7610 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
7611 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
7612 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
7613 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
7614 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
7617 \S{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
7619 \c CLC                           ; F8                   [8086]
7620 \c CLD                           ; FC                   [8086]
7621 \c CLI                           ; FA                   [8086]
7622 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
7624 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
7625 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
7626 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
7627 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
7629 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
7630 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
7631 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
7634 \S{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
7636 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
7638 \c{CLFLUSH} invalidates the cache line that contains the linear address
7639 specified by the source operand from all levels of the processor cache
7640 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
7641 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
7642 to memory before invalidation. The source operand points to a
7643 byte-sized memory location.
7645 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
7646 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
7647 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
7648 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
7651 \S{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
7653 \c CMC                           ; F5                   [8086]
7655 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
7656 to 1, and vice versa.
7659 \S{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
7661 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
7662 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
7664 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
7665 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
7666 it does nothing.
7668 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
7670 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
7671 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7672 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7673 conditional moves are supported.
7676 \S{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
7678 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
7679 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
7680 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
7682 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
7683 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
7684 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
7686 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /7 ib             [8086]
7687 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /7 iw         [8086]
7688 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /7 id         [386]
7690 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /7 ib         [8086]
7691 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /7 ib         [386]
7693 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
7694 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
7695 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
7697 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
7698 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
7699 taken place, but does not store the result of the subtraction
7700 anywhere.
7702 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7703 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7704 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7705 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7706 form of the instruction.
7708 The destination operand can be a register or a memory location. The
7709 source can be a register, memory location or an immediate value of
7710 the same size as the destination.
7713 \S{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
7714 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
7715 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
7717 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7719 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7720 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7721 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7722 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7723 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7724 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7725 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7726 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7728 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
7729 FP values in the source and destination operands, and returns the
7730 result of the comparison in the destination register. The result of
7731 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7732 all 0s (comparison false).
7734 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7735 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7737 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7738 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7739 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7740 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7741 \c{Condition Predicates} are:
7743 \c EQ     0   Equal
7744 \c LT     1   Less-than
7745 \c LE     2   Less-than-or-equal
7746 \c UNORD  3   Unordered
7747 \c NE     4   Not-equal
7748 \c NLT    5   Not-less-than
7749 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7750 \c ORD    7   Ordered
7752 For more details of the comparison predicates, and details of how
7753 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7756 \S{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7757 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7758 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7760 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE]
7762 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE]
7763 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE]
7764 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE]
7765 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE]
7766 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE]
7767 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE]
7768 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE]
7769 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE]
7771 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7772 FP values in the source and destination operands, and returns the
7773 result of the comparison in the destination register. The result of
7774 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7775 all 0s (comparison false).
7777 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7778 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7780 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7781 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7782 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7783 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7784 \c{Condition Predicates} are:
7786 \c EQ     0   Equal
7787 \c LT     1   Less-than
7788 \c LE     2   Less-than-or-equal
7789 \c UNORD  3   Unordered
7790 \c NE     4   Not-equal
7791 \c NLT    5   Not-less-than
7792 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7793 \c ORD    7   Ordered
7795 For more details of the comparison predicates, and details of how
7796 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7799 \S{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7801 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7802 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7803 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7805 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7806 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7807 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7808 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7809 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7811 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7812 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7813 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7814 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7816 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7817 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7818 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7819 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7821 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7822 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7823 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7825 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7826 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7827 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7828 first unequal or equal byte is found.
7831 \S{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7832 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7833 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7835 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7837 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7838 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7839 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7840 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7841 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7842 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7843 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7844 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7846 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7847 FP values in the source and destination operands, and returns the
7848 result of the comparison in the destination register. The result of
7849 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7850 all 0s (comparison false).
7852 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7853 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7855 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7856 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7857 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7858 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7859 \c{Condition Predicates} are:
7861 \c EQ     0   Equal
7862 \c LT     1   Less-than
7863 \c LE     2   Less-than-or-equal
7864 \c UNORD  3   Unordered
7865 \c NE     4   Not-equal
7866 \c NLT    5   Not-less-than
7867 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7868 \c ORD    7   Ordered
7870 For more details of the comparison predicates, and details of how
7871 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7874 \S{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7875 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7876 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7878 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE]
7880 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE]
7881 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE]
7882 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE]
7883 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE]
7884 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE]
7885 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE]
7886 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE]
7887 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE]
7889 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7890 FP values in the source and destination operands, and returns the
7891 result of the comparison in the destination register. The result of
7892 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7893 all 0s (comparison false).
7895 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7896 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7898 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7899 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7900 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7901 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7902 \c{Condition Predicates} are:
7904 \c EQ     0   Equal
7905 \c LT     1   Less-than
7906 \c LE     2   Less-than-or-equal
7907 \c UNORD  3   Unordered
7908 \c NE     4   Not-equal
7909 \c NLT    5   Not-less-than
7910 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7911 \c ORD    7   Ordered
7913 For more details of the comparison predicates, and details of how
7914 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7917 \S{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7919 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7920 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7921 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7923 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7924 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7925 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7927 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7928 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7929 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7930 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7932 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7933 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7934 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7935 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7936 clears the zero flag and copies the destination register to AL, AX or EAX.
7938 The destination can be either a register or a memory location. The
7939 source is a register.
7941 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7942 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7943 value in shared memory, for example, you might load the value into
7944 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7945 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7946 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7947 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7948 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7949 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7950 another processor has modified the value in between your load and
7951 your attempted store, the store does not happen, and you are
7952 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7953 and try again.
7956 \S{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7958 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7960 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7961 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7962 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7963 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7964 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7966 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7967 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7968 environments.
7971 \S{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7973 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7975 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7976 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7977 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7978 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7980 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7981 an \c{XMM} register or a memory location.
7983 The flags are set according to the following rules:
7985 \c    Result          Flags        Values
7987 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7988 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7989 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7990 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7993 \S{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7995 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE]
7997 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7998 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7999 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
8000 source is a NaN (QNaN or SNaN).
8002 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8003 an \c{XMM} register or a memory location.
8005 The flags are set according to the following rules:
8007 \c    Result          Flags        Values
8009 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
8010 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
8011 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
8012 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
8015 \S{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
8017 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
8019 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
8020 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
8021 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
8022 input contents of \c{EAX}.
8024 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialize instruction execution:
8025 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
8026 (memory modification, flag modification, register modification) of
8027 previous instructions have been completed before the next
8028 instruction gets fetched.
8030 The information returned is as follows:
8032 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
8033 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
8034 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
8035 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
8036 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
8037 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
8039 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
8040 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
8041 feature flags, showing the presence and absence of various features.
8042 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
8043 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
8044 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
8045 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
8047 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
8048 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
8049 Buffers).
8051 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
8052 documentation from Intel and other processor manufacturers.
8055 \S{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
8056 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
8058 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8060 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
8061 operand to two packed double-precision FP values in the destination
8062 operand.
8064 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8065 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8066 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
8069 \S{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
8070 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
8072 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2]
8074 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
8075 operand to four packed single-precision FP values in the destination
8076 operand.
8078 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8079 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8081 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8084 \S{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
8085 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8087 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8089 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
8090 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
8091 of the destination operand. The high quadword of the destination is
8092 set to all 0s.
8094 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8095 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8097 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8100 \S{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
8101 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8103 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8105 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
8106 source operand to two packed signed doublewords in the destination
8107 operand.
8109 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8110 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8112 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8115 \S{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
8116 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
8118 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8120 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
8121 source operand to two packed single-precision FP values in the low
8122 quadword of the destination operand. The high quadword of the
8123 destination is set to all 0s.
8125 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8126 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8128 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8131 \S{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
8132 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
8134 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8136 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
8137 operand to two packed double-precision FP values in the destination
8138 operand.
8140 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8141 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
8143 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8146 \S{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
8147 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
8149 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE]
8151 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
8152 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
8153 of the destination operand. The high quadword of the destination
8154 remains unchanged.
8156 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8157 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
8159 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8162 \S{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
8163 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8165 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8167 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
8168 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
8170 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8171 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8173 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8176 \S{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
8177 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
8179 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
8181 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
8182 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
8183 operand.
8185 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8186 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
8187 is a register, the input values are in the low quadword.
8189 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8192 \S{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
8193 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8195 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE]
8197 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
8198 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
8199 operand.
8201 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8202 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8203 source is a register, the input values are in the low quadword.
8205 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8208 \S{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
8209 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
8211 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8213 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
8214 operand to a signed doubleword in the destination operand.
8216 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8217 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8218 source is a register, the input value is in the low quadword.
8220 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8223 \S{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
8224 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
8226 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE]
8228 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
8229 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
8230 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
8232 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8233 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8234 source is a register, the input value is in the low quadword.
8236 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8239 \S{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
8240 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
8242 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8244 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
8245 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
8246 operand. The high quadword is left unchanged.
8248 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8249 a general purpose register or a 32-bit memory location.
8251 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8254 \S{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
8255 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
8257 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
8259 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
8260 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
8261 The upper 3 doublewords are left unchanged.
8263 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8264 a general purpose register or a 32-bit memory location.
8266 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8269 \S{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
8270 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
8272 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8274 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
8275 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
8276 operand. The upper quadword is left unchanged.
8278 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8279 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8280 register, the input value is contained in the low doubleword.
8282 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8285 \S{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
8286 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
8288 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE]
8290 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
8291 operand to a signed doubleword in the destination operand.
8293 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8294 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
8295 source is a register, the input value is in the low doubleword.
8297 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8300 \S{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
8301 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8303 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8305 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
8306 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
8307 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
8308 quadword is set to all 0s.
8310 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8311 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8313 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8316 \S{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
8317 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8319 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8321 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
8322 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
8323 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8325 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8326 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8328 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8331 \S{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
8332 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8334 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8336 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
8337 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
8338 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8340 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8341 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8343 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8346 \S{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
8347 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8349 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE]
8351 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
8352 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
8353 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
8354 the source is a register, the input values are in the low quadword.
8356 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8357 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
8358 is a register, the input value is in the low quadword.
8360 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8363 \S{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
8364 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
8366 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
8368 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
8369 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
8370 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8372 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8373 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
8374 register, the input value is in the low quadword.
8376 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8379 \S{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
8380 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
8382 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE]
8384 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
8385 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
8386 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8388 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8389 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8390 register, the input value is in the low doubleword.
8392 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8395 \S{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
8397 \c DAA                           ; 27                   [8086]
8398 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
8400 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
8401 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
8402 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
8403 equivalents, see \k{insAAA}.
8405 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
8406 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
8407 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
8408 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
8409 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
8410 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
8411 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
8412 of digits.
8414 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
8415 instructions rather than \c{ADD}.
8418 \S{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
8420 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
8421 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
8422 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
8423 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
8424 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
8426 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
8427 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
8428 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
8430 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
8431 execution.
8433 See also \c{INC} (\k{insINC}).
8436 \S{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
8438 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
8439 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
8440 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
8442 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
8443 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
8444 implicit, in the following way:
8446 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
8447 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8449 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
8450 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8452 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8453 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8455 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
8456 see \k{insIDIV}.
8459 \S{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
8461 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8463 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
8464 the destination operand by the two packed double-precision FP
8465 values in the source operand, and stores the packed double-precision
8466 results in the destination register.
8468 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8469 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8471 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
8472 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
8475 \S{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
8477 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
8479 \c{DIVPS} divides the four packed single-precision FP values in
8480 the destination operand by the four packed single-precision FP
8481 values in the source operand, and stores the packed single-precision
8482 results in the destination register.
8484 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8485 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8487 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
8488 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
8489 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
8490 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
8493 \S{insDIVSD} \i\c{DIVSD}: Scalar Double-Precision FP Divide
8495 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8497 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
8498 destination operand by the low-order double-precision FP value in
8499 the source operand, and stores the double-precision result in the
8500 destination register.
8502 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8503 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
8505 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
8506 \c    dst[64-127] remains unchanged.
8509 \S{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
8511 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
8513 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
8514 destination operand by the low-order single-precision FP value in
8515 the source operand, and stores the single-precision result in the
8516 destination register.
8518 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8519 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
8521 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
8522 \c    dst[32-127] remains unchanged.
8525 \S{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
8527 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
8529 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
8530 are available) to all ones, meaning all registers are available for
8531 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
8532 and before executing any subsequent floating-point operations.
8535 \S{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
8537 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
8539 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
8540 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
8541 definition above refers to the first operand) gives the amount of
8542 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
8543 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
8544 Pascal, with nested procedures).
8546 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
8547 equivalent to
8549 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
8550 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
8551 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
8553 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
8554 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
8555 \c{EBP}.
8557 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
8558 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
8559 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
8561 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
8562 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
8563 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
8564 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
8565 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
8566 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
8567 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
8568 for nesting levels up to 31.
8570 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
8571 instruction: see \k{insLEAVE}.
8574 \S{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
8576 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
8578 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
8579 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
8580 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
8583 \S{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
8585 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
8587 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
8588 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
8591 \S{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
8593 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
8594 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
8596 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8597 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8599 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
8600 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
8602 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
8603 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
8605 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
8606 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
8607 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
8609 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
8610 register stack after storing the result.
8612 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
8614 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
8615 (\k{insFIADD})
8618 \S{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
8620 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
8621 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
8623 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
8624 number from the given memory address, converts it to a real, and
8625 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
8626 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
8627 register stack.
8630 \S{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
8632 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
8634 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
8635 negative numbers become positive, and vice versa.
8638 \S{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
8640 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
8641 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
8643 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
8644 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
8645 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
8646 exceptions) to finish first.
8649 \S{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
8651 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
8652 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
8654 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
8655 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
8657 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
8658 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
8660 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
8661 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
8663 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
8664 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
8666 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
8667 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
8669 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
8670 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
8672 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
8673 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
8675 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
8676 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
8677 condition is satisfied, and does nothing if not.
8679 The conditions are not the same as the standard condition codes used
8680 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
8681 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
8682 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
8683 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
8684 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
8685 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
8686 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
8687 (The flag state which signals this is the setting of the parity
8688 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
8689 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
8691 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
8692 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
8693 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
8694 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
8695 FPU flags.
8697 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
8698 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
8699 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
8700 conditional moves are supported.
8703 \S{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
8704 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
8706 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
8707 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
8708 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8709 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8711 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
8712 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
8713 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8714 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8716 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
8718 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
8719 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
8721 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
8722 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
8724 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
8725 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8726 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
8727 if \c{ST0} is less than the given operand.
8729 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
8730 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8731 the register stack twice.
8733 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
8734 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
8735 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8736 immediately followed by conditional jump or conditional move
8737 instructions.
8739 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
8740 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
8741 will handle them silently and set the condition code flags to an
8742 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8745 \S{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
8747 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
8749 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
8750 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8752 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
8755 \S{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8757 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8759 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8760 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8761 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8762 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8765 \S{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8767 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8768 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8770 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8771 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8773 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8774 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8775 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8777 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8778 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8779 to finish what it was doing first.
8782 \S{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8784 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8785 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8787 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8788 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8790 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8791 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8793 \c FDIVR mem32                   ; D8 /7                [8086,FPU]
8794 \c FDIVR mem64                   ; DC /7                [8086,FPU]
8796 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8797 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8799 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8800 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8802 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8803 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8805 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8806 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8808 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8809 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8810 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8811 operand.
8813 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8814 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8815 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8816 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8817 operand.
8819 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8820 once it has finished.
8822 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8823 once it has finished.
8825 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8828 \S{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8830 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW]
8832 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8833 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8834 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8835 is undefined, and this allows a faster context switch between
8836 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8837 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8840 \S{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8842 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8843 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8845 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8847 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8848 pops the register stack.
8851 \S{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8853 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8854 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8856 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8857 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8860 \S{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8862 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8863 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8865 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8866 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8868 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8869 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8870 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8873 \S{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8875 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8876 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8878 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8879 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8881 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8882 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8883 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8884 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8887 \S{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8889 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8890 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8891 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8893 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8894 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8896 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8897 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8898 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8900 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8901 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8902 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8903 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8906 \S{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8908 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8909 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8911 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8912 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8915 \S{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8917 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8919 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8920 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8921 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8922 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8923 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8924 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8927 \S{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: initialize Floating-Point Unit
8929 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8930 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8932 \c{FINIT} initializes the FPU to its default state. It flags all
8933 registers as empty, without actually change their values, clears
8934 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8935 waiting for pending exceptions to clear.
8938 \S{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8940 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8941 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8943 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8944 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8946 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8947 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8948 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8949 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8950 result in \c{ST0}.
8953 \S{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8955 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8956 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8957 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8958 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8960 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8961 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8964 \S{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8966 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8967 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8968 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8969 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8970 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8971 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8972 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8974 These instructions push specific standard constants on the FPU
8975 register stack.
8977 \c  Instruction    Constant pushed
8979 \c  FLD1           1
8980 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8981 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8982 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8983 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8984 \c  FLDPI          pi
8985 \c  FLDZ           zero
8988 \S{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8990 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8992 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8993 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8994 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8995 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8996 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8997 loading the new control word.
9000 \S{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
9002 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
9004 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
9005 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
9006 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
9007 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
9010 \S{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
9012 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
9013 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
9015 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
9016 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
9018 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
9019 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
9021 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
9022 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
9024 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
9025 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
9026 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
9027 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
9030 \S{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
9032 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
9034 \c{FNOP} does nothing.
9037 \S{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
9039 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
9040 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
9042 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
9043 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
9044 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
9045 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
9046 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
9047 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
9048 the X coordinate, not merely an arctangent).
9050 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
9051 and stores the result back into \c{ST0}.
9053 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
9056 \S{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
9058 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
9059 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
9061 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
9062 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
9063 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
9064 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
9065 added back on to the result to get back to the original value in
9066 \c{ST0}.
9068 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
9069 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
9070 so that the remainder it returns always has the same sign as the
9071 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
9072 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
9073 magnitude of \c{ST1}.
9075 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
9076 they may not manage to provide the final result, but might leave
9077 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
9078 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
9079 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
9080 until C2 becomes clear.
9083 \S{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
9085 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
9087 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
9088 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
9089 the result back in \c{ST0}.
9092 \S{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
9094 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
9095 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
9097 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
9099 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
9100 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
9101 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
9102 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
9103 state from the same area of memory.
9105 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
9106 pending floating-point exceptions to clear.
9109 \S{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
9111 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
9113 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
9114 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
9115 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
9118 \S{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
9120 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
9122 This instruction initializes protected mode on the 287 floating-point
9123 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
9124 above treat the instruction as a no-operation.
9127 \S{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
9129 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
9130 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
9132 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
9133 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
9134 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
9135 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
9136 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
9138 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
9141 \S{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
9143 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
9145 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
9146 result in \c{ST0}.
9149 \S{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
9151 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
9152 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
9153 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
9155 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
9156 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
9157 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
9158 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
9160 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
9161 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
9162 register stack.
9165 \S{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
9167 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
9168 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
9170 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
9171 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
9172 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
9174 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
9175 for pending floating-point exceptions to clear.
9178 \S{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
9180 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
9181 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
9183 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
9184 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
9185 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
9186 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
9187 (\k{insFLDENV}).
9189 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
9190 for pending floating-point exceptions to clear.
9193 \S{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
9195 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
9196 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
9198 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
9199 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
9201 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
9202 memory area.
9204 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
9205 for pending floating-point exceptions to clear.
9208 \S{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
9210 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
9211 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
9213 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
9214 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
9216 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
9217 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
9219 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
9220 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
9222 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
9223 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
9225 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
9226 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
9228 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
9229 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
9231 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
9232 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
9234 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
9235 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
9236 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
9237 the result in the operand.
9239 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
9240 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
9241 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
9242 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
9243 operand.
9245 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
9246 once it has finished.
9248 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
9249 once it has finished.
9252 \S{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
9254 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
9256 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
9257 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
9258 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
9259 negative.
9262 \S{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
9264 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
9265 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
9267 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
9268 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
9270 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
9272 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
9273 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
9275 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
9276 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
9278 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
9279 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
9280 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
9281 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
9283 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
9284 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
9285 the register stack twice.
9287 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
9288 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
9289 flags register rather than the FPU status word, so they can be
9290 immediately followed by conditional jump or conditional move
9291 instructions.
9293 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
9294 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
9295 handle them silently and set the condition code flags to an
9296 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
9299 \S{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
9301 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
9303 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
9304 the type of value stored in \c{ST0}:
9306 \c  Register contents     Flags
9308 \c  Unsupported format    000
9309 \c  NaN                   001
9310 \c  Finite number         010
9311 \c  Infinity              011
9312 \c  Zero                  100
9313 \c  Empty register        101
9314 \c  Denormal              110
9316 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
9319 \S{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
9321 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
9322 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9323 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9324 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9326 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
9327 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
9330 \S{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
9332 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU]
9334 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
9335 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
9336 by the source operand. This data should have been written by a previous
9337 \c{FXSAVE}.
9340 \S{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
9342 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU]
9344 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
9345 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
9346 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
9347 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
9348 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
9350 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
9351 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
9352 after the state has been saved. This instruction has been optimized
9353 to maximize floating-point save performance.
9356 \S{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
9358 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
9360 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
9361 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
9362 then pushes the significand on the register stack (so that the
9363 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
9366 \S{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
9368 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
9369 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
9371 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
9372 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
9373 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
9374 positive.
9376 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
9377 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
9378 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
9381 \S{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
9383 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
9385 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
9386 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
9387 reset.
9389 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
9392 \S{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
9394 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9395 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9397 The implied operation of this instruction is:
9399 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
9400 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
9402 Writes a bit string from the source operand to the destination.
9403 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
9404 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
9405 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
9406 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
9407 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
9408 documented, and I have been unable to find any official source of
9409 documentation on it.
9411 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
9412 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
9413 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
9414 (see \k{insXBTS}).
9417 \S{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
9419 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
9420 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
9421 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
9423 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
9424 provided is the divisor; the dividend and destination operands
9425 are implicit, in the following way:
9427 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
9428 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
9430 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
9431 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
9433 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
9434 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
9436 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
9437 see \k{insDIV}.
9440 \S{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
9442 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
9443 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
9444 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
9446 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
9447 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
9449 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [186]
9450 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [186]
9451 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
9452 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
9454 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [186]
9455 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [186]
9456 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
9457 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
9459 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
9460 single-operand form, the other operand and destination are
9461 implicit, in the following way:
9463 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
9464 the product is stored in \c{AX}.
9466 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
9467 the product is stored in \c{DX:AX}.
9469 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9470 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9472 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
9473 result in the destination (first) operand. The three-operand
9474 form multiplies its last two operands and stores the result in
9475 the first operand.
9477 The two-operand form with an immediate second operand is in
9478 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
9479 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
9480 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
9481 same operand (the first one).
9483 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
9484 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
9485 and is sign-extended to the length of the other source operand.
9486 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
9487 NASM to generate this form of the instruction.
9489 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
9490 instruction: see \k{insMUL}.
9493 \S{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
9495 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
9496 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
9497 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
9498 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
9499 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
9500 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
9502 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
9503 and stores it in the given destination register. The port number may
9504 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
9505 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
9508 \S{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
9510 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
9511 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
9512 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
9513 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
9514 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
9516 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
9517 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
9518 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
9520 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
9522 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
9525 \S{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
9527 \c INSB                          ; 6C                   [186]
9528 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
9529 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
9531 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
9532 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
9533 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9534 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
9536 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9537 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9538 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9539 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9541 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9542 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9543 overridden.
9545 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
9546 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9547 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
9549 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9550 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9552 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
9555 \S{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
9557 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
9559 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
9560 number from 0 to 255.
9562 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
9563 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
9564 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
9565 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
9566 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
9569 \S{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
9571 \c INT1                          ; F1                   [P6]
9572 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
9573 \c INT01                         ; F1                   [P6]
9575 \c INT3                          ; CC                   [8086]
9576 \c INT03                         ; CC                   [8086]
9578 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
9579 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
9580 function to their longer counterparts, but take up less code space.
9581 They are used as breakpoints by debuggers.
9583 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
9584 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
9585 though not documented, on some processors down to the 286, but is
9586 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
9587 normally used as a breakpoint by debuggers.
9589 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
9590 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
9591 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
9592 and also does not go through interrupt redirection.
9595 \S{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
9597 \c INTO                          ; CE                   [8086]
9599 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
9600 if and only if the overflow flag is set.
9603 \S{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
9605 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
9607 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9608 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9609 It does not write the contents of the caches back to memory first:
9610 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
9611 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
9614 \S{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
9616 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
9618 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
9619 associated with the supplied memory address.
9622 \S{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
9624 \c IRET                          ; CF                   [8086]
9625 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
9626 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
9628 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
9629 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
9630 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
9632 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
9633 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
9634 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
9635 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
9636 taking 12 bytes off the stack.
9638 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
9639 on the default \c{BITS} setting at the time.
9642 \S{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
9644 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
9645 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
9647 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
9648 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
9649 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
9651 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
9652 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
9653 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
9654 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
9655 \c{NEAR} keyword.
9657 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
9658 instruction, for clarity, but is not necessary.
9660 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
9663 \S{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
9665 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
9666 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
9668 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
9669 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
9670 same thing, but with \c{ECX}.
9673 \S{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
9675 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
9676 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
9677 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
9678 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
9679 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
9680 \c JMP FAR mem32                 ; o32 FF /5            [386]
9681 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
9682 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
9684 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
9685 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
9686 current segment.
9688 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
9689 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
9690 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
9691 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
9693 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
9694 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
9695 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
9697 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
9698 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
9699 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
9700 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
9701 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
9703 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
9704 segment), loading the destination address out of memory or out of a
9705 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
9706 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
9707 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
9709 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
9710 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
9711 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
9713 The \c{JMP r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
9714 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{JMP NEAR [address]}), even though it
9715 is not strictly necessary.
9718 \S{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
9720 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
9722 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
9723 low byte of the flags word.
9725 The operation of \c{LAHF} is:
9727 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
9729 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
9732 \S{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
9734 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
9735 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
9737 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
9738 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
9739 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
9740 destination (first) operand.
9743 \S{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
9744  Control/Status
9746 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
9748 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
9749 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
9750 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9751 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9753 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
9755 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9758 \S{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9760 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9761 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9763 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9764 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9766 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9767 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9769 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9770 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9772 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9773 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9775 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9776 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9777 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9778 the given register (depending on the size of the register), then
9779 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9780 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9781 segment registers.
9784 \S{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9786 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9787 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9789 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9790 the effective address specified by its second operand as if it were
9791 going to load or store data from it, but instead it stores the
9792 calculated address into the register specified by its first operand.
9793 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9794 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9796 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9797 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9798 operand, as if it were a memory reference.
9800 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9801 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9802 If the address and operand size are not the same, then if the
9803 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9804 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9807 \S{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9809 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9811 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9812 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9813 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9814 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9817 \S{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9819 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9821 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9822 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9823 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9824 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9826 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9827 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9829 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9830 performance through such techniques as out-of-order issue and
9831 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9832 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9833 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9834 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9835 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9836 routines that consume that data.
9838 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9840 \c           Mod (7:6)        = 11B
9841 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9842 \c           R/M (2:0)        = 000B
9844 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9845 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9847 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9850 \S{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9852 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9853 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9854 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9856 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9857 they load a 16-bit size limit and a 32-bit linear address from that
9858 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9859 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9860 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9861 than segment/offset pairs.
9863 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9864 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9865 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9867 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9870 \S{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9872 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9874 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9875 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9876 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9879 \S{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9881 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9882 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9884 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9885 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9886 The opcode differs between the 286 and the 386.
9888 The function of the instruction is to load all information relating
9889 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9890 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9891 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9894 \S{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9896 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9897 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9898 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9900 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9901 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9902 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9903 \c{ESI}.
9905 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9906 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9907 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9908 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9910 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9911 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9912 example, \c{ES LODSB}).
9914 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9915 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9916 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9919 \S{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9921 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9922 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9923 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9925 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9926 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9927 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9928 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9929 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9930 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9932 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9933 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9934 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9935 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9936 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9937 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9939 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9940 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9941 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9942 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9943 a range of 128 bytes.
9945 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9946 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9947 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9948 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9951 \S{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9953 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9954 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9956 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9957 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9958 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9959 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9960 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9961 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9962 loaded into the destination (first) operand.
9965 \S{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9967 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9969 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9970 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9971 and loads them into the Task Register.
9974 \S{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9976 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9978 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9979 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9980 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9981 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9982 1 = write) on a per-byte basis.
9985 \S{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9987 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX]
9989 \c{MASKMOVQ} stores data from mm1 to the location specified by
9990 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9991 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9992 register mm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9993 1 = write) on a per-byte basis.
9996 \S{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9998 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10000 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
10001 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
10002 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
10003 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
10004 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
10005 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
10008 \S{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
10010 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE]
10012 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
10013 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
10014 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
10015 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
10016 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
10017 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
10020 \S{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
10022 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10024 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
10025 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
10026 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
10027 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
10028 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
10029 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
10030 is left unchanged.
10033 \S{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
10035 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE]
10037 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
10038 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
10039 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
10040 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
10041 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
10042 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
10043 destination are left unchanged.
10046 \S{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
10048 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
10050 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
10051 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
10052 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
10053 instruction are completed before any reads and writes after the
10054 \c{MFENCE} instruction.
10056 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
10057 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
10058 instruction (such as \c{CPUID}).
10060 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
10061 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
10062 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
10063 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
10064 varies among applications and may be unknown to the producer of this
10065 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
10066 of ensuring load and store ordering between routines that produce
10067 weakly-ordered results and routines that consume that data.
10069 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
10071 \c           Mod (7:6)        = 11B
10072 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
10073 \c           R/M (2:0)        = 000B
10075 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
10076 of these encodings risks incompatibility with future processors.
10078 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
10081 \S{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
10083 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10085 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
10086 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
10087 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
10088 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
10089 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
10090 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
10093 \S{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
10095 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE]
10097 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
10098 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
10099 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
10100 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
10101 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
10102 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
10105 \S{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
10107 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10109 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
10110 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
10111 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
10112 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
10113 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
10114 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
10115 is left unchanged.
10118 \S{insMINSS} \i\c{MINSS}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
10120 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE]
10122 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
10123 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
10124 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
10125 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
10126 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
10127 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
10128 destination are left unchanged.
10131 \S{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
10133 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
10134 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
10135 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
10136 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
10137 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
10138 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
10140 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
10141 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
10142 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
10143 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
10144 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
10145 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
10147 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
10148 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
10149 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
10150 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
10151 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
10152 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
10154 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
10155 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
10156 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
10157 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
10159 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
10160 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
10161 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
10162 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
10163 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
10164 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
10166 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
10167 destination (first) operand.
10169 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
10170 same size, except for moving between a segment register and an
10171 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
10172 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
10173 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
10174 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
10175 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
10176 undefined.
10178 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
10180 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
10182 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
10183 non-Intel Pentium class processors.
10186 \S{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
10188 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10189 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10191 \c{MOVAPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10192 FP values from the source operand to the destination. When the source
10193 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
10194 16-byte boundary.
10196 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
10197 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
10200 \S{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
10202 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE]
10203 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE]
10205 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10206 FP values from the source operand to the destination. When the source
10207 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
10208 16-byte boundary.
10210 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
10211 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
10214 \S{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
10216 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
10217 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
10218 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10219 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10221 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
10222 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
10223 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
10224 to fill the destination register.
10227 \S{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
10229 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10231 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
10232 destination operand.
10235 \S{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
10237 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10238 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10240 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
10241 destination operand. When the source or destination operand is a
10242 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10244 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
10245 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
10248 \S{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
10250 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10251 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10253 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
10254 destination operand. When the source or destination operand is a
10255 memory location, the memory may be unaligned.
10257 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
10258 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
10261 \S{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
10263 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
10265 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
10266 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
10267 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
10269 The operation of this instruction is:
10271 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
10272 \c    dst[64-127] remains unchanged.
10275 \S{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
10277 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
10278 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
10280 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
10281 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10282 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
10284 The operation of this instruction is:
10286 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
10290 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
10291 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
10294 \S{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
10296 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
10297 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
10299 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
10300 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10301 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
10303 The operation of this instruction is:
10305 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
10309 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
10310 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
10313 \S{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
10315 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE]
10317 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
10318 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
10319 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
10321 The operation of this instruction is:
10323 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
10324 \c    dst[64-127] := src[0-63].
10326 \S{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
10328 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10329 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10331 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
10332 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10333 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
10335 The operation of this instruction is:
10337 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
10341 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
10342 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
10344 \S{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
10346 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
10347 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE]
10349 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
10350 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10351 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
10353 The operation of this instruction is:
10355 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
10359 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
10360 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
10363 \S{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
10365 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
10367 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
10368 bits of each double-precision FP number of the source operand.
10371 \S{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
10373 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE]
10375 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
10376 bits of each single-precision FP number of the source operand.
10379 \S{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
10381 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10383 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10384 register to the destination memory location, using a non-temporal
10385 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10388 \S{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
10390 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10392 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
10393 to the destination memory location, using a non-temporal
10394 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10397 \S{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10398 FP Values Non Temporal
10400 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10402 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10403 register to the destination memory location, using a non-temporal
10404 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10405 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10408 \S{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10409 FP Values Non Temporal
10411 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE]
10413 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10414 register to the destination memory location, using a non-temporal
10415 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10416 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10419 \S{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
10421 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
10423 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
10424 to the destination memory location, using a non-temporal
10425 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10428 \S{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
10430 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
10431 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
10433 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10434 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10436 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
10437 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
10438 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
10439 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
10442 \S{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
10444 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10446 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
10447 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
10450 \S{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
10452 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
10453 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
10454 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
10456 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
10457 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
10458 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
10459 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
10461 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
10462 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
10463 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
10464 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10466 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10467 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10468 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
10469 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
10471 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
10472 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
10473 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10475 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10476 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10479 \S{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
10481 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10482 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10484 \c{MOVSD} moves a double-precision FP value from the source operand
10485 to the destination operand. When the source or destination is a
10486 register, the low-order FP value is read or written.
10489 \S{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
10491 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE]
10492 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE]
10494 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
10495 to the destination operand. When the source or destination is a
10496 register, the low-order FP value is read or written.
10499 \S{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
10501 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
10502 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
10503 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
10505 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
10506 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
10507 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
10509 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
10510 its destination (first) operand, and copies the result into the
10511 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
10512 rather than sign-extending.
10515 \S{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
10517 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10518 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10520 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10521 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10522 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10524 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10525 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
10528 \S{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
10530 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE]
10531 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE]
10533 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10534 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10535 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10537 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10538 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
10541 \S{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
10543 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
10544 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
10545 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
10547 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
10548 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
10549 the following way:
10551 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
10552 product is stored in \c{AX}.
10554 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
10555 the product is stored in \c{DX:AX}.
10557 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
10558 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
10560 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
10561 instruction: see \k{insIMUL}.
10564 \S{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
10566 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10568 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
10569 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10572 \S{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
10574 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE]
10576 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
10577 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10580 \S{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
10582 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10584 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
10585 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
10588 \S{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
10590 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE]
10592 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
10593 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
10596 \S{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
10598 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
10599 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
10600 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
10602 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
10603 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
10604 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
10606 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
10607 negation (invert all the bits and then add one) of the original
10608 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
10609 the bits).
10612 \S{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
10614 \c NOP                           ; 90                   [8086]
10616 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
10617 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
10618 processor mode; see \k{insXCHG}).
10621 \S{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
10623 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
10624 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
10625 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
10627 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
10628 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
10629 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
10631 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
10632 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
10633 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
10635 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
10636 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
10638 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
10639 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
10640 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
10642 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10643 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10644 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10645 in the destination (first) operand.
10647 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
10648 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
10649 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
10650 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
10651 form of the instruction.
10653 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
10654 operation on the 64-bit MMX registers.
10657 \S{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
10659 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10661 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10662 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10663 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10666 \S{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
10668 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE]
10670 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10671 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10672 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10675 \S{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
10677 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
10678 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
10679 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
10680 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
10681 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
10682 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
10684 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
10685 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
10686 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
10687 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
10690 \S{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
10692 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
10693 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
10694 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
10696 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
10697 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
10698 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
10699 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
10701 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
10702 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
10703 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
10704 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10706 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10707 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10708 example, \c{es outsb}).
10710 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
10711 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
10712 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10714 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10715 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10718 \S{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
10720 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
10721 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
10722 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
10724 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10725 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10726 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10728 All these instructions start by combining the source and destination
10729 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
10730 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
10731 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
10732 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
10734 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
10735 the words to bytes, using signed saturation. It then packs the bytes
10736 into the destination register in the same order the words were in.
10738 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10739 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
10740 register.
10742 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10743 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
10745 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
10746 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
10747 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
10748 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
10749 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
10750 number that will fit.
10753 \S{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10755 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10756 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10757 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10759 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10760 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10761 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10763 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10764 result in the destination (first) operand.
10766 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10767 individually;
10769 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10771 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10773 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10774 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10775 discarded.
10778 \S{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10780 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10782 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10784 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10785 stores the result in the destination register.
10787 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10788 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10789 discarded.
10792 \S{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10794 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10795 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10797 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10798 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10800 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10801 result in the destination (first) operand.
10802 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10803 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10805 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10806 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10807 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10808 the available space.
10811 \S{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10813 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10815 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10816 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10817 is placed in an implied register.
10819 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10820 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10821 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10824 \S{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10826 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10827 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10829 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10830 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10832 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10833 result in the destination (first) operand.
10834 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10835 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10837 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10838 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10839 that will fit in the available space.
10842 \S{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10844 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10845 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10847 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10848 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10851 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10852 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10853 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10854 destination (first) operand.
10856 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10857 complement operation on the destination (first) operand first.
10860 \S{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10862 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10864 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10865 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10866 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10867 operates as a \c{NOP}.
10870 \S{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10872 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10874 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10875 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10876 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10877 vector of eight averages is stored in the first operand.
10879 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10880 the SSE instruction set.
10883 \S{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10885 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX]
10886 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM]
10888 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10889 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10891 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10892 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10893 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10894 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10895 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10896 sum.
10898 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10900 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words.
10903 \S{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10905 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10907 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10908 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10909 to the temporary results. The results of the add are then each
10910 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10911 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10912 sum.
10914 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10915 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10918 \S{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10920 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10921 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10922 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10924 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10925 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10926 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10928 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10929 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10930 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10932 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10933 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10934 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10936 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10937 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10938 and destination are compared, and the corresponding element of the
10939 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10940 depending on the result of the comparison.
10942 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10944 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10946 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10948 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10949 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10951 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10952 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10953 integer) than that of the second (source) operand.
10956 \S{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10957 with Implied Register
10959 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10961 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10962 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10963 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10964 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10965 in the same position in the implied output register. The addition is
10966 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10968 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10969 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10970 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10972 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10973 operand.
10975 Operation:
10977 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10978 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10979 \c    .......
10980 \c    .......
10981 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10984 \S{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10986 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10987 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10989 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10990 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10991 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10992 the register is cleared to all 0s.
10994 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10995 significant bits of the count specify the source word. When it is
10996 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10997 word location.
11000 \S{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
11002 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW]
11004 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
11005 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
11006 destination operand. Source values that are outside the range supported
11007 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
11008 same sign.
11011 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
11013 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW]
11015 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
11016 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
11017 destination operand. Source values that are outside the range supported
11018 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
11019 same sign.
11021 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
11022 before storing.
11024 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
11025 to 32-bits before storing.
11028 \S{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
11030 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW]
11032 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
11033 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
11034 source operand, and places the results in the low and high doublewords
11035 of the destination operand.
11037 The operation is:
11039 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
11040 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
11043 \S{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
11045 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW]
11047 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
11048 FP value pairs.
11050 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
11051 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
11054 \S{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
11055 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
11057 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW]
11058 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW]
11059 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW]
11061 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
11062 in the source and destination operands, and set the destination
11063 according to the result. If the condition is true, the destination is
11064 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
11066 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
11068 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
11070 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
11073 \S{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
11075 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW]
11077 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
11078 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
11081 \S{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
11083 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW]
11085 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
11086 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
11089 \S{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
11091 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW]
11093 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
11095 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
11096 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
11099 \S{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
11101 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW]
11103 \c{PFNACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
11104 FP values in the source and destination registers. The result of the
11105 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
11106 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
11107 the high doubleword of the destination register.
11109 The operation is:
11111 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
11112 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
11115 \S{insPFPNACC} \i\c{PFPNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
11117 \c PFPNACC mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW]
11119 \c{PFPNACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
11120 FP values in the source register and a negative accumulate of the
11121 destination register. The result of the accumulate from the destination
11122 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
11123 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
11124 destination register.
11126 The operation is:
11128 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
11129 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
11132 \S{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
11134 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
11136 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
11137 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
11138 result in both halves of the destination register. The result is accurate
11139 to 14 bits.
11141 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
11142 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
11143 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
11144 see the AMD 3DNow! technology manual.
11147 \S{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
11148 First Iteration Step
11150 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
11152 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
11153 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
11154 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
11155 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
11157 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
11158 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
11159 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
11162 \S{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
11163 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
11165 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
11167 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
11168 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
11169 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
11170 respectively.
11172 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
11173 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
11174 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
11175 see the AMD 3DNow! technology manual.
11178 \S{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11179 Square Root, First Iteration Step
11181 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
11183 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
11184 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
11185 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
11186 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
11187 value.
11189 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
11190 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
11191 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
11194 \S{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11195 Square Root Approximation
11197 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
11199 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
11200 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
11201 storing the result in both halves of the destination register. The result
11202 is accurate to 15 bits.
11204 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
11205 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
11206 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
11207 see the AMD 3DNow! technology manual.
11210 \S{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
11212 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW]
11214 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
11215 those in the destination, and stores the result in the destination
11216 operand.
11218 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
11219 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
11222 \S{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
11224 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW]
11226 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
11227 from those in the source, and stores the result in the destination
11228 operand.
11230 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
11231 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
11234 \S{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
11236 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW]
11238 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
11239 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
11240 and stores them in the destination operand.
11243 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
11245 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW]
11247 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
11248 to single-precision FP values, and stores them in the destination
11249 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
11252 \S{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
11254 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
11255 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
11257 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
11258 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
11259 in the destination register, pointed at by the count operand (third
11260 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
11261 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
11262 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
11263 words from the destination register are left untouched.
11266 \S{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
11268 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
11270 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
11271 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
11272 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
11273 destination register.
11275 The operation of this instruction is:
11277 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
11278 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11279 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
11280 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11281 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
11282 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11283 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
11284 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
11286 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
11287 operand.
11290 \S{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
11292 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
11293 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11295 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
11296 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
11297 results. These are then added together in pairs and stored in the
11298 destination operand.
11300 The operation of this instruction is:
11302 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
11303 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
11304 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
11305 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
11307 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
11309 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
11310 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
11311 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
11312 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
11315 \S{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
11317 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
11319 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
11320 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
11321 values of the words in corresponding positions, and sets each word
11322 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
11323 that position had the larger absolute value.
11326 \S{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
11328 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
11329 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11331 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
11332 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
11335 \S{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
11337 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
11338 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11340 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
11341 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
11344 \S{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
11346 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
11347 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11349 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
11350 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
11353 \S{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
11355 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
11356 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11358 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
11359 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
11362 \S{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
11364 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
11365 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11367 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
11368 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
11369 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
11372 \S{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
11373 With Rounding, and Store High Word
11375 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
11376 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
11378 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
11379 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
11380 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
11381 register.
11383 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
11385 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
11386 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
11388 The operation of this instruction is:
11390 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
11391 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
11392 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
11393 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
11395 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
11396 instruction.
11399 \S{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
11400 With Rounding, and Store High Word
11402 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
11404 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
11405 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
11406 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
11407 of the destination register.
11409 The operation of this instruction is:
11411 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
11412 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
11413 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
11414 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
11416 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
11417 instruction.
11420 \S{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11421 and Store High Word
11423 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
11424 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11426 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
11427 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
11428 corresponding position of the destination register.
11431 \S{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11432 and Store
11434 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
11435 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
11437 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11438 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11440 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
11441 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
11443 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
11444 destination (first) operand;
11446 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
11447 destination operand.
11450 \S{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
11451 32-bit Integers, and Store.
11453 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11454 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11456 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
11457 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
11458 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
11459 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
11460 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
11461 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
11462 locations of the destination register.
11464 The operation is:
11466 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
11467 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
11470 \S{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
11472 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
11473 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
11474 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
11475 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
11477 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
11478 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
11479 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
11480 is either written from the corresponding byte of the source (second)
11481 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
11482 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
11483 \k{insPADDSIW}).
11485 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
11486 implied operand is zero;
11488 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
11490 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
11492 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
11494 Note that these instructions cannot take a register as their second
11495 source operand.
11498 \S{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
11500 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
11501 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
11503 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
11504 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
11506 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
11507 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
11508 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
11509 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
11510 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
11511 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
11513 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
11514 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
11516 The address-size attribute of the instruction determines whether
11517 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11518 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11519 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11521 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11522 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
11523 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
11524 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
11525 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11527 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11528 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
11529 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
11530 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
11532 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
11533 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
11534 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
11535 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
11538 \S{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
11540 \c POPA                          ; 61                   [186]
11541 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
11542 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
11544 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
11545 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
11546 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
11547 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
11548 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
11549 on the stack by \c{PUSHAW}.
11551 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
11552 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
11553 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
11554 \c{PUSHAD}.
11556 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
11557 depending on the current \c{BITS} setting.
11559 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
11560 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
11563 \S{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
11565 \c POPF                          ; 9D                   [8086]
11566 \c POPFW                         ; o16 9D               [8086]
11567 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
11569 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
11570 bits of the flags register (or the whole flags register, on
11571 processors below a 386).
11573 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
11575 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
11576 depending on the current \c{BITS} setting.
11578 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
11581 \S{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
11583 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
11584 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11586 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
11587 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
11588 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11589 in the destination (first) operand.
11592 \S{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
11594 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
11595 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
11597 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
11598 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
11599 Athlon to earlier processors.
11601 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
11604 \S{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
11605 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
11607 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI]
11608 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI]
11609 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI]
11610 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI]
11612 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
11613 that contains the specified byte. It is placed in the cache
11614 according to rules specified by locality hints \c{h}:
11616 The hints are:
11618 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
11619 cache hierarchy.
11621 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
11622 prefetch data into level 2 cache and higher.
11624 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
11625 prefetch data into level 2 cache and higher.
11627 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) -
11628 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
11629 location close to the processor, minimizing cache pollution.
11631 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
11632 that the data will be in the cache when it is needed. For more
11633 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
11636 \S{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
11638 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
11639 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11641 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
11642 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
11643 These differences are then summed to produce a word result in the lower
11644 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
11645 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
11646 The source operand can either be a register or a memory operand.
11649 \S{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
11651 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11653 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
11654 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11655 in the destination (first) operand.
11657 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
11658 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
11659 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
11660 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
11661 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
11662 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
11665 \S{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
11667 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11669 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
11670 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11671 stores the result in the high quadword of the destination (first)
11672 operand.
11674 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11675 instruction, except that the source and destination are the top
11676 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11677 The low quadword is copied from the source to the destination
11678 without any changes.
11681 \S{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
11683 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11685 \c{PSHUFLW} shuffles the words in the low quadword of the source
11686 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11687 stores the result in the low quadword of the destination (first)
11688 operand.
11690 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11691 instruction, except that the source and destination are the low
11692 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11693 The high quadword is copied from the source to the destination
11694 without any changes.
11697 \S{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
11699 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
11701 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
11702 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11703 in the destination (first) operand.
11705 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
11706 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
11707 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
11708 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
11709 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
11710 will be copied to bits 0-15 of the destination.
11713 \S{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
11715 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
11716 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
11718 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11719 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11721 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
11722 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
11724 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11725 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11727 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
11728 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
11730 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11731 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11733 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11735 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
11736 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11737 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
11738 clearing the low-order bits as they are vacated. \c{PSLLDQ} 
11739 shifts bytes, not bits.
11741 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
11743 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
11745 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
11747 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
11750 \S{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
11752 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
11753 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11755 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11756 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11758 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11759 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11761 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11762 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11764 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11765 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11766 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11767 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11769 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11771 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11774 \S{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11776 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11777 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11779 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11780 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11782 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11783 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11785 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11786 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11788 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11789 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11791 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11792 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11794 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11796 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11797 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11798 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11799 clearing the high-order bits as they are vacated. \c{PSRLDQ} 
11800 shifts bytes, not bits.
11802 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11804 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11806 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11808 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11811 \S{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11813 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11814 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11815 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11816 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11818 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11819 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11820 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11821 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11823 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11824 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11825 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11827 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11829 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11831 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11833 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11836 \S{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11838 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11839 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11841 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11842 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11844 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11845 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11847 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11848 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11850 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11851 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11852 results that are outside the range supported by the destination operand.
11854 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11855 results.
11857 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11858 results.
11860 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11861 the results.
11863 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11864 the results.
11867 \S{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11868 Implied Destination
11870 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11872 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11873 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11874 result is not placed in the register specified by the first operand,
11875 but instead in the implied destination register, specified as for
11876 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11879 \S{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11880 \I\c{PSWAPW}
11882 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11884 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11885 stores the result in the destination operand.
11887 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11888 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11889 from the source to the destination.
11891 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11893 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11894 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11895 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11896 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11898 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11900 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11901 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11904 \S{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11906 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11907 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11908 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11910 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11911 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11912 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11913 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11915 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11916 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11917 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11919 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11920 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11921 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11922 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11924 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11925 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11926 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11927 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11928 the top half.
11930 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11931 alternating elements from the second (source) operand and the first
11932 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11933 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11934 the destination.
11936 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11937 elements.
11939 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11940 output elements.
11942 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11943 output elements.
11945 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11946 sized output elements.
11948 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11949 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11950 then:
11952 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11954 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11956 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11958 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11960 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11962 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11965 \S{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11967 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11968 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11970 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11971 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11973 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11974 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11975 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11976 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11977 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11978 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11980 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [186]
11981 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [186]
11982 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11984 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11985 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11987 The address-size attribute of the instruction determines whether
11988 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11989 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11990 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11992 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11993 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11994 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11995 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11996 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11998 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11999 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
12000 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
12001 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
12003 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
12004 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
12005 processors.
12007 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
12008 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
12009 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
12010 processors it is the value \e{before} the push instruction.
12013 \S{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
12015 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
12016 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
12017 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
12019 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
12020 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
12021 stack pointer by a total of 16.
12023 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
12024 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
12025 decrementing the stack pointer by a total of 32.
12027 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
12028 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
12030 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
12031 depending on the current \c{BITS} setting.
12033 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
12034 in opcodes (see \k{iref-rv}).
12036 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
12039 \S{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
12041 \c PUSHF                         ; 9C                   [8086]
12042 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
12043 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [8086]
12045 \b \c{PUSHFW} pushes the bottom 16 bits of the flags register 
12046 (or the whole flags register, on processors below a 386) onto
12047 the stack.
12049 \b \c{PUSHFD} pushes the entire flags register onto the stack.
12051 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
12052 depending on the current \c{BITS} setting.
12054 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
12057 \S{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
12059 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
12060 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12062 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
12063 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
12064 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
12065 in the destination (first) operand.
12068 \S{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
12070 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
12071 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
12072 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [186]
12073 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
12074 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
12075 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [186]
12076 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
12077 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
12078 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
12080 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
12081 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
12082 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [186]
12083 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
12084 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
12085 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [186]
12086 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
12087 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
12088 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
12090 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
12091 rotation operation, involving the given source/destination (first)
12092 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
12093 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
12094 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
12095 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
12096 \c{AL}.
12098 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
12099 the bottom five bits of the rotation count are considered by
12100 processors above the 8086.
12102 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12103 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
12104 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
12107 \S{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
12109 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE]
12111 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
12112 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
12113 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12116 \S{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
12118 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE]
12120 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
12121 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
12122 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
12123 |Error| <= 1.5 x 2^-12
12126 \S{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
12128 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
12130 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
12131 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
12132 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
12135 \S{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
12137 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
12139 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
12140 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
12142 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
12143 class processors.
12146 \S{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
12148 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
12150 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
12151 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
12152 memory location or a 32 bit register.
12154 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
12157 \S{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
12159 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
12161 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
12164 \S{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
12166 \c RET                           ; C3                   [8086]
12167 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
12169 \c RETF                          ; CB                   [8086]
12170 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
12172 \c RETN                          ; C3                   [8086]
12173 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
12175 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
12176 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
12177 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
12178 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
12180 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
12181 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
12182 optional argument if present.
12185 \S{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
12187 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
12188 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
12189 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [186]
12190 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
12191 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
12192 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [186]
12193 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
12194 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
12195 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
12197 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
12198 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
12199 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [186]
12200 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
12201 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
12202 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [186]
12203 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
12204 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
12205 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
12207 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
12208 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
12209 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
12210 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
12211 round into the low bit.
12213 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
12214 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
12215 above the 8086.
12217 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12218 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
12219 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
12222 \S{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
12224 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
12226 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
12227 and sets up its descriptor.
12230 \S{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
12232 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
12234 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
12237 \S{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
12239 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
12241 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
12242 was in System-Management Mode.
12245 \S{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
12247 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE]
12249 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
12250 roots of the packed single-precision floating-point values in the
12251 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
12252 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12255 \S{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
12257 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE]
12259 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
12260 square root of the lowest order single-precision FP value from
12261 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
12262 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
12263 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12266 \S{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
12268 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
12270 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
12273 \S{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
12275 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
12277 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
12278 contents of the \c{AH} register.
12280 The operation of \c{SAHF} is:
12282 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
12284 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
12287 \S{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
12289 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12290 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12291 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12292 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12293 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12294 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12295 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12296 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12297 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12299 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
12300 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
12301 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [186]
12302 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
12303 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
12304 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [186]
12305 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
12306 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
12307 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
12309 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
12310 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12311 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
12312 source operand for \c{SAR}.
12314 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
12315 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12316 disassemble that code as \c{SHL}.
12318 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12319 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12320 above the 8086.
12322 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12323 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
12324 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
12327 \S{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
12329 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
12331 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
12332 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
12333 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
12336 \S{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
12338 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
12339 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
12340 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
12342 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
12343 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
12344 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
12346 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
12347 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
12348 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
12350 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
12351 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [386]
12353 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
12354 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
12355 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
12357 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12358 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
12359 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
12360 set according to the result of the operation: in particular, the
12361 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
12362 instruction.
12364 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12365 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12366 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12367 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12368 form of the instruction.
12370 To subtract one number from another without also subtracting the
12371 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
12374 \S{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
12376 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
12377 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
12378 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
12380 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
12381 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
12382 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
12383 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12385 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12386 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12387 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12388 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12390 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12391 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12392 overridden.
12394 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
12395 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
12396 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12397 4 instead of 1.
12399 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
12400 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
12401 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
12402 first unequal or equal byte is found.
12405 \S{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
12407 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
12409 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
12410 not satisfied, and to 1 if it is.
12413 \S{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
12415 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI]
12417 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
12418 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
12419 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
12420 writes after the \c{SFENCE} instruction.
12422 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
12423 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
12425 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
12426 performance through such techniques as out-of-order issue,
12427 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
12428 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
12429 among applications and may be unknown to the producer of this data.
12430 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
12431 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
12432 results and routines that consume this data.
12434 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
12436 \c           Mod (7:6)        = 11B
12437 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
12438 \c           R/M (2:0)        = 000B
12440 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
12441 of these encodings risks incompatibility with future processors.
12443 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
12446 \S{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
12448 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
12449 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
12450 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
12452 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
12453 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
12454 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
12455 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
12456 area (in that order). These are the only instructions which directly
12457 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
12459 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
12460 descriptor table) into the given operand.
12462 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
12465 \S{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
12467 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12468 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12469 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12470 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12471 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12472 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12473 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12474 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12475 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12477 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
12478 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
12479 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [186]
12480 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
12481 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
12482 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [186]
12483 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
12484 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
12485 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
12487 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
12488 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12489 zero.
12491 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
12492 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12493 disassemble that code as \c{SHL}.
12495 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12496 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12497 above the 8086.
12499 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12500 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
12501 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
12504 \S{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
12506 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
12507 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
12508 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
12509 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
12511 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
12512 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
12513 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
12514 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
12516 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
12517 places its second operand to the right of its first, then shifts
12518 the entire bit string thus generated to the left by a number of
12519 bits specified in the third operand. It then updates only the
12520 \e{first} operand according to the result of this. The second
12521 operand is not modified.
12523 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
12524 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
12525 whole bit string right, and updates only the first operand.
12527 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
12528 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
12529 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
12530 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
12532 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
12533 the bottom five bits of the shift count are considered.
12536 \S{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
12538 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
12540 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
12541 the destination operand into the low quadword of the destination
12542 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
12543 double-precision FP values from the source operand into the
12544 destination. The select (third) operand selects which of the values
12545 are moved to the destination register.
12547 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
12548 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
12549 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
12550 which value is moved from the source operand to the result.
12551 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
12554 \S{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
12556 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
12558 \c{SHUFPS} moves two of the packed single-precision FP values from
12559 the destination operand into the low quadword of the destination
12560 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
12561 single-precision FP values from the source operand into the
12562 destination. The select (third) operand selects which of the
12563 values are moved to the destination register.
12565 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
12566 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
12567 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
12568 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
12569 5 select the value to be moved from the source operand the third
12570 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
12571 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
12574 \S{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
12576 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
12578 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
12579 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
12580 otherwise it generates an Int 1.
12583 \S{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
12585 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
12586 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
12588 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
12589 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
12590 address.
12592 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
12594 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
12595 processors (Cyrix, IBM, Via).
12598 \S{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
12600 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
12602 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
12603 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
12604 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
12606 For 32-bit code, this would store all of \c{CR0} in the specified
12607 register (or the bottom 16 bits if the destination is a memory location),
12608  without needing an operand size override byte.
12611 \S{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
12613 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12615 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
12616 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12617 results in the destination register.
12620 \S{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
12622 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
12624 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
12625 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12626 results in the destination register.
12629 \S{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
12631 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12633 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
12634 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12635 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
12638 \S{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
12640 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
12642 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
12643 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12644 result in the destination register. The three high doublewords remain
12645 unchanged.
12648 \S{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
12650 \c STC                           ; F9                   [8086]
12651 \c STD                           ; FD                   [8086]
12652 \c STI                           ; FB                   [8086]
12654 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
12655 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
12656 (thus enabling interrupts).
12658 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
12659 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
12660 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
12663 \S{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
12664  Control/Status
12666 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE]
12668 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
12669 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
12670 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
12671 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
12672 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
12674 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
12676 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
12679 \S{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
12681 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
12682 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
12683 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
12685 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
12686 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
12687 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
12688 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12690 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12691 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12692 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12693 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12695 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12696 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12697 overridden.
12699 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
12700 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
12701 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12702 4 instead of 1.
12704 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
12705 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
12708 \S{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
12710 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
12712 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
12713 the Task Register into its operand. When the operand size is 32 bit and
12714 the destination is a register, the upper 16-bits are cleared to 0s. 
12715 When the destination operand is a memory location, 16 bits are
12716 written regardless of the  operand size.
12719 \S{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
12721 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
12722 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
12723 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
12725 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
12726 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
12727 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
12729 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
12730 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
12731 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
12733 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
12734 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
12736 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
12737 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
12738 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
12740 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12741 operand from its first, and leaves the result in its destination
12742 (first) operand. The flags are set according to the result of the
12743 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
12744 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
12746 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12747 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12748 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12749 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12750 form of the instruction.
12753 \S{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12755 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12757 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12758 the source operand from those of the destination operand, and
12759 stores the result in the destination operation.
12762 \S{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12764 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12766 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12767 the source operand from those of the destination operand, and
12768 stores the result in the destination operation.
12771 \S{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12773 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12775 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12776 the source operand from that of the destination operand, and
12777 stores the result in the destination operation. The high
12778 quadword is unchanged.
12781 \S{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12783 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12785 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12786 the source operand from that of the destination operand, and
12787 stores the result in the destination operation. The three high
12788 doublewords are unchanged.
12791 \S{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12793 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12795 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12796 descriptor to mem80.
12799 \S{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12801 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12803 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12806 \S{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12808 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12810 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12813 \S{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12815 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12817 \c{SYSCALL} provides a fast method of transferring control to a fixed
12818 entry point in an operating system.
12820 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12822 \b Bits [31-0] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12823 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12825 \b Bits [47-32] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12826 copied into the \c{CS} register.
12828 \b Bits [47-32]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12829 is copied into the SS register.
12831 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12832 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12833 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12835 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12836 (AMD document number 21086.pdf).
12839 \S{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12841 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12843 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12844 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12847 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12848 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12849 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12851 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12852 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12853 procedure or routine.
12855 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12856 privilege level 0 stack.
12858 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12860 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12861 \c{CS} register.
12863 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12864 the \c{EIP} register.
12866 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12867 \c{SS} register.
12869 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12870 \c{ESP} register.
12872 \b Switches to privilege level 0.
12874 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12875 is set.
12877 \b Begins executing the selected system procedure.
12879 In particular, note that this instruction des not save the values of
12880 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12881 need to write your code to cater for this.
12883 For more information, see the Intel Architecture Software Developer's
12884 Manual, Volume 2.
12887 \S{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12889 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12891 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12892 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12893 instruction, and can only be executed by privilege level 0 code.
12894 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12896 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12897 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12898 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12899 the privilege level 3 code and stack segments.)
12901 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12902 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12904 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12905 stack.
12907 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12909 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12910 the \c{CS} selector register.
12912 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12913 \c{EIP} register.
12915 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12916 into the \c{SS} selector register.
12918 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12919 register.
12921 \b Switches to privilege level 3.
12923 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12925 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12926 instructions, see the Intel Architecture Software Developer's
12927 Manual, Volume 2.
12930 \S{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12932 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12934 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12935 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12937 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12938 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12939 register.
12941 \b Bits [63-48] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12942 into the \c{CS} register.
12944 \b Bits [63-48]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12945 copied into the \c{SS} register.
12947 \b Bits [1-0] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12948 the value of bits [49-48] of the \c{STAR} register.
12950 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12951 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12952 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12954 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12955 (AMD document number 21086.pdf).
12958 \S{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12960 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12961 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12962 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12964 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12965 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12966 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12968 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12969 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12970 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12972 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12973 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12974 store the result of the operation anywhere.
12977 \S{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12978 compare and set EFLAGS
12980 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12982 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12983 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12984 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12985 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12986 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12987 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12990 \S{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12991 compare and set EFLAGS
12993 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE]
12995 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12996 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12997 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12998 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12999 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
13000 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
13003 \S{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
13005 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
13006 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
13007 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
13009 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
13010 purposes.
13012 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
13013 purpose.
13015 \c{UD1} is documented by Intel as being available for this purpose.
13017 \c{UD2} is specifically documented by Intel as being reserved for this
13018 purpose. Intel document this as the preferred method of generating an
13019 invalid opcode exception.
13021 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
13022 all currently available processors.
13025 \S{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
13027 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
13028 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
13029 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
13031 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
13032 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
13033 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
13035 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
13036 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
13037 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
13038 instruction, but accesses user space.
13040 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
13041 processors.
13044 \S{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
13045 Double-Precision FP Values
13047 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
13049 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
13050 elements of the source and destination operands, saving the result
13051 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
13053 The operation of this instruction is:
13055 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
13056 \c    dst[127-64] := src[127-64].
13059 \S{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
13060 Single-Precision FP Values
13062 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
13064 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
13065 elements of the source and destination operands, saving the result
13066 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
13068 The operation of this instruction is:
13070 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
13071 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
13072 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
13073 \c    dst[127-96] := src[127-96].
13076 \S{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
13077 Double-Precision FP Data
13079 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
13081 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
13082 elements of the source and destination operands, saving the result
13083 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
13085 The operation of this instruction is:
13087 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
13088 \c    dst[127-64] := src[63-0].
13091 \S{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
13092 Single-Precision FP Data
13094 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
13096 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
13097 elements of the source and destination operands, saving the result
13098 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
13100 The operation of this instruction is:
13102 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
13103 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
13104 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
13105 \c    dst[127-96] := src[63-32].
13108 \S{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
13110 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
13112 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
13114 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
13115 in its operand can be read from at the current privilege level.
13116 Otherwise it is cleared.
13118 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
13121 \S{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
13123 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
13124 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
13126 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
13127 FPU to have finished any operation it is engaged in before
13128 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
13129 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
13130 CPU tries to read the result back out.
13132 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
13133 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
13134 FPU exceptions have happened before execution continues.
13137 \S{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
13139 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
13141 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
13142 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
13143 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
13144 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
13145 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
13148 \S{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
13150 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
13152 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
13153 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
13154 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
13157 \S{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
13159 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
13161 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
13162 32-bit register into the SMM header pointer register.
13164 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
13167 \S{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
13169 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
13170 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
13171 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
13173 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
13174 them together and writes the result into the destination (first)
13175 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
13176 multi-processor synchronisation purposes.
13179 \S{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
13181 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
13182 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
13184 The implied operation of this instruction is:
13186 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
13187 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
13189 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
13190 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
13191 low order bit offset in the source. The bits are written to the low
13192 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
13193 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
13194 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
13195 documented, and I have been unable to find any official source of
13196 documentation on it.
13198 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
13199 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
13200 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
13203 \S{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
13205 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
13206 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
13207 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
13209 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
13210 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
13211 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
13213 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
13214 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
13215 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
13216 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
13218 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
13219 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
13220 synchronisation.
13222 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
13223 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
13224 \c{NOP} (\k{insNOP}).
13227 \S{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
13229 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
13230 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
13232 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
13233 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
13234 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
13236 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
13237 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
13238 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
13239 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
13241 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
13242 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
13243 example, \c{es xlatb}).
13246 \S{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
13248 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
13249 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
13250 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
13252 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
13253 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
13254 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
13256 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
13257 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
13258 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
13260 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
13261 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
13263 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
13264 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
13265 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
13267 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
13268 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
13269 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
13270 in the destination (first) operand.
13272 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
13273 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
13274 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
13275 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
13276 form of the instruction.
13278 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
13279 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
13282 \S{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
13284 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
13286 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR between the source and
13287 destination operands, storing the result in the destination operand.
13290 \S{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
13292 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
13294 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR between the source and
13295 destination operands, storing the result in the destination operand.