Update for newer RH releases
[nasm/avx512.git] / doc / nasmdoc.src
bloba1253bff39ae1c774e0ec35833a92b0e74d82d74
1 \# $Id$
2 \#
3 \# Source code to NASM documentation
4 \#
5 \M{category}{Programming}
6 \M{title}{NASM - The Netwide Assembler}
7 \M{year}{2003}
8 \M{author}{The NASM Development Team}
9 \M{license}{All rights reserved. This document is redistributable under the licence given in the file "COPYING" distributed in the NASM archive.}
10 \M{summary}{This file documents NASM, the Netwide Assembler: an assembler targetting the Intel x86 series of processors, with portable source.}
11 \M{infoname}{NASM}
12 \M{infofile}{nasm}
13 \M{infotitle}{The Netwide Assembler for x86}
14 \M{epslogo}{nasmlogo.eps}
15 \IR{-D} \c{-D} option
16 \IR{-E} \c{-E} option
17 \IR{-F} \c{-F} option
18 \IR{-I} \c{-I} option
19 \IR{-M} \c{-M} option
20 \IR{-On} \c{-On} option
21 \IR{-P} \c{-P} option
22 \IR{-U} \c{-U} option
23 \IR{-X} \c{-X} option
24 \IR{-a} \c{-a} option
25 \IR{-d} \c{-d} option
26 \IR{-e} \c{-e} option
27 \IR{-f} \c{-f} option
28 \IR{-g} \c{-g} option
29 \IR{-i} \c{-i} option
30 \IR{-l} \c{-l} option
31 \IR{-o} \c{-o} option
32 \IR{-p} \c{-p} option
33 \IR{-s} \c{-s} option
34 \IR{-u} \c{-u} option
35 \IR{-v} \c{-v} option
36 \IR{-w} \c{-w} option
37 \IR{-y} \c{-y} option
38 \IR{!=} \c{!=} operator
39 \IR{$, here} \c{$}, Here token
40 \IR{$, prefix} \c{$}, prefix
41 \IR{$$} \c{$$} token
42 \IR{%} \c{%} operator
43 \IR{%%} \c{%%} operator
44 \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
45 \IA{%-1}{%+1}
46 \IR{%0} \c{%0} parameter count
47 \IR{&} \c{&} operator
48 \IR{&&} \c{&&} operator
49 \IR{*} \c{*} operator
50 \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
51 \IR{/} \c{/} operator
52 \IR{//} \c{//} operator
53 \IR{<} \c{<} operator
54 \IR{<<} \c{<<} operator
55 \IR{<=} \c{<=} operator
56 \IR{<>} \c{<>} operator
57 \IR{=} \c{=} operator
58 \IR{==} \c{==} operator
59 \IR{>} \c{>} operator
60 \IR{>=} \c{>=} operator
61 \IR{>>} \c{>>} operator
62 \IR{?} \c{?} MASM syntax
63 \IR{^} \c{^} operator
64 \IR{^^} \c{^^} operator
65 \IR{|} \c{|} operator
66 \IR{||} \c{||} operator
67 \IR{~} \c{~} operator
68 \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
69 \IA{%$$}{%$}
70 \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
71 \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
72 \IR{+ modifier} \c{+} modifier
73 \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
74 \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
75 \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
76 \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
77 \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
78 \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
79 variables
80 \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
81 \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
82 \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
83 \IR{autoconf} Autoconf
84 \IR{bin} bin
85 \IR{bitwise and} bitwise AND
86 \IR{bitwise or} bitwise OR
87 \IR{bitwise xor} bitwise XOR
88 \IR{block ifs} block IFs
89 \IR{borland pascal} Borland, Pascal
90 \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
91 \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
92 \IR{bsd} BSD
93 \IR{c calling convention} C calling convention
94 \IR{c symbol names} C symbol names
95 \IA{critical expressions}{critical expression}
96 \IA{command line}{command-line}
97 \IA{case sensitivity}{case sensitive}
98 \IA{case-sensitive}{case sensitive}
99 \IA{case-insensitive}{case sensitive}
100 \IA{character constants}{character constant}
101 \IR{common object file format} Common Object File Format
102 \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
103 in \c{elf}
104 \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
105 \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
106 \IR{declaring structure} declaring structures
107 \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
108 \IR{devpac} DevPac
109 \IR{djgpp} DJGPP
110 \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
111 \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
112 \IR{dos} DOS
113 \IR{dos archive} DOS archive
114 \IR{dos source archive} DOS source archive
115 \IA{effective address}{effective addresses}
116 \IA{effective-address}{effective addresses}
117 \IR{elf} ELF
118 \IR{elf, 16-bit code and} ELF, 16-bit code and
119 \IR{elf shared libraries} ELF, shared libraries
120 \IR{executable and linkable format} Executable and Linkable Format
121 \IR{extern, obj extensions to} \c{EXTERN}, \c{obj} extensions to
122 \IR{freebsd} FreeBSD
123 \IR{freelink} FreeLink
124 \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
125 \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
126 convention
127 \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
128 \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
129 \IR{global, rdf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{rdf} extensions to
130 \IR{got} GOT
131 \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
132 \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
133 \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
134 \IR{intel number formats} Intel number formats
135 \IR{linux, elf} Linux, ELF
136 \IR{linux, a.out} Linux, \c{a.out}
137 \IR{linux, as86} Linux, \c{as86}
138 \IR{logical and} logical AND
139 \IR{logical or} logical OR
140 \IR{logical xor} logical XOR
141 \IR{masm} MASM
142 \IA{memory reference}{memory references}
143 \IR{minix} Minix
144 \IA{misc directory}{misc subdirectory}
145 \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
146 \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
147 \IR{mmx registers} MMX registers
148 \IA{modr/m}{modr/m byte}
149 \IR{modr/m byte} ModR/M byte
150 \IR{ms-dos} MS-DOS
151 \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
152 \IR{multipush} \c{multipush} macro
153 \IR{nasm version} NASM version
154 \IR{netbsd} NetBSD
155 \IR{omf} OMF
156 \IR{openbsd} OpenBSD
157 \IR{operating system} operating system
158 \IR{os/2} OS/2
159 \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
160 \IR{passes} passes, assembly
161 \IR{perl} Perl
162 \IR{pic} PIC
163 \IR{pharlap} PharLap
164 \IR{plt} PLT
165 \IR{plt} \c{PLT} relocations
166 \IA{pre-defining macros}{pre-define}
167 \IA{preprocessor expressions}{preprocessor, expressions}
168 \IA{preprocessor loops}{preprocessor, loops}
169 \IA{preprocessor variables}{preprocessor, variables}
170 \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
171 \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
172 \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
173 Object File Format
174 \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
175 \IA{repeating}{repeating code}
176 \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
177 \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
178 \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
179 \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
180 \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
181 \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
182 \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
183 \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
184 \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
185 \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
186 \IR{shift command} \c{shift} command
187 \IA{sib}{sib byte}
188 \IR{sib byte} SIB byte
189 \IR{solaris x86} Solaris x86
190 \IA{standard section names}{standardised section names}
191 \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
192 \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
193 \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
194 \IR{tlink} \c{TLINK}
195 \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
196 \IR{unix} Unix
197 \IA{sco unix}{unix, sco}
198 \IR{unix, sco} Unix, SCO
199 \IA{unix source archive}{unix, source archive}
200 \IR{unix, source archive} Unix, source archive
201 \IA{unix system v}{unix, system v}
202 \IR{unix, system v} Unix, System V
203 \IR{unixware} UnixWare
204 \IR{val} VAL
205 \IR{version number of nasm} version number of NASM
206 \IR{visual c++} Visual C++
207 \IR{www page} WWW page
208 \IR{win32} Win32
209 \IR{windows} Windows
210 \IR{windows 95} Windows 95
211 \IR{windows nt} Windows NT
212 \# \IC{program entry point}{entry point, program}
213 \# \IC{program entry point}{start point, program}
214 \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
215 \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
216 \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
219 \C{intro} Introduction
221 \H{whatsnasm} What Is NASM?
223 The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
224 portability and modularity. It supports a range of object file
225 formats, including Linux and \c{NetBSD/FreeBSD} \c{a.out}, \c{ELF}, 
226 \c{COFF}, Microsoft 16-bit \c{OBJ} and \c{Win32}. It will also output
227 plain binary files. Its syntax is designed to be simple and easy to
228 understand, similar to Intel's but less complex. It supports \c{Pentium},
229 \c{P6}, \c{MMX}, \c{3DNow!}, \c{SSE} and \c{SSE2} opcodes, and has
230 macro capability.
233 \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
235 The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
236 (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
237 essentially that there didn't seem to be a good \e{free} x86-series
238 assembler around, and that maybe someone ought to write one.
240 \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
241 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
243 \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and Unix, but it's not
244 very good, since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which
245 always feeds it correct code. So its error checking is minimal. Also,
246 its syntax is horrible, from the point of view of anyone trying to
247 actually \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in
248 it (properly).
250 \b \i\c{as86} is Minix- and Linux-specific, and (my version at least)
251 doesn't seem to have much (or any) documentation.
253 \b \i\c{MASM} isn't very good, and it's (was) expensive, and it runs only under
254 DOS.
256 \b \i\c{TASM} is better, but still strives for MASM compatibility,
257 which means millions of directives and tons of red tape. And its syntax
258 is essentially MASM's, with the contradictions and quirks that
259 entails (although it sorts out some of those by means of Ideal mode).
260 It's expensive too. And it's DOS-only.
262 So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
263 still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
264 any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
265 fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
266 on (and thanks to the many people who've done this already! You all
267 know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
268 Again.
271 \S{legal} Licence Conditions
273 Please see the file \c{COPYING}, supplied as part of any NASM
274 distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
275 may use NASM.  NASM is now under the so-called GNU Lesser General
276 Public License, LGPL.
279 \H{contact} Contact Information
281 The current version of NASM (since about 0.98.08) are maintained by a
282 team of developers, accessible through the \c{nasm-devel} mailing list
283 (see below for the link).
284 If you want to report a bug, please read \k{bugs} first.
286 NASM has a \i{WWW page} at
287 \W{http://nasm.sourceforge.net}\c{http://nasm.sourceforge.net}. If it's
288 not there, google for us!
291 The original authors are \i{e\-mail}able as
292 \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk} and
293 \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
294 The latter is no longer involved in the development team.
296 \i{New releases} of NASM are uploaded to the official sites
297 \W{http://nasm.sourceforge.net}\c{http://nasm.sourceforge.net}
298 and to
299 \W{ftp://ftp.kernel.org/pub/software/devel/nasm/}\i\c{ftp.kernel.org}
301 \W{ftp://ibiblio.org/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{ibiblio.org}.
303 Announcements are posted to
304 \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
305 \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm} and
306 \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce}
308 If you want information about NASM beta releases, and the current
309 development status, please subscribe to the \i\c{nasm-devel} email list
310 by registering at
311 \W{http://sourceforge.net/projects/nasm}\c{http://sourceforge.net/projects/nasm}.
314 \H{install} Installation
316 \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
318 Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
319 (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
320 archive), unpack it into its own directory (for example \c{c:\\nasm}).
322 The archive will contain four executable files: the NASM executable
323 files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
324 files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
325 file whose name ends in \c{w} is a \I{Win32}\c{Win32} executable,
326 designed to run under \I{Windows 95}\c{Windows 95} or \I{Windows NT}
327 \c{Windows NT} Intel, and the other one is a 16-bit \I{DOS}\c{DOS}
328 executable.
330 The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
331 (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
332 your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
333 \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
334 \c{Win32} version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
336 That's it - NASM is installed. You don't need the nasm directory
337 to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
338 so you can delete it if you need to save space; however, you may
339 want to keep the documentation or test programs.
341 If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
342 the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
343 code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
344 rebuild your copy of NASM from scratch.
346 Note that the source files \c{insnsa.c}, \c{insnsd.c}, \c{insnsi.h}
347 and \c{insnsn.c} are automatically generated from the master
348 instruction table \c{insns.dat} by a Perl script; the file
349 \c{macros.c} is generated from \c{standard.mac} by another Perl
350 script. Although the NASM source distribution includes these generated
351 files, you will need to rebuild them (and hence, will need a Perl
352 interpreter) if you change insns.dat, standard.mac or the
353 documentation. It is possible future source distributions may not
354 include these files at all. Ports of \i{Perl} for a variety of
355 platforms, including DOS and Windows, are available from
356 \W{http://www.cpan.org/ports/}\i{www.cpan.org}.
359 \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
361 Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
362 \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
363 NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
364 as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
365 own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
367 NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
368 you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
369 and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
370 compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
371 accordingly.
373 Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
374 \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
375 install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
376 \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
377 Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
378 configure script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
379 install the programs yourself.
381 NASM also comes with a set of utilities for handling the \c{RDOFF}
382 custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
383 of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
384 install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
386 If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
387 compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
388 Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
389 There is also a Makefile.unx file in the \c{rdoff} subdirectory.
392 \C{running} Running NASM
394 \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
396 To assemble a file, you issue a command of the form
398 \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
400 For example,
402 \c nasm -f elf myfile.asm
404 will assemble \c{myfile.asm} into an \c{ELF} object file \c{myfile.o}. And
406 \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
408 will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
410 To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
411 displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
412 to give a listing file name, for example:
414 \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
416 To get further usage instructions from NASM, try typing
418 \c nasm -h
420 As \c{-hf}, this will also list the available output file formats, and what they
421 are.
423 If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out}
424 or \c{ELF}, type
426 \c file nasm
428 (in the directory in which you put the NASM binary when you
429 installed it). If it says something like
431 \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
433 then your system is \c{ELF}, and you should use the option \c{-f elf}
434 when you want NASM to produce Linux object files. If it says
436 \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
438 or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
439 \c{-f aout} instead (Linux \c{a.out} systems have long been obsolete,
440 and are rare these days.)
442 Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
443 goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
444 messages.
447 \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
449 NASM will normally choose the name of your output file for you;
450 precisely how it does this is dependent on the object file format.
451 For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
452 will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
453 like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
454 substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
455 \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
456 \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
457 will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
458 the output file \c{myfile}.
460 If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
461 has the same name as the input file, in which case it will give a
462 warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
464 For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
465 provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
466 your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
467 with the name you wish for the output file, either with or without
468 an intervening space. For example:
470 \c nasm -f bin program.asm -o program.com
471 \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
473 Note that this is a small o, and is different from a capital O , which
474 is used to specify the number of optimisation passes required. See \k{opt-On}.
477 \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
479 If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
480 output file format for you itself. In the distribution versions of
481 NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
482 copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
483 choose what you want the default to be.
485 Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
486 file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
488 A complete list of the available output file formats can be given by
489 issuing the command \i\c{nasm -hf}.
492 \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
494 If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
495 optional space) by a file name, NASM will generate a
496 \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
497 code are listed on the left, and the actual source code, with
498 expansions of multi-line macros (except those which specifically
499 request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
500 right. For example:
502 \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
504 If a list file is selected, you may turn off listing for a 
505 section of your source with \c{[list -]}, and turn it back on
506 with \c{[list +]}, (the default, obviously). There is no "user 
507 form" (without the brackets). This can be used to list only 
508 sections of interest, avoiding excessively long listings.
511 \S{opt-M} The \i\c{-M} Option: Generate \i{Makefile Dependencies}.
513 This option can be used to generate makefile dependencies on stdout.
514 This can be redirected to a file for further processing. For example:
516 \c NASM -M myfile.asm > myfile.dep
519 \S{opt-F} The \i\c{-F} Option: Selecting a \i{Debug Information Format}
521 This option is used to select the format of the debug information emitted 
522 into the output file, to be used by a debugger (or \e{will} be). Use
523 of this switch does \e{not} enable output of the selected debug info format.
524 Use \c{-g}, see \k{opt-g}, to enable output.
526 A complete list of the available debug file formats for an output format
527 can be seen by issuing the command \i\c{nasm -f <format> -y}. (only 
528 "borland" in "-f obj", as of 0.98.35, but "watch this space") 
529 See: \k{opt-y}.
531 This should not be confused with the "-f dbg" output format option which 
532 is not built into NASM by default. For information on how
533 to enable it when building from the sources, see \k{dbgfmt}
536 \S{opt-g} The \i\c{-g} Option: Enabling \i{Debug Information}.
538 This option can be used to generate debugging information in the specified
539 format. See: \k{opt-F}. Using \c{-g} without \c{-F} results in emitting 
540 debug info in the default format, if any, for the selected output format.
541 If no debug information is currently implemented in the selected output 
542 format, \c{-g} is \e{silently ignored}.
545 \S{opt-X} The \i\c{-X} Option: Selecting an \i{Error Reporting Format}
547 This option can be used to select an error reporting format for any 
548 error messages that might be produced by NASM.
550 Currently, two error reporting formats may be selected.  They are
551 the \c{-Xvc} option and the \c{-Xgnu} option.  The GNU format is 
552 the default and looks like this:
554 \c filename.asm:65: error: specific error message 
556 where \c{filename.asm} is the name of the source file in which the
557 error was detected, \c{65} is the source file line number on which 
558 the error was detected, \c{error} is the severity of the error (this
559 could be \c{warning}), and \c{specific error message} is a more
560 detailed text message which should help pinpoint the exact problem.
562 The other format, specified by \c{-Xvc} is the style used by Microsoft
563 Visual C++ and some other programs.  It looks like this:
565 \c filename.asm(65) : error: specific error message
567 where the only difference is that the line number is in parentheses
568 instead of being delimited by colons.  
570 See also the \c{Visual C++} output format, \k{win32fmt}.
572 \S{opt-E} The \i\c{-E} Option: Send Errors to a File
574 Under \I{DOS}\c{MS-DOS} it can be difficult (though there are ways) to
575 redirect the standard-error output of a program to a file. Since
576 NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
577 \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
578 example) you want to load them into an editor.
580 NASM therefore provides the \c{-E} option, taking a filename argument
581 which causes errors to be sent to the specified files rather than
582 standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
583 the errors into a file by typing
585 \c nasm -E myfile.err -f obj myfile.asm
588 \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
590 The \c{-s} option redirects \i{error messages} to \c{stdout} rather
591 than \c{stderr}, so it can be redirected under \I{DOS}\c{MS-DOS}. To
592 assemble the file \c{myfile.asm} and pipe its output to the \c{more}
593 program, you can type:
595 \c nasm -s -f obj myfile.asm | more
597 See also the \c{-E} option, \k{opt-E}.
600 \S{opt-i} The \i\c{-i}\I\c{-I} Option: Include File Search Directories
602 When NASM sees the \i\c{%include} or \i\c{incbin} directive in 
603 a source file (see \k{include} or \k{incbin}), 
604 it will search for the given file not only in the
605 current directory, but also in any directories specified on the
606 command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
607 include files from a \i{macro library}, for example, by typing
609 \c nasm -ic:\macrolib\ -f obj myfile.asm
611 (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
612 optional).
614 NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
615 understand the file naming conventions of the OS it is running on;
616 the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
617 prepended exactly as written to the name of the include file.
618 Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
619 Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
621 (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
622 by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
623 to search for the file \c{foobar.i}...)
625 If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
626 similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
627 more \c{-i} directives in the \c{NASMENV} environment variable (see
628 \k{nasmenv}).
630 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
631 be specified as \c{-I}.
634 \S{opt-p} The \i\c{-p}\I\c{-P} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
636 \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
637 \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
638 option. So running
640 \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
642 is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
643 directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
645 For consistency with the \c{-I}, \c{-D} and \c{-U} options, this
646 option can also be specified as \c{-P}.
649 \S{opt-d} The \i\c{-d}\I\c{-D} Option: \I{pre-defining macros}Pre-Define a Macro
651 \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
652 \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
653 option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
654 could code
656 \c nasm myfile.asm -dFOO=100
658 as an alternative to placing the directive
660 \c %define FOO 100
662 at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
663 the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
664 form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
665 options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
666 \c{-dDEBUG}.
668 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
669 be specified as \c{-D}.
672 \S{opt-u} The \i\c{-u}\I\c{-U} Option: \I{Undefining macros}Undefine a Macro
674 \I\c{%undef}The \c{-u} option undefines a macro that would otherwise
675 have been pre-defined, either automatically or by a \c{-p} or \c{-d}
676 option specified earlier on the command lines.
678 For example, the following command line:
680 \c nasm myfile.asm -dFOO=100 -uFOO
682 would result in \c{FOO} \e{not} being a predefined macro in the
683 program. This is useful to override options specified at a different
684 point in a Makefile.
686 For Makefile compatibility with many C compilers, this option can also
687 be specified as \c{-U}.
690 \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
692 NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
693 point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
694 cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
695 references, remove all the comments and preprocessor directives, and
696 print the resulting file on standard output (or save it to a file,
697 if the \c{-o} option is also used).
699 This option cannot be applied to programs which require the
700 preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
701 which depend on the values of symbols: so code such as
703 \c %assign tablesize ($-tablestart)
705 will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
708 \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
710 If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
711 desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
712 completely and assume the compiler has already done it, to save time
713 and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
714 argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
715 with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
718 \S{opt-On} The \i\c{-On} Option: Specifying \i{Multipass Optimization}.
720 NASM defaults to being a two pass assembler. This means that if you
721 have a complex source file which needs more than 2 passes to assemble
722 optimally, you have to enable extra passes.
724 Using the \c{-O} option, you can tell NASM to carry out multiple passes.
725 The syntax is:
727 \b \c{-O0} strict two-pass assembly, JMP and Jcc are handled more
728         like v0.98, except that backward JMPs are short, if possible.
729         Immediate operands take their long forms if a short form is
730         not specified.
732 \b \c{-O1} strict two-pass assembly, but forward branches are assembled
733         with code guaranteed to reach; may produce larger code than
734         -O0, but will produce successful assembly more often if
735         branch offset sizes are not specified.
736         Additionally, immediate operands which will fit in a signed byte
737         are optimised, unless the long form is specified.
739 \b \c{-On} multi-pass optimization, minimize branch offsets; also will
740         minimize signed immediate bytes, overriding size specification
741         unless the \c{strict} keyword has been used (see \k{strict}).
742         The number specifies the maximum number of passes.  The more
743         passes, the better the code, but the slower is the assembly.
745 Note that this is a capital O, and is different from a small o, which
746 is used to specify the output format. See \k{opt-o}.
749 \S{opt-t} The \i\c{-t} option: Enable TASM Compatibility Mode
751 NASM includes a limited form of compatibility with Borland's \i\c{TASM}.
752 When NASM's \c{-t} option is used, the following changes are made:
754 \b local labels may be prefixed with \c{@@} instead of \c{.}
756 \b TASM-style response files beginning with \c{@} may be specified on
757 the command line. This is different from the \c{-@resp} style that NASM
758 natively supports.
760 \b size override is supported within brackets. In TASM compatible mode,
761 a size override inside square brackets changes the size of the operand,
762 and not the address type of the operand as it does in NASM syntax. E.g.
763 \c{mov eax,[DWORD val]} is valid syntax in TASM compatibility mode.
764 Note that you lose the ability to override the default address type for
765 the instruction.
767 \b \c{%arg} preprocessor directive is supported which is similar to
768 TASM's \c{ARG} directive.
770 \b \c{%local} preprocessor directive
772 \b \c{%stacksize} preprocessor directive
774 \b unprefixed forms of some directives supported (\c{arg}, \c{elif},
775 \c{else}, \c{endif}, \c{if}, \c{ifdef}, \c{ifdifi}, \c{ifndef},
776 \c{include}, \c{local})
778 \b more...
780 For more information on the directives, see the section on TASM
781 Compatiblity preprocessor directives in \k{tasmcompat}.
784 \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
786 NASM can observe many conditions during the course of assembly which
787 are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
788 error to justify NASM refusing to generate an output file. These
789 conditions are reported like errors, but come up with the word
790 `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
791 generating an output file and returning a success status to the
792 operating system.
794 Some conditions are even less severe than that: they are only
795 sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
796 \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
797 classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
798 name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
799 this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
800 disable it by \c{-w-orphan-labels}.
802 The \i{suppressible warning} classes are:
804 \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
805 being invoked with the wrong number of parameters. This warning
806 class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
807 you might want to disable it.
809 \b \i\c{macro-selfref} warns if a macro references itself. This 
810 warning class is enabled by default.
812 \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
813 contain no instruction but define a label without a trailing colon.
814 NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
815 see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
817 \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
818 don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
819 and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
820 enabled by default.
822 \b \i\c{gnu-elf-extensions} warns if 8-bit or 16-bit relocations 
823 are used in \c{-f elf} format. The GNU extensions allow this. 
824 This warning class is enabled by default.
826 \b In addition, warning classes may be enabled or disabled across 
827 sections of source code with \i\c{[warning +warning-name]} or 
828 \i\c{[warning -warning-name]}. No "user form" (without the 
829 brackets) exists. 
832 \S{opt-v} The \i\c{-v} Option: Display \i{Version} Info
834 Typing \c{NASM -v} will display the version of NASM which you are using,
835 and the date on which it was compiled. This replaces the deprecated 
836 \c{-r}.
838 You will need the version number if you report a bug.
840 \S{opt-y} The \i\c{-y} Option: Display Available Debug Info Formats
842 Typing \c{nasm -f <option> -y} will display a list of the available 
843 debug info formats for the given output format. The default format 
844 is indicated by an asterisk. E.g. \c{nasm -f obj -y} yields \c{* borland}.
845 (as of 0.98.35, the \e{only} debug info format implemented).
848 \S{opt-pfix} The \i\c{--prefix} and \i\c{--postfix} Options.
850 The \c{--prefix} and \c{--postfix} options prepend or append 
851 (respectively) the given argument to all \c{global} or
852 \c{extern} variables. E.g. \c{--prefix_} will prepend the 
853 underscore to all global and external variables, as C sometimes 
854 (but not always) likes it.
857 \S{nasmenv} The \c{NASMENV} \i{Environment} Variable
859 If you define an environment variable called \c{NASMENV}, the program
860 will interpret it as a list of extra command-line options, which are
861 processed before the real command line. You can use this to define
862 standard search directories for include files, by putting \c{-i}
863 options in the \c{NASMENV} variable.
865 The value of the variable is split up at white space, so that the
866 value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
867 However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
868 what you might want, because it will be split at the space and the
869 NASM command-line processing will get confused by the two
870 nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
872 To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
873 \c{NASMENV} environment variable with some character that isn't a minus
874 sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
875 character} for options. So setting the \c{NASMENV} variable to the
876 value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
877 -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
879 This environment variable was previously called \c{NASM}. This was
880 changed with version 0.98.31.
883 \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
885 If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
886 MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
887 attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
888 NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
889 skipping this section.
892 \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
894 One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
895 difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
896 If you're assembling to \c{DOS} or \c{OS/2} \c{.OBJ} files, you can
897 invoke the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to
898 ensure that all symbols exported to other code modules are forced
899 to be upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM
900 will distinguish between labels differing only in case.
903 \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
905 NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
906 \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
907 practical, for the user to look at a single line of NASM code
908 and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
909 if you declare, for example,
911 \c foo     equ     1
912 \c bar     dw      2
914 then the two lines of code
916 \c         mov     ax,foo
917 \c         mov     ax,bar
919 generate completely different opcodes, despite having
920 identical-looking syntaxes.
922 NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
923 syntax for memory references. The rule is simply that any access to
924 the \e{contents} of a memory location requires square brackets
925 around the address, and any access to the \e{address} of a variable
926 doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
927 \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
928 or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
929 variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
931 This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
932 keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
933 same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
934 large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
935 can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
936 the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
938 This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
939 label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
940 a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
941 \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
942 \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
943 word-size variable). NASM is very simple by comparison:
944 \e{everything} is a label.
946 NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
947 \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
948 \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
949 portion outside square brackets and another portion inside. The
950 correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
951 \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
954 \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
956 NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
957 declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
958 you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
959 to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
960 var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
961 \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
962 \c{mov word [var],2}.
964 For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
965 \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
966 but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
967 \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
968 the strings being manipulated.
971 \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
973 As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
974 \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
975 choose to put in your segment registers, and will never
976 \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
979 \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
981 NASM also does not have any directives to support different 16-bit
982 memory models. The programmer has to keep track of which functions
983 are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
984 \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
985 \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
986 itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
987 programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
988 necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
989 track of which external variable definitions are far and which are
990 near.
993 \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
995 NASM uses different names to refer to floating-point registers from
996 MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
997 \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
998 chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
1000 As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
1001 \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
1002 The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
1003 on a misunderstanding by the authors.
1006 \S{qsother} Other Differences
1008 For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
1009 and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
1011 NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
1012 MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
1013 NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
1014 bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
1015 \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
1016 and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
1017 \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
1019 In addition to all of this, macros and directives work completely
1020 differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
1021 details.
1024 \C{lang} The NASM Language
1026 \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
1028 Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
1029 is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
1030 \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
1032 \c label:    instruction operands        ; comment
1034 As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
1035 of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
1036 Of course, the operand field is either required or forbidden by the
1037 presence and nature of the instruction field.
1039 NASM uses backslash (\\) as the line continuation character; if a line
1040 ends with backslash, the next line is considered to be a part of the
1041 backslash-ended line.
1043 NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
1044 have white space before them, or instructions may have no space
1045 before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
1046 optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
1047 alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
1048 valid source line which does nothing but define a label. Running
1049 NASM with the command-line option
1050 \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
1051 you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
1053 \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
1054 \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
1055 be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
1056 \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
1057 An identifier may also be prefixed with a \I{$, prefix}\c{$} to
1058 indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
1059 reserved word; thus, if some other module you are linking with
1060 defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
1061 code to distinguish the symbol from the register.
1063 The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
1064 and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
1065 undocumented instructions are all supported. The instruction may be
1066 prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
1067 \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
1068 prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
1069 \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
1070 is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
1071 override}segment register as an instruction prefix: coding
1072 \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
1073 recommend the latter syntax, since it is consistent with other
1074 syntactic features of the language, but for instructions such as
1075 \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
1076 override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
1077 \c{es lodsb}.
1079 An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
1080 \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
1081 themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
1083 In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
1084 number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
1086 Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
1087 registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
1088 \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
1089 syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
1090 they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
1091 (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
1093 For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
1094 syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
1095 can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
1096 all forms of each supported instruction are given in
1097 \k{iref}. For example, you can code:
1099 \c         fadd    st1             ; this sets st0 := st0 + st1
1100 \c         fadd    st0,st1         ; so does this
1102 \c         fadd    st1,st0         ; this sets st1 := st1 + st0
1103 \c         fadd    to st1          ; so does this
1105 Almost any floating-point instruction that references memory must
1106 use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
1107 indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
1110 \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
1112 Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
1113 instructions, are used in the instruction field anyway because
1114 that's the most convenient place to put them. The current
1115 pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
1116 \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
1117 \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
1118 command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
1121 \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
1123 \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
1124 as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
1125 be invoked in a wide range of ways:
1126 \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
1128 \c       db    0x55                ; just the byte 0x55
1129 \c       db    0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
1130 \c       db    'a',0x55            ; character constants are OK
1131 \c       db    'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
1132 \c       dw    0x1234              ; 0x34 0x12
1133 \c       dw    'a'                 ; 0x61 0x00 (it's just a number)
1134 \c       dw    'ab'                ; 0x61 0x62 (character constant)
1135 \c       dw    'abc'               ; 0x61 0x62 0x63 0x00 (string)
1136 \c       dd    0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
1137 \c       dd    1.234567e20         ; floating-point constant
1138 \c       dq    1.234567e20         ; double-precision float
1139 \c       dt    1.234567e20         ; extended-precision float
1141 \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
1142 constants as operands.
1145 \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
1147 \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
1148 designed to be used in the BSS section of a module: they declare
1149 \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
1150 is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
1151 As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
1152 of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
1153 similar things: this is what it does instead. The operand to a
1154 \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
1155 \k{crit}.
1157 For example:
1159 \c buffer:         resb    64              ; reserve 64 bytes
1160 \c wordvar:        resw    1               ; reserve a word
1161 \c realarray       resq    10              ; array of ten reals
1164 \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
1166 \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
1167 includes a binary file verbatim into the output file. This can be
1168 handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
1169 directly into a game executable file. It can be called in one of
1170 these three ways:
1172 \c     incbin  "file.dat"             ; include the whole file
1173 \c     incbin  "file.dat",1024        ; skip the first 1024 bytes
1174 \c     incbin  "file.dat",1024,512    ; skip the first 1024, and
1175 \c                                    ; actually include at most 512
1178 \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
1180 \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
1181 used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
1182 to define the given label name to the value of its (only) operand.
1183 This definition is absolute, and cannot change later. So, for
1184 example,
1186 \c message         db      'hello, world'
1187 \c msglen          equ     $-message
1189 defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
1190 redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
1191 the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
1192 \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
1193 definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
1194 and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
1195 the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
1196 (\k{crit}).
1199 \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
1201 The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
1202 times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
1203 syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
1204 code
1206 \c zerobuf:        times 64 db 0
1208 or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
1209 argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
1210 \e{expression}, so you can do things like
1212 \c buffer: db      'hello, world'
1213 \c         times 64-$+buffer db ' '
1215 which will store exactly enough spaces to make the total length of
1216 \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
1217 instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
1219 \c         times 100 movsb
1221 Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
1222 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
1223 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
1225 The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
1226 and friends, is a critical expression (\k{crit}).
1228 Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
1229 for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
1230 allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
1231 \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
1232 complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
1235 \H{effaddr} Effective Addresses
1237 An \i{effective address} is any operand to an instruction which
1238 \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
1239 have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
1240 to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
1241 example:
1243 \c wordvar dw      123
1244 \c         mov     ax,[wordvar]
1245 \c         mov     ax,[wordvar+1]
1246 \c         mov     ax,[es:wordvar+bx]
1248 Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
1249 reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
1251 More complicated effective addresses, such as those involving more
1252 than one register, work in exactly the same way:
1254 \c         mov     eax,[ebx*2+ecx+offset]
1255 \c         mov     ax,[bp+di+8]
1257 NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
1258 so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
1259 all right:
1261 \c     mov     eax,[ebx*5]             ; assembles as [ebx*4+ebx]
1262 \c     mov     eax,[label1*2-label2]   ; ie [label1+(label1-label2)]
1264 Some forms of effective address have more than one assembled form;
1265 in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
1266 example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
1267 addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
1268 generate the latter on the grounds that the former requires four
1269 bytes to store a zero offset.
1271 NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
1272 \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
1273 useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
1274 default segment registers.
1276 However, you can force NASM to generate an effective address in a
1277 particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
1278 \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
1279 using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
1280 normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
1281 can force NASM to use a byte offset for a small value which it
1282 hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
1283 code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
1284 \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
1285 \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
1286 normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
1288 The form described in the previous paragraph is also useful if you
1289 are trying to access data in a 32-bit segment from within 16 bit code.
1290 For more information on this see the section on mixed-size addressing
1291 (\k{mixaddr}). In particular, if you need to access data with a known
1292 offset that is larger than will fit in a 16-bit value, if you don't
1293 specify that it is a dword offset, nasm will cause the high word of
1294 the offset to be lost.
1296 Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
1297 that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
1298 fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
1299 \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
1300 the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
1301 \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
1304 \H{const} \i{Constants}
1306 NASM understands four different types of constant: numeric,
1307 character, string and floating-point.
1310 \S{numconst} \i{Numeric Constants}
1312 A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
1313 numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
1314 suffix \c{H}, \c{Q} or \c{O}, and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
1315 or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
1316 prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
1317 that the \I{$, prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
1318 identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
1319 sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
1321 Some examples:
1323 \c         mov     ax,100          ; decimal
1324 \c         mov     ax,0a2h         ; hex
1325 \c         mov     ax,$0a2         ; hex again: the 0 is required
1326 \c         mov     ax,0xa2         ; hex yet again
1327 \c         mov     ax,777q         ; octal
1328 \c         mov     ax,777o         ; octal again
1329 \c         mov     ax,10010011b    ; binary
1332 \S{chrconst} \i{Character Constants}
1334 A character constant consists of up to four characters enclosed in
1335 either single or double quotes. The type of quote makes no
1336 difference to NASM, except of course that surrounding the constant
1337 with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
1338 versa.
1340 A character constant with more than one character will be arranged
1341 with \i{little-endian} order in mind: if you code
1343 \c           mov eax,'abcd'
1345 then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
1346 \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
1347 memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
1348 the sense of character constants understood by the Pentium's
1349 \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
1352 \S{strconst} String Constants
1354 String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
1355 namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
1356 \i\c{INCBIN}.
1358 A string constant looks like a character constant, only longer. It
1359 is treated as a concatenation of maximum-size character constants
1360 for the conditions. So the following are equivalent:
1362 \c       db    'hello'               ; string constant
1363 \c       db    'h','e','l','l','o'   ; equivalent character constants
1365 And the following are also equivalent:
1367 \c       dd    'ninechars'           ; doubleword string constant
1368 \c       dd    'nine','char','s'     ; becomes three doublewords
1369 \c       db    'ninechars',0,0,0     ; and really looks like this
1371 Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
1372 \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
1373 to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
1374 the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
1375 three-character or four-character constants are treated as strings
1376 when they are operands to \c{dw}.
1379 \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
1381 \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
1382 \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
1383 traditional form: digits, then a period, then optionally more
1384 digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
1385 is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
1386 declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
1387 floating-point constant.
1389 Some examples:
1391 \c       dd    1.2                     ; an easy one
1392 \c       dq    1.e10                   ; 10,000,000,000
1393 \c       dq    1.e+10                  ; synonymous with 1.e10
1394 \c       dq    1.e-10                  ; 0.000 000 000 1
1395 \c       dt    3.141592653589793238462 ; pi
1397 NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
1398 This is because NASM is designed to be portable - although it always
1399 generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
1400 run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
1401 cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
1402 handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
1403 do floating arithmetic it would have to include its own complete set
1404 of floating-point routines, which would significantly increase the
1405 size of the assembler for very little benefit.
1408 \H{expr} \i{Expressions}
1410 Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
1412 NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
1413 expressions at compile time: since NASM can compile and run on
1414 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
1415 evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
1416 \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
1417 will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
1418 least} 32 bits to work in.
1420 NASM supports two special tokens in expressions, allowing
1421 calculations to involve the current assembly position: the
1422 \I{$, here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
1423 position at the beginning of the line containing the expression; so
1424 you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
1425 to the beginning of the current section; so you can tell how far
1426 into the section you are by using \c{($-$$)}.
1428 The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
1429 increasing order of \i{precedence}.
1432 \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
1434 The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
1435 \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
1436 arithmetic operator supported by NASM.
1439 \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
1441 \c{^} provides the bitwise XOR operation.
1444 \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
1446 \c{&} provides the bitwise AND operation.
1449 \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
1451 \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
1452 evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
1453 right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
1454 the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
1455 rather than a sign-extension of the previous highest bit.
1458 \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
1459 \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
1461 The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
1462 subtraction.
1465 \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
1466 \i{Multiplication} and \i{Division}
1468 \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
1469 division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
1470 \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
1471 modulo}\I{modulo operators}unsigned and
1472 \i{signed modulo} operators respectively.
1474 NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
1475 operation of the signed modulo operator.
1477 Since the \c{%} character is used extensively by the macro
1478 \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
1479 modulo operators are followed by white space wherever they appear.
1482 \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
1483 \i\c{~} and \i\c{SEG}
1485 The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
1486 those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
1487 \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
1488 computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
1489 provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
1490 detail in \k{segwrt}).
1493 \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
1495 When writing large 16-bit programs, which must be split into
1496 multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
1497 the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
1498 supports the \c{SEG} operator to perform this function.
1500 The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
1501 symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
1502 the symbol makes sense. So the code
1504 \c         mov     ax,seg symbol
1505 \c         mov     es,ax
1506 \c         mov     bx,symbol
1508 will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
1510 Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
1511 \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
1512 want to refer to some symbol using a different segment base from the
1513 preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
1514 (With Reference To) keyword. So you can do things like
1516 \c         mov     ax,weird_seg        ; weird_seg is a segment base
1517 \c         mov     es,ax
1518 \c         mov     bx,symbol wrt weird_seg
1520 to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
1521 pointer to the symbol \c{symbol}.
1523 NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
1524 syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
1525 both represent immediate values. So to call a far procedure, you
1526 could code either of
1528 \c         call    (seg procedure):procedure
1529 \c         call    weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
1531 (The parentheses are included for clarity, to show the intended
1532 parsing of the above instructions. They are not necessary in
1533 practice.)
1535 NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
1536 synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
1537 to \c{CALL} in these examples.
1539 To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
1540 must code
1542 \c         dw      symbol, seg symbol
1544 NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
1545 invent one using the macro processor.
1548 \H{strict} \i\c{STRICT}: Inhibiting Optimization
1550 When assembling with the optimizer set to level 2 or higher (see
1551 \k{opt-On}), NASM will use size specifiers (\c{BYTE}, \c{WORD},
1552 \c{DWORD}, \c{QWORD}, or \c{TWORD}), but will give them the smallest
1553 possible size. The keyword \c{STRICT} can be used to inhibit
1554 optimization and force a particular operand to be emitted in the
1555 specified size. For example, with the optimizer on, and in
1556 \c{BITS 16} mode,
1558 \c         push dword 33
1560 is encoded in three bytes \c{66 6A 21}, whereas
1562 \c         push strict dword 33
1564 is encoded in six bytes, with a full dword immediate operand \c{66 68
1565 21 00 00 00}.
1567 With the optimizer off, the same code (six bytes) is generated whether
1568 the \c{STRICT} keyword was used or not.
1571 \H{crit} \i{Critical Expressions}
1573 A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
1574 TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
1575 passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
1576 complex enough to require three or more passes.
1578 The first pass is used to determine the size of all the assembled
1579 code and data, so that the second pass, when generating all the
1580 code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
1581 thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
1582 symbol declared after the code in question. For example,
1584 \c         times (label-$) db 0
1585 \c label:  db      'Where am I?'
1587 The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
1588 evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
1589 it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
1590 It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
1591 code
1593 \c         times (label-$+1) db 0
1594 \c label:  db      'NOW where am I?'
1596 in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
1597 wrong!
1599 NASM rejects these examples by means of a concept called a
1600 \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
1601 value is required to be computable in the first pass, and which must
1602 therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
1603 the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
1604 the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
1605 also critical expressions.
1607 Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
1608 the following code.
1610 \c                 mov     ax,symbol1
1611 \c symbol1         equ     symbol2
1612 \c symbol2:
1614 On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
1615 because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
1616 hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
1617 the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
1618 it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
1619 next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
1620 the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
1622 NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
1623 \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
1624 \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
1626 There is a related issue involving \i{forward references}: consider
1627 this code fragment.
1629 \c         mov     eax,[ebx+offset]
1630 \c offset  equ     10
1632 NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
1633 eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
1634 way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
1635 one-byte offset field and that it could therefore get away with
1636 generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
1637 all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
1638 segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
1639 to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
1640 address part. In pass two, having made this decision, it is now
1641 forced to honour it and keep the instruction large, so the code
1642 generated in this case is not as small as it could have been. This
1643 problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
1644 forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
1645 ebx+offset]}.
1647 Note that use of the \c{-On} switch (with n>=2) makes some of the above
1648 no longer true (see \k{opt-On}).
1650 \H{locallab} \i{Local Labels}
1652 NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
1653 A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
1654 label, which means that it is associated with the previous non-local
1655 label. So, for example:
1657 \c label1  ; some code
1659 \c .loop
1660 \c         ; some more code
1662 \c         jne     .loop
1663 \c         ret
1665 \c label2  ; some code
1667 \c .loop
1668 \c         ; some more code
1670 \c         jne     .loop
1671 \c         ret
1673 In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
1674 line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
1675 are kept separate by virtue of each being associated with the
1676 previous non-local label.
1678 This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
1679 assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
1680 allowing access to local labels from other parts of the code. This
1681 is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
1682 previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
1683 really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
1684 defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
1685 to, you could write
1687 \c label3  ; some more code
1688 \c         ; and some more
1690 \c         jmp label1.loop
1692 Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
1693 define a label which can be referenced from anywhere but which
1694 doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
1695 label can't be non-local because it would interfere with subsequent
1696 definitions of, and references to, local labels; and it can't be
1697 local because the macro that defined it wouldn't know the label's
1698 full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
1699 probably only useful in macro definitions: if a label begins with
1700 the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
1701 to the local label mechanism. So you could code
1703 \c label1:                         ; a non-local label
1704 \c .local:                         ; this is really label1.local
1705 \c ..@foo:                         ; this is a special symbol
1706 \c label2:                         ; another non-local label
1707 \c .local:                         ; this is really label2.local
1709 \c         jmp     ..@foo          ; this will jump three lines up
1711 NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
1712 a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
1713 entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
1716 \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
1718 NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
1719 conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
1720 (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
1721 extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
1722 sign.
1724 The preprocessor collapses all lines which end with a backslash (\\)
1725 character into a single line.  Thus:
1727 \c %define THIS_VERY_LONG_MACRO_NAME_IS_DEFINED_TO \\
1728 \c         THIS_VALUE
1730 will work like a single-line macro without the backslash-newline
1731 sequence.
1733 \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
1735 \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
1737 Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
1738 directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
1739 things like
1741 \c %define ctrl    0x1F &
1742 \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
1744 \c         mov     byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
1746 which will expand to
1748 \c         mov     byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
1750 When the expansion of a single-line macro contains tokens which
1751 invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
1752 not at definition time. Thus the code
1754 \c %define a(x)    1+b(x)
1755 \c %define b(x)    2*x
1757 \c         mov     ax,a(8)
1759 will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
1760 the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
1762 Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
1763 \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
1764 \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
1765 `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
1766 of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
1767 \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
1768 \c{bar}.
1770 There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
1771 a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
1772 \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
1773 preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
1774 Hence, if you code
1776 \c %define a(x)    1+a(x)
1778 \c         mov     ax,a(3)
1780 the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
1781 then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
1782 for an example of its use.
1784 You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
1785 macros: if you write
1787 \c %define foo(x)   1+x
1788 \c %define foo(x,y) 1+x*y
1790 the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
1791 by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
1792 \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
1793 you define
1795 \c %define foo bar
1797 then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
1798 no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
1799 \e{with} parameters, and vice versa.
1801 This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
1802 perfectly well define a macro with
1804 \c %define foo bar
1806 and then re-define it later in the same source file with
1808 \c %define foo baz
1810 Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
1811 according to the most recent definition. This is particularly useful
1812 when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
1814 You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
1815 the NASM command line: see \k{opt-d}.
1818 \S{xdefine} Enhancing %define: \I\c{%xidefine}\i\c{%xdefine}
1820 To have a reference to an embedded single-line macro resolved at the
1821 time that it is embedded, as opposed to when the calling macro is
1822 expanded, you need a different mechanism to the one offered by
1823 \c{%define}. The solution is to use \c{%xdefine}, or it's
1824 \I{case sensitive}case-insensitive counterpart \c{%xidefine}.
1826 Suppose you have the following code:
1828 \c %define  isTrue  1
1829 \c %define  isFalse isTrue
1830 \c %define  isTrue  0
1832 \c val1:    db      isFalse
1834 \c %define  isTrue  1
1836 \c val2:    db      isFalse
1838 In this case, \c{val1} is equal to 0, and \c{val2} is equal to 1.
1839 This is because, when a single-line macro is defined using
1840 \c{%define}, it is expanded only when it is called. As \c{isFalse}
1841 expands to \c{isTrue}, the expansion will be the current value of
1842 \c{isTrue}. The first time it is called that is 0, and the second
1843 time it is 1.
1845 If you wanted \c{isFalse} to expand to the value assigned to the
1846 embedded macro \c{isTrue} at the time that \c{isFalse} was defined,
1847 you need to change the above code to use \c{%xdefine}.
1849 \c %xdefine isTrue  1
1850 \c %xdefine isFalse isTrue
1851 \c %xdefine isTrue  0
1853 \c val1:    db      isFalse
1855 \c %xdefine isTrue  1
1857 \c val2:    db      isFalse
1859 Now, each time that \c{isFalse} is called, it expands to 1,
1860 as that is what the embedded macro \c{isTrue} expanded to at
1861 the time that \c{isFalse} was defined.
1864 \S{concat%+} Concatenating Single Line Macro Tokens: \i\c{%+}
1866 Individual tokens in single line macros can be concatenated, to produce
1867 longer tokens for later processing. This can be useful if there are
1868 several similar macros that perform similar functions.
1870 As an example, consider the following:
1872 \c %define BDASTART 400h                ; Start of BIOS data area
1874 \c struc   tBIOSDA                      ; its structure
1875 \c         .COM1addr       RESW    1
1876 \c         .COM2addr       RESW    1
1877 \c         ; ..and so on
1878 \c endstruc
1880 Now, if we need to access the elements of tBIOSDA in different places,
1881 we can end up with:
1883 \c         mov     ax,BDASTART + tBIOSDA.COM1addr
1884 \c         mov     bx,BDASTART + tBIOSDA.COM2addr
1886 This will become pretty ugly (and tedious) if used in many places, and
1887 can be reduced in size significantly by using the following macro:
1889 \c ; Macro to access BIOS variables by their names (from tBDA):
1891 \c %define BDA(x)  BDASTART + tBIOSDA. %+ x
1893 Now the above code can be written as:
1895 \c         mov     ax,BDA(COM1addr)
1896 \c         mov     bx,BDA(COM2addr)
1898 Using this feature, we can simplify references to a lot of macros (and,
1899 in turn, reduce typing errors).
1902 \S{undef} Undefining macros: \i\c{%undef}
1904 Single-line macros can be removed with the \c{%undef} command.  For
1905 example, the following sequence:
1907 \c %define foo bar
1908 \c %undef  foo
1910 \c         mov     eax, foo
1912 will expand to the instruction \c{mov eax, foo}, since after
1913 \c{%undef} the macro \c{foo} is no longer defined.
1915 Macros that would otherwise be pre-defined can be undefined on the
1916 command-line using the `-u' option on the NASM command line: see
1917 \k{opt-u}.
1920 \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
1922 An alternative way to define single-line macros is by means of the
1923 \c{%assign} command (and its \I{case sensitive}case-insensitive
1924 counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
1925 exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
1927 \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
1928 parameters and have a numeric value. This value can be specified in
1929 the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
1930 \c{%assign} directive is processed.
1932 Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
1933 later, so you can do things like
1935 \c %assign i i+1
1937 to increment the numeric value of a macro.
1939 \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
1940 preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
1941 use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
1943 The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
1944 (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
1945 a relocatable reference such as a code or data address, or anything
1946 involving a register).
1949 \H{strlen} \i{String Handling in Macros}: \i\c{%strlen} and \i\c{%substr}
1951 It's often useful to be able to handle strings in macros. NASM
1952 supports two simple string handling macro operators from which
1953 more complex operations can be constructed.
1956 \S{strlen} \i{String Length}: \i\c{%strlen}
1958 The \c{%strlen} macro is like \c{%assign} macro in that it creates
1959 (or redefines) a numeric value to a macro. The difference is that
1960 with \c{%strlen}, the numeric value is the length of a string. An
1961 example of the use of this would be:
1963 \c %strlen charcnt 'my string'
1965 In this example, \c{charcnt} would receive the value 8, just as
1966 if an \c{%assign} had been used. In this example, \c{'my string'}
1967 was a literal string but it could also have been a single-line
1968 macro that expands to a string, as in the following example:
1970 \c %define sometext 'my string'
1971 \c %strlen charcnt sometext
1973 As in the first case, this would result in \c{charcnt} being
1974 assigned the value of 8.
1977 \S{substr} \i{Sub-strings}: \i\c{%substr}
1979 Individual letters in strings can be extracted using \c{%substr}.
1980 An example of its use is probably more useful than the description:
1982 \c %substr mychar  'xyz' 1         ; equivalent to %define mychar 'x'
1983 \c %substr mychar  'xyz' 2         ; equivalent to %define mychar 'y'
1984 \c %substr mychar  'xyz' 3         ; equivalent to %define mychar 'z'
1986 In this example, mychar gets the value of 'y'. As with \c{%strlen}
1987 (see \k{strlen}), the first parameter is the single-line macro to
1988 be created and the second is the string. The third parameter
1989 specifies which character is to be selected. Note that the first
1990 index is 1, not 0 and the last index is equal to the value that
1991 \c{%strlen} would assign given the same string. Index values out
1992 of range result in an empty string.
1995 \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
1997 Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
1998 and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
1999 this.
2001 \c %macro  prologue 1
2003 \c         push    ebp
2004 \c         mov     ebp,esp
2005 \c         sub     esp,%1
2007 \c %endmacro
2009 This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
2010 invoke the macro with a call such as
2012 \c myfunc:   prologue 12
2014 which would expand to the three lines of code
2016 \c myfunc: push    ebp
2017 \c         mov     ebp,esp
2018 \c         sub     esp,12
2020 The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
2021 the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
2022 The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
2023 parameter to the macro call. With a macro taking more than one
2024 parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
2025 \c{%3} and so on.
2027 Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
2028 unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
2030 If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
2031 multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
2032 in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
2033 things like
2035 \c %macro  silly 2
2037 \c     %2: db      %1
2039 \c %endmacro
2041 \c         silly 'a', letter_a             ; letter_a:  db 'a'
2042 \c         silly 'ab', string_ab           ; string_ab: db 'ab'
2043 \c         silly {13,10}, crlf             ; crlf:      db 13,10
2046 \S{mlmacover} Overloading Multi-Line Macros\I{overloading, multi-line macros}
2048 As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
2049 defining the same macro name several times with different numbers of
2050 parameters. This time, no exception is made for macros with no
2051 parameters at all. So you could define
2053 \c %macro  prologue 0
2055 \c         push    ebp
2056 \c         mov     ebp,esp
2058 \c %endmacro
2060 to define an alternative form of the function prologue which
2061 allocates no local stack space.
2063 Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
2064 instruction; for example, you might want to define
2066 \c %macro  push 2
2068 \c         push    %1
2069 \c         push    %2
2071 \c %endmacro
2073 so that you could code
2075 \c         push    ebx             ; this line is not a macro call
2076 \c         push    eax,ecx         ; but this one is
2078 Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
2079 lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
2080 invoked with a number of parameters for which no definition has been
2081 given. The correct code will still be generated, but the assembler
2082 will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
2083 \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
2086 \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
2088 NASM allows you to define labels within a multi-line macro
2089 definition in such a way as to make them local to the macro call: so
2090 calling the same macro multiple times will use a different label
2091 each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
2092 you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
2093 flag is set by doing this:
2095 \c %macro  retz 0
2097 \c         jnz     %%skip
2098 \c         ret
2099 \c     %%skip:
2101 \c %endmacro
2103 You can call this macro as many times as you want, and every time
2104 you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
2105 for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
2106 \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
2107 call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
2108 interfering with the local label mechanism, as described in
2109 \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
2110 (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
2111 they interfere with macro-local labels.
2114 \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
2116 Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
2117 command line into one parameter definition, possibly after
2118 extracting one or two smaller parameters from the front. An example
2119 might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
2120 you might want to be able to write
2122 \c         writefile [filehandle],"hello, world",13,10
2124 NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
2125 \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
2126 parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
2127 the last defined one along with the separating commas. So if you
2128 code:
2130 \c %macro  writefile 2+
2132 \c         jmp     %%endstr
2133 \c   %%str:        db      %2
2134 \c   %%endstr:
2135 \c         mov     dx,%%str
2136 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
2137 \c         mov     bx,%1
2138 \c         mov     ah,0x40
2139 \c         int     0x21
2141 \c %endmacro
2143 then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
2144 the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
2145 first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
2146 all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
2147 \c{db}.
2149 The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
2150 the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
2151 \c{%macro} line.
2153 If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
2154 it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
2155 the actual number specified up to infinity; in this case, for
2156 example, NASM now knows what to do when it sees a call to
2157 \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
2158 into account when overloading macros, and will not allow you to
2159 define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
2160 example).
2162 Of course, the above macro could have been implemented as a
2163 non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
2164 look like
2166 \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
2168 NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
2169 parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
2170 definition.
2172 See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
2175 \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
2177 NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
2178 of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
2179 defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
2181 \c %macro  die 0-1 "Painful program death has occurred."
2183 \c         writefile 2,%1
2184 \c         mov     ax,0x4c01
2185 \c         int     0x21
2187 \c %endmacro
2189 This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
2190 \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
2191 will display on the error output stream before exiting, or it can be
2192 called with no parameters, in which case it will use the default
2193 error message supplied in the macro definition.
2195 In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
2196 for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
2197 required in the macro call, and then you provide defaults for the
2198 optional ones. So if a macro definition began with the line
2200 \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
2202 then it could be called with between one and three parameters, and
2203 \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
2204 specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
2205 not specified would default to \c{[ebx+2]}.
2207 You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
2208 case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
2209 for macros which can take a variable number of parameters, since the
2210 \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
2211 parameters were really passed to the macro call.
2213 This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
2214 mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
2215 and more useful, by changing the first line of the definition to
2217 \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
2219 The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
2220 this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
2221 default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
2224 \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
2226 For a macro which can take a variable number of parameters, the
2227 parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
2228 number of parameters passed to the macro. This can be used as an
2229 argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
2230 the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
2233 \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
2235 Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
2236 command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
2237 to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
2238 moved left by one place, so that the argument previously referenced
2239 as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
2240 referenced as \c{$1} is no longer available at all.
2242 NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
2243 its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
2244 parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
2245 argument list reappear on the right, and vice versa.
2247 \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
2248 an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
2249 many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
2250 parameters are rotated to the right.
2252 \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
2253 restore a set of registers might work as follows:
2255 \c %macro  multipush 1-*
2257 \c   %rep  %0
2258 \c         push    %1
2259 \c   %rotate 1
2260 \c   %endrep
2262 \c %endmacro
2264 This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
2265 in turn, from left to right. It begins by pushing its first
2266 argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
2267 one place to the left, so that the original second argument is now
2268 available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
2269 were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
2270 \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
2272 Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
2273 indicating that there is no upper limit on the number of parameters
2274 you may supply to the \i\c{multipush} macro.
2276 It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
2277 equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
2278 reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
2279 call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
2280 done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
2281 the macro would take care of popping the registers in the opposite
2282 order from the one in which they were pushed.
2284 This can be done by the following definition:
2286 \c %macro  multipop 1-*
2288 \c   %rep %0
2289 \c   %rotate -1
2290 \c         pop     %1
2291 \c   %endrep
2293 \c %endmacro
2295 This macro begins by rotating its arguments one place to the
2296 \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
2297 This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
2298 the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
2299 iterated through in reverse order.
2302 \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
2304 NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
2305 them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
2306 in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
2307 table of key codes along with offsets into the table, you could code
2308 something like
2310 \c %macro keytab_entry 2
2312 \c     keypos%1    equ     $-keytab
2313 \c                 db      %2
2315 \c %endmacro
2317 \c keytab:
2318 \c           keytab_entry F1,128+1
2319 \c           keytab_entry F2,128+2
2320 \c           keytab_entry Return,13
2322 which would expand to
2324 \c keytab:
2325 \c keyposF1        equ     $-keytab
2326 \c                 db     128+1
2327 \c keyposF2        equ     $-keytab
2328 \c                 db      128+2
2329 \c keyposReturn    equ     $-keytab
2330 \c                 db      13
2332 You can just as easily concatenate text on to the other end of a
2333 macro parameter, by writing \c{%1foo}.
2335 If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
2336 defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
2337 \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
2338 eleventh macro parameter. Instead, you must code
2339 \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
2340 \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
2341 (literal text to be concatenated to the parameter).
2343 This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
2344 objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
2345 labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
2346 resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
2347 literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
2348 \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
2349 \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
2350 real names of macro-local labels means that the two usages
2351 \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
2352 thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
2355 \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
2357 NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
2358 a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
2359 \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
2360 NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
2361 code, and will cause the preprocessor to report an error message if
2362 the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
2363 condition code.
2365 Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
2366 means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
2367 condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
2368 replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
2370 \c %macro  retc 1
2372 \c         j%-1    %%skip
2373 \c         ret
2374 \c   %%skip:
2376 \c %endmacro
2378 This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
2379 will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
2380 to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
2381 \c{JPE}.
2383 The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
2384 the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
2385 however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
2386 because no inverse condition code exists.
2389 \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
2391 When NASM is generating a listing file from your program, it will
2392 generally expand multi-line macros by means of writing the macro
2393 call and then listing each line of the expansion. This allows you to
2394 see which instructions in the macro expansion are generating what
2395 code; however, for some macros this clutters the listing up
2396 unnecessarily.
2398 NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
2399 include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
2400 in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
2401 the number of parameters, like this:
2403 \c %macro foo 1.nolist
2405 Or like this:
2407 \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
2409 \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
2411 Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
2412 file to be assembled only if certain conditions are met. The general
2413 syntax of this feature looks like this:
2415 \c %if<condition>
2416 \c     ; some code which only appears if <condition> is met
2417 \c %elif<condition2>
2418 \c     ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
2419 \c %else
2420 \c     ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
2421 \c %endif
2423 The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
2424 You can have more than one \c{%elif} clause as well.
2427 \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: Testing Single-Line Macro Existence\I{testing,
2428 single-line macro existence}
2430 Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
2431 MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
2432 single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
2433 \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
2435 For example, when debugging a program, you might want to write code
2436 such as
2438 \c           ; perform some function
2439 \c %ifdef DEBUG
2440 \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
2441 \c %endif
2442 \c           ; go and do something else
2444 Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
2445 version of the program which produced debugging messages, and remove
2446 the option to generate the final release version of the program.
2448 You can test for a macro \e{not} being defined by using
2449 \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
2450 definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
2451 \i\c{%elifndef}.
2454 \S{ifmacro} \i\c{ifmacro}: Testing Multi-Line Macro
2455 Existence\I{testing, multi-line macro existence}
2457 The \c{%ifmacro} directive operates in the same way as the \c{%ifdef}
2458 directive, except that it checks for the existence of a multi-line macro.
2460 For example, you may be working with a large project and not have control
2461 over the macros in a library. You may want to create a macro with one
2462 name if it doesn't already exist, and another name if one with that name
2463 does exist.
2465 The \c{%ifmacro} is considered true if defining a macro with the given name
2466 and number of arguments would cause a definitions conflict. For example:
2468 \c %ifmacro MyMacro 1-3
2470 \c      %error "MyMacro 1-3" causes a conflict with an existing macro.
2472 \c %else
2474 \c      %macro MyMacro 1-3
2476 \c              ; insert code to define the macro
2478 \c      %endmacro
2480 \c %endif
2482 This will create the macro "MyMacro 1-3" if no macro already exists which
2483 would conflict with it, and emits a warning if there would be a definition
2484 conflict.
2486 You can test for the macro not existing by using the \i\c{%ifnmacro} instead
2487 of \c{%ifmacro}. Additional tests can be performed in \c{%elif} blocks by using
2488 \i\c{%elifmacro} and \i\c{%elifnmacro}.
2491 \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: Testing the Context Stack\I{testing, context
2492 stack}
2494 The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
2495 subsequent code to be assembled if and only if the top context on
2496 the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
2497 \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
2498 \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
2500 For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
2501 sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
2504 \S{if} \i\c{%if}: Testing Arbitrary Numeric Expressions\I{testing,
2505 arbitrary numeric expressions}
2507 The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
2508 subsequent code to be assembled if and only if the value of the
2509 numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
2510 this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
2511 preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
2513 The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
2514 a critical expression (see \k{crit}).
2516 \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
2517 set of \i{relational operators} which are not normally available in
2518 expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
2519 \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
2520 less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
2521 C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
2522 forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
2523 operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
2524 \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
2525 the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
2526 they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
2527 (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
2528 is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
2529 for true and 0 for false.
2532 \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: Testing Exact Text
2533 Identity\I{testing, exact text identity}
2535 The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
2536 to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
2537 expanding single-line macros, are identical pieces of text.
2538 Differences in white space are not counted.
2540 \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
2542 For example, the following macro pushes a register or number on the
2543 stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
2545 \c %macro  pushparam 1
2547 \c   %ifidni %1,ip
2548 \c         call    %%label
2549 \c   %%label:
2550 \c   %else
2551 \c         push    %1
2552 \c   %endif
2554 \c %endmacro
2556 Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
2557 \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
2558 Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
2559 \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
2562 \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: Testing Token
2563 Types\I{testing, token types}
2565 Some macros will want to perform different tasks depending on
2566 whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
2567 example, a string output macro might want to be able to cope with
2568 being passed either a string constant or a pointer to an existing
2569 string.
2571 The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
2572 (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
2573 the first token in the parameter exists and is an identifier.
2574 \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
2575 constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
2577 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
2578 extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
2580 \c %macro writefile 2-3+
2582 \c   %ifstr %2
2583 \c         jmp     %%endstr
2584 \c     %if %0 = 3
2585 \c       %%str:    db      %2,%3
2586 \c     %else
2587 \c       %%str:    db      %2
2588 \c     %endif
2589 \c       %%endstr: mov     dx,%%str
2590 \c                 mov     cx,%%endstr-%%str
2591 \c   %else
2592 \c                 mov     dx,%2
2593 \c                 mov     cx,%3
2594 \c   %endif
2595 \c                 mov     bx,%1
2596 \c                 mov     ah,0x40
2597 \c                 int     0x21
2599 \c %endmacro
2601 Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
2602 the following two ways:
2604 \c         writefile [file], strpointer, length
2605 \c         writefile [file], "hello", 13, 10
2607 In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
2608 already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
2609 the second, a string is given to the macro, which therefore declares
2610 it itself and works out the address and length for itself.
2612 Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
2613 whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
2614 single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
2615 which case, all but the first two would be lumped together into
2616 \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
2618 \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}
2619 \I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
2620 The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
2621 for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
2624 \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
2626 The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
2627 error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
2628 try to assemble your source files, you can ensure that they define
2629 the right macros by means of code like this:
2631 \c %ifdef SOME_MACRO
2632 \c     ; do some setup
2633 \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
2634 \c     ; do some different setup
2635 \c %else
2636 \c     %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
2637 \c %endif
2639 Then any user who fails to understand the way your code is supposed
2640 to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
2641 having to wait until the program crashes on being run and then not
2642 knowing what went wrong.
2645 \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
2647 NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
2648 multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
2649 after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
2650 another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
2652 The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
2653 argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
2654 arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
2655 replicated as many times as specified by the preprocessor:
2657 \c %assign i 0
2658 \c %rep    64
2659 \c         inc     word [table+2*i]
2660 \c %assign i i+1
2661 \c %endrep
2663 This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
2664 incrementing every word of memory from \c{[table]} to
2665 \c{[table+126]}.
2667 For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
2668 loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
2669 terminate the loop, like this:
2671 \c fibonacci:
2672 \c %assign i 0
2673 \c %assign j 1
2674 \c %rep 100
2675 \c %if j > 65535
2676 \c     %exitrep
2677 \c %endif
2678 \c         dw j
2679 \c %assign k j+i
2680 \c %assign i j
2681 \c %assign j k
2682 \c %endrep
2684 \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
2686 This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
2687 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
2688 \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
2689 infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
2690 multi-user systems) would typically cause all the system memory to
2691 be gradually used up and other applications to start crashing.
2694 \H{include} \i{Including Other Files}
2696 Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
2697 NASM's preprocessor lets you include other source files into your
2698 code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
2700 \c %include "macros.mac"
2702 will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
2703 file containing the \c{%include} directive.
2705 Include files are \I{searching for include files}searched for in the
2706 current directory (the directory you're in when you run NASM, as
2707 opposed to the location of the NASM executable or the location of
2708 the source file), plus any directories specified on the NASM command
2709 line using the \c{-i} option.
2711 The standard C idiom for preventing a file being included more than
2712 once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
2713 the form
2715 \c %ifndef MACROS_MAC
2716 \c     %define MACROS_MAC
2717 \c     ; now define some macros
2718 \c %endif
2720 then including the file more than once will not cause errors,
2721 because the second time the file is included nothing will happen
2722 because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
2724 You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
2725 directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
2726 on the NASM command line (see \k{opt-p}).
2729 \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
2731 Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
2732 quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
2733 between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
2734 \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
2735 would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
2736 had defined. However, for such a macro you would also want to be
2737 able to nest these loops.
2739 NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
2740 The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
2741 characterised by a name. You add a new context to the stack using
2742 the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
2743 define labels that are local to a particular context on the stack.
2746 \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
2747 contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
2749 The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
2750 on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
2751 which is the name of the context. For example:
2753 \c %push    foobar
2755 This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
2756 have several contexts on the stack with the same name: they can
2757 still be distinguished.
2759 The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
2760 context from the context stack and destroys it, along with any
2761 labels associated with it.
2764 \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
2766 Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
2767 particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
2768 is used to define a label which is local to the context on the top
2769 of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
2770 above could be implemented by means of:
2772 \c %macro repeat 0
2774 \c     %push   repeat
2775 \c     %$begin:
2777 \c %endmacro
2779 \c %macro until 1
2781 \c         j%-1    %$begin
2782 \c     %pop
2784 \c %endmacro
2786 and invoked by means of, for example,
2788 \c         mov     cx,string
2789 \c         repeat
2790 \c         add     cx,3
2791 \c         scasb
2792 \c         until   e
2794 which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
2795 in \c{AL}.
2797 If you need to define, or access, labels local to the context
2798 \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
2799 \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
2802 \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
2804 NASM also allows you to define single-line macros which are local to
2805 a particular context, in just the same way:
2807 \c %define %$localmac 3
2809 will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
2810 top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
2811 it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
2814 \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
2816 If you need to change the name of the top context on the stack (in
2817 order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
2818 you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
2819 have the side effect of destroying all context-local labels and
2820 macros associated with the context that was just popped.
2822 NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
2823 with a different name, without touching the associated macros and
2824 labels. So you could replace the destructive code
2826 \c %pop
2827 \c %push   newname
2829 with the non-destructive version \c{%repl newname}.
2832 \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
2834 This example makes use of almost all the context-stack features,
2835 including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
2836 implement a block IF statement as a set of macros.
2838 \c %macro if 1
2840 \c     %push if
2841 \c     j%-1  %$ifnot
2843 \c %endmacro
2845 \c %macro else 0
2847 \c   %ifctx if
2848 \c         %repl   else
2849 \c         jmp     %$ifend
2850 \c         %$ifnot:
2851 \c   %else
2852 \c         %error  "expected `if' before `else'"
2853 \c   %endif
2855 \c %endmacro
2857 \c %macro endif 0
2859 \c   %ifctx if
2860 \c         %$ifnot:
2861 \c         %pop
2862 \c   %elifctx      else
2863 \c         %$ifend:
2864 \c         %pop
2865 \c   %else
2866 \c         %error  "expected `if' or `else' before `endif'"
2867 \c   %endif
2869 \c %endmacro
2871 This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
2872 given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
2873 that the macros are issued in the right order (for example, not
2874 calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
2875 not.
2877 In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
2878 distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
2879 an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
2880 to do different things depending on whether the context on top of
2881 the stack is \c{if} or \c{else}.
2883 The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
2884 order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
2885 same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
2886 the context's name so that \c{endif} will know there was an
2887 intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
2889 A sample usage of these macros might look like:
2891 \c         cmp     ax,bx
2893 \c         if ae
2894 \c                cmp     bx,cx
2896 \c                if ae
2897 \c                        mov     ax,cx
2898 \c                else
2899 \c                        mov     ax,bx
2900 \c                endif
2902 \c         else
2903 \c                cmp     ax,cx
2905 \c                if ae
2906 \c                        mov     ax,cx
2907 \c                endif
2909 \c         endif
2911 The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
2912 pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
2913 one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
2914 refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
2917 \H{stdmac} \i{Standard Macros}
2919 NASM defines a set of standard macros, which are already defined
2920 when it starts to process any source file. If you really need a
2921 program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
2922 \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
2924 Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
2925 implemented as macros which invoke primitive directives; these are
2926 described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
2927 described here.
2930 \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__}, \i\c{__NASM_MINOR__},
2931 \i\c{__NASM_SUBMINOR__} and \i\c{___NASM_PATCHLEVEL__}: \i{NASM Version}
2933 The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__},
2934 \c{__NASM_SUBMINOR__} and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} expand to the
2935 major, minor, subminor and patch level parts of the \i{version
2936 number of NASM} being used. So, under NASM 0.98.32p1 for
2937 example, \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0, \c{__NASM_MINOR__}
2938 would be defined as 98, \c{__NASM_SUBMINOR__} would be defined to 32,
2939 and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} would be defined as 1.
2942 \S{stdmacverid} \i\c{__NASM_VERSION_ID__}: \i{NASM Version ID}
2944 The single-line macro \c{__NASM_VERSION_ID__} expands to a dword integer
2945 representing the full version number of the version of nasm being used.
2946 The value is the equivalent to \c{__NASM_MAJOR__}, \c{__NASM_MINOR__},
2947 \c{__NASM_SUBMINOR__} and \c{___NASM_PATCHLEVEL__} concatenated to
2948 produce a single doubleword. Hence, for 0.98.32p1, the returned number
2949 would be equivalent to:
2951 \c         dd      0x00622001
2955 \c         db      1,32,98,0
2957 Note that the above lines are generate exactly the same code, the second
2958 line is used just to give an indication of the order that the separate
2959 values will be present in memory.
2962 \S{stdmacverstr} \i\c{__NASM_VER__}: \i{NASM Version string}
2964 The single-line macro \c{__NASM_VER__} expands to a string which defines
2965 the version number of nasm being used. So, under NASM 0.98.32 for example,
2967 \c         db      __NASM_VER__
2969 would expand to
2971 \c         db      "0.98.32"
2974 \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
2976 Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
2977 name and line number containing the current instruction. The macro
2978 \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
2979 current input file (which may change through the course of assembly
2980 if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
2981 numeric constant giving the current line number in the input file.
2983 These macros could be used, for example, to communicate debugging
2984 information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
2985 definition (either single-line or multi-line) will return the line
2986 number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
2987 determine where in a piece of code a crash is occurring, for
2988 example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
2989 line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
2990 here'. You could then write a macro
2992 \c %macro  notdeadyet 0
2994 \c         push    eax
2995 \c         mov     eax,__LINE__
2996 \c         call    stillhere
2997 \c         pop     eax
2999 \c %endmacro
3001 and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
3002 find the crash point.
3005 \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
3007 The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
3008 structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
3009 data structures can be implemented as a set of macros. The macros
3010 \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
3012 \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
3013 This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
3014 the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
3015 \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
3016 issued, you are defining the structure, and should define fields
3017 using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
3018 \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
3020 For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
3021 longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
3023 \c struc   mytype
3025 \c   mt_long:      resd    1
3026 \c   mt_word:      resw    1
3027 \c   mt_byte:      resb    1
3028 \c   mt_str:       resb    32
3030 \c endstruc
3032 The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
3033 from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
3034 \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
3035 as 39, and \c{mytype} itself as zero.
3037 The reason why the structure type name is defined at zero is a side
3038 effect of allowing structures to work with the local label
3039 mechanism: if your structure members tend to have the same names in
3040 more than one structure, you can define the above structure like this:
3042 \c struc mytype
3044 \c   .long:        resd    1
3045 \c   .word:        resw    1
3046 \c   .byte:        resb    1
3047 \c   .str:         resb    32
3049 \c endstruc
3051 This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
3052 \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
3054 NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
3055 support any form of period notation to refer to the elements of a
3056 structure once you have one (except the above local-label notation),
3057 so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
3058 \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
3059 correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
3060 ax,[mystruc+mytype.word]}.
3063 \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
3064 \i{Instances of Structures}
3066 Having defined a structure type, the next thing you typically want
3067 to do is to declare instances of that structure in your data
3068 segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
3069 mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
3070 you code something like this:
3072 \c mystruc:
3073 \c     istruc mytype
3075 \c         at mt_long, dd      123456
3076 \c         at mt_word, dw      1024
3077 \c         at mt_byte, db      'x'
3078 \c         at mt_str,  db      'hello, world', 13, 10, 0
3080 \c     iend
3082 The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
3083 prefix to advance the assembly position to the correct point for the
3084 specified structure field, and then to declare the specified data.
3085 Therefore the structure fields must be declared in the same order as
3086 they were specified in the structure definition.
3088 If the data to go in a structure field requires more than one source
3089 line to specify, the remaining source lines can easily come after
3090 the \c{AT} line. For example:
3092 \c         at mt_str,  db      123,134,145,156,167,178,189
3093 \c                     db      190,100,0
3095 Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
3096 \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
3097 line:
3099 \c         at mt_str
3100 \c                 db      'hello, world'
3101 \c                 db      13,10,0
3104 \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
3106 The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
3107 align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
3108 (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
3109 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
3111 \c         align   4               ; align on 4-byte boundary
3112 \c         align   16              ; align on 16-byte boundary
3113 \c         align   8,db 0          ; pad with 0s rather than NOPs
3114 \c         align   4,resb 1        ; align to 4 in the BSS
3115 \c         alignb  4               ; equivalent to previous line
3117 Both macros require their first argument to be a power of two; they
3118 both compute the number of additional bytes required to bring the
3119 length of the current section up to a multiple of that power of two,
3120 and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
3121 perform the alignment.
3123 If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
3124 is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
3125 second argument is specified, the two macros are equivalent.
3126 Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
3127 \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
3128 except for special purposes.
3130 \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
3131 checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
3132 power of two, or if their second argument generates more than one
3133 byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
3134 thing.
3136 \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
3137 be used within structure definitions:
3139 \c struc mytype2
3141 \c   mt_byte:
3142 \c         resb 1
3143 \c         alignb 2
3144 \c   mt_word:
3145 \c         resw 1
3146 \c         alignb 4
3147 \c   mt_long:
3148 \c         resd 1
3149 \c   mt_str:
3150 \c         resb 32
3152 \c endstruc
3154 This will ensure that the structure members are sensibly aligned
3155 relative to the base of the structure.
3157 A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
3158 beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
3159 in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
3160 section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
3161 boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
3162 check that the section's alignment characteristics are sensible for
3163 the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
3166 \H{tasmcompat} \i{TASM Compatible Preprocessor Directives}
3168 The following preprocessor directives may only be used when TASM
3169 compatibility is turned on using the \c{-t} command line switch
3170 (This switch is described in \k{opt-t}.)
3172 \b\c{%arg}  (see \k{arg})
3174 \b\c{%stacksize}  (see \k{stacksize})
3176 \b\c{%local}  (see \k{local})
3179 \S{arg} \i\c{%arg} Directive
3181 The \c{%arg} directive is used to simplify the handling of
3182 parameters passed on the stack. Stack based parameter passing
3183 is used by many high level languages, including C, C++ and Pascal.
3185 While NASM comes with macros which attempt to duplicate this
3186 functionality (see \k{16cmacro}), the syntax is not particularly
3187 convenient to use and is not TASM compatible. Here is an example
3188 which shows the use of \c{%arg} without any external macros:
3190 \c some_function:
3192 \c     %push     mycontext        ; save the current context
3193 \c     %stacksize large           ; tell NASM to use bp
3194 \c     %arg      i:word, j_ptr:word
3196 \c         mov     ax,[i]
3197 \c         mov     bx,[j_ptr]
3198 \c         add     ax,[bx]
3199 \c         ret
3201 \c     %pop                       ; restore original context
3203 This is similar to the procedure defined in \k{16cmacro} and adds
3204 the value in i to the value pointed to by j_ptr and returns the
3205 sum in the ax register. See \k{pushpop} for an explanation of
3206 \c{push} and \c{pop} and the use of context stacks.
3209 \S{stacksize} \i\c{%stacksize} Directive
3211 The \c{%stacksize} directive is used in conjunction with the
3212 \c{%arg} (see \k{arg}) and the \c{%local} (see \k{local}) directives.
3213 It tells NASM the default size to use for subsequent \c{%arg} and
3214 \c{%local} directives. The \c{%stacksize} directive takes one
3215 required argument which is one of \c{flat}, \c{large} or \c{small}.
3217 \c %stacksize flat
3219 This form causes NASM to use stack-based parameter addressing
3220 relative to \c{ebp} and it assumes that a near form of call was used
3221 to get to this label (i.e. that \c{eip} is on the stack).
3223 \c %stacksize large
3225 This form uses \c{bp} to do stack-based parameter addressing and
3226 assumes that a far form of call was used to get to this address
3227 (i.e. that \c{ip} and \c{cs} are on the stack).
3229 \c %stacksize small
3231 This form also uses \c{bp} to address stack parameters, but it is
3232 different from \c{large} because it also assumes that the old value
3233 of bp is pushed onto the stack (i.e. it expects an \c{ENTER}
3234 instruction). In other words, it expects that \c{bp}, \c{ip} and
3235 \c{cs} are on the top of the stack, underneath any local space which
3236 may have been allocated by \c{ENTER}. This form is probably most
3237 useful when used in combination with the \c{%local} directive
3238 (see \k{local}).
3241 \S{local} \i\c{%local} Directive
3243 The \c{%local} directive is used to simplify the use of local
3244 temporary stack variables allocated in a stack frame. Automatic
3245 local variables in C are an example of this kind of variable. The
3246 \c{%local} directive is most useful when used with the \c{%stacksize}
3247 (see \k{stacksize} and is also compatible with the \c{%arg} directive
3248 (see \k{arg}). It allows simplified reference to variables on the
3249 stack which have been allocated typically by using the \c{ENTER}
3250 instruction (see \k{insENTER} for a description of that instruction).
3251 An example of its use is the following:
3253 \c silly_swap:
3255 \c     %push mycontext             ; save the current context
3256 \c     %stacksize small            ; tell NASM to use bp
3257 \c     %assign %$localsize 0       ; see text for explanation
3258 \c     %local old_ax:word, old_dx:word
3260 \c         enter   %$localsize,0   ; see text for explanation
3261 \c         mov     [old_ax],ax     ; swap ax & bx
3262 \c         mov     [old_dx],dx     ; and swap dx & cx
3263 \c         mov     ax,bx
3264 \c         mov     dx,cx
3265 \c         mov     bx,[old_ax]
3266 \c         mov     cx,[old_dx]
3267 \c         leave                   ; restore old bp
3268 \c         ret                     ;
3270 \c     %pop                        ; restore original context
3272 The \c{%$localsize} variable is used internally by the
3273 \c{%local} directive and \e{must} be defined within the
3274 current context before the \c{%local} directive may be used.
3275 Failure to do so will result in one expression syntax error for
3276 each \c{%local} variable declared. It then may be used in
3277 the construction of an appropriately sized ENTER instruction
3278 as shown in the example.
3280 \H{otherpreproc} \i{Other Preprocessor Directives}
3282 NASM also has preprocessor directives which allow access to
3283 information from external sources. Currently they include:
3285 The following preprocessor directive is supported to allow NASM to
3286 correctly handle output of the cpp C language preprocessor.
3288 \b\c{%line} enables NAsM to correctly handle the output of the cpp
3289 C language preprocessor (see \k{line}).
3291 \b\c{%!} enables NASM to read in the value of an environment variable,
3292 which can then be used in your program (see \k{getenv}).
3294 \S{line} \i\c{%line} Directive
3296 The \c{%line} directive is used to notify NASM that the input line
3297 corresponds to a specific line number in another file.  Typically
3298 this other file would be an original source file, with the current
3299 NASM input being the output of a pre-processor.  The \c{%line}
3300 directive allows NASM to output messages which indicate the line
3301 number of the original source file, instead of the file that is being
3302 read by NASM.
3304 This preprocessor directive is not generally of use to programmers,
3305 by may be of interest to preprocessor authors.  The usage of the
3306 \c{%line} preprocessor directive is as follows:
3308 \c %line nnn[+mmm] [filename]
3310 In this directive, \c{nnn} indentifies the line of the original source
3311 file which this line corresponds to.  \c{mmm} is an optional parameter
3312 which specifies a line increment value; each line of the input file
3313 read in is considered to correspond to \c{mmm} lines of the original
3314 source file.  Finally, \c{filename} is an optional parameter which
3315 specifies the file name of the original source file.
3317 After reading a \c{%line} preprocessor directive, NASM will report
3318 all file name and line numbers relative to the values specified
3319 therein.
3322 \S{getenv} \i\c{%!}\c{<env>}: Read an environment variable.
3324 The \c{%!<env>} directive makes it possible to read the value of an
3325 environment variable at assembly time. This could, for example, be used
3326 to store the contents of an environment variable into a string, which
3327 could be used at some other point in your code.
3329 For example, suppose that you have an environment variable \c{FOO}, and
3330 you want the contents of \c{FOO} to be embedded in your program. You
3331 could do that as follows:
3333 \c %define FOO    %!FOO
3334 \c %define quote   '
3336 \c tmpstr  db      quote FOO quote
3338 At the time of writing, this will generate an "unterminated string"
3339 warning at the time of defining "quote", and it will add a space
3340 before and after the string that is read in. I was unable to find
3341 a simple workaround (although a workaround can be created using a
3342 multi-line macro), so I believe that you will need to either learn how
3343 to create more complex macros, or allow for the extra spaces if you
3344 make use of this feature in that way.
3347 \C{directive} \i{Assembler Directives}
3349 NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
3350 MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
3351 directives. These are described in this chapter.
3353 NASM's directives come in two types: \I{user-level
3354 directives}\e{user-level} directives and \I{primitive
3355 directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
3356 user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
3357 recommend that users use the user-level forms of the directives,
3358 which are implemented as macros which call the primitive forms.
3360 Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
3361 directives are not.
3363 In addition to the universal directives described in this chapter,
3364 each object file format can optionally supply extra directives in
3365 order to control particular features of that file format. These
3366 \I{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
3367 documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
3370 \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
3372 The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
3373 \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
3374 operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
3375 operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
3377 In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
3378 \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
3379 designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
3380 select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
3381 to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
3382 and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
3383 \c{BITS} directive is once again unnecessary.
3385 The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
3386 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
3387 output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
3388 used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
3389 device drivers and boot loader software.
3391 You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
3392 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
3393 assembler will generate incorrect code because it will be writing
3394 code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
3396 When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
3397 data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
3398 addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
3399 true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
3400 using 16-bit data need an 0x66 and those working on 16-bit addresses
3401 need an 0x67.
3403 The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
3404 \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
3405 which has no function other than to call the primitive form.
3407 Note that the space is neccessary, \c{BITS32} will \e{not} work!
3409 \S{USE16 & USE32} \i\c{USE16} & \i\c{USE32}: Aliases for BITS
3411 The `\c{USE16}' and `\c{USE32}' directives can be used in place of
3412 `\c{BITS 16}' and `\c{BITS 32}', for compatibility with other assemblers.
3415 \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
3416 Sections}
3418 \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
3419 directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
3420 which section of the output file the code you write will be
3421 assembled into. In some object file formats, the number and names of
3422 sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
3423 wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
3424 define a new section, if you try to switch to a section that does
3425 not (yet) exist.
3427 The Unix object formats, and the \c{bin} object format (but see
3428 \k{multisec}, all support
3429 the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
3430 for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
3431 format, by contrast, does not recognise these section names as being
3432 special, and indeed will strip off the leading period of any section
3433 name that has one.
3436 \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
3438 The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
3439 functions differently from its primitive form. The primitive form,
3440 \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
3441 one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
3442 defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
3443 \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
3444 it. So the user-level directive
3446 \c         SECTION .text
3448 expands to the two lines
3450 \c %define __SECT__        [SECTION .text]
3451 \c         [SECTION .text]
3453 Users may find it useful to make use of this in their own macros.
3454 For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
3455 usefully rewritten in the following more sophisticated form:
3457 \c %macro  writefile 2+
3459 \c         [section .data]
3461 \c   %%str:        db      %2
3462 \c   %%endstr:
3464 \c         __SECT__
3466 \c         mov     dx,%%str
3467 \c         mov     cx,%%endstr-%%str
3468 \c         mov     bx,%1
3469 \c         mov     ah,0x40
3470 \c         int     0x21
3472 \c %endmacro
3474 This form of the macro, once passed a string to output, first
3475 switches temporarily to the data section of the file, using the
3476 primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
3477 \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
3478 then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
3479 the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
3480 previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
3481 jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
3482 \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
3483 code in any of several separate code sections.
3486 \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
3488 The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
3489 of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
3490 physical section, but at the hypothetical section starting at the
3491 given absolute address. The only instructions you can use in this
3492 mode are the \c{RESB} family.
3494 \c{ABSOLUTE} is used as follows:
3496 \c absolute 0x1A
3498 \c     kbuf_chr    resw    1
3499 \c     kbuf_free   resw    1
3500 \c     kbuf        resw    16
3502 This example describes a section of the PC BIOS data area, at
3503 segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
3504 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
3506 The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
3507 redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
3509 \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
3510 \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
3512 \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
3513 argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
3514 expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
3515 example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
3517 \c         org     100h               ; it's a .COM program
3519 \c         jmp     setup              ; setup code comes last
3521 \c         ; the resident part of the TSR goes here
3522 \c setup:
3523 \c         ; now write the code that installs the TSR here
3525 \c absolute setup
3527 \c runtimevar1     resw    1
3528 \c runtimevar2     resd    20
3530 \c tsr_end:
3532 This defines some variables `on top of' the setup code, so that
3533 after the setup has finished running, the space it took up can be
3534 re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
3535 can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
3536 needs to be made resident.
3539 \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
3541 \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
3542 keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
3543 defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
3544 defined in some other module and needs to be referred to by this
3545 one. Not every object-file format can support external variables:
3546 the \c{bin} format cannot.
3548 The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
3549 argument is the name of a symbol:
3551 \c extern  _printf
3552 \c extern  _sscanf,_fscanf
3554 Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
3555 directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
3556 colon to the symbol name followed by object-format specific text.
3557 For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
3558 default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
3559 by means of the directive
3561 \c extern  _variable:wrt dgroup
3563 The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
3564 only in that it can take only one argument at a time: the support
3565 for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
3567 You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
3568 will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
3569 declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
3572 \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
3574 \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
3575 symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
3576 linker errors, some other module must actually \e{define} the
3577 symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
3578 \i\c{PUBLIC} for this purpose.
3580 The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
3581 the definition of the symbol.
3583 \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
3584 refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
3585 \c{GLOBAL} directive. For example:
3587 \c global _main
3588 \c _main:
3589 \c         ; some code
3591 \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
3592 extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
3593 example, lets you specify whether global data items are functions or
3594 data:
3596 \c global  hashlookup:function, hashtable:data
3598 Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
3599 user-level form only in that it can take only one argument at a
3600 time.
3603 \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
3605 The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
3606 A common variable is much like a global variable declared in the
3607 uninitialised data section, so that
3609 \c common  intvar  4
3611 is similar in function to
3613 \c global  intvar
3614 \c section .bss
3616 \c intvar  resd    1
3618 The difference is that if more than one module defines the same
3619 common variable, then at link time those variables will be
3620 \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
3621 at the same piece of memory.
3623 Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
3624 specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
3625 variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
3626 specify the alignment requirements of a common variable:
3628 \c common  commvar  4:near  ; works in OBJ
3629 \c common  intarray 100:4   ; works in ELF: 4 byte aligned
3631 Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
3632 \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
3633 only one argument at a time.
3636 \H{CPU} \i\c{CPU}: Defining CPU Dependencies
3638 The \i\c{CPU} directive restricts assembly to those instructions which
3639 are available on the specified CPU.
3641 Options are:
3643 \b\c{CPU 8086}          Assemble only 8086 instruction set
3645 \b\c{CPU 186}           Assemble instructions up to the 80186 instruction set
3647 \b\c{CPU 286}           Assemble instructions up to the 286 instruction set
3649 \b\c{CPU 386}           Assemble instructions up to the 386 instruction set
3651 \b\c{CPU 486}           486 instruction set
3653 \b\c{CPU 586}           Pentium instruction set
3655 \b\c{CPU PENTIUM}       Same as 586
3657 \b\c{CPU 686}           P6 instruction set
3659 \b\c{CPU PPRO}          Same as 686
3661 \b\c{CPU P2}            Same as 686
3663 \b\c{CPU P3}            Pentium III (Katmai) instruction sets
3665 \b\c{CPU KATMAI}        Same as P3
3667 \b\c{CPU P4}            Pentium 4 (Willamette) instruction set
3669 \b\c{CPU WILLAMETTE}    Same as P4
3671 \b\c{CPU PRESCOTT}      Prescott instruction set
3673 \b\c{CPU IA64}          IA64 CPU (in x86 mode) instruction set
3675 All options are case insensitive.  All instructions will be selected
3676 only if they apply to the selected CPU or lower.  By default, all
3677 instructions are available.
3680 \C{outfmt} \i{Output Formats}
3682 NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
3683 ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
3684 Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
3685 of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
3686 the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
3687 extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
3689 As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
3690 output file based on the input file name and the chosen output
3691 format. This will be generated by removing the \i{extension}
3692 (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
3693 name, and substituting an extension defined by the output format.
3694 The extensions are given with each format below.
3697 \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
3699 The \c{bin} format does not produce object files: it generates
3700 nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
3701 binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
3702 \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
3703 is also useful for \i{operating system} and \i{boot loader}
3704 development.
3706 The \c{bin} format supports \i{multiple section names}. For details of
3707 how nasm handles sections in the \c{bin} format, see \k{multisec}.
3709 Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
3710 \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
3711 OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
3712 directive.
3714 \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
3715 leaves your file name as it is once the original extension has been
3716 removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
3717 into a binary file called \c{binprog}.
3720 \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
3722 The \c{bin} format provides an additional directive to the list
3723 given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
3724 directive is to specify the origin address which NASM will assume
3725 the program begins at when it is loaded into memory.
3727 For example, the following code will generate the longword
3728 \c{0x00000104}:
3730 \c         org     0x100
3731 \c         dd      label
3732 \c label:
3734 Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
3735 which allows you to jump around in the object file and overwrite
3736 code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
3737 the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
3738 offset which is added to all internal address references within the
3739 section; it does not permit any of the trickery that MASM's version
3740 does. See \k{proborg} for further comments.
3743 \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
3744 Directive\I{SECTION, bin extensions to}
3746 The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
3747 directive to allow you to specify the alignment requirements of
3748 segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
3749 end of the section-definition line. For example,
3751 \c section .data   align=16
3753 switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
3754 aligned on a 16-byte boundary.
3756 The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
3757 section start address must be forced to zero. The alignment value
3758 given may be any power of two.\I{section alignment, in
3759 bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
3762 \S{multisec} \i\c{Multisection}\I{bin, multisection} support for the BIN format.
3764 The \c{bin} format allows the use of multiple sections, of arbitrary names, 
3765 besides the "known" \c{.text}, \c{.data}, and \c{.bss} names.
3767 \b Sections may be designated \i\c{progbits} or \i\c{nobits}. Default 
3768 is \c{progbits} (except \c{.bss}, which defaults to \c{nobits}, 
3769 of course).
3771 \b Sections can be aligned at a specified boundary following the previous 
3772 section with \c{align=}, or at an arbitrary byte-granular position with 
3773 \i\c{start=}.
3775 \b Sections can be given a virtual start address, which will be used 
3776 for the calculation of all memory references within that section 
3777 with \i\c{vstart=}.
3779 \b Sections can be ordered using \i\c{follows=}\c{<section>} or 
3780 \i\c{vfollows=}\c{<section>} as an alternative to specifying an explicit 
3781 start address.
3783 \b Arguments to \c{org}, \c{start}, \c{vstart}, and \c{align=} are 
3784 critical expressions. See \k{crit}. E.g. \c{align=(1 << ALIGN_SHIFT)} 
3785 - \c{ALIGN_SHIFT} must be defined before it is used here.
3787 \b Any code which comes before an explicit \c{SECTION} directive
3788 is directed by default into the \c{.text} section.
3790 \b If an \c{ORG} statement is not given, \c{ORG 0} is used 
3791 by default.
3793 \b The \c{.bss} section will be placed after the last \c{progbits} 
3794 section, unless \c{start=}, \c{vstart=}, \c{follows=}, or \c{vfollows=} 
3795 has been specified.
3797 \b All sections are aligned on dword boundaries, unless a different 
3798 alignment has been specified.
3800 \b Sections may not overlap.
3802 \b Nasm creates the \c{section.<secname>.start} for each section, 
3803 which may be used in your code.
3805 \S{map}\i{Map files}
3807 Map files can be generated in \c{-f bin} format by means of the \c{[map]} 
3808 option. Map types of \c{all} (default), \c{brief}, \c{sections}, \c{segments}, 
3809 or \c{symbols} may be specified. Output may be directed to \c{stdout} 
3810 (default), \c{stderr}, or a specified file. E.g.
3811 \c{[map symbols myfile.map]}. No "user form" exists, the square
3812 brackets must be used.
3815 \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
3817 The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
3818 for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
3819 \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
3820 \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
3822 \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
3824 \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
3825 support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
3826 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
3827 compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
3828 file format.
3830 The \c{obj} format does not define any special segment names: you
3831 can call your segments anything you like. Typical names for segments
3832 in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
3834 If your source file contains code before specifying an explicit
3835 \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
3836 \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
3838 When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
3839 segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
3840 address of the segment. So, for example:
3842 \c segment data
3844 \c dvar:   dw      1234
3846 \c segment code
3848 \c function:
3849 \c         mov     ax,data         ; get segment address of data
3850 \c         mov     ds,ax           ; and move it into DS
3851 \c         inc     word [dvar]     ; now this reference will work
3852 \c         ret
3854 The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
3855 \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
3856 like
3858 \c extern  foo
3860 \c       mov   ax,seg foo            ; get preferred segment of foo
3861 \c       mov   ds,ax
3862 \c       mov   ax,data               ; a different segment
3863 \c       mov   es,ax
3864 \c       mov   ax,[ds:foo]           ; this accesses `foo'
3865 \c       mov   [es:foo wrt data],bx  ; so does this
3868 \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
3869 Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
3871 The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
3872 directive to allow you to specify various properties of the segment
3873 you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
3874 end of the segment-definition line. For example,
3876 \c segment code private align=16
3878 defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
3879 segment, and requires that the portion of it described in this code
3880 module must be aligned on a 16-byte boundary.
3882 The available qualifiers are:
3884 \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
3885 the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
3886 do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
3887 \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
3888 \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
3889 than stuck end-to-end.
3891 \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
3892 of the segment start address must be forced to zero. The alignment
3893 value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
3894 only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
3895 specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
3896 be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
3897 boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
3898 supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
3899 alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
3901 \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
3902 indicates to the linker that segments of the same class should be
3903 placed near each other in the output file. The class name can be any
3904 word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
3906 \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
3907 as an argument, and provides overlay information to an
3908 overlay-capable linker.
3910 \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
3911 the effect of recording the choice in the object file and also
3912 ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
3913 segment is 16-bit or 32-bit respectively.
3915 \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
3916 segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
3917 anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
3918 defines the group if it is not already defined.
3920 \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
3921 having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
3922 are currently known to make sensible use of this feature;
3923 nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
3924 \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
3925 and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
3927 NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
3928 class, no overlay, and \c{USE16}.
3931 \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
3933 The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
3934 single segment register can be used to refer to all the segments in
3935 a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
3936 you can code
3938 \c segment data
3940 \c         ; some data
3942 \c segment bss
3944 \c         ; some uninitialised data
3946 \c group dgroup data bss
3948 which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
3949 \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
3950 name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
3951 \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
3952 dgroup}, depending on which segment value is currently in your
3953 segment register.
3955 If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
3956 segment which is part of a group, then NASM will default to giving
3957 you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
3958 the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
3959 base rather than the segment base.
3961 NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
3962 will generate a warning if you do this. Variables declared in a
3963 segment which is part of more than one group will default to being
3964 relative to the first group that was defined to contain the segment.
3966 A group does not have to contain any segments; you can still make
3967 \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
3968 you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
3969 \c{FLAT} with no segments in it.
3972 \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
3974 Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
3975 not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
3976 object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
3977 segment, group and symbol names that are written to the object file
3978 to be forced to upper case just before being written. Within a
3979 source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
3980 be written entirely in upper case if desired.
3982 \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
3985 \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
3986 importing}\I{symbols, importing from DLLs}
3988 The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
3989 imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
3990 library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
3991 as well as using the \c{IMPORT} directive.
3993 The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
3994 white space, which are (respectively) the name of the symbol you
3995 wish to import and the name of the library you wish to import it
3996 from. For example:
3998 \c     import  WSAStartup wsock32.dll
4000 A third optional parameter gives the name by which the symbol is
4001 known in the library you are importing it from, in case this is not
4002 the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
4003 once you have imported it. For example:
4005 \c     import  asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
4008 \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
4009 exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
4011 The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
4012 be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
4013 NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
4014 using the \c{EXPORT} directive.
4016 \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
4017 symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
4018 optional second parameter (separated by white space from the first)
4019 gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
4020 wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
4021 is the same as the internal name, you may leave the second parameter
4022 off.
4024 Further parameters can be given to define attributes of the exported
4025 symbol. These parameters, like the second, are separated by white
4026 space. If further parameters are given, the external name must also
4027 be specified, even if it is the same as the internal name. The
4028 available attributes are:
4030 \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
4031 resident by the system loader. This is an optimisation for
4032 frequently used symbols imported by name.
4034 \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
4035 does not make use of any initialised data.
4037 \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
4038 parameter words for the case in which the symbol is a call gate
4039 between 32-bit and 16-bit segments.
4041 \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
4042 should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
4043 the desired number.
4045 For example:
4047 \c     export  myfunc
4048 \c     export  myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
4049 \c     export  myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
4050 \c     export  myfunc myfunc resident parm=23 nodata
4053 \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
4054 Point}
4056 \c{OMF} linkers require exactly one of the object files being linked to
4057 define the program entry point, where execution will begin when the
4058 program is run. If the object file that defines the entry point is
4059 assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
4060 special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
4061 begin.
4064 \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
4065 Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
4067 If you declare an external symbol with the directive
4069 \c     extern  foo
4071 then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
4072 \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
4073 module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
4074 \c{foo} you will usually need to do something like
4076 \c         mov     ax,seg foo      ; get preferred segment base
4077 \c         mov     es,ax           ; move it into ES
4078 \c         mov     ax,[es:foo]     ; and use offset `foo' from it
4080 This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
4081 is going to be accessible from a given segment or group, say
4082 \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
4083 simply code
4085 \c         mov     ax,[foo wrt dgroup]
4087 However, having to type this every time you want to access \c{foo}
4088 can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
4089 alternative form
4091 \c     extern  foo:wrt dgroup
4093 This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
4094 \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
4095 now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
4096 \c{foo wrt dgroup}.
4098 This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
4099 to make externals appear to be relative to any group or segment in
4100 your program. It can also be applied to common variables: see
4101 \k{objcommon}.
4104 \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
4105 Directive\I{COMMON, obj extensions to}
4107 The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
4108 common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
4109 specify which your variables should be by the use of the syntax
4111 \c common  nearvar 2:near   ; `nearvar' is a near common
4112 \c common  farvar  10:far   ; and `farvar' is far
4114 Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
4115 OMF specification says that they are declared as a number of
4116 \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
4117 be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
4118 five-byte elements or one ten-byte element.
4120 Some \c{OMF} linkers require the \I{element size, in common
4121 variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
4122 the variable size, to match when resolving common variables declared
4123 in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
4124 the element size on your far common variables. This is done by the
4125 following syntax:
4127 \c common  c_5by2  10:far 5        ; two five-byte elements
4128 \c common  c_2by5  10:far 2        ; five two-byte elements
4130 If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
4131 keyword is not required when an element size is specified, since
4132 only far commons may have element sizes at all. So the above
4133 declarations could equivalently be
4135 \c common  c_5by2  10:5            ; two five-byte elements
4136 \c common  c_2by5  10:2            ; five two-byte elements
4138 In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
4139 also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
4140 (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
4142 \c common  foo     10:wrt dgroup
4143 \c common  bar     16:far 2:wrt data
4144 \c common  baz     24:wrt data:6
4147 \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
4149 The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
4150 suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
4151 Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
4152 \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
4154 \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
4156 Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
4157 \c{COFF} (Common Object File Format) standard, the object files produced
4158 by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
4159 such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
4160 opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
4161 produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
4162 format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
4163 files that Win32 linkers can generate correct output from.
4166 \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
4167 Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
4169 Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
4170 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4171 and properties of sections you declare. Section types and properties
4172 are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
4173 \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
4174 these qualifiers.
4176 The available qualifiers are:
4178 \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
4179 code section. This marks the section as readable and executable, but
4180 not writable, and also indicates to the linker that the type of the
4181 section is code.
4183 \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
4184 analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
4185 writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
4186 section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
4188 \b \c{rdata} declares an initialised data section that is readable
4189 but not writable. Microsoft compilers use this section to place
4190 constants in it.
4192 \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
4193 which is not included in the executable file by the linker, but may
4194 (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
4195 declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
4196 linker to interpret the contents of the section as command-line
4197 options.
4199 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4200 \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
4201 sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
4202 specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
4203 request a greater section alignment than this. If alignment is not
4204 explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
4205 sections, 8-byte alignment for rdata sections and 4-byte alignment
4206 for data (and BSS) sections.
4207 Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
4208 alignment), though the value does not matter.
4210 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4211 qualifiers are:
4213 \c section .text    code  align=16
4214 \c section .data    data  align=4
4215 \c section .rdata   rdata align=8
4216 \c section .bss     bss   align=4
4218 Any other section name is treated by default like \c{.text}.
4221 \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
4223 The \c{coff} output type produces \c{COFF} object files suitable for
4224 linking with the \i{DJGPP} linker.
4226 \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4228 The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
4229 directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
4230 the \c{info} section type are not supported.
4233 \H{elffmt} \i\c{elf}: \I{ELF}\I{linux, elf}\i{Executable and Linkable
4234 Format} Object Files
4236 The \c{elf} output format generates \c{ELF32} (Executable and Linkable
4237 Format) object files, as used by Linux as well as \i{Unix System V},
4238 including \i{Solaris x86}, \i{UnixWare} and \i{SCO Unix}. \c{elf}
4239 provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4242 \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
4243 Directive\I{SECTION, elf extensions to}
4245 Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
4246 information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
4247 and properties of sections you declare. Section types and properties
4248 are generated automatically by NASM for the \i{standard section
4249 names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
4250 overridden by these qualifiers.
4252 The available qualifiers are:
4254 \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
4255 memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
4256 which is not, such as an informational or comment section.
4258 \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
4259 permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
4260 which should not.
4262 \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
4263 when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
4264 not.
4266 \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
4267 stored in the object file: an ordinary code or data section, for
4268 example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
4269 contents given, such as a BSS section.
4271 \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
4272 \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
4273 requirements of the section.
4275 The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
4276 qualifiers are:
4278 \c section .text    progbits  alloc  exec    nowrite  align=16
4279 \c section .rodata  progbits  alloc  noexec  nowrite  align=4
4280 \c section .data    progbits  alloc  noexec  write    align=4
4281 \c section .bss     nobits    alloc  noexec  write    align=4
4282 \c section other    progbits  alloc  noexec  nowrite  align=1
4284 (Any section name other than \c{.text}, \c{.rodata}, \c{.data} and
4285 \c{.bss} is treated by default like \c{other} in the above code.)
4288 \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
4289 Symbols and \i\c{WRT}
4291 The \c{ELF} specification contains enough features to allow
4292 position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
4293 shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
4294 be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
4295 object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
4297 Since \c{ELF} does not support segment-base references, the \c{WRT}
4298 operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
4299 \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
4300 namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
4301 types.
4303 \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
4304 right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
4305 types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
4306 \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
4308 \b Referring to the symbol marking the global offset table base
4309 using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
4310 beginning of the current section to the global offset table.
4311 (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
4312 refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
4313 result to get the real address of the GOT.
4315 \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
4316 ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
4317 the specified location, so that adding on the address of the GOT
4318 would give the real address of the location you wanted.
4320 \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
4321 causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
4322 address of the symbol, and the reference gives the distance from the
4323 beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
4324 the GOT, load from the resulting address, and end up with the
4325 address of the symbol.
4327 \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
4328 linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
4329 and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
4330 only use this in contexts which would generate a PC-relative
4331 relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
4332 \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
4333 entries absolutely.
4335 \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
4336 write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
4337 relative to the start of the section and then adding on the offset
4338 to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
4339 the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
4340 peculiarity of the dynamic linker.
4342 A fuller explanation of how to use these relocation types to write
4343 shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
4346 \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
4347 elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
4349 \c{ELF} object files can contain more information about a global symbol
4350 than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
4351 specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
4352 types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
4353 merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
4354 program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
4355 supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
4356 to specify these features.
4358 You can specify whether a global variable is a function or a data
4359 object by suffixing the name with a colon and the word
4360 \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
4361 \c{data}.) For example:
4363 \c global   hashlookup:function, hashtable:data
4365 exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
4366 \c{hashtable} as a data object.
4368 You can also specify the size of the data associated with the
4369 symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
4370 forward references) after the type specifier. Like this:
4372 \c global  hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
4374 \c hashtable:
4375 \c         db this,that,theother  ; some data here
4376 \c .end:
4378 This makes NASM automatically calculate the length of the table and
4379 place that information into the \c{ELF} symbol table.
4381 Declaring the type and size of global symbols is necessary when
4382 writing shared library code. For more information, see
4383 \k{picglobal}.
4386 \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive
4387 \I{COMMON, elf extensions to}
4389 \c{ELF} also allows you to specify alignment requirements \I{common
4390 variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
4391 common variables. This is done by putting a number (which must be a
4392 power of two) after the name and size of the common variable,
4393 separated (as usual) by a colon. For example, an array of
4394 doublewords would benefit from 4-byte alignment:
4396 \c common  dwordarray 128:4
4398 This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
4399 requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
4402 \S{elf16} 16-bit code and ELF
4403 \I{ELF, 16-bit code and}
4405 The \c{ELF32} specification doesn't provide relocations for 8- and
4406 16-bit values, but the GNU \c{ld} linker adds these as an extension.
4407 NASM can generate GNU-compatible relocations, to allow 16-bit code to
4408 be linked as ELF using GNU \c{ld}. If NASM is used with the
4409 \c{-w+gnu-elf-extensions} option, a warning is issued when one of
4410 these relocations is generated.
4412 \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\I{linux, a.out}\c{a.out} Object Files
4414 The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form used
4415 by early Linux systems (current Linux systems use ELF, see
4416 \k{elffmt}.) These differ from other \c{a.out} object files in that
4417 the magic number in the first four bytes of the file is
4418 different; also, some implementations of \c{a.out}, for example
4419 NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
4420 implementation does not.
4422 \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4424 \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
4425 directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
4426 extensions to any standard directives. It supports only the three
4427 \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4430 \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
4431 \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
4433 The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
4434 used by the various free \c{BSD Unix} clones, \c{NetBSD}, \c{FreeBSD}
4435 and \c{OpenBSD}. For simple object files, this object format is exactly
4436 the same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
4437 of the file. However, the \c{aoutb} format supports
4438 \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
4439 format, so you can use it to write \c{BSD} \i{shared libraries}.
4441 \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4443 \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
4444 only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
4445 and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
4446 \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
4447 See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
4449 \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
4450 directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
4451 this.
4454 \H{as86fmt} \c{as86}: \i{Minix}/Linux\I{linux, as86} \i\c{as86} Object Files
4456 The Minix/Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard
4457 object file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
4458 something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
4459 file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
4460 itself \c{a.out}.
4462 NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
4463 \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
4465 \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
4466 of view). It supports no special directives, no special symbols, no
4467 use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
4468 directives. It supports only the three \i{standard section names}
4469 \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4472 \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
4473 Format}
4475 The \c{rdf} output format produces \c{RDOFF} object files. \c{RDOFF}
4476 (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
4477 format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
4478 format the internal structure of the assembler.
4480 \c{RDOFF} is not used by any well-known operating systems. Those
4481 writing their own systems, however, may well wish to use \c{RDOFF}
4482 as their object format, on the grounds that it is designed primarily
4483 for simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
4485 The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
4486 both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
4487 a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an \c{RDF} static-library
4488 manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
4489 execute an RDF executable under Linux.
4491 \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
4492 \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
4495 \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
4497 \c{RDOFF} contains a mechanism for an object file to demand a given
4498 library to be linked to the module, either at load time or run time.
4499 This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
4500 which is the name of the module:
4502 \c     library  mylib.rdl
4505 \S{rdfmod} Specifying a Module Name: The \i\c{MODULE} Directive
4507 Special \c{RDOFF} header record is used to store the name of the module.
4508 It can be used, for example, by run-time loader to perform dynamic
4509 linking. \c{MODULE} directive takes one argument which is the name
4510 of current module:
4512 \c     module  mymodname
4514 Note that when you statically link modules and tell linker to strip
4515 the symbols from output file, all module names will be stripped too.
4516 To avoid it, you should start module names with \I{$, prefix}\c{$}, like:
4518 \c     module  $kernel.core
4521 \S{rdfglob} \c{rdf} Extensions to the \c{GLOBAL} directive\I{GLOBAL,
4522 rdf extensions to}
4524 \c{RDOFF} global symbols can contain additional information needed by
4525 the static linker. You can mark a global symbol as exported, thus
4526 telling the linker do not strip it from target executable or library
4527 file. Like in \c{ELF}, you can also specify whether an exported symbol
4528 is a procedure (function) or data object.
4530 Suffixing the name with a colon and the word \i\c{export} you make the
4531 symbol exported:
4533 \c     global  sys_open:export
4535 To specify that exported symbol is a procedure (function), you add the
4536 word \i\c{proc} or \i\c{function} after declaration:
4538 \c     global  sys_open:export proc
4540 Similarly, to specify exported data object, add the word \i\c{data}
4541 or \i\c{object} to the directive:
4543 \c     global  kernel_ticks:export data
4546 \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
4548 The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
4549 configuration. If you are building your own NASM executable from the
4550 sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
4551 compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
4553 The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
4554 it outputs a text file which contains a complete list of all the
4555 transactions between the main body of NASM and the output-format
4556 back end module. It is primarily intended to aid people who want to
4557 write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
4558 of the various requests the main program makes of the output driver,
4559 and in what order they happen.
4561 For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
4563 \c nasm -f dbg filename.asm
4565 which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
4566 However, this will not work well on files which were designed for a
4567 different object format, because each object format defines its own
4568 macros (usually user-level forms of directives), and those macros
4569 will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
4570 useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
4571 native object format selected:
4573 \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
4574 \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
4576 This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
4577 \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
4578 directives are converted into primitive form correctly. Then the
4579 preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
4580 the final diagnostic output.
4582 This workaround will still typically not work for programs intended
4583 for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
4584 directives have side effects of defining the segment and group names
4585 as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
4586 assemble. You will have to work around that by defining the symbols
4587 yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
4588 \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
4590 \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
4591 them all to its output file.
4594 \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
4596 This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
4597 when writing 16-bit code to run under \c{MS-DOS} or \c{Windows 3.x}. It
4598 covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
4599 how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
4600 language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
4603 \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
4605 Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
4606 file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
4607 required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
4608 also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
4609 support the \c{.COM} format.
4611 In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
4612 format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
4613 them together using a linker. However, NASM also supports the direct
4614 generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
4615 format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
4616 header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
4617 Yann Guidon for contributing the code for this.
4619 NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
4620 future releases.
4623 \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
4625 This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
4626 by linking \c{.OBJ} files together.
4628 Most 16-bit programming language packages come with a suitable
4629 linker; if you have none of these, there is a free linker called
4630 \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
4631 \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
4632 An LZH archiver can be found at
4633 \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
4634 There is another `free' linker (though this one doesn't come with
4635 sources) called \i{FREELINK}, available from
4636 \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
4637 A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
4638 \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
4639 A fourth linker, \i\c{ALINK}, written by Anthony A.J. Williams, is
4640 available at \W{http://alink.sourceforge.net}\i\c{alink.sourceforge.net}.
4642 When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
4643 ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
4644 \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
4645 \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
4646 point, the linker will not know what value to give the entry-point
4647 field in the output file header; if more than one defines a start
4648 point, the linker will not know \e{which} value to use.
4650 An example of a NASM source file which can be assembled to a
4651 \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
4652 demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
4653 the segment registers, and declaring a start point. This file is
4654 also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
4655 the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
4657 \c segment code
4659 \c ..start:
4660 \c         mov     ax,data
4661 \c         mov     ds,ax
4662 \c         mov     ax,stack
4663 \c         mov     ss,ax
4664 \c         mov     sp,stacktop
4666 This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
4667 segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
4668 the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
4669 for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
4670 situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
4671 between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
4672 execute on.
4674 Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
4675 beginning of this code, which means that will be the entry point
4676 into the resulting executable file.
4678 \c         mov     dx,hello
4679 \c         mov     ah,9
4680 \c         int     0x21
4682 The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
4683 greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
4684 \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
4685 full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
4687 \c         mov     ax,0x4c00
4688 \c         int     0x21
4690 This terminates the program using another DOS system call.
4692 \c segment data
4694 \c hello:  db      'hello, world', 13, 10, '$'
4696 The data segment contains the string we want to display.
4698 \c segment stack stack
4699 \c         resb 64
4700 \c stacktop:
4702 The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
4703 uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
4704 The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
4705 \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
4706 necessary to the correct running of the program, but linkers are
4707 likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
4708 type \c{STACK}.
4710 The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
4711 its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
4712 world' and then exit.
4715 \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
4717 The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
4718 build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
4719 a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
4720 can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
4721 that you can use the \c{bin} output format to directly generate
4722 \c{.EXE} files.
4724 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
4725 subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
4726 macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
4728 To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
4729 using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
4730 your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
4731 (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
4732 write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
4733 standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
4734 the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
4735 which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
4736 are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
4738 In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
4739 like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
4740 from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
4741 program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
4742 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
4743 directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
4744 explicitly issue one of your own.
4746 You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
4747 since this would require a relocation in the header, and things
4748 would get a lot more complicated. So you should get your segment
4749 base by copying it out of \c{CS} instead.
4751 On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
4752 point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
4753 size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
4754 change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
4755 \c{EXE_stack 64}.
4757 A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
4758 given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
4759 \c{binexe.asm}.
4762 \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
4764 While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
4765 ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
4766 pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
4767 output format.
4770 \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
4772 \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
4773 segment (though the segment may change). Execution then begins at
4774 \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
4775 write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
4776 like
4778 \c         org 100h
4780 \c section .text
4782 \c start:
4783 \c         ; put your code here
4785 \c section .data
4787 \c         ; put data items here
4789 \c section .bss
4791 \c         ; put uninitialised data here
4793 The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
4794 you can declare data or BSS items before beginning to write code if
4795 you want to and the code will still end up at the front of the file
4796 where it belongs.
4798 The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
4799 \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
4800 to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
4801 this will be free memory when the program is run. Therefore you
4802 should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
4803 run.
4805 To assemble the above program, you should use a command line like
4807 \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
4809 The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
4810 explicit output file name were specified, so you have to override it
4811 and give the desired file name.
4814 \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
4816 If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
4817 may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
4818 into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
4819 capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
4820 or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
4821 transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
4822 file.
4824 If you do this, you need to take care of several things:
4826 \b The first object file containing code should start its code
4827 segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
4828 code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
4829 segment, so that the linker or converter program does not have to
4830 adjust address references within the file when generating the
4831 \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
4832 purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
4833 \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
4834 in MASM-compatible assemblers.
4836 \b You don't need to define a stack segment.
4838 \b All your segments should be in the same group, so that every time
4839 your code or data references a symbol offset, all offsets are
4840 relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
4841 file is loaded, all the segment registers contain the same value.
4844 \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
4846 \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
4847 similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
4848 rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
4849 using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
4850 since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
4851 using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
4852 your code segment.
4854 \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
4855 the various routines inside the driver which do the work. This
4856 structure should be defined at the start of the code segment, even
4857 though it is not actually code.
4859 For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
4860 which has to go in the header structure, a list of books is given in
4861 the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
4862 \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
4865 \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
4867 This section covers the basics of writing assembly routines that
4868 call, or are called from, C programs. To do this, you would
4869 typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
4870 with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
4873 \S{16cunder} External Symbol Names
4875 \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
4876 convention that the names of all global symbols (functions or data)
4877 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
4878 appears in the C program. So, for example, the function a C
4879 programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
4880 programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
4881 programs, you can define symbols without a leading underscore, and
4882 not have to worry about name clashes with C symbols.
4884 If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
4885 replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
4887 \c %macro  cglobal 1
4889 \c   global  _%1
4890 \c   %define %1 _%1
4892 \c %endmacro
4894 \c %macro  cextern 1
4896 \c   extern  _%1
4897 \c   %define %1 _%1
4899 \c %endmacro
4901 (These forms of the macros only take one argument at a time; a
4902 \c{%rep} construct could solve this.)
4904 If you then declare an external like this:
4906 \c cextern printf
4908 then the macro will expand it as
4910 \c extern  _printf
4911 \c %define printf _printf
4913 Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
4914 the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
4916 The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
4917 before defining the symbol in question, but you would have had to do
4918 that anyway if you used \c{GLOBAL}.
4920 Also see \k{opt-pfix}.
4922 \S{16cmodels} \i{Memory Models}
4924 NASM contains no mechanism to support the various C memory models
4925 directly; you have to keep track yourself of which one you are
4926 writing for. This means you have to keep track of the following
4927 things:
4929 \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
4930 functions are near. This means that function pointers, when stored
4931 in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
4932 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
4933 never changes its value, and always gives the segment part of the
4934 full function address), and that functions are called using ordinary
4935 near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
4936 NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
4937 should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
4938 should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
4940 \b In models using more than one code segment (medium, large and
4941 huge), functions are far. This means that function pointers are 32
4942 bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
4943 segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
4944 \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
4945 therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
4946 \c{CALL FAR} to call external routines.
4948 \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
4949 data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
4950 \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
4951 segment part of the full data item address).
4953 \b In models using more than one data segment (compact, large and
4954 huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
4955 followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
4956 modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
4957 \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
4958 pointers you are passed.
4960 \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
4961 size. In all other memory models, you can access the whole of a data
4962 item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
4963 are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
4964 you have to be more careful of your pointer arithmetic.
4966 \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
4967 segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
4968 segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
4969 so that functions' local variables (which are stored on the stack)
4970 and global data items can both be accessed easily without changing
4971 \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
4972 segments. However, some memory models (though not the standard
4973 ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
4974 same value to be removed. Be careful about functions' local
4975 variables in this latter case.
4977 In models with a single code segment, the segment is called
4978 \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
4979 to be linked into the same place as the main code segment. In models
4980 with a single data segment, or with a default data segment, it is
4981 called \i\c{_DATA}.
4984 \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
4986 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
4987 16-bit programs is as follows. In the following description, the
4988 words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
4989 doing the calling and the function which gets called.
4991 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
4992 after another, in reverse order (right to left, so that the first
4993 argument specified to the function is pushed last).
4995 \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
4996 to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
4997 memory model.
4999 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5000 actually necessary, in functions which do not need to access their
5001 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5002 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5003 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5004 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5005 any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
5006 a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
5008 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5009 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5010 pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5011 return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
5012 (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
5013 a large-model (far) function, the segment part of the return address
5014 lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
5015 leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
5016 accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
5017 successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
5018 which takes a variable number of parameters, the pushing of the
5019 parameters in reverse order means that the function knows where to
5020 find its first parameter, which tells it the number and type of the
5021 remaining ones.
5023 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5024 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5025 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5027 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5028 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5029 of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
5030 compiler) returned in \c{ST0}.
5032 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5033 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5034 value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
5035 memory model.
5037 \b When the caller regains control from the callee, the function
5038 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5039 constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
5040 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5041 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5042 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5043 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5044 removing.
5046 It is instructive to compare this calling convention with that for
5047 Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
5048 convention, since no functions have variable numbers of parameters.
5049 Therefore the callee knows how many parameters it should have been
5050 passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
5051 passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
5052 instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
5053 parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
5054 which means that a compiler can give better guarantees about
5055 sequence points without performance suffering.
5057 Thus, you would define a function in C style in the following way.
5058 The following example is for small model:
5060 \c global  _myfunc
5062 \c _myfunc:
5063 \c         push    bp
5064 \c         mov     bp,sp
5065 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5066 \c         mov     bx,[bp+4]       ; first parameter to function
5068 \c         ; some more code
5070 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5071 \c         pop     bp
5072 \c         ret
5074 For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
5075 and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
5076 \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
5077 the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
5078 the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
5079 stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
5081 At the other end of the process, to call a C function from your
5082 assembly code, you would do something like this:
5084 \c extern  _printf
5086 \c       ; and then, further down...
5088 \c       push    word [myint]        ; one of my integer variables
5089 \c       push    word mystring       ; pointer into my data segment
5090 \c       call    _printf
5091 \c       add     sp,byte 4           ; `byte' saves space
5093 \c       ; then those data items...
5095 \c segment _DATA
5097 \c myint         dw    1234
5098 \c mystring      db    'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5100 This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
5101 code
5103 \c     int myint = 1234;
5104 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5106 In large model, the function-call code might look more like this. In
5107 this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
5108 base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
5109 it first.
5111 \c       push    word [myint]
5112 \c       push    word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5113 \c       push    word mystring       ; ... offset of "mystring"
5114 \c       call    far _printf
5115 \c       add    sp,byte 6
5117 The integer value still takes up one word on the stack, since large
5118 model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
5119 argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
5120 and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
5121 should be stored second in memory, and therefore must be pushed
5122 first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
5123 than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
5124 example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
5125 functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
5126 increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
5127 word of parameters.
5130 \S{16cdata} Accessing Data Items
5132 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5133 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5134 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5135 in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5136 accessed from assembler as
5138 \c extern _i
5140 \c         mov ax,[_i]
5142 And to declare your own integer variable which C programs can access
5143 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5144 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5146 \c global  _j
5148 \c _j      dw      0
5150 To access a C array, you need to know the size of the components of
5151 the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
5152 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5153 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
5154 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5155 element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
5156 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
5157 \c{float}, and 8 for \c{double}.
5159 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5160 the base of the structure to the field you are interested in. You
5161 can either do this by converting the C structure definition into a
5162 NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
5163 one offset and using just that.
5165 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5166 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5167 alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
5168 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5169 Typically, you might find that a structure like
5171 \c struct {
5172 \c     char c;
5173 \c     int i;
5174 \c } foo;
5176 might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
5177 would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
5178 feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
5179 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5180 out how your own compiler does it.
5183 \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
5185 Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
5186 directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
5187 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5188 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5189 the work involved in keeping track of the calling convention.
5191 (An alternative, TASM compatible form of \c{arg} is also now built
5192 into NASM's preprocessor. See \k{tasmcompat} for details.)
5194 An example of an assembly function using the macro set is given
5195 here:
5197 \c proc    _nearproc
5199 \c %$i     arg
5200 \c %$j     arg
5201 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5202 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5203 \c         add     ax,[bx]
5205 \c endproc
5207 This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
5208 the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5209 integer. It returns \c{i + *j}.
5211 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5212 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5213 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5214 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5215 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5216 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5217 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5219 The macro set produces code for near functions (tiny, small and
5220 compact-model code) by default. You can have it generate far
5221 functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
5222 \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
5223 instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
5224 point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
5225 dependency on whether data pointers are far or not.
5227 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5228 argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
5229 many function parameters will be of type \c{int}.
5231 The large-model equivalent of the above function would look like this:
5233 \c %define FARCODE
5235 \c proc    _farproc
5237 \c %$i     arg
5238 \c %$j     arg     4
5239 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5240 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5241 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5242 \c         add     ax,[bx]
5244 \c endproc
5246 This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
5247 parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
5248 load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
5251 \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
5253 Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
5254 interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
5256 \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
5257 not required for Pascal.
5259 \b The memory model is always large: functions are far, data
5260 pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
5261 (Actually, some functions are near, but only those functions that
5262 are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
5263 assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
5264 assembly routines are able to call, are far.) However, all static
5265 data declared in a Pascal program goes into the default data
5266 segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
5267 when control is passed to your assembly code. The only things that
5268 do not live in the default data segment are local variables (they
5269 live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
5270 data \e{pointers}, however, are far.
5272 \b The function calling convention is different - described below.
5274 \b Some data types, such as strings, are stored differently.
5276 \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
5277 use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
5278 it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
5281 \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
5283 \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
5284 convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
5285 the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
5286 used to denote the function doing the calling and the function which
5287 gets called.
5289 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5290 after another, in normal order (left to right, so that the first
5291 argument specified to the function is pushed first).
5293 \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
5294 control to the callee.
5296 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5297 actually necessary, in functions which do not need to access their
5298 parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
5299 be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
5300 the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
5301 of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
5302 any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
5303 \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5305 \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
5306 The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
5307 pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
5308 return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
5309 parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
5310 function, since it was pushed last, is accessible at this offset
5311 from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
5313 \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
5314 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5315 accessible at negative offsets from \c{BP}.
5317 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5318 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
5319 of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
5320 Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
5321 type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
5322 To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
5323 to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
5324 places the returned string value at that location. The pointer is
5325 not a parameter, and should not be removed from the stack by the
5326 \c{RETF} instruction.
5328 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
5329 \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5330 value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
5331 \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
5332 taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
5333 to be removed from the stack as a side effect of the return
5334 instruction.
5336 \b When the caller regains control from the callee, the function
5337 parameters have already been removed from the stack, so it needs to
5338 do nothing further.
5340 Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
5341 \c{Integer}-type parameters, in the following way:
5343 \c global  myfunc
5345 \c myfunc: push    bp
5346 \c         mov     bp,sp
5347 \c         sub     sp,0x40         ; 64 bytes of local stack space
5348 \c         mov     bx,[bp+8]       ; first parameter to function
5349 \c         mov     bx,[bp+6]       ; second parameter to function
5351 \c         ; some more code
5353 \c         mov     sp,bp           ; undo "sub sp,0x40" above
5354 \c         pop     bp
5355 \c         retf    4               ; total size of params is 4
5357 At the other end of the process, to call a Pascal function from your
5358 assembly code, you would do something like this:
5360 \c extern  SomeFunc
5362 \c        ; and then, further down...
5364 \c        push   word seg mystring   ; Now push the segment, and...
5365 \c        push   word mystring       ; ... offset of "mystring"
5366 \c        push   word [myint]        ; one of my variables
5367 \c        call   far SomeFunc
5369 This is equivalent to the Pascal code
5371 \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
5372 \c     SomeFunc(@mystring, myint);
5375 \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
5376 Name Restrictions
5378 Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
5379 different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
5380 reading and understanding the various information contained in a
5381 real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
5382 intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
5383 restrictions:
5385 \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
5386 either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
5388 \b Initialised data must be in a segment whose name is either
5389 \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
5391 \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
5392 \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
5394 \b Any other segments in the object file are completely ignored.
5395 \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
5398 \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
5400 The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
5401 be used to simplify writing functions to be called from Pascal
5402 programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
5403 definition ensures that functions are far (it implies
5404 \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
5405 generated with an operand.
5407 Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
5408 argument offsets; you must declare your function's arguments in
5409 reverse order. For example:
5411 \c %define PASCAL
5413 \c proc    _pascalproc
5415 \c %$j     arg 4
5416 \c %$i     arg
5417 \c         mov     ax,[bp + %$i]
5418 \c         mov     bx,[bp + %$j]
5419 \c         mov     es,[bp + %$j + 2]
5420 \c         add     ax,[bx]
5422 \c endproc
5424 This defines the same routine, conceptually, as the example in
5425 \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
5426 and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
5427 and the contents of the pointer. The only difference between this
5428 code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
5429 instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
5430 reverse order.
5433 \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
5435 This chapter attempts to cover some of the common issues involved
5436 when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
5437 linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
5438 \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
5439 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
5440 shared libraries.
5442 Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
5443 \c{Win32}, \c{DJGPP} or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat
5444 memory model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
5445 and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
5446 address space no matter what segment you work relative to, and that
5447 you should ignore all segment registers completely. When writing
5448 flat-model application code, you never need to use a segment
5449 override or modify any segment register, and the code-section
5450 addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
5451 space as the data-section addresses you access your variables by and
5452 the stack-section addresses you access local variables and procedure
5453 parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
5454 offset part.
5457 \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
5459 A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
5460 programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
5461 memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
5464 \S{32cunder} External Symbol Names
5466 Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
5467 compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
5468 they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
5469 appears in the C program. However, not all of them do: the \c{ELF}
5470 specification states that C symbols do \e{not} have a leading
5471 underscore on their assembly-language names.
5473 The older Linux \c{a.out} C compiler, all \c{Win32} compilers,
5474 \c{DJGPP}, and \c{NetBSD} and \c{FreeBSD}, all use the leading
5475 underscore; for these compilers, the macros \c{cextern} and
5476 \c{cglobal}, as given in \k{16cunder}, will still work. For \c{ELF},
5477 though, the leading underscore should not be used.
5479 See also \k{opt-pfix}.
5481 \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
5483 \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
5484 calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
5485 following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
5486 to denote the function doing the calling and the function which gets
5487 called.
5489 \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
5490 after another, in reverse order (right to left, so that the first
5491 argument specified to the function is pushed last).
5493 \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
5494 control to the callee.
5496 \b The callee receives control, and typically (although this is not
5497 actually necessary, in functions which do not need to access their
5498 parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
5499 to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
5500 on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
5501 part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
5502 by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
5503 \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
5505 \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
5506 The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
5507 it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
5508 address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
5509 that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
5510 it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
5511 others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
5512 such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
5513 pushing of the parameters in reverse order means that the function
5514 knows where to find its first parameter, which tells it the number
5515 and type of the remaining ones.
5517 \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
5518 allocate space on the stack for local variables, which will then be
5519 accessible at negative offsets from \c{EBP}.
5521 \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
5522 leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
5523 of the value. Floating-point results are typically returned in
5524 \c{ST0}.
5526 \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
5527 \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
5528 value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
5530 \b When the caller regains control from the callee, the function
5531 parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
5532 constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
5533 slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
5534 called with the wrong number of parameters due to a prototype
5535 mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
5536 the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
5537 removing.
5539 There is an alternative calling convention used by Win32 programs
5540 for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
5541 Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
5542 calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
5543 Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
5544 parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
5545 still pushed in right-to-left order.
5547 Thus, you would define a function in C style in the following way:
5549 \c global  _myfunc
5551 \c _myfunc:
5552 \c         push    ebp
5553 \c         mov     ebp,esp
5554 \c         sub     esp,0x40        ; 64 bytes of local stack space
5555 \c         mov     ebx,[ebp+8]     ; first parameter to function
5557 \c         ; some more code
5559 \c         leave                   ; mov esp,ebp / pop ebp
5560 \c         ret
5562 At the other end of the process, to call a C function from your
5563 assembly code, you would do something like this:
5565 \c extern  _printf
5567 \c         ; and then, further down...
5569 \c         push    dword [myint]   ; one of my integer variables
5570 \c         push    dword mystring  ; pointer into my data segment
5571 \c         call    _printf
5572 \c         add     esp,byte 8      ; `byte' saves space
5574 \c         ; then those data items...
5576 \c segment _DATA
5578 \c myint       dd   1234
5579 \c mystring    db   'This number -> %d <- should be 1234',10,0
5581 This piece of code is the assembly equivalent of the C code
5583 \c     int myint = 1234;
5584 \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
5587 \S{32cdata} Accessing Data Items
5589 To get at the contents of C variables, or to declare variables which
5590 C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
5591 \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
5592 in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
5593 accessed from assembler as
5595 \c           extern _i
5596 \c           mov eax,[_i]
5598 And to declare your own integer variable which C programs can access
5599 as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
5600 the \c{_DATA} segment, if necessary):
5602 \c           global _j
5603 \c _j        dd 0
5605 To access a C array, you need to know the size of the components of
5606 the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
5607 a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
5608 \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
5609 by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
5610 element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
5611 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
5612 \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
5613 are also 4 bytes long.
5615 To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
5616 the base of the structure to the field you are interested in. You
5617 can either do this by converting the C structure definition into a
5618 NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
5619 one offset and using just that.
5621 To do either of these, you should read your C compiler's manual to
5622 find out how it organises data structures. NASM gives no special
5623 alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
5624 have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
5625 Typically, you might find that a structure like
5627 \c struct {
5628 \c     char c;
5629 \c     int i;
5630 \c } foo;
5632 might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
5633 would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
5634 feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
5635 using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
5636 out how your own compiler does it.
5639 \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
5641 Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
5642 directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
5643 \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
5644 used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
5645 the work involved in keeping track of the calling convention.
5647 An example of an assembly function using the macro set is given
5648 here:
5650 \c proc    _proc32
5652 \c %$i     arg
5653 \c %$j     arg
5654 \c         mov     eax,[ebp + %$i]
5655 \c         mov     ebx,[ebp + %$j]
5656 \c         add     eax,[ebx]
5658 \c endproc
5660 This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
5661 first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
5662 integer. It returns \c{i + *j}.
5664 Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
5665 expansion, and since the label before the macro call gets prepended
5666 to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
5667 \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
5668 used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
5669 by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
5670 in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
5672 \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
5673 argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
5674 many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
5677 \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
5678 Libraries}
5680 \c{ELF} replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
5681 because it contains support for \i{position-independent code}
5682 (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
5683 supports the \c{ELF} position-independent code features, so you can
5684 write Linux \c{ELF} shared libraries in NASM.
5686 \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
5687 a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
5688 format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
5689 can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
5691 The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
5692 the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
5693 of the running process. The contents of the library's code section
5694 must therefore not depend on where it is loaded in memory.
5696 Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
5697 this:
5699 \c         mov     eax,[myvar]             ; WRONG
5701 Instead, the linker provides an area of memory called the
5702 \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
5703 constant distance from your library's code, so if you can find out
5704 where your library is loaded (which is typically done using a
5705 \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
5706 GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
5707 linker-generated entries in the GOT.
5709 The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
5710 restrictions: since the data section is writable, it has to be
5711 copied into memory anyway rather than just paged in from the library
5712 file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
5713 you can put ordinary types of relocation in the data section without
5714 too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
5717 \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
5719 Each code module in your shared library should define the GOT as an
5720 external symbol:
5722 \c extern  _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
5723 \c extern  __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
5725 At the beginning of any function in your shared library which plans
5726 to access your data or BSS sections, you must first calculate the
5727 address of the GOT. This is typically done by writing the function
5728 in this form:
5730 \c func:   push    ebp
5731 \c         mov     ebp,esp
5732 \c         push    ebx
5733 \c         call    .get_GOT
5734 \c .get_GOT:
5735 \c         pop     ebx
5736 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
5738 \c         ; the function body comes here
5740 \c         mov     ebx,[ebp-4]
5741 \c         mov     esp,ebp
5742 \c         pop     ebp
5743 \c         ret
5745 (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
5746 second leading underscore.)
5748 The first two lines of this function are simply the standard C
5749 prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
5750 standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
5751 line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
5752 libraries use this register to store the address of the GOT.
5754 The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
5755 two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
5756 of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
5757 the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
5758 relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
5759 of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
5760 With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
5761 referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
5762 assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
5763 section. (Actually, \c{ELF} encodes it as the offset from the operand
5764 field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
5765 deliberately, so you do things the same way for both \c{ELF} and
5766 \c{BSD}.) So the instruction then \e{adds} the beginning of the section,
5767 to get the real address of the GOT, and subtracts the value of
5768 \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
5769 that instruction has finished, \c{EBX} contains the address of the GOT.
5771 If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
5772 obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
5773 those three instructions into a macro and safely ignore them:
5775 \c %macro  get_GOT 0
5777 \c         call    %%getgot
5778 \c   %%getgot:
5779 \c         pop     ebx
5780 \c         add     ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
5782 \c %endmacro
5784 \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
5786 Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
5787 your data items. Most variables will reside in the sections you have
5788 declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
5789 relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
5790 way this works is like this:
5792 \c         lea     eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
5794 The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
5795 library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
5796 from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
5797 above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
5799 If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
5800 them, they are shared between code modules in the library, but do
5801 not get exported from the library to the program that loaded it.
5802 They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
5803 can access them in the same way as local variables, using the above
5804 \c{..gotoff} mechanism.
5806 Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
5807 handles this relocation type, there must be at least one non-local
5808 symbol in the same section as the address you're trying to access.
5811 \S{picextern} Finding External and Common Data Items
5813 If your library needs to get at an external variable (external to
5814 the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
5815 use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
5816 it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
5817 GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
5818 a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
5819 will set up this GOT entry when it builds the library, and the
5820 dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
5821 to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
5822 you would code
5824 \c         mov     eax,[ebx+extvar wrt ..got]
5826 This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
5827 linker, when it builds the shared library, collects together every
5828 relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
5829 has every necessary entry present.
5831 Common variables must also be accessed in this way.
5834 \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
5836 If you want to export symbols to the user of the library, you have
5837 to declare whether they are functions or data, and if they are data,
5838 you have to give the size of the data item. This is because the
5839 dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
5840 entries for any exported functions, and also moves exported data
5841 items away from the library's data section in which they were
5842 declared.
5844 So to export a function to users of the library, you must use
5846 \c global  func:function           ; declare it as a function
5848 \c func:   push    ebp
5850 \c         ; etc.
5852 And to export a data item such as an array, you would have to code
5854 \c global  array:data array.end-array      ; give the size too
5856 \c array:  resd    128
5857 \c .end:
5859 Be careful: If you export a variable to the library user, by
5860 declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
5861 end up living in the data section of the main program, rather than
5862 in your library's data section, where you declared it. So you will
5863 have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
5864 rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
5865 effectively, it has become).
5867 Equally, if you need to store the address of an exported global in
5868 one of your data sections, you can't do it by means of the standard
5869 sort of code:
5871 \c dataptr:        dd      global_data_item        ; WRONG
5873 NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
5874 \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
5875 \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
5876 pointing at your data section instead of at the exported global
5877 which resides elsewhere.
5879 Instead of the above code, then, you must write
5881 \c dataptr:        dd      global_data_item wrt ..sym
5883 which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
5884 to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
5885 at that address, rather than just relocating by section base.
5887 Either method will work for functions: referring to one of your
5888 functions by means of
5890 \c funcptr:        dd      my_function
5892 will give the user the address of the code you wrote, whereas
5894 \c funcptr:        dd      my_function wrt .sym
5896 will give the address of the procedure linkage table for the
5897 function, which is where the calling program will \e{believe} the
5898 function lives. Either address is a valid way to call the function.
5901 \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
5903 Calling procedures outside your shared library has to be done by
5904 means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
5905 placed at a known offset from where the library is loaded, so the
5906 library code can make calls to the PLT in a position-independent
5907 way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
5908 the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
5909 in the main program can be transparently passed off to their real
5910 destinations.
5912 To call an external routine, you must use another special PIC
5913 relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
5914 easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
5915 \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
5916 ..plt}.
5919 \S{link} Generating the Library File
5921 Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
5922 you then generate your shared library with a command such as
5924 \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
5925 \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
5927 For ELF, if your shared library is going to reside in system
5928 directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
5929 using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
5930 library file name, with a version number, into the library:
5932 \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
5934 You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
5935 and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
5938 \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
5940 This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
5941 unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
5942 writing operating system code such as protected-mode initialisation
5943 routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
5944 such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
5945 one, or jumps between different-size segments.
5948 \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
5950 \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
5951 common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
5952 writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
5953 loading the kernel, you then have to boot it by switching into
5954 protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
5955 fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
5956 instruction you need, since everything before it can be done in pure
5957 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
5959 This jump must specify a 48-bit far address, since the target
5960 segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
5961 segment, so just coding, for example,
5963 \c         jmp     0x1234:0x56789ABC       ; wrong!
5965 will not work, since the offset part of the address will be
5966 truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
5967 one.
5969 The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
5970 generate the required instruction by coding it manually, using
5971 \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
5972 generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
5974 \c         jmp     dword 0x1234:0x56789ABC         ; right
5976 \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
5977 come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
5978 to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
5979 unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
5980 assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
5981 segment to a 32-bit one.
5983 You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
5984 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
5986 \c         jmp     word 0x8765:0x4321      ; 32 to 16 bit
5988 If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
5989 prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
5990 explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
5993 \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
5994 mixed-size}\I{mixed-size addressing}
5996 If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
5997 extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
5998 and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
5999 writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
6000 32-bit segment, or vice versa.
6002 If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
6003 the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
6004 an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
6005 or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
6007 The easiest way to do this is to make sure you use a register for
6008 the address, since any effective address containing a 32-bit
6009 register is forced to be a 32-bit address. So you can do
6011 \c         mov     eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
6012 \c         mov     dword [fs:eax],0x11223344
6014 This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
6015 instruction and a register) if you already know the precise offset
6016 you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
6017 addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
6018 NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
6020 It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
6021 \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
6023 \c         mov     dword [fs:dword my_offset],0x11223344
6025 Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
6026 \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
6027 arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
6029 \c         mov     dword [dword fs:my_offset],0x11223344
6031 Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
6032 which controls the size of the data stored at the address, with the
6033 one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
6034 address itself. The two can quite easily be different:
6036 \c         mov     word [dword 0x12345678],0x9ABC
6038 This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
6039 offset.
6041 You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
6042 \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
6044 \c         call    dword far [fs:word 0x4321]
6046 This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
6047 it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
6048 offset), and calls that address.
6051 \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
6053 The other way you might want to access data might be using the
6054 string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
6055 \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
6056 parameters, might seem to have no easy way to make them perform
6057 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
6059 This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
6060 you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
6061 be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
6062 desired address into \c{ESI} and then code
6064 \c         a32     lodsb
6066 The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
6067 \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
6068 a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
6069 corresponding \c{a16} prefix can be used.
6071 The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
6072 in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
6073 useful forms without them. The prefixes are necessary only for
6074 instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
6075 \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
6076 (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
6077 \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
6078 various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
6079 the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
6080 prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
6081 as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
6082 size from the code segment.
6084 \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
6085 mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
6086 bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
6087 give the value of the segment register being manipulated. To force
6088 the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
6089 you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
6091 \c         o16 push    ss
6092 \c         o16 push    ds
6094 This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
6095 registers into the space which would normally be consumed by pushing
6096 one.
6098 (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
6099 when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
6102 \C{trouble} Troubleshooting
6104 This chapter describes some of the common problems that users have
6105 been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
6106 instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
6107 that isn't listed here.
6110 \H{problems} Common Problems
6112 \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
6114 We sometimes get `bug' reports about NASM generating inefficient, or
6115 even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
6116 deliberate design feature, connected to predictability of output:
6117 NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
6118 instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
6119 \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient form of
6120 the instruction. This isn't a bug, it's user error: if you prefer to
6121 have NASM produce the more efficient code automatically enable
6122 optimization with the \c{-On} option (see \k{opt-On}).
6125 \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
6127 Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
6128 jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
6129 NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
6130 longer.
6132 This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
6133 more practical reason as well. NASM has no means of being told what
6134 type of processor the code it is generating will be run on; so it
6135 cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
6136 instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
6137 above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
6138 \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
6139 over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
6140 below a 386, but hardly efficient on processors which have good
6141 branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
6142 once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
6143 instructions should be generated. See \k{opt-On}.
6146 \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
6148 People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
6149 complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
6150 place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
6151 sector, people who are used to MASM tend to code
6153 \c         ORG 0
6155 \c         ; some boot sector code
6157 \c         ORG 510
6158 \c         DW 0xAA55
6160 This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
6161 will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
6162 use the \i\c{TIMES} directive, like this:
6164 \c         ORG 0
6166 \c         ; some boot sector code
6168 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
6169 \c         DW 0xAA55
6171 The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
6172 the output to move the assembly point up to 510. This method also
6173 has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
6174 full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
6175 you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
6176 find out what's wrong with it.
6179 \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
6181 The other common problem with the above code is people who write the
6182 \c{TIMES} line as
6184 \c         TIMES 510-$ DB 0
6186 by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
6187 the difference between them is also a pure number and can happily be
6188 fed to \c{TIMES}.
6190 NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
6191 designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
6192 information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
6193 format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
6194 the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
6195 information back to the expression evaluator. So from the
6196 evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
6197 from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
6198 is also not a pure number, but involves a section base. Values
6199 involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
6201 The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
6202 line in the form
6204 \c         TIMES 510-($-$$) DB 0
6206 in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
6207 and so their difference is a pure number. This will solve the
6208 problem and generate sensible code.
6211 \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
6213 We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
6214 bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
6215 about, though. Any that you find should be reported firstly via the
6216 \i\c{bugtracker} at
6217 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6218 (click on "Bugs"), or if that fails then through one of the
6219 contacts in \k{contact}.
6221 Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
6222 listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
6223 is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
6224 should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
6225 bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
6226 \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
6227 there.
6229 If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
6230 information:
6232 \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
6233 NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
6235 \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
6236 compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
6237 you were using the standard distribution binaries out of the
6238 archive. If you were using a locally built executable, try to
6239 reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
6240 will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
6243 \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
6244 it. Give us the precise command line, and the contents of the
6245 \c{NASMENV} environment variable if any.
6247 \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
6248 how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
6249 time, tell us what linker you're using, what version of it you've
6250 got, and the exact linker command line. If the problem involves
6251 linking against object files generated by a compiler, tell us what
6252 compiler, what version, and what command line or options you used.
6253 (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
6254 with the command-line version of the compiler.)
6256 \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
6257 problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
6258 reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
6259 the following two points: firstly, we guarantee that any source code
6260 sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
6261 for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
6262 copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
6263 question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
6264 chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
6265 three-line sample file that does nothing useful \e{except}
6266 demonstrate the problem is much easier to work with than a
6267 fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
6268 \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
6270 \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
6271 work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
6272 is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
6273 Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
6274 for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
6275 message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
6276 fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
6277 generating'; `the object file produced from this source code crashes
6278 my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
6279 should be 77 instead'.
6281 \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
6282 us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
6283 generates the same file, or whether the problem is related to
6284 portability issues between our development platforms and yours. We
6285 can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
6286 and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
6287 site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
6288 for us.
6290 \b Any other information or data files that might be helpful. If,
6291 for example, the problem involves NASM failing to generate an object
6292 file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
6293 then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
6294 differently from us.
6297 \A{ndisasm} \i{Ndisasm}
6299                   The Netwide Disassembler, NDISASM
6301 \H{ndisintro} Introduction
6304 The Netwide Disassembler is a small companion program to the Netwide
6305 Assembler, NASM. It seemed a shame to have an x86 assembler,
6306 complete with a full instruction table, and not make as much use of
6307 it as possible, so here's a disassembler which shares the
6308 instruction table (and some other bits of code) with NASM.
6310 The Netwide Disassembler does nothing except to produce
6311 disassemblies of \e{binary} source files. NDISASM does not have any
6312 understanding of object file formats, like \c{objdump}, and it will
6313 not understand \c{DOS .EXE} files like \c{debug} will. It just
6314 disassembles.
6317 \H{ndisstart} Getting Started: Installation
6319 See \k{install} for installation instructions. NDISASM, like NASM,
6320 has a \c{man page} which you may want to put somewhere useful, if you
6321 are on a Unix system.
6324 \H{ndisrun} Running NDISASM
6326 To disassemble a file, you will typically use a command of the form
6328 \c        ndisasm [-b16 | -b32] filename
6330 NDISASM can disassemble 16-bit code or 32-bit code equally easily,
6331 provided of course that you remember to specify which it is to work
6332 with. If no \i\c{-b} switch is present, NDISASM works in 16-bit mode by
6333 default. The \i\c{-u} switch (for USE32) also invokes 32-bit mode.
6335 Two more command line options are \i\c{-r} which reports the version
6336 number of NDISASM you are running, and \i\c{-h} which gives a short
6337 summary of command line options.
6340 \S{ndiscom} COM Files: Specifying an Origin
6342 To disassemble a \c{DOS .COM} file correctly, a disassembler must assume
6343 that the first instruction in the file is loaded at address \c{0x100},
6344 rather than at zero. NDISASM, which assumes by default that any file
6345 you give it is loaded at zero, will therefore need to be informed of
6346 this.
6348 The \i\c{-o} option allows you to declare a different origin for the
6349 file you are disassembling. Its argument may be expressed in any of
6350 the NASM numeric formats: decimal by default, if it begins with `\c{$}'
6351 or `\c{0x}' or ends in `\c{H}' it's \c{hex}, if it ends in `\c{Q}' it's
6352 \c{octal}, and if it ends in `\c{B}' it's \c{binary}.
6354 Hence, to disassemble a \c{.COM} file:
6356 \c        ndisasm -o100h filename.com
6358 will do the trick.
6361 \S{ndissync} Code Following Data: Synchronisation
6363 Suppose you are disassembling a file which contains some data which
6364 isn't machine code, and \e{then} contains some machine code. NDISASM
6365 will faithfully plough through the data section, producing machine
6366 instructions wherever it can (although most of them will look
6367 bizarre, and some may have unusual prefixes, e.g. `\c{FS OR AX,0x240A}'),
6368 and generating `DB' instructions ever so often if it's totally stumped.
6369 Then it will reach the code section.
6371 Supposing NDISASM has just finished generating a strange machine
6372 instruction from part of the data section, and its file position is
6373 now one byte \e{before} the beginning of the code section. It's
6374 entirely possible that another spurious instruction will get
6375 generated, starting with the final byte of the data section, and
6376 then the correct first instruction in the code section will not be
6377 seen because the starting point skipped over it. This isn't really
6378 ideal.
6380 To avoid this, you can specify a `\i\c{synchronisation}' point, or indeed
6381 as many synchronisation points as you like (although NDISASM can
6382 only handle 8192 sync points internally). The definition of a sync
6383 point is this: NDISASM guarantees to hit sync points exactly during
6384 disassembly. If it is thinking about generating an instruction which
6385 would cause it to jump over a sync point, it will discard that
6386 instruction and output a `\c{db}' instead. So it \e{will} start
6387 disassembly exactly from the sync point, and so you \e{will} see all
6388 the instructions in your code section.
6390 Sync points are specified using the \i\c{-s} option: they are measured
6391 in terms of the program origin, not the file position. So if you
6392 want to synchronise after 32 bytes of a \c{.COM} file, you would have to
6395 \c        ndisasm -o100h -s120h file.com
6397 rather than
6399 \c        ndisasm -o100h -s20h file.com
6401 As stated above, you can specify multiple sync markers if you need
6402 to, just by repeating the \c{-s} option.
6405 \S{ndisisync} Mixed Code and Data: Automatic (Intelligent) Synchronisation
6406 \I\c{auto-sync}
6408 Suppose you are disassembling the boot sector of a \c{DOS} floppy (maybe
6409 it has a virus, and you need to understand the virus so that you
6410 know what kinds of damage it might have done you). Typically, this
6411 will contain a \c{JMP} instruction, then some data, then the rest of the
6412 code. So there is a very good chance of NDISASM being \e{misaligned}
6413 when the data ends and the code begins. Hence a sync point is
6414 needed.
6416 On the other hand, why should you have to specify the sync point
6417 manually? What you'd do in order to find where the sync point would
6418 be, surely, would be to read the \c{JMP} instruction, and then to use
6419 its target address as a sync point. So can NDISASM do that for you?
6421 The answer, of course, is yes: using either of the synonymous
6422 switches \i\c{-a} (for automatic sync) or \i\c{-i} (for intelligent
6423 sync) will enable \c{auto-sync} mode. Auto-sync mode automatically
6424 generates a sync point for any forward-referring PC-relative jump or
6425 call instruction that NDISASM encounters. (Since NDISASM is one-pass,
6426 if it encounters a PC-relative jump whose target has already been
6427 processed, there isn't much it can do about it...)
6429 Only PC-relative jumps are processed, since an absolute jump is
6430 either through a register (in which case NDISASM doesn't know what
6431 the register contains) or involves a segment address (in which case
6432 the target code isn't in the same segment that NDISASM is working
6433 in, and so the sync point can't be placed anywhere useful).
6435 For some kinds of file, this mechanism will automatically put sync
6436 points in all the right places, and save you from having to place
6437 any sync points manually. However, it should be stressed that
6438 auto-sync mode is \e{not} guaranteed to catch all the sync points, and
6439 you may still have to place some manually.
6441 Auto-sync mode doesn't prevent you from declaring manual sync
6442 points: it just adds automatically generated ones to the ones you
6443 provide. It's perfectly feasible to specify \c{-i} \e{and} some \c{-s}
6444 options.
6446 Another caveat with auto-sync mode is that if, by some unpleasant
6447 fluke, something in your data section should disassemble to a
6448 PC-relative call or jump instruction, NDISASM may obediently place a
6449 sync point in a totally random place, for example in the middle of
6450 one of the instructions in your code section. So you may end up with
6451 a wrong disassembly even if you use auto-sync. Again, there isn't
6452 much I can do about this. If you have problems, you'll have to use
6453 manual sync points, or use the \c{-k} option (documented below) to
6454 suppress disassembly of the data area.
6457 \S{ndisother} Other Options
6459 The \i\c{-e} option skips a header on the file, by ignoring the first N
6460 bytes. This means that the header is \e{not} counted towards the
6461 disassembly offset: if you give \c{-e10 -o10}, disassembly will start
6462 at byte 10 in the file, and this will be given offset 10, not 20.
6464 The \i\c{-k} option is provided with two comma-separated numeric
6465 arguments, the first of which is an assembly offset and the second
6466 is a number of bytes to skip. This \e{will} count the skipped bytes
6467 towards the assembly offset: its use is to suppress disassembly of a
6468 data section which wouldn't contain anything you wanted to see
6469 anyway.
6472 \H{ndisbugs} Bugs and Improvements
6474 There are no known bugs. However, any you find, with patches if
6475 possible, should be sent to \W{mailto:jules@dsf.org.uk}\c{jules@dsf.org.uk}
6476 or \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}, or to the
6477 developer's site at
6478 \W{https://sourceforge.net/projects/nasm/}\c{https://sourceforge.net/projects/nasm/}
6479 and we'll try to fix them. Feel free to send contributions and
6480 new features as well.
6482 Future plans include awareness of which processors certain
6483 instructions will run on, and marking of instructions that are too
6484 advanced for some processor (or are \c{FPU} instructions, or are
6485 undocumented opcodes, or are privileged protected-mode instructions,
6486 or whatever).
6488 That's All Folks!
6490 I hope NDISASM is of some use to somebody. Including me. :-)
6492 I don't recommend taking NDISASM apart to see how an efficient
6493 disassembler works, because as far as I know, it isn't an efficient
6494 one anyway. You have been warned.
6497 \A{iref} x86 Instruction Reference
6499 This appendix provides a complete list of the machine instructions
6500 which NASM will assemble, and a short description of the function of
6501 each one.
6503 It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
6504 details of the instructions' function, such as which exceptions they
6505 can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
6506 site, \W{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}\c{http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/}.
6508 Instead, this appendix is intended primarily to provide
6509 documentation on the way the instructions may be used within NASM.
6510 For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
6511 \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
6512 the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
6513 counter registers should be used if the default is not the one
6514 desired.
6516 The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
6517 groups of instructions with similar functions are lumped together in
6518 the same entry. Most of them don't move very far from their
6519 alphabetic position because of this.
6522 \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
6524 The instruction descriptions in this appendix specify their operands
6525 using the following notation:
6527 \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
6528 register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
6529 \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
6530 stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
6531 registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
6532 some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
6533 \c{ECX}) may be specified explicitly.
6535 \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
6536 \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
6537 intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
6538 needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
6539 interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
6540 NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
6541 ESP,BYTE 16} for the latter.
6543 \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
6544 \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
6545 when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
6546 needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
6547 rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
6548 WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
6550 \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
6551 instruction allows a memory address to be specified \e{without}
6552 allowing the normal range of register combinations and effective
6553 address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
6554 and \c{memoffs32}.
6556 \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
6557 register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
6558 shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
6559 \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
6562 \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
6564 This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
6565 each form of each instruction. The opcodes are listed in the
6566 following way:
6568 \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
6569 that number.
6571 \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
6572 one of the operands to the instruction is a register, and the
6573 `register value' of that register should be added to the hex number
6574 to produce the generated byte. For example, EDX has register value
6575 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
6576 the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
6577 given in \k{iref-rv}.
6579 \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
6580 that the instruction name has a condition code suffix, and the
6581 numeric representation of the condition code should be added to the
6582 hex number to produce the generated byte. For example, the code
6583 \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
6584 generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
6585 representations are given in \k{iref-cc}.
6587 \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
6588 of the operands to the instruction is a memory address or register
6589 (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
6590 encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
6591 \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
6592 field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
6593 from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
6594 addresses is given in \k{iref-ea}.
6596 \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
6597 the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
6598 register, and that an effective address should be generated with the
6599 spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
6600 `register value' of the register operand. The encoding of effective
6601 addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
6602 \k{iref-rv}.
6604 \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
6605 operands to the instruction is an immediate value, and that this is
6606 to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
6607 doubleword respectively.
6609 \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
6610 operands to the instruction is an immediate value, and that the
6611 \e{difference} between this value and the address of the end of the
6612 instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
6613 respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
6614 either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
6615 is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
6617 \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
6618 the instruction is a reference to the contents of a memory address
6619 specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
6620 of the \c{MOV} instruction in place of the standard
6621 effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
6622 or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
6623 be chosen according to the \c{BITS} setting.
6625 \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
6626 instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
6627 other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
6628 but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
6629 \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
6630 32}.
6632 \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
6633 indicate the address size of the given form of the instruction.
6634 Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
6635 required.
6638 \S{iref-rv} Register Values
6640 Where an instruction requires a register value, it is already
6641 implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
6642 register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
6643 register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
6644 there is no problem with registers of different types sharing an
6645 encoding value.
6647 The encodings for the various classes of register are:
6649 \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
6650 \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
6653 \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
6654 \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
6656 \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
6657 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
6658 \c{EDI} is 7.
6660 \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
6661 is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
6663 \b \I{floating-point, registers}Floating-point registers: \c{ST0}
6664 is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
6665 \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
6667 \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
6668 \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
6669 is 7.
6671 \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
6672 and \c{CR4} is 4.
6674 \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
6675 \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
6677 \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
6678 \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
6680 (Note that wherever a register name contains a number, that number
6681 is also the register value for that register.)
6684 \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
6686 The available condition codes are given here, along with their
6687 numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
6688 codes have synonyms, so several will be listed at a time.
6690 In the following descriptions, the word `either', when applied to two
6691 possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
6692 `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
6694 \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
6696 \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
6697 set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
6699 \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
6700 and \c{NZ} are 5.
6702 \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
6703 flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
6705 \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
6707 \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
6708 \c{NP} and \c{PO} are 11.
6710 \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
6711 overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
6713 \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
6714 or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
6715 \c{NLE} are 15.
6717 Note that in all cases, the sense of a condition code may be
6718 reversed by changing the low bit of the numeric representation.
6720 For details of when an instruction sets each of the status flags,
6721 see the individual instruction, plus the Status Flags reference
6722 in \k{iref-Flags}
6725 \S{iref-SSE-cc} \i{SSE Condition Predicates}
6727 The condition predicates for SSE comparison instructions are the
6728 codes used as part of the opcode, to determine what form of
6729 comparison is being carried out. In each case, the imm8 value is
6730 the final byte of the opcode encoding, and the predicate is the
6731 code used as part of the mnemonic for the instruction (equivalent
6732 to the "cc" in an integer instruction that used a condition code).
6733 The instructions that use this will give details of what the various
6734 mnemonics are, this table is used to help you work out details of what
6735 is happening.
6737 \c Predi-  imm8  Description Relation where:   Emula- Result   QNaN
6738 \c  cate  Encod-             A Is 1st Operand  tion   if NaN   Signal
6739 \c         ing               B Is 2nd Operand         Operand  Invalid
6741 \c EQ     000B   equal       A = B                    False     No
6743 \c LT     001B   less-than   A < B                    False     Yes
6745 \c LE     010B   less-than-  A <= B                   False     Yes
6746 \c                or-equal
6748 \c ---    ----   greater     A > B             Swap   False     Yes
6749 \c               than                          Operands,
6750 \c                                             Use LT
6752 \c ---    ----   greater-    A >= B            Swap   False     Yes
6753 \c               than-or-equal                 Operands,
6754 \c                                             Use LE
6756 \c UNORD  011B   unordered   A, B = Unordered         True      No
6758 \c NEQ    100B   not-equal   A != B                   True      No
6760 \c NLT    101B   not-less-   NOT(A < B)               True      Yes
6761 \c               than
6763 \c NLE    110B   not-less-   NOT(A <= B)              True      Yes
6764 \c               than-or-
6765 \c               equal
6767 \c ---    ----   not-greater NOT(A > B)        Swap   True      Yes
6768 \c               than                          Operands,
6769 \c                                             Use NLT
6771 \c ---    ----   not-greater NOT(A >= B)       Swap   True      Yes
6772 \c               than-                         Operands,
6773 \c               or-equal                      Use NLE
6775 \c ORD    111B   ordered      A , B = Ordered         False     No
6777 The unordered relationship is true when at least one of the two
6778 values being compared is a NaN or in an unsupported format.
6780 Note that the comparisons which are listed as not having a predicate
6781 or encoding can only be achieved through software emulation, as
6782 described in the "emulation" column. Note in particular that an
6783 instruction such as \c{greater-than} is not the same as \c{NLE}, as,
6784 unlike with the \c{CMP} instruction, it has to take into account the
6785 possibility of one operand containing a NaN or an unsupported numeric
6786 format.
6789 \S{iref-Flags} \i{Status Flags}
6791 The status flags provide some information about the result of the
6792 arithmetic instructions. This information can be used by conditional
6793 instructions (such a \c{Jcc} and \c{CMOVcc}) as well as by some of
6794 the other instructions (such as \c{ADC} and \c{INTO}).
6796 There are 6 status flags:
6798 \c CF - Carry flag.
6800 Set if an arithmetic operation generates a
6801 carry or a borrow out of the most-significant bit of the result;
6802 cleared otherwise. This flag indicates an overflow condition for
6803 unsigned-integer arithmetic. It is also used in multiple-precision
6804 arithmetic.
6806 \c PF - Parity flag.
6808 Set if the least-significant byte of the result contains an even
6809 number of 1 bits; cleared otherwise.
6811 \c AF - Adjust flag.
6813 Set if an arithmetic operation generates a carry or a borrow
6814 out of bit 3 of the result; cleared otherwise. This flag is used
6815 in binary-coded decimal (BCD) arithmetic.
6817 \c ZF - Zero flag.
6819 Set if the result is zero; cleared otherwise.
6821 \c SF - Sign flag.
6823 Set equal to the most-significant bit of the result, which is the
6824 sign bit of a signed integer. (0 indicates a positive value and 1
6825 indicates a negative value.)
6827 \c OF - Overflow flag.
6829 Set if the integer result is too large a positive number or too
6830 small a negative number (excluding the sign-bit) to fit in the
6831 destination operand; cleared otherwise. This flag indicates an
6832 overflow condition for signed-integer (two's complement) arithmetic.
6835 \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
6837 An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
6838 byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
6839 displacement field.
6841 The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
6842 from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
6843 ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
6844 (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
6845 not relevant to the effective address being encoded, and either
6846 contains an extension to the instruction opcode or the register
6847 value of another operand.
6849 The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
6850 rather than a memory access. This is always done by setting the
6851 \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
6852 the register in question (it must be a general-purpose register, and
6853 the size of the register must already be implicit in the encoding of
6854 the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
6855 displacement field are both absent.
6857 In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
6858 or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
6859 The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
6860 given below) are:
6862 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6863 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
6865 \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
6866 added to the displacement to give the accessed address: 0 means
6867 \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
6868 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
6869 means \c{BX} only.
6871 However, there is a special case:
6873 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
6874 is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
6875 \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
6876 long, and no registers are added to the displacement.
6878 Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
6879 efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
6880 adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
6881 \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
6883 In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
6884 or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
6885 there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
6887 \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
6888 means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
6890 \b If only one register is to be added to the displacement, and it
6891 is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
6892 SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
6893 \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
6894 scaling of registers to be added to the displacement.
6896 If the SIB byte is present, it describes the combination of
6897 registers (an optional base register, and an optional index register
6898 scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
6899 displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
6900 the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
6901 \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
6903 \b The \c{base} field encodes the register value of the base
6904 register.
6906 \b The \c{index} field encodes the register value of the index
6907 register, unless it is 4, in which case no index register is used
6908 (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
6910 \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
6911 register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
6912 encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
6914 The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
6916 \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
6917 is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
6918 \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
6919 long, and no registers are added to the displacement.
6921 \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
6922 and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
6923 \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
6924 \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
6925 bytes long, and there is no base register (but the index register is
6926 still processed in the normal way).
6929 \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
6931 Given along with each instruction in this appendix is a set of
6932 flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
6934 \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
6935 denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
6936 instructions run on all processors above the given type; those that
6937 do not are documented. The Pentium II contains no additional
6938 instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
6939 its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
6940 capability.
6942 \b \c{3DNOW} indicates that the instruction is a 3DNow! one, and will
6943 run on the AMD K6-2 and later processors. ATHLON extensions to the
6944 3DNow! instruction set are documented as such.
6946 \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
6947 processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
6948 extended MMX instruction set.
6950 \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
6951 and will only run on machines with a coprocessor (automatically
6952 including 486DX, Pentium and above).
6954 \b \c{KATMAI} indicates that the instruction was introduced as part
6955 of the Katmai New Instruction set. These instructions are available
6956 on the Pentium III and later processors. Those which are not
6957 specifically SSE instructions are also available on the AMD Athlon.
6959 \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
6960 run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
6962 \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
6963 management instruction. Many of these may only be used in protected
6964 mode, or only at privilege level zero.
6966 \b \c{SSE} and \c{SSE2} indicate that the instruction is a Streaming
6967 SIMD Extension instruction. These instructions operate on multiple
6968 values in a single operation. SSE was introduced with the Pentium III
6969 and SSE2 was introduced with the Pentium 4.
6971 \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
6972 and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
6973 be supported on any given machine.
6975 \b \c{WILLAMETTE} indicates that the instruction was introduced as
6976 part of the new instruction set in the Pentium 4 and Intel Xeon
6977 processors. These instructions are also known as SSE2 instructions.
6980 \H{iref-inst} x86 Instruction Set
6983 \S{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
6984 Adjustments
6986 \c AAA                           ; 37                   [8086]
6988 \c AAS                           ; 3F                   [8086]
6990 \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
6991 \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
6993 \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
6994 \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
6996 These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
6997 multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
6998 arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
6999 translate to and from \c{ASCII}, hence the instruction names) form.
7000 There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
7001 \k{insDAA}.
7003 \b \c{AAA} (ASCII Adjust After Addition) should be used after a
7004 one-byte \c{ADD} instruction whose destination was the \c{AL}
7005 register: by means of examining the value in the low nibble of
7006 \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it determines
7007 whether the addition has overflowed, and adjusts it (and sets
7008 the carry flag) if so. You can add long BCD strings together
7009 by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then doing
7010 \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
7012 \b \c{AAS} (ASCII Adjust AL After Subtraction) works similarly to
7013 \c{AAA}, but is for use after \c{SUB} instructions rather than
7014 \c{ADD}.
7016 \b \c{AAM} (ASCII Adjust AX After Multiply) is for use after you
7017 have multiplied two decimal digits together and left the result
7018 in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and stores the quotient in
7019 \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The divisor 10 can be
7020 changed by specifying an operand to the instruction: a particularly
7021 handy use of this is \c{AAM 16}, causing the two nibbles in \c{AL}
7022 to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
7024 \b \c{AAD} (ASCII Adjust AX Before Division) performs the inverse
7025 operation to \c{AAM}: it multiplies \c{AH} by ten, adds it to
7026 \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again, the multiplier 10 can
7027 be changed.
7030 \S{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
7032 \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
7033 \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
7034 \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
7036 \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
7037 \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
7038 \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
7040 \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
7041 \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
7042 \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
7044 \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
7045 \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
7047 \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
7048 \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
7049 \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
7051 \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
7052 together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
7053 its destination (first) operand. The destination operand can be a
7054 register or a memory location. The source operand can be a register,
7055 a memory location or an immediate value.
7057 The flags are set according to the result of the operation: in
7058 particular, the carry flag is affected and can be used by a
7059 subsequent \c{ADC} instruction.
7061 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7062 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7063 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7064 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7065 form of the instruction.
7067 To add two numbers without also adding the contents of the carry
7068 flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
7071 \S{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
7073 \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
7074 \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
7075 \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
7077 \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
7078 \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
7079 \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
7081 \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
7082 \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
7083 \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
7085 \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
7086 \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
7088 \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
7089 \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
7090 \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
7092 \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
7093 together, and leaves the result in its destination (first) operand.
7094 The destination operand can be a register or a memory location.
7095 The source operand can be a register, a memory location or an
7096 immediate value.
7098 The flags are set according to the result of the operation: in
7099 particular, the carry flag is affected and can be used by a
7100 subsequent \c{ADC} instruction.
7102 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7103 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7104 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7105 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7106 form of the instruction.
7109 \S{insADDPD} \i\c{ADDPD}: ADD Packed Double-Precision FP Values
7111 \c ADDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7113 \c{ADDPD} performs addition on each of two packed double-precision
7114 FP value pairs.
7116 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   + src[0-63],
7117 \c    dst[64-127] := dst[64-127] + src[64-127].
7119 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7120 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7123 \S{insADDPS} \i\c{ADDPS}: ADD Packed Single-Precision FP Values
7125 \c ADDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 58 /r        [KATMAI,SSE]
7127 \c{ADDPS} performs addition on each of four packed single-precision
7128 FP value pairs
7130 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   + src[0-31],
7131 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  + src[32-63],
7132 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  + src[64-95],
7133 \c    dst[96-127] := dst[96-127] + src[96-127].
7135 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7136 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7139 \S{insADDSD} \i\c{ADDSD}: ADD Scalar Double-Precision FP Values
7141 \c ADDSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 58 /r     [KATMAI,SSE]
7143 \c{ADDSD} adds the low double-precision FP values from the source
7144 and destination operands and stores the double-precision FP result
7145 in the destination operand.
7147 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] + src[0-63],
7148 \c    dst[64-127) remains unchanged.
7150 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7151 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
7154 \S{insADDSS} \i\c{ADDSS}: ADD Scalar Single-Precision FP Values
7156 \c ADDSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 58 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7158 \c{ADDSS} adds the low single-precision FP values from the source
7159 and destination operands and stores the single-precision FP result
7160 in the destination operand.
7162 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + src[0-31],
7163 \c    dst[32-127] remains unchanged.
7165 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7166 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
7169 \S{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
7171 \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
7172 \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
7173 \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
7175 \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
7176 \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
7177 \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
7179 \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
7180 \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
7181 \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
7183 \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
7184 \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
7186 \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
7187 \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
7188 \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
7190 \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
7191 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
7192 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
7193 destination (first) operand. The destination operand can be a
7194 register or a memory location. The source operand can be a register,
7195 a memory location or an immediate value.
7197 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7198 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7199 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7200 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7201 form of the instruction.
7203 The \c{MMX} instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
7204 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
7207 \S{insANDNPD} \i\c{ANDNPD}: Bitwise Logical AND NOT of
7208 Packed Double-Precision FP Values
7210 \c ANDNPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 55 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7212 \c{ANDNPD} inverts the bits of the two double-precision
7213 floating-point values in the destination register, and then
7214 performs a logical AND between the two double-precision
7215 floating-point values in the source operand and the temporary
7216 inverted result, storing the result in the destination register.
7218 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND NOT dst[0-63],
7219 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND NOT dst[64-127].
7221 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7222 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7225 \S{insANDNPS} \i\c{ANDNPS}: Bitwise Logical AND NOT of
7226 Packed Single-Precision FP Values
7228 \c ANDNPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 55 /r        [KATMAI,SSE]
7230 \c{ANDNPS} inverts the bits of the four single-precision
7231 floating-point values in the destination register, and then
7232 performs a logical AND between the four single-precision
7233 floating-point values in the source operand and the temporary
7234 inverted result, storing the result in the destination register.
7236 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND NOT dst[0-31],
7237 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND NOT dst[32-63],
7238 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND NOT dst[64-95],
7239 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND NOT dst[96-127].
7241 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7242 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7245 \S{insANDPD} \i\c{ANDPD}: Bitwise Logical AND For Single FP
7247 \c ANDPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 54 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7249 \c{ANDPD} performs a bitwise logical AND of the two double-precision
7250 floating point values in the source and destination operand, and
7251 stores the result in the destination register.
7253 \c    dst[0-63]   := src[0-63]   AND dst[0-63],
7254 \c    dst[64-127] := src[64-127] AND dst[64-127].
7256 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7257 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7260 \S{insANDPS} \i\c{ANDPS}: Bitwise Logical AND For Single FP
7262 \c ANDPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 54 /r        [KATMAI,SSE]
7264 \c{ANDPS} performs a bitwise logical AND of the four single-precision
7265 floating point values in the source and destination operand, and
7266 stores the result in the destination register.
7268 \c    dst[0-31]   := src[0-31]   AND dst[0-31],
7269 \c    dst[32-63]  := src[32-63]  AND dst[32-63],
7270 \c    dst[64-95]  := src[64-95]  AND dst[64-95],
7271 \c    dst[96-127] := src[96-127] AND dst[96-127].
7273 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
7274 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7277 \S{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
7279 \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
7281 \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
7282 adjusts the \i\c{RPL} (requested privilege level - stored in the bottom
7283 two bits of the selector) field of the destination (first) operand
7284 to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the \c{RPL}
7285 field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
7286 change had to be made.
7289 \S{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
7291 \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
7292 \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
7294 \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
7295 containing two signed values of the same size as its first operand
7296 (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
7297 form). It performs two signed comparisons: if the value in the
7298 register passed as its first operand is less than the first of the
7299 in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
7300 throws a \c{BR} exception. Otherwise, it does nothing.
7303 \S{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
7305 \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
7306 \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
7308 \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
7309 \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
7311 \b \c{BSF} searches for the least significant set bit in its source
7312 (second) operand, and if it finds one, stores the index in
7313 its destination (first) operand. If no set bit is found, the
7314 contents of the destination operand are undefined. If the source
7315 operand is zero, the zero flag is set.
7317 \b \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
7318 instead, so it finds the most significant set bit.
7320 Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
7321 significant). The destination operand can only be a register.
7322 The source operand can be a register or a memory location.
7325 \S{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
7327 \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
7329 \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
7330 bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
7331 bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
7332 \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used. When \c{BSWAP}
7333 is used with a 16-bit register, the result is undefined.
7336 \S{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
7338 \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
7339 \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
7340 \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
7341 \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
7343 \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
7344 \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
7345 \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
7346 \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
7348 \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
7349 \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
7350 \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
7351 \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
7353 \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
7354 \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
7355 \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
7356 \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
7358 These instructions all test one bit of their first operand, whose
7359 index is given by the second operand, and store the value of that
7360 bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
7361 to 15 or 31 (most significant).
7363 In addition to storing the original value of the bit into the carry
7364 flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
7365 \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
7366 not modify its operands.
7368 The destination can be a register or a memory location. The source can
7369 be a register or an immediate value.
7371 If the destination operand is a register, the bit offset should be
7372 in the range 0-15 (for 16-bit operands) or 0-31 (for 32-bit operands).
7373 An immediate value outside these ranges will be taken modulo 16/32
7374 by the processor.
7376 If the destination operand is a memory location, then an immediate
7377 bit offset follows the same rules as for a register. If the bit offset
7378 is in a register, then it can be anything within the signed range of
7379 the register used (ie, for a 32-bit operand, it can be (-2^31) to (2^31 - 1)
7382 \S{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
7384 \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
7385 \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
7386 \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
7387 \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
7388 \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
7389 \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
7390 \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
7392 \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
7393 instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
7394 stack, and then jumping to a given address.
7396 \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
7397 call, i.e. a destination segment address is specified in the
7398 instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
7399 far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
7401 The immediate \i{near call} takes one of two forms (\c{call imm16/imm32},
7402 determined by the current segment size limit. For 16-bit operands,
7403 you would use \c{CALL 0x1234}, and for 32-bit operands you would use
7404 \c{CALL 0x12345678}. The value passed as an operand is a relative offset.
7406 You can choose between the two immediate \i{far call} forms
7407 (\c{CALL imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords:
7408 \c{CALL WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
7410 The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
7411 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
7412 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
7413 segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
7414 mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
7416 The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
7417 segment), loading the destination address out of memory or out of a
7418 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
7419 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
7420 overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
7422 As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
7423 symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
7424 instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
7426 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
7427 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
7428 is not strictly necessary.
7431 \S{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
7433 \c CBW                           ; o16 98               [8086]
7434 \c CWDE                          ; o32 98               [386]
7436 \c CWD                           ; o16 99               [8086]
7437 \c CDQ                           ; o32 99               [386]
7439 All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
7440 by replicating the top bit of the original value to fill the
7441 extended one.
7443 \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
7444 \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWDE} extends \c{AX} into
7445 \c{EAX}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX} by repeating
7446 the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}, and \c{CDQ} extends
7447 \c{EAX} into \c{EDX:EAX}.
7450 \S{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
7452 \c CLC                           ; F8                   [8086]
7453 \c CLD                           ; FC                   [8086]
7454 \c CLI                           ; FA                   [8086]
7455 \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
7457 These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
7458 flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
7459 interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
7460 task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
7462 To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
7463 \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
7464 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
7467 \S{insCLFLUSH} \i\c{CLFLUSH}: Flush Cache Line
7469 \c CLFLUSH mem                   ; 0F AE /7        [WILLAMETTE,SSE2]
7471 \c{CLFLUSH} invalidates the cache line that contains the linear address
7472 specified by the source operand from all levels of the processor cache
7473 hierarchy (data and instruction). If, at any level of the cache
7474 hierarchy, the line is inconsistent with memory (dirty) it is written
7475 to memory before invalidation. The source operand points to a
7476 byte-sized memory location.
7478 Although \c{CLFLUSH} is flagged \c{SSE2} and above, it may not be
7479 present on all processors which have \c{SSE2} support, and it may be
7480 supported on other processors; the \c{CPUID} instruction (\k{insCPUID})
7481 will return a bit which indicates support for the \c{CLFLUSH} instruction.
7484 \S{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
7486 \c CMC                           ; F5                   [8086]
7488 \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
7489 to 1, and vice versa.
7492 \S{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
7494 \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
7495 \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
7497 \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
7498 (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
7499 it does nothing.
7501 For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
7503 Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} and above, they
7504 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
7505 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
7506 conditional moves are supported.
7509 \S{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
7511 \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
7512 \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
7513 \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
7515 \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
7516 \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
7517 \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
7519 \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
7520 \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
7521 \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
7523 \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
7524 \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
7526 \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
7527 \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
7528 \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
7530 \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
7531 its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
7532 taken place, but does not store the result of the subtraction
7533 anywhere.
7535 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
7536 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
7537 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
7538 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
7539 form of the instruction.
7541 The destination operand can be a register or a memory location. The
7542 source can be a register, memory location or an immediate value of
7543 the same size as the destination.
7546 \S{insCMPccPD} \i\c{CMPccPD}: Packed Double-Precision FP Compare
7547 \I\c{CMPEQPD} \I\c{CMPLTPD} \I\c{CMPLEPD} \I\c{CMPUNORDPD}
7548 \I\c{CMPNEQPD} \I\c{CMPNLTPD} \I\c{CMPNLEPD} \I\c{CMPORDPD}
7550 \c CMPPD xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 66 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7552 \c CMPEQPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7553 \c CMPLTPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7554 \c CMPLEPD xmm1,xmm2/mem128      ; 66 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7555 \c CMPUNORDPD xmm1,xmm2/mem128   ; 66 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7556 \c CMPNEQPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7557 \c CMPNLTPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7558 \c CMPNLEPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7559 \c CMPORDPD xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7561 The \c{CMPccPD} instructions compare the two packed double-precision
7562 FP values in the source and destination operands, and returns the
7563 result of the comparison in the destination register. The result of
7564 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7565 all 0s (comparison false).
7567 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7568 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7570 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7571 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7572 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7573 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7574 \c{Condition Predicates} are:
7576 \c EQ     0   Equal
7577 \c LT     1   Less-than
7578 \c LE     2   Less-than-or-equal
7579 \c UNORD  3   Unordered
7580 \c NE     4   Not-equal
7581 \c NLT    5   Not-less-than
7582 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7583 \c ORD    7   Ordered
7585 For more details of the comparison predicates, and details of how
7586 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7589 \S{insCMPccPS} \i\c{CMPccPS}: Packed Single-Precision FP Compare
7590 \I\c{CMPEQPS} \I\c{CMPLTPS} \I\c{CMPLEPS} \I\c{CMPUNORDPS}
7591 \I\c{CMPNEQPS} \I\c{CMPNLTPS} \I\c{CMPNLEPS} \I\c{CMPORDPS}
7593 \c CMPPS xmm1,xmm2/mem128,imm8   ; 0F C2 /r ib     [KATMAI,SSE]
7595 \c CMPEQPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 00     [KATMAI,SSE]
7596 \c CMPLTPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 01     [KATMAI,SSE]
7597 \c CMPLEPS xmm1,xmm2/mem128      ; 0F C2 /r 02     [KATMAI,SSE]
7598 \c CMPUNORDPS xmm1,xmm2/mem128   ; 0F C2 /r 03     [KATMAI,SSE]
7599 \c CMPNEQPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 04     [KATMAI,SSE]
7600 \c CMPNLTPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 05     [KATMAI,SSE]
7601 \c CMPNLEPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 06     [KATMAI,SSE]
7602 \c CMPORDPS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F C2 /r 07     [KATMAI,SSE]
7604 The \c{CMPccPS} instructions compare the two packed single-precision
7605 FP values in the source and destination operands, and returns the
7606 result of the comparison in the destination register. The result of
7607 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7608 all 0s (comparison false).
7610 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7611 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7613 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7614 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7615 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7616 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7617 \c{Condition Predicates} are:
7619 \c EQ     0   Equal
7620 \c LT     1   Less-than
7621 \c LE     2   Less-than-or-equal
7622 \c UNORD  3   Unordered
7623 \c NE     4   Not-equal
7624 \c NLT    5   Not-less-than
7625 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7626 \c ORD    7   Ordered
7628 For more details of the comparison predicates, and details of how
7629 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7632 \S{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
7634 \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
7635 \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
7636 \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
7638 \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
7639 byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
7640 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
7641 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
7642 \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
7644 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
7645 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
7646 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
7647 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
7649 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
7650 overridden by using a segment register name as a prefix (for
7651 example, \c{ES CMPSB}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
7652 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
7654 \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
7655 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
7656 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
7658 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
7659 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
7660 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
7661 first unequal or equal byte is found.
7664 \S{insCMPccSD} \i\c{CMPccSD}: Scalar Double-Precision FP Compare
7665 \I\c{CMPEQSD} \I\c{CMPLTSD} \I\c{CMPLESD} \I\c{CMPUNORDSD}
7666 \I\c{CMPNEQSD} \I\c{CMPNLTSD} \I\c{CMPNLESD} \I\c{CMPORDSD}
7668 \c CMPSD xmm1,xmm2/mem64,imm8    ; F2 0F C2 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
7670 \c CMPEQSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 00  [WILLAMETTE,SSE2]
7671 \c CMPLTSD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 01  [WILLAMETTE,SSE2]
7672 \c CMPLESD xmm1,xmm2/mem64       ; F2 0F C2 /r 02  [WILLAMETTE,SSE2]
7673 \c CMPUNORDSD xmm1,xmm2/mem64    ; F2 0F C2 /r 03  [WILLAMETTE,SSE2]
7674 \c CMPNEQSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 04  [WILLAMETTE,SSE2]
7675 \c CMPNLTSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 05  [WILLAMETTE,SSE2]
7676 \c CMPNLESD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 06  [WILLAMETTE,SSE2]
7677 \c CMPORDSD xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F C2 /r 07  [WILLAMETTE,SSE2]
7679 The \c{CMPccSD} instructions compare the low-order double-precision
7680 FP values in the source and destination operands, and returns the
7681 result of the comparison in the destination register. The result of
7682 each comparison is a quadword mask of all 1s (comparison true) or
7683 all 0s (comparison false).
7685 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7686 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7688 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7689 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7690 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7691 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7692 \c{Condition Predicates} are:
7694 \c EQ     0   Equal
7695 \c LT     1   Less-than
7696 \c LE     2   Less-than-or-equal
7697 \c UNORD  3   Unordered
7698 \c NE     4   Not-equal
7699 \c NLT    5   Not-less-than
7700 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7701 \c ORD    7   Ordered
7703 For more details of the comparison predicates, and details of how
7704 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7707 \S{insCMPccSS} \i\c{CMPccSS}: Scalar Single-Precision FP Compare
7708 \I\c{CMPEQSS} \I\c{CMPLTSS} \I\c{CMPLESS} \I\c{CMPUNORDSS}
7709 \I\c{CMPNEQSS} \I\c{CMPNLTSS} \I\c{CMPNLESS} \I\c{CMPORDSS}
7711 \c CMPSS xmm1,xmm2/mem32,imm8    ; F3 0F C2 /r ib  [KATMAI,SSE]
7713 \c CMPEQSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 00  [KATMAI,SSE]
7714 \c CMPLTSS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 01  [KATMAI,SSE]
7715 \c CMPLESS xmm1,xmm2/mem32       ; F3 0F C2 /r 02  [KATMAI,SSE]
7716 \c CMPUNORDSS xmm1,xmm2/mem32    ; F3 0F C2 /r 03  [KATMAI,SSE]
7717 \c CMPNEQSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 04  [KATMAI,SSE]
7718 \c CMPNLTSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 05  [KATMAI,SSE]
7719 \c CMPNLESS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 06  [KATMAI,SSE]
7720 \c CMPORDSS xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F C2 /r 07  [KATMAI,SSE]
7722 The \c{CMPccSS} instructions compare the low-order single-precision
7723 FP values in the source and destination operands, and returns the
7724 result of the comparison in the destination register. The result of
7725 each comparison is a doubleword mask of all 1s (comparison true) or
7726 all 0s (comparison false).
7728 The destination is an \c{XMM} register. The source can be either an
7729 \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7731 The third operand is an 8-bit immediate value, of which the low 3
7732 bits define the type of comparison. For ease of programming, the
7733 8 two-operand pseudo-instructions are provided, with the third
7734 operand already filled in. The \I{Condition Predicates}
7735 \c{Condition Predicates} are:
7737 \c EQ     0   Equal
7738 \c LT     1   Less-than
7739 \c LE     2   Less-than-or-equal
7740 \c UNORD  3   Unordered
7741 \c NE     4   Not-equal
7742 \c NLT    5   Not-less-than
7743 \c NLE    6   Not-less-than-or-equal
7744 \c ORD    7   Ordered
7746 For more details of the comparison predicates, and details of how
7747 to emulate the "greater-than" equivalents, see \k{iref-SSE-cc}
7750 \S{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
7752 \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
7753 \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
7754 \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
7756 \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
7757 \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7758 \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
7760 These two instructions perform exactly the same operation; however,
7761 apparently some (not all) 486 processors support it under a
7762 non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
7763 \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
7765 \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
7766 \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the operand size of the
7767 instruction). If they are equal, it copies its source (second)
7768 operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
7769 clears the zero flag and copies the destination register to AL, AX or EAX.
7771 The destination can be either a register or a memory location. The
7772 source is a register.
7774 \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
7775 multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
7776 value in shared memory, for example, you might load the value into
7777 \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
7778 instruction \c{LOCK CMPXCHG [value],EBX}. If \c{value} has not
7779 changed since being loaded, it is updated with your desired new
7780 value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
7781 \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
7782 middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
7783 another processor has modified the value in between your load and
7784 your attempted store, the store does not happen, and you are
7785 notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
7786 and try again.
7789 \S{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
7791 \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
7793 This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
7794 compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
7795 value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
7796 stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
7797 clears the zero flag and stores the memory contents into \c{EDX:EAX}.
7799 \c{CMPXCHG8B} can be used with the \c{LOCK} prefix, to allow atomic
7800 execution. This is useful in multi-processor and multi-tasking
7801 environments.
7804 \S{insCOMISD} \i\c{COMISD}: Scalar Ordered Double-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7806 \c COMISD xmm1,xmm2/mem64        ; 66 0F 2F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7808 \c{COMISD} compares the low-order double-precision FP value in the
7809 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7810 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7811 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7813 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7814 an \c{XMM} register or a memory location.
7816 The flags are set according to the following rules:
7818 \c    Result          Flags        Values
7820 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7821 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7822 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7823 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7826 \S{insCOMISS} \i\c{COMISS}: Scalar Ordered Single-Precision FP Compare and Set EFLAGS
7828 \c COMISS xmm1,xmm2/mem32        ; 66 0F 2F /r     [KATMAI,SSE]
7830 \c{COMISS} compares the low-order single-precision FP value in the
7831 two source operands. ZF, PF and CF are set according to the result.
7832 OF, AF and AF are cleared. The unordered result is returned if either
7833 source is a NaN (QNaN or SNaN).
7835 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
7836 an \c{XMM} register or a memory location.
7838 The flags are set according to the following rules:
7840 \c    Result          Flags        Values
7842 \c    UNORDERED:      ZF,PF,CF <-- 111;
7843 \c    GREATER_THAN:   ZF,PF,CF <-- 000;
7844 \c    LESS_THAN:      ZF,PF,CF <-- 001;
7845 \c    EQUAL:          ZF,PF,CF <-- 100;
7848 \S{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
7850 \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
7852 \c{CPUID} returns various information about the processor it is
7853 being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
7854 \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
7855 input contents of \c{EAX}.
7857 \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
7858 executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
7859 (memory modification, flag modification, register modification) of
7860 previous instructions have been completed before the next
7861 instruction gets fetched.
7863 The information returned is as follows:
7865 \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
7866 acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
7867 string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
7868 That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
7869 character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
7870 \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
7872 \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
7873 information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
7874 feature flags, showing the presence and absence of various features.
7875 For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
7876 (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
7877 move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
7878 and bit 23 is set if \c{MMX} instructions are supported.
7880 \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
7881 all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
7882 Buffers).
7884 For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
7885 documentation from Intel and other processor manufacturers.
7888 \S{insCVTDQ2PD} \i\c{CVTDQ2PD}:
7889 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7891 \c CVTDQ2PD xmm1,xmm2/mem64      ; F3 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7893 \c{CVTDQ2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7894 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7895 operand.
7897 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7898 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
7899 source is a register, the packed integers are in the low quadword.
7902 \S{insCVTDQ2PS} \i\c{CVTDQ2PS}:
7903 Packed Signed INT32 to Packed Single-Precision FP Conversion
7905 \c CVTDQ2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 0F 5B /r        [WILLAMETTE,SSE2]
7907 \c{CVTDQ2PS} converts four packed signed doublewords from the source
7908 operand to four packed single-precision FP values in the destination
7909 operand.
7911 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7912 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7914 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7917 \S{insCVTPD2DQ} \i\c{CVTPD2DQ}:
7918 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7920 \c CVTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; F2 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7922 \c{CVTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values from the
7923 source operand to two packed signed doublewords in the low quadword
7924 of the destination operand. The high quadword of the destination is
7925 set to all 0s.
7927 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7928 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7930 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7933 \S{insCVTPD2PI} \i\c{CVTPD2PI}:
7934 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7936 \c CVTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7938 \c{CVTPD2PI} converts two packed double-precision FP values from the
7939 source operand to two packed signed doublewords in the destination
7940 operand.
7942 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
7943 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7945 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7948 \S{insCVTPD2PS} \i\c{CVTPD2PS}:
7949 Packed Double-Precision FP to Packed Single-Precision FP Conversion
7951 \c CVTPD2PS xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7953 \c{CVTPD2PS} converts two packed double-precision FP values from the
7954 source operand to two packed single-precision FP values in the low
7955 quadword of the destination operand. The high quadword of the
7956 destination is set to all 0s.
7958 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7959 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
7961 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7964 \S{insCVTPI2PD} \i\c{CVTPI2PD}:
7965 Packed Signed INT32 to Packed Double-Precision FP Conversion
7967 \c CVTPI2PD xmm,mm/mem64         ; 66 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
7969 \c{CVTPI2PD} converts two packed signed doublewords from the source
7970 operand to two packed double-precision FP values in the destination
7971 operand.
7973 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7974 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7976 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7979 \S{insCVTPI2PS} \i\c{CVTPI2PS}:
7980 Packed Signed INT32 to Packed Single-FP Conversion
7982 \c CVTPI2PS xmm,mm/mem64         ; 0F 2A /r        [KATMAI,SSE]
7984 \c{CVTPI2PS} converts two packed signed doublewords from the source
7985 operand to two packed single-precision FP values in the low quadword
7986 of the destination operand. The high quadword of the destination
7987 remains unchanged.
7989 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
7990 either an \c{MMX} register or a 64-bit memory location.
7992 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
7995 \S{insCVTPS2DQ} \i\c{CVTPS2DQ}:
7996 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
7998 \c CVTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128     ; 66 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8000 \c{CVTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values from the
8001 source operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
8003 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8004 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8006 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8009 \S{insCVTPS2PD} \i\c{CVTPS2PD}:
8010 Packed Single-Precision FP to Packed Double-Precision FP Conversion
8012 \c CVTPS2PD xmm1,xmm2/mem64      ; 0F 5A /r        [WILLAMETTE,SSE2]
8014 \c{CVTPS2PD} converts two packed single-precision FP values from the
8015 source operand to two packed double-precision FP values in the destination
8016 operand.
8018 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8019 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
8020 is a register, the input values are in the low quadword.
8022 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8025 \S{insCVTPS2PI} \i\c{CVTPS2PI}:
8026 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion
8028 \c CVTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2D /r        [KATMAI,SSE]
8030 \c{CVTPS2PI} converts two packed single-precision FP values from
8031 the source operand to two packed signed doublewords in the destination
8032 operand.
8034 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8035 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8036 source is a register, the input values are in the low quadword.
8038 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8041 \S{insCVTSD2SI} \i\c{CVTSD2SI}:
8042 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion
8044 \c CVTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8046 \c{CVTSD2SI} converts a double-precision FP value from the source
8047 operand to a signed doubleword in the destination operand.
8049 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8050 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8051 source is a register, the input value is in the low quadword.
8053 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8056 \S{insCVTSD2SS} \i\c{CVTSD2SS}:
8057 Scalar Double-Precision FP to Scalar Single-Precision FP Conversion
8059 \c CVTSD2SS xmm1,xmm2/mem64      ; F2 0F 5A /r     [KATMAI,SSE]
8061 \c{CVTSD2SS} converts a double-precision FP value from the source
8062 operand to a single-precision FP value in the low doubleword of the
8063 destination operand. The upper 3 doublewords are left unchanged.
8065 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8066 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the
8067 source is a register, the input value is in the low quadword.
8069 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8072 \S{insCVTSI2SD} \i\c{CVTSI2SD}:
8073 Signed INT32 to Scalar Double-Precision FP Conversion
8075 \c CVTSI2SD xmm,r/m32            ; F2 0F 2A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8077 \c{CVTSI2SD} converts a signed doubleword from the source operand to
8078 a double-precision FP value in the low quadword of the destination
8079 operand. The high quadword is left unchanged.
8081 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8082 a general purpose register or a 32-bit memory location.
8084 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8087 \S{insCVTSI2SS} \i\c{CVTSI2SS}:
8088 Signed INT32 to Scalar Single-Precision FP Conversion
8090 \c CVTSI2SS xmm,r/m32            ; F3 0F 2A /r     [KATMAI,SSE]
8092 \c{CVTSI2SS} converts a signed doubleword from the source operand to a
8093 single-precision FP value in the low doubleword of the destination operand.
8094 The upper 3 doublewords are left unchanged.
8096 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8097 a general purpose register or a 32-bit memory location.
8099 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8102 \S{insCVTSS2SD} \i\c{CVTSS2SD}:
8103 Scalar Single-Precision FP to Scalar Double-Precision FP Conversion
8105 \c CVTSS2SD xmm1,xmm2/mem32      ; F3 0F 5A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8107 \c{CVTSS2SD} converts a single-precision FP value from the source operand
8108 to a double-precision FP value in the low quadword of the destination
8109 operand. The upper quadword is left unchanged.
8111 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be either
8112 an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8113 register, the input value is contained in the low doubleword.
8115 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8118 \S{insCVTSS2SI} \i\c{CVTSS2SI}:
8119 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion
8121 \c CVTSS2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2D /r     [KATMAI,SSE]
8123 \c{CVTSS2SI} converts a single-precision FP value from the source
8124 operand to a signed doubleword in the destination operand.
8126 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8127 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the
8128 source is a register, the input value is in the low doubleword.
8130 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8133 \S{insCVTTPD2DQ} \i\c{CVTTPD2DQ}:
8134 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8136 \c CVTTPD2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; 66 0F E6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8138 \c{CVTTPD2DQ} converts two packed double-precision FP values in the source
8139 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
8140 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). The high
8141 quadword is set to all 0s.
8143 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8144 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8146 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8149 \S{insCVTTPD2PI} \i\c{CVTTPD2PI}:
8150 Packed Double-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8152 \c CVTTPD2PI mm,xmm/mem128        ; 66 0F 2C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8154 \c{CVTTPD2PI} converts two packed double-precision FP values in the source
8155 operand to two packed single-precision FP values in the destination operand.
8156 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8158 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8159 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8161 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8164 \S{insCVTTPS2DQ} \i\c{CVTTPS2DQ}:
8165 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8167 \c CVTTPS2DQ xmm1,xmm2/mem128    ; F3 0F 5B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8169 \c{CVTTPS2DQ} converts four packed single-precision FP values in the source
8170 operand to four packed signed doublewords in the destination operand.
8171 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8173 The destination operand is an \c{XMM} register. The source can be
8174 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8176 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8179 \S{insCVTTPS2PI} \i\c{CVTTPS2PI}:
8180 Packed Single-Precision FP to Packed Signed INT32 Conversion with Truncation
8182 \c CVTTPS2PI mm,xmm/mem64         ; 0F 2C /r       [KATMAI,SSE]
8184 \c{CVTTPS2PI} converts two packed single-precision FP values in the source
8185 operand to two packed signed doublewords in the destination operand.
8186 If the result is inexact, it is truncated (rounded toward zero). If
8187 the source is a register, the input values are in the low quadword.
8189 The destination operand is an \c{MMX} register. The source can be
8190 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source
8191 is a register, the input value is in the low quadword.
8193 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8196 \S{insCVTTSD2SI} \i\c{CVTTSD2SI}:
8197 Scalar Double-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
8199 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem64      ; F2 0F 2C /r    [WILLAMETTE,SSE2]
8201 \c{CVTTSD2SI} converts a double-precision FP value in the source operand
8202 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
8203 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8205 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8206 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location. If the source is a
8207 register, the input value is in the low quadword.
8209 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8212 \S{insCVTTSS2SI} \i\c{CVTTSS2SI}:
8213 Scalar Single-Precision FP to Signed INT32 Conversion with Truncation
8215 \c CVTTSD2SI reg32,xmm/mem32      ; F3 0F 2C /r    [KATMAI,SSE]
8217 \c{CVTTSS2SI} converts a single-precision FP value in the source operand
8218 to a signed doubleword in the destination operand. If the result is
8219 inexact, it is truncated (rounded toward zero).
8221 The destination operand is a general purpose register. The source can be
8222 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location. If the source is a
8223 register, the input value is in the low doubleword.
8225 For more details of this instruction, see the Intel Processor manuals.
8228 \S{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
8230 \c DAA                           ; 27                   [8086]
8231 \c DAS                           ; 2F                   [8086]
8233 These instructions are used in conjunction with the add and subtract
8234 instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
8235 \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
8236 equivalents, see \k{insAAA}.
8238 \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
8239 destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
8240 in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
8241 determines whether either digit of the addition has overflowed, and
8242 adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
8243 can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
8244 low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
8245 of digits.
8247 \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
8248 instructions rather than \c{ADD}.
8251 \S{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
8253 \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
8254 \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
8255 \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
8256 \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
8257 \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
8259 \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
8260 carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
8261 \k{insSUB}). \c{DEC} affects all the other flags according to the result.
8263 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic
8264 execution.
8266 See also \c{INC} (\k{insINC}).
8269 \S{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
8271 \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
8272 \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
8273 \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
8275 \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
8276 provided is the divisor; the dividend and destination operands are
8277 implicit, in the following way:
8279 \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
8280 quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
8282 \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
8283 quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
8285 \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
8286 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
8288 Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
8289 see \k{insIDIV}.
8292 \S{insDIVPD} \i\c{DIVPD}: Packed Double-Precision FP Divide
8294 \c DIVPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8296 \c{DIVPD} divides the two packed double-precision FP values in
8297 the destination operand by the two packed double-precision FP
8298 values in the source operand, and stores the packed double-precision
8299 results in the destination register.
8301 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8302 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8304 \c    dst[0-63]   := dst[0-63]   / src[0-63],
8305 \c    dst[64-127] := dst[64-127] / src[64-127].
8308 \S{insDIVPS} \i\c{DIVPS}: Packed Single-Precision FP Divide
8310 \c DIVPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 5E /r        [KATMAI,SSE]
8312 \c{DIVPS} divides the four packed single-precision FP values in
8313 the destination operand by the four packed single-precision FP
8314 values in the source operand, and stores the packed single-precision
8315 results in the destination register.
8317 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8318 either an \c{XMM} register or a 128-bit memory location.
8320 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]   / src[0-31],
8321 \c    dst[32-63]  := dst[32-63]  / src[32-63],
8322 \c    dst[64-95]  := dst[64-95]  / src[64-95],
8323 \c    dst[96-127] := dst[96-127] / src[96-127].
8326 \S{insDIVSD} \i\c{DIVSD}: Scalar Double-Precision FP Divide
8328 \c DIVSD xmm1,xmm2/mem64         ; F2 0F 5E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
8330 \c{DIVSD} divides the low-order double-precision FP value in the
8331 destination operand by the low-order double-precision FP value in
8332 the source operand, and stores the double-precision result in the
8333 destination register.
8335 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8336 either an \c{XMM} register or a 64-bit memory location.
8338 \c    dst[0-63]   := dst[0-63] / src[0-63],
8339 \c    dst[64-127] remains unchanged.
8342 \S{insDIVSS} \i\c{DIVSS}: Scalar Single-Precision FP Divide
8344 \c DIVSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 5E /r     [KATMAI,SSE]
8346 \c{DIVSS} divides the low-order single-precision FP value in the
8347 destination operand by the low-order single-precision FP value in
8348 the source operand, and stores the single-precision result in the
8349 destination register.
8351 The destination is an \c{XMM} register. The source operand can be
8352 either an \c{XMM} register or a 32-bit memory location.
8354 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] / src[0-31],
8355 \c    dst[32-127] remains unchanged.
8358 \S{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
8360 \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
8362 \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point registers
8363 are available) to all ones, meaning all registers are available for
8364 the FPU to use. It should be used after executing \c{MMX} instructions
8365 and before executing any subsequent floating-point operations.
8368 \S{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
8370 \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
8372 \c{ENTER} constructs a \i\c{stack frame} for a high-level language
8373 procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
8374 definition above refers to the first operand) gives the amount of
8375 stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
8376 above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
8377 Pascal, with nested procedures).
8379 The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
8380 equivalent to
8382 \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
8383 \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
8384 \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
8386 This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
8387 upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
8388 \c{EBP}.
8390 With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
8391 bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
8392 accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
8394 This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
8395 look at the stack frame described by the \e{previous} value of
8396 \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
8397 along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
8398 is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
8399 frame pointer of the most recent level-one procedure call and
8400 \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
8401 for nesting levels up to 31.
8403 Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
8404 instruction: see \k{insLEAVE}.
8407 \S{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
8409 \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
8411 \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
8412 stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
8413 must be a number in the range -1.0 to +1.0.
8416 \S{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
8418 \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
8420 \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0},by clearing the sign
8421 bit, and stores the result back in \c{ST0}.
8424 \S{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
8426 \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
8427 \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
8429 \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8430 \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
8432 \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
8433 \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
8435 \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
8436 \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
8438 \b \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
8439 the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
8440 the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
8442 \b \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
8443 register stack after storing the result.
8445 The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
8447 To add an integer value to \c{ST0}, use the c{FIADD} instruction
8448 (\k{insFIADD})
8451 \S{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
8453 \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
8454 \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
8456 \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
8457 number from the given memory address, converts it to a real, and
8458 pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
8459 \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
8460 register stack.
8463 \S{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
8465 \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
8467 \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}, by inverting the sign bit:
8468 negative numbers become positive, and vice versa.
8471 \S{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \c{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
8473 \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
8474 \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
8476 \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
8477 \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
8478 floating-point operations (including the \e{handling} of pending
8479 exceptions) to finish first.
8482 \S{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
8484 \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
8485 \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
8487 \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
8488 \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
8490 \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
8491 \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
8493 \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
8494 \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
8496 \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
8497 \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
8499 \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
8500 \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
8502 \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
8503 \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
8505 \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
8506 \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
8508 The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
8509 of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
8510 condition is satisfied, and does nothing if not.
8512 The conditions are not the same as the standard condition codes used
8513 with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
8514 \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
8515 the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
8516 and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
8517 satisfied if the last two floating-point numbers compared were
8518 \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
8519 said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
8520 (The flag state which signals this is the setting of the parity
8521 flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
8522 \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
8524 The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
8525 the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
8526 will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
8527 directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
8528 FPU flags.
8530 Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
8531 may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
8532 instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
8533 conditional moves are supported.
8536 \S{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI},
8537 \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
8539 \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
8540 \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
8541 \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8542 \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
8544 \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
8545 \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
8546 \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8547 \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
8549 \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
8551 \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
8552 \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
8554 \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
8555 \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
8557 \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
8558 flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
8559 comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
8560 if \c{ST0} is less than the given operand.
8562 \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
8563 afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
8564 the register stack twice.
8566 \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
8567 \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
8568 flags register rather than the FPU status word, so they can be
8569 immediately followed by conditional jump or conditional move
8570 instructions.
8572 The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
8573 (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
8574 will handle them silently and set the condition code flags to an
8575 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
8578 \S{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
8580 \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
8582 \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
8583 result in \c{ST0}. The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8585 See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
8588 \S{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
8590 \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
8592 \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
8593 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8594 as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
8595 \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
8598 \S{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
8600 \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
8601 \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
8603 \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
8604 \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
8606 \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
8607 These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
8608 the 287 and above treat them as no-operation instructions.
8610 \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
8611 respectively, but without waiting for the floating-point processor
8612 to finish what it was doing first.
8615 \S{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
8617 \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
8618 \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
8620 \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8621 \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
8623 \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
8624 \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
8626 \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
8627 \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
8629 \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8630 \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
8632 \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
8633 \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
8635 \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
8636 \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
8638 \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
8639 \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
8641 \b \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
8642 back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
8643 it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
8644 operand.
8646 \b \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
8647 up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
8648 \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
8649 it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
8650 operand.
8652 \b \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
8653 once it has finished.
8655 \b \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but pops the register stack
8656 once it has finished.
8658 For FP/Integer divisions, see \c{FIDIV} (\k{insFIDIV}).
8661 \S{insFEMMS} \i\c{FEMMS}: Faster Enter/Exit of the MMX or floating-point state
8663 \c FEMMS                         ; 0F 0E           [PENT,3DNOW]
8665 \c{FEMMS} can be used in place of the \c{EMMS} instruction on
8666 processors which support the 3DNow! instruction set. Following
8667 execution of \c{FEMMS}, the state of the \c{MMX/FP} registers
8668 is undefined, and this allows a faster context switch between
8669 \c{FP} and \c{MMX} instructions. The \c{FEMMS} instruction can
8670 also be used \e{before} executing \c{MMX} instructions
8673 \S{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
8675 \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
8676 \c FFREEP fpureg                 ; DF C0+r              [286,FPU,UNDOC]
8678 \c{FFREE} marks the given register as being empty.
8680 \c{FFREEP} marks the given register as being empty, and then
8681 pops the register stack.
8684 \S{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
8686 \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
8687 \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
8689 \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8690 memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
8693 \S{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
8695 \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
8696 \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
8698 \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
8699 \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
8701 \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
8702 in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
8703 \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
8706 \S{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
8708 \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
8709 \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
8711 \c FIDIVR mem16                  ; DE /7                [8086,FPU]
8712 \c FIDIVR mem32                  ; DA /7                [8086,FPU]
8714 \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
8715 the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8716 \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
8717 integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
8720 \S{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
8722 \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
8723 \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
8724 \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
8726 \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
8727 \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
8729 \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
8730 \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
8731 \c FISTP mem64                   ; DF /7                [8086,FPU]
8733 \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
8734 real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
8735 \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
8736 same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
8739 \S{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
8741 \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
8742 \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
8744 \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
8745 in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
8748 \S{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
8750 \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
8752 \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
8753 word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
8754 as if the register stack had been popped; however, unlike the
8755 popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
8756 flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
8757 \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
8760 \S{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
8762 \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
8763 \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
8765 \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
8766 registers as empty, without actually change their values, clears
8767 the top of stack pointer. \c{FNINIT} does the same, without first
8768 waiting for pending exceptions to clear.
8771 \S{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
8773 \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
8774 \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
8776 \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
8777 \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
8779 \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
8780 memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
8781 \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
8782 subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
8783 result in \c{ST0}.
8786 \S{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
8788 \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
8789 \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
8790 \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
8791 \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
8793 \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
8794 memory location, and pushes it on the FPU register stack.
8797 \S{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
8799 \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
8800 \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
8801 \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
8802 \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
8803 \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
8804 \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
8805 \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
8807 These instructions push specific standard constants on the FPU
8808 register stack.
8810 \c  Instruction    Constant pushed
8812 \c  FLD1           1
8813 \c  FLDL2E         base-2 logarithm of e
8814 \c  FLDL2T         base-2 log of 10
8815 \c  FLDLG2         base-10 log of 2
8816 \c  FLDLN2         base-e log of 2
8817 \c  FLDPI          pi
8818 \c  FLDZ           zero
8821 \S{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
8823 \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
8825 \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
8826 FPU control word (governing things like the rounding mode, the
8827 precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
8828 (\k{insFSTCW}). If exceptions are enabled and you don't want to
8829 generate one, use \c{FCLEX} or \c{FNCLEX} (\k{insFCLEX}) before
8830 loading the new control word.
8833 \S{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
8835 \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
8837 \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
8838 word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
8839 from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
8840 the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
8843 \S{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
8845 \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
8846 \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
8848 \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8849 \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
8851 \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
8852 \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
8854 \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
8855 \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
8857 \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
8858 result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
8859 it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
8860 operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
8863 \S{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
8865 \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
8867 \c{FNOP} does nothing.
8870 \S{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
8872 \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
8873 \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
8875 \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
8876 dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
8877 the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
8878 changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
8879 value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
8880 conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
8881 the X coordinate, not merely an arctangent).
8883 \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
8884 and stores the result back into \c{ST0}.
8886 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8889 \S{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
8891 \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
8892 \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
8894 These instructions both produce the remainder obtained by dividing
8895 \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
8896 \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
8897 by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
8898 added back on to the result to get back to the original value in
8899 \c{ST0}.
8901 The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
8902 operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
8903 so that the remainder it returns always has the same sign as the
8904 original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
8905 nearest integer, so that the remainder always has at most half the
8906 magnitude of \c{ST1}.
8908 Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
8909 they may not manage to provide the final result, but might leave
8910 intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
8911 set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
8912 remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
8913 until C2 becomes clear.
8916 \S{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
8918 \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
8920 \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
8921 to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
8922 the result back in \c{ST0}.
8925 \S{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
8927 \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
8928 \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
8930 \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
8932 \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
8933 the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
8934 contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
8935 (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
8936 state from the same area of memory.
8938 \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
8939 pending floating-point exceptions to clear.
8942 \S{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
8944 \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
8946 \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
8947 towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
8948 the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
8951 \S{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
8953 \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
8955 This instruction initialises protected mode on the 287 floating-point
8956 coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
8957 above treat the instruction as a no-operation.
8960 \S{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
8962 \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
8963 \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
8965 \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
8966 result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
8967 cosine of the same value on the register stack, so that the sine
8968 ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
8969 than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in succession.
8971 The absolute value of \c{ST0} must be less than 2**63.
8974 \S{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
8976 \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
8978 \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
8979 result in \c{ST0}.
8982 \S{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
8984 \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
8985 \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
8986 \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
8988 \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
8989 \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
8990 \c FSTP mem80                    ; DB /7                [8086,FPU]
8991 \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
8993 \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
8994 or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
8995 register stack.
8998 \S{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
9000 \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /7             [8086,FPU]
9001 \c FNSTCW mem16                  ; D9 /7                [8086,FPU]
9003 \c{FSTCW} stores the \c{FPU} control word (governing things like the
9004 rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
9005 memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
9007 \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
9008 for pending floating-point exceptions to clear.
9011 \S{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
9013 \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
9014 \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
9016 \c{FSTENV} stores the \c{FPU} operating environment (control word,
9017 status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
9018 opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
9019 depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
9020 (\k{insFLDENV}).
9022 \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
9023 for pending floating-point exceptions to clear.
9026 \S{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
9028 \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /7             [8086,FPU]
9029 \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
9031 \c FNSTSW mem16                  ; DD /7                [8086,FPU]
9032 \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
9034 \c{FSTSW} stores the \c{FPU} status word into \c{AX} or into a 2-byte
9035 memory area.
9037 \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
9038 for pending floating-point exceptions to clear.
9041 \S{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
9043 \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
9044 \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
9046 \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
9047 \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
9049 \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
9050 \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
9052 \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
9053 \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
9055 \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
9056 \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
9058 \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
9059 \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
9061 \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
9062 \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
9064 \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
9065 \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
9067 \b \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
9068 result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
9069 which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
9070 the result in the operand.
9072 \b \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other
9073 way up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
9074 operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
9075 it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
9076 operand.
9078 \b \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
9079 once it has finished.
9081 \b \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but pops the register stack
9082 once it has finished.
9085 \S{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
9087 \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
9089 \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
9090 accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
9091 comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
9092 negative.
9095 \S{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
9097 \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
9098 \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
9100 \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
9101 \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
9103 \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
9105 \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
9106 \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
9108 \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
9109 \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
9111 \b \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the
9112 FPU flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of
9113 the comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than'
9114 result) if \c{ST0} is less than the given operand.
9116 \b \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
9117 afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
9118 the register stack twice.
9120 \b \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
9121 \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
9122 flags register rather than the FPU status word, so they can be
9123 immediately followed by conditional jump or conditional move
9124 instructions.
9126 The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
9127 (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
9128 handle them silently and set the condition code flags to an
9129 `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
9132 \S{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
9134 \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
9136 \c{FXAM} sets the FPU flags \c{C3}, \c{C2} and \c{C0} depending on
9137 the type of value stored in \c{ST0}:
9139 \c  Register contents     Flags
9141 \c  Unsupported format    000
9142 \c  NaN                   001
9143 \c  Finite number         010
9144 \c  Infinity              011
9145 \c  Zero                  100
9146 \c  Empty register        101
9147 \c  Denormal              110
9149 Additionally, the \c{C1} flag is set to the sign of the number.
9152 \S{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
9154 \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
9155 \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9156 \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9157 \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
9159 \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
9160 form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
9163 \S{insFXRSTOR} \i\c{FXRSTOR}: Restore \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
9165 \c FXRSTOR memory                ; 0F AE /1               [P6,SSE,FPU]
9167 The \c{FXRSTOR} instruction reloads the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE}
9168 state (environment and registers), from the 512 byte memory area defined
9169 by the source operand. This data should have been written by a previous
9170 \c{FXSAVE}.
9173 \S{insFXSAVE} \i\c{FXSAVE}: Store \c{FP}, \c{MMX} and \c{SSE} State
9175 \c FXSAVE memory                 ; 0F AE /0         [P6,SSE,FPU]
9177 \c{FXSAVE}The FXSAVE instruction writes the current \c{FPU}, \c{MMX}
9178 and \c{SSE} technology states (environment and registers), to the
9179 512 byte memory area defined by the destination operand. It does this
9180 without checking for pending unmasked floating-point exceptions
9181 (similar to the operation of \c{FNSAVE}).
9183 Unlike the \c{FSAVE/FNSAVE} instructions, the processor retains the
9184 contents of the \c{FPU}, \c{MMX} and \c{SSE} state in the processor
9185 after the state has been saved. This instruction has been optimised
9186 to maximize floating-point save performance.
9189 \S{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
9191 \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
9193 \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
9194 significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
9195 then pushes the significand on the register stack (so that the
9196 significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
9199 \S{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
9201 \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
9202 \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
9204 \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
9205 stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
9206 the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
9207 positive.
9209 \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
9210 \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
9211 magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
9214 \S{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
9216 \c HLT                           ; F4                   [8086,PRIV]
9218 \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
9219 perform no more operations until restarted by an interrupt or a
9220 reset.
9222 On the 286 and later processors, this is a privileged instruction.
9225 \S{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
9227 \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9228 \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
9230 The implied operation of this instruction is:
9232 \c IBTS r/m16,AX,CL,reg16
9233 \c IBTS r/m32,EAX,CL,reg32
9235 Writes a bit string from the source operand to the destination.
9236 \c{CL} indicates the number of bits to be copied, from the low bits
9237 of the source. \c{(E)AX} indicates the low order bit offset in the
9238 destination that is written to. For example, if \c{CL} is set to 4
9239 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 0-3 of \c{src} will
9240 be copied to bits 5-8 of \c{dst}. This instruction is very poorly
9241 documented, and I have been unable to find any official source of
9242 documentation on it.
9244 \c{IBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts
9245 with the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM
9246 supports it only for completeness. Its counterpart is \c{XBTS}
9247 (see \k{insXBTS}).
9250 \S{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
9252 \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
9253 \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
9254 \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
9256 \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
9257 provided is the divisor; the dividend and destination operands
9258 are implicit, in the following way:
9260 \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand;
9261 the quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
9263 \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand;
9264 the quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
9266 \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
9267 the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
9269 Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
9270 see \k{insDIV}.
9273 \S{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
9275 \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
9276 \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
9277 \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
9279 \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
9280 \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
9282 \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [186]
9283 \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [186]
9284 \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
9285 \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
9287 \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [186]
9288 \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [186]
9289 \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
9290 \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
9292 \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
9293 single-operand form, the other operand and destination are
9294 implicit, in the following way:
9296 \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand;
9297 the product is stored in \c{AX}.
9299 \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
9300 the product is stored in \c{DX:AX}.
9302 \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
9303 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
9305 The two-operand form multiplies its two operands and stores the
9306 result in the destination (first) operand. The three-operand
9307 form multiplies its last two operands and stores the result in
9308 the first operand.
9310 The two-operand form with an immediate second operand is in
9311 fact a shorthand for the three-operand form, as can be seen by
9312 examining the opcode descriptions: in the two-operand form, the
9313 code \c{/r} takes both its register and \c{r/m} parts from the
9314 same operand (the first one).
9316 In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
9317 source operand, the immediate operand is considered to be signed,
9318 and is sign-extended to the length of the other source operand.
9319 In these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force
9320 NASM to generate this form of the instruction.
9322 Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
9323 instruction: see \k{insMUL}.
9326 \S{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
9328 \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
9329 \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
9330 \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
9331 \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
9332 \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
9333 \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
9335 \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
9336 and stores it in the given destination register. The port number may
9337 be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
9338 otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
9341 \S{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
9343 \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
9344 \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
9345 \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
9346 \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
9347 \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
9349 \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
9350 flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
9351 \k{insADD}). \c{INC} affects all the other flags according to the result.
9353 This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix to allow atomic execution.
9355 See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
9358 \S{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
9360 \c INSB                          ; 6C                   [186]
9361 \c INSW                          ; o16 6D               [186]
9362 \c INSD                          ; o32 6D               [386]
9364 \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
9365 stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
9366 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
9367 is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
9369 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
9370 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9371 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9372 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9374 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
9375 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
9376 overridden.
9378 \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
9379 a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
9380 addressing register by 2 or 4 instead of 1.
9382 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
9383 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
9385 See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
9388 \S{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
9390 \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
9392 \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
9393 number from 0 to 255.
9395 The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
9396 long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
9397 NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
9398 order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
9399 \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
9402 \S{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
9404 \c INT1                          ; F1                   [P6]
9405 \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
9406 \c INT01                         ; F1                   [P6]
9408 \c INT3                          ; CC                   [8086]
9409 \c INT03                         ; CC                   [8086]
9411 \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
9412 \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
9413 function to their longer counterparts, but take up less code space.
9414 They are used as breakpoints by debuggers.
9416 \b \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
9417 an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
9418 though not documented, on some processors down to the 286, but is
9419 only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
9420 normally used as a breakpoint by debuggers.
9422 \b \c{INT3}, and its synonym \c{INT03}, is not precisely equivalent to
9423 \c{INT 3}: the short form, since it is designed to be used as a
9424 breakpoint, bypasses the normal \c{IOPL} checks in virtual-8086 mode,
9425 and also does not go through interrupt redirection.
9428 \S{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
9430 \c INTO                          ; CE                   [8086]
9432 \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
9433 if and only if the overflow flag is set.
9436 \S{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
9438 \c INVD                          ; 0F 08                [486]
9440 \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
9441 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
9442 It does not write the contents of the caches back to memory first:
9443 any modified data held in the caches will be lost. To write the data
9444 back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
9447 \S{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
9449 \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /7             [486]
9451 \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
9452 associated with the supplied memory address.
9455 \S{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
9457 \c IRET                          ; CF                   [8086]
9458 \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
9459 \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
9461 \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
9462 of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
9463 and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
9465 \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
9466 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
9467 pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
9468 bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
9469 taking 12 bytes off the stack.
9471 \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
9472 on the default \c{BITS} setting at the time.
9475 \S{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
9477 \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
9478 \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
9480 The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
9481 jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
9482 \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
9484 The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
9485 \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
9486 span the full size of a segment. NASM will not override your choice
9487 of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
9488 \c{NEAR} keyword.
9490 The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
9491 instruction, for clarity, but is not necessary.
9493 For details of the condition codes, see \k{iref-cc}.
9496 \S{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
9498 \c JCXZ imm                      ; a16 E3 rb            [8086]
9499 \c JECXZ imm                     ; a32 E3 rb            [386]
9501 \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
9502 only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
9503 same thing, but with \c{ECX}.
9506 \S{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
9508 \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
9509 \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
9510 \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
9511 \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
9512 \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
9513 \c JMP FAR mem32                 ; o32 FF /5            [386]
9514 \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
9515 \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
9517 \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
9518 absolute segment and offset, or as a relative jump within the
9519 current segment.
9521 \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
9522 displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
9523 space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
9524 you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
9526 You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
9527 imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
9528 WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
9530 The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
9531 destination address out of memory. The address loaded consists of 16
9532 or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
9533 segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
9534 mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
9536 The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
9537 segment), loading the destination address out of memory or out of a
9538 register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
9539 these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
9540 overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
9542 As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
9543 by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
9544 allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
9546 The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
9547 the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
9548 is not strictly necessary.
9551 \S{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
9553 \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
9555 \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
9556 low byte of the flags word.
9558 The operation of \c{LAHF} is:
9560 \c  AH <-- SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
9562 See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
9565 \S{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
9567 \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
9568 \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
9570 \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
9571 operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
9572 LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
9573 destination (first) operand.
9576 \S{insLDMXCSR} \i\c{LDMXCSR}: Load Streaming SIMD Extension
9577  Control/Status
9579 \c LDMXCSR mem32                 ; 0F AE /2        [KATMAI,SSE]
9581 \c{LDMXCSR} loads 32-bits of data from the specified memory location
9582 into the \c{MXCSR} control/status register. \c{MXCSR} is used to
9583 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
9584 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
9586 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
9588 See also \c{STMXCSR} (\k{insSTMXCSR}
9591 \S{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
9593 \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
9594 \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [386]
9596 \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
9597 \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [386]
9599 \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
9600 \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
9602 \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
9603 \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
9605 \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
9606 \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
9608 These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
9609 offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
9610 for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
9611 the given register (depending on the size of the register), then
9612 loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
9613 \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
9614 segment registers.
9617 \S{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
9619 \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
9620 \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [386]
9622 \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
9623 the effective address specified by its second operand as if it were
9624 going to load or store data from it, but instead it stores the
9625 calculated address into the register specified by its first operand.
9626 This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
9627 EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
9629 \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
9630 accesses no memory, still requires square brackets around its second
9631 operand, as if it were a memory reference.
9633 The size of the calculation is the current \e{address} size, and the
9634 size that the result is stored as is the current \e{operand} size.
9635 If the address and operand size are not the same, then if the
9636 addressing mode was 32-bits, the low 16-bits are stored, and if the
9637 address was 16-bits, it is zero-extended to 32-bits before storing.
9640 \S{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
9642 \c LEAVE                         ; C9                   [186]
9644 \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
9645 \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
9646 equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
9647 SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
9650 \S{insLFENCE} \i\c{LFENCE}: Load Fence
9652 \c LFENCE                        ; 0F AE /5        [WILLAMETTE,SSE2]
9654 \c{LFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9655 that were issued before the \c{LFENCE} instruction. This guarantees that
9656 all memory reads before the \c{LFENCE} instruction are visible before any
9657 reads after the \c{LFENCE} instruction.
9659 \c{LFENCE} is ordered respective to other \c{LFENCE} instruction, \c{MFENCE},
9660 any memory read and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
9662 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9663 performance through such techniques as out-of-order issue and
9664 speculative reads. The degree to which a consumer of data recognizes
9665 or knows that the data is weakly ordered varies among applications
9666 and may be unknown to the producer of this data. The \c{LFENCE}
9667 instruction provides a performance-efficient way of ensuring load
9668 ordering between routines that produce weakly-ordered results and
9669 routines that consume that data.
9671 \c{LFENCE} uses the following ModRM encoding:
9673 \c           Mod (7:6)        = 11B
9674 \c           Reg/Opcode (5:3) = 101B
9675 \c           R/M (2:0)        = 000B
9677 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9678 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9680 See also \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
9683 \S{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
9685 \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
9686 \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
9687 \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
9689 \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
9690 they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
9691 area (in the opposite order) into the \c{GDTR} (global descriptor table
9692 register) or \c{IDTR} (interrupt descriptor table register). These are
9693 the only instructions which directly use \e{linear} addresses, rather
9694 than segment/offset pairs.
9696 \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
9697 up that selector in the GDT and stores the limit and base address
9698 given there into the \c{LDTR} (local descriptor table register).
9700 See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
9703 \S{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
9705 \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
9707 \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
9708 bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
9709 Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
9712 \S{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
9714 \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
9715 \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
9717 This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
9718 supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
9719 The opcode differs between the 286 and the 386.
9721 The function of the instruction is to load all information relating
9722 to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
9723 this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
9724 on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
9727 \S{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
9729 \c LODSB                         ; AC                   [8086]
9730 \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
9731 \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
9733 \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
9734 It then increments or decrements (depending on the direction flag:
9735 increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
9736 \c{ESI}.
9738 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
9739 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
9740 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
9741 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
9743 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
9744 overridden by using a segment register name as a prefix (for
9745 example, \c{ES LODSB}).
9747 \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
9748 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
9749 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
9752 \S{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
9754 \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
9755 \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
9756 \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
9758 \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
9759 \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9760 \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9761 \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
9762 \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
9763 \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
9765 \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
9766 \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9767 \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9768 \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
9769 \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
9770 \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
9772 \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
9773 if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
9774 which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
9775 result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
9776 a range of 128 bytes.
9778 \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
9779 that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
9780 is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
9781 counter is nonzero and the zero flag is clear.
9784 \S{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
9786 \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
9787 \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
9789 \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
9790 it computes the segment limit value by loading the segment limit
9791 field from the associated segment descriptor in the \c{GDT} or \c{LDT}.
9792 (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
9793 page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
9794 byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
9795 loaded into the destination (first) operand.
9798 \S{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
9800 \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
9802 \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
9803 descriptor specified by the segment selector given as its operand,
9804 and loads them into the Task Register.
9807 \S{insMASKMOVDQU} \i\c{MASKMOVDQU}: Byte Mask Write
9809 \c MASKMOVDQU xmm1,xmm2          ; 66 0F F7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9811 \c{MASKMOVDQU} stores data from xmm1 to the location specified by
9812 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9813 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9814 register xmm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9815 1 = write) on a per-byte basis.
9818 \S{insMASKMOVQ} \i\c{MASKMOVQ}: Byte Mask Write
9820 \c MASKMOVQ mm1,mm2              ; 0F F7 /r        [KATMAI,MMX]
9822 \c{MASKMOVQ} stores data from mm1 to the location specified by
9823 \c{ES:(E)DI}. The size of the store depends on the address-size
9824 attribute. The most significant bit in each byte of the mask
9825 register mm2 is used to selectively write the data (0 = no write,
9826 1 = write) on a per-byte basis.
9829 \S{insMAXPD} \i\c{MAXPD}: Return Packed Double-Precision FP Maximum
9831 \c MAXPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9833 \c{MAXPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9834 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9835 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9836 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9837 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9838 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9841 \S{insMAXPS} \i\c{MAXPS}: Return Packed Single-Precision FP Maximum
9843 \c MAXPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5F /r        [KATMAI,SSE]
9845 \c{MAXPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9846 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum values
9847 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9848 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9849 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9850 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9853 \S{insMAXSD} \i\c{MAXSD}: Return Scalar Double-Precision FP Maximum
9855 \c MAXSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9857 \c{MAXSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9858 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9859 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9860 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9861 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9862 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9863 is left unchanged.
9866 \S{insMAXSS} \i\c{MAXSS}: Return Scalar Single-Precision FP Maximum
9868 \c MAXSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5F /r     [KATMAI,SSE]
9870 \c{MAXSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9871 xmm1 and xmm2/mem, and stores the maximum value in xmm1. If the
9872 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9873 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9874 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9875 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9876 destination are left unchanged.
9879 \S{insMFENCE} \i\c{MFENCE}: Memory Fence
9881 \c MFENCE                        ; 0F AE /6        [WILLAMETTE,SSE2]
9883 \c{MFENCE} performs a serialising operation on all loads from memory
9884 and writes to memory that were issued before the \c{MFENCE} instruction.
9885 This guarantees that all memory reads and writes before the \c{MFENCE}
9886 instruction are completed before any reads and writes after the
9887 \c{MFENCE} instruction.
9889 \c{MFENCE} is ordered respective to other \c{MFENCE} instructions,
9890 \c{LFENCE}, \c{SFENCE}, any memory read and any other serialising
9891 instruction (such as \c{CPUID}).
9893 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
9894 performance through such techniques as out-of-order issue, speculative
9895 reads, write-combining, and write-collapsing. The degree to which a
9896 consumer of data recognizes or knows that the data is weakly ordered
9897 varies among applications and may be unknown to the producer of this
9898 data. The \c{MFENCE} instruction provides a performance-efficient way
9899 of ensuring load and store ordering between routines that produce
9900 weakly-ordered results and routines that consume that data.
9902 \c{MFENCE} uses the following ModRM encoding:
9904 \c           Mod (7:6)        = 11B
9905 \c           Reg/Opcode (5:3) = 110B
9906 \c           R/M (2:0)        = 000B
9908 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
9909 of these encodings risks incompatibility with future processors.
9911 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{SFENCE} (\k{insSFENCE}).
9914 \S{insMINPD} \i\c{MINPD}: Return Packed Double-Precision FP Minimum
9916 \c MINPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9918 \c{MINPD} performs a SIMD compare of the packed double-precision
9919 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9920 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9921 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9922 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9923 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9926 \S{insMINPS} \i\c{MINPS}: Return Packed Single-Precision FP Minimum
9928 \c MINPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5D /r        [KATMAI,SSE]
9930 \c{MINPS} performs a SIMD compare of the packed single-precision
9931 FP numbers from xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum values
9932 of each pair of values in xmm1. If the values being compared are
9933 both zeroes, source2 (xmm2/m128) would be returned. If source2
9934 (xmm2/m128) is an SNaN, this SNaN is forwarded unchanged to the
9935 destination (i.e., a QNaN version of the SNaN is not returned).
9938 \S{insMINSD} \i\c{MINSD}: Return Scalar Double-Precision FP Minimum
9940 \c MINSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 5D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
9942 \c{MINSD} compares the low-order double-precision FP numbers from
9943 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9944 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m64) would
9945 be returned. If source2 (xmm2/m64) is an SNaN, this SNaN is
9946 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9947 the SNaN is not returned). The high quadword of the destination
9948 is left unchanged.
9951 \S{insMINSS} \i\c{MINSS}: Return Scalar Single-Precision FP Minimum
9953 \c MINSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 5D /r     [KATMAI,SSE]
9955 \c{MINSS} compares the low-order single-precision FP numbers from
9956 xmm1 and xmm2/mem, and stores the minimum value in xmm1. If the
9957 values being compared are both zeroes, source2 (xmm2/m32) would
9958 be returned. If source2 (xmm2/m32) is an SNaN, this SNaN is
9959 forwarded unchanged to the destination (i.e., a QNaN version of
9960 the SNaN is not returned). The high three doublewords of the
9961 destination are left unchanged.
9964 \S{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
9966 \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
9967 \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
9968 \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
9969 \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
9970 \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
9971 \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
9973 \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
9974 \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
9975 \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
9976 \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
9977 \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
9978 \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
9980 \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
9981 \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
9982 \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
9983 \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
9984 \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
9985 \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
9987 \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
9988 \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
9989 \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
9990 \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
9992 \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
9993 \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
9994 \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
9995 \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
9996 \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
9997 \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
9999 \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
10000 destination (first) operand.
10002 In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
10003 same size, except for moving between a segment register and an
10004 \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
10005 corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
10006 DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
10007 when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
10008 into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
10009 undefined.
10011 \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
10013 \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
10015 Test registers are supported on 386/486 processors and on some
10016 non-Intel Pentium class processors.
10019 \S{insMOVAPD} \i\c{MOVAPD}: Move Aligned Packed Double-Precision FP Values
10021 \c MOVAPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 28 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10022 \c MOVAPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 29 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10024 \c{MOVAPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10025 FP values from the source operand to the destination. When the source
10026 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
10027 16-byte boundary.
10029 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
10030 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPD} instruction (\k{insMOVUPD}).
10033 \S{insMOVAPS} \i\c{MOVAPS}: Move Aligned Packed Single-Precision FP Values
10035 \c MOVAPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 28 /r        [KATMAI,SSE]
10036 \c MOVAPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 29 /r        [KATMAI,SSE]
10038 \c{MOVAPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10039 FP values from the source operand to the destination. When the source
10040 or destination operand is a memory location, it must be aligned on a
10041 16-byte boundary.
10043 To move data in and out of memory locations that are not known to be on
10044 16-byte boundaries, use the \c{MOVUPS} instruction (\k{insMOVUPS}).
10047 \S{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
10049 \c MOVD mm,r/m32                 ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
10050 \c MOVD r/m32,mm                 ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
10051 \c MOVD xmm,r/m32                ; 66 0F 6E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10052 \c MOVD r/m32,xmm                ; 66 0F 7E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10054 \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
10055 destination (first) operand. When the destination is a 64-bit \c{MMX}
10056 register or a 128-bit \c{XMM} register, the input value is zero-extended
10057 to fill the destination register.
10060 \S{insMOVDQ2Q} \i\c{MOVDQ2Q}: Move Quadword from XMM to MMX register.
10062 \c MOVDQ2Q mm,xmm                ; F2 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10064 \c{MOVDQ2Q} moves the low quadword from the source operand to the
10065 destination operand.
10068 \S{insMOVDQA} \i\c{MOVDQA}: Move Aligned Double Quadword
10070 \c MOVDQA xmm1,xmm2/m128         ; 66 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10071 \c MOVDQA xmm1/m128,xmm2         ; 66 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10073 \c{MOVDQA} moves a double quadword from the source operand to the
10074 destination operand. When the source or destination operand is a
10075 memory location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10077 To move a double quadword to or from unaligned memory locations,
10078 use the \c{MOVDQU} instruction (\k{insMOVDQU}).
10081 \S{insMOVDQU} \i\c{MOVDQU}: Move Unaligned Double Quadword
10083 \c MOVDQU xmm1,xmm2/m128         ; F3 OF 6F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10084 \c MOVDQU xmm1/m128,xmm2         ; F3 OF 7F /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10086 \c{MOVDQU} moves a double quadword from the source operand to the
10087 destination operand. When the source or destination operand is a
10088 memory location, the memory may be unaligned.
10090 To move a double quadword to or from known aligned memory locations,
10091 use the \c{MOVDQA} instruction (\k{insMOVDQA}).
10094 \S{insMOVHLPS} \i\c{MOVHLPS}: Move Packed Single-Precision FP High to Low
10096 \c MOVHLPS xmm1,xmm2             ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
10098 \c{MOVHLPS} moves the two packed single-precision FP values from the
10099 high quadword of the source register xmm2 to the low quadword of the
10100 destination register, xmm2. The upper quadword of xmm1 is left unchanged.
10102 The operation of this instruction is:
10104 \c    dst[0-63]   := src[64-127],
10105 \c    dst[64-127] remains unchanged.
10108 \S{insMOVHPD} \i\c{MOVHPD}: Move High Packed Double-Precision FP
10110 \c MOVHPD xmm,m64               ; 66 OF 16 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
10111 \c MOVHPD m64,xmm               ; 66 OF 17 /r      [WILLAMETTE,SSE2]
10113 \c{MOVHPD} moves a double-precision FP value between the source and
10114 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10115 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
10117 The operation of this instruction is:
10119 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
10123 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
10124 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
10127 \S{insMOVHPS} \i\c{MOVHPS}: Move High Packed Single-Precision FP
10129 \c MOVHPS xmm,m64               ; 0F 16 /r         [KATMAI,SSE]
10130 \c MOVHPS m64,xmm               ; 0F 17 /r         [KATMAI,SSE]
10132 \c{MOVHPS} moves two packed single-precision FP values between the source
10133 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10134 the other is the high quadword of an \c{XMM} register.
10136 The operation of this instruction is:
10138 \c    mem[0-63]   := xmm[64-127];
10142 \c    xmm[0-63]   remains unchanged;
10143 \c    xmm[64-127] := mem[0-63].
10146 \S{insMOVLHPS} \i\c{MOVLHPS}: Move Packed Single-Precision FP Low to High
10148 \c MOVLHPS xmm1,xmm2             ; OF 16 /r         [KATMAI,SSE]
10150 \c{MOVLHPS} moves the two packed single-precision FP values from the
10151 low quadword of the source register xmm2 to the high quadword of the
10152 destination register, xmm2. The low quadword of xmm1 is left unchanged.
10154 The operation of this instruction is:
10156 \c    dst[0-63]   remains unchanged;
10157 \c    dst[64-127] := src[0-63].
10159 \S{insMOVLPD} \i\c{MOVLPD}: Move Low Packed Double-Precision FP
10161 \c MOVLPD xmm,m64                ; 66 OF 12 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10162 \c MOVLPD m64,xmm                ; 66 OF 13 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10164 \c{MOVLPD} moves a double-precision FP value between the source and
10165 destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10166 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
10168 The operation of this instruction is:
10170 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
10174 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
10175 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
10177 \S{insMOVLPS} \i\c{MOVLPS}: Move Low Packed Single-Precision FP
10179 \c MOVLPS xmm,m64                ; OF 12 /r        [KATMAI,SSE]
10180 \c MOVLPS m64,xmm                ; OF 13 /r        [KATMAI,SSE]
10182 \c{MOVLPS} moves two packed single-precision FP values between the source
10183 and destination operands. One of the operands is a 64-bit memory location,
10184 the other is the low quadword of an \c{XMM} register.
10186 The operation of this instruction is:
10188 \c    mem(0-63)   := xmm(0-63);
10192 \c    xmm(0-63)   := mem(0-63);
10193 \c    xmm(64-127) remains unchanged.
10196 \S{insMOVMSKPD} \i\c{MOVMSKPD}: Extract Packed Double-Precision FP Sign Mask
10198 \c MOVMSKPD reg32,xmm              ; 66 0F 50 /r   [WILLAMETTE,SSE2]
10200 \c{MOVMSKPD} inserts a 2-bit mask in r32, formed of the most significant
10201 bits of each double-precision FP number of the source operand.
10204 \S{insMOVMSKPS} \i\c{MOVMSKPS}: Extract Packed Single-Precision FP Sign Mask
10206 \c MOVMSKPS reg32,xmm              ; 0F 50 /r      [KATMAI,SSE]
10208 \c{MOVMSKPS} inserts a 4-bit mask in r32, formed of the most significant
10209 bits of each single-precision FP number of the source operand.
10212 \S{insMOVNTDQ} \i\c{MOVNTDQ}: Move Double Quadword Non Temporal
10214 \c MOVNTDQ m128,xmm              ; 66 0F E7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10216 \c{MOVNTDQ} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10217 register to the destination memory location, using a non-temporal
10218 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10221 \S{insMOVNTI} \i\c{MOVNTI}: Move Doubleword Non Temporal
10223 \c MOVNTI m32,reg32              ; 0F C3 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
10225 \c{MOVNTI} moves the doubleword in the source register
10226 to the destination memory location, using a non-temporal
10227 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10230 \S{insMOVNTPD} \i\c{MOVNTPD}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10231 FP Values Non Temporal
10233 \c MOVNTPD m128,xmm              ; 66 0F 2B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10235 \c{MOVNTPD} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10236 register to the destination memory location, using a non-temporal
10237 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10238 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10241 \S{insMOVNTPS} \i\c{MOVNTPS}: Move Aligned Four Packed Single-Precision
10242 FP Values Non Temporal
10244 \c MOVNTPS m128,xmm              ; 0F 2B /r        [KATMAI,SSE]
10246 \c{MOVNTPS} moves the double quadword from the \c{XMM} source
10247 register to the destination memory location, using a non-temporal
10248 hint. This store instruction minimizes cache pollution. The memory
10249 location must be aligned to a 16-byte boundary.
10252 \S{insMOVNTQ} \i\c{MOVNTQ}: Move Quadword Non Temporal
10254 \c MOVNTQ m64,mm                 ; 0F E7 /r        [KATMAI,MMX]
10256 \c{MOVNTQ} moves the quadword in the \c{MMX} source register
10257 to the destination memory location, using a non-temporal
10258 hint. This store instruction minimizes cache pollution.
10261 \S{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
10263 \c MOVQ mm1,mm2/m64               ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
10264 \c MOVQ mm1/m64,mm2               ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
10266 \c MOVQ xmm1,xmm2/m64             ; F3 0F 7E /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10267 \c MOVQ xmm1/m64,xmm2             ; 66 0F D6 /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10269 \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
10270 destination (first) operand. When the source is an \c{XMM} register,
10271 the low quadword is moved. When the destination is an \c{XMM} register,
10272 the destination is the low quadword, and the high quadword is cleared.
10275 \S{insMOVQ2DQ} \i\c{MOVQ2DQ}: Move Quadword from MMX to XMM register.
10277 \c MOVQ2DQ xmm,mm                ; F3 OF D6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10279 \c{MOVQ2DQ} moves the quadword from the source operand to the low
10280 quadword of the destination operand, and clears the high quadword.
10283 \S{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
10285 \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
10286 \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
10287 \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
10289 \c{MOVSB} copies the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} to
10290 \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or decrements
10291 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
10292 decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
10294 The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
10295 bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
10296 an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
10297 use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10299 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10300 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10301 example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
10302 or \c{[EDI]} cannot be overridden.
10304 \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
10305 or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
10306 addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10308 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10309 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10312 \S{insMOVSD} \i\c{MOVSD}: Move Scalar Double-Precision FP Value
10314 \c MOVSD xmm1,xmm2/m64           ; F2 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10315 \c MOVSD xmm1/m64,xmm2           ; F2 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10317 \c{MOVSD} moves a double-precision FP value from the source operand
10318 to the destination operand. When the source or destination is a
10319 register, the low-order FP value is read or written.
10322 \S{insMOVSS} \i\c{MOVSS}: Move Scalar Single-Precision FP Value
10324 \c MOVSS xmm1,xmm2/m32           ; F3 0F 10 /r     [KATMAI,SSE]
10325 \c MOVSS xmm1/m32,xmm2           ; F3 0F 11 /r     [KATMAI,SSE]
10327 \c{MOVSS} moves a single-precision FP value from the source operand
10328 to the destination operand. When the source or destination is a
10329 register, the low-order FP value is read or written.
10332 \S{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
10334 \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
10335 \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
10336 \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
10338 \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
10339 \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
10340 \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
10342 \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
10343 its destination (first) operand, and copies the result into the
10344 destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
10345 rather than sign-extending.
10348 \S{insMOVUPD} \i\c{MOVUPD}: Move Unaligned Packed Double-Precision FP Values
10350 \c MOVUPD xmm1,xmm2/mem128       ; 66 0F 10 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10351 \c MOVUPD xmm1/mem128,xmm2       ; 66 0F 11 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10353 \c{MOVUPD} moves a double quadword containing 2 packed double-precision
10354 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10355 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10357 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10358 boundaries, use the \c{MOVAPD} instruction (\k{insMOVAPD}).
10361 \S{insMOVUPS} \i\c{MOVUPS}: Move Unaligned Packed Single-Precision FP Values
10363 \c MOVUPS xmm1,xmm2/mem128       ; 0F 10 /r        [KATMAI,SSE]
10364 \c MOVUPS xmm1/mem128,xmm2       ; 0F 11 /r        [KATMAI,SSE]
10366 \c{MOVUPS} moves a double quadword containing 4 packed single-precision
10367 FP values from the source operand to the destination. This instruction
10368 makes no assumptions about alignment of memory operands.
10370 To move data in and out of memory locations that are known to be on 16-byte
10371 boundaries, use the \c{MOVAPS} instruction (\k{insMOVAPS}).
10374 \S{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
10376 \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
10377 \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
10378 \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
10380 \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
10381 to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
10382 the following way:
10384 \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
10385 product is stored in \c{AX}.
10387 \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
10388 the product is stored in \c{DX:AX}.
10390 \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
10391 the product is stored in \c{EDX:EAX}.
10393 Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
10394 instruction: see \k{insIMUL}.
10397 \S{insMULPD} \i\c{MULPD}: Packed Single-FP Multiply
10399 \c MULPD xmm1,xmm2/mem128        ; 66 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10401 \c{MULPD} performs a SIMD multiply of the packed double-precision FP
10402 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10405 \S{insMULPS} \i\c{MULPS}: Packed Single-FP Multiply
10407 \c MULPS xmm1,xmm2/mem128        ; 0F 59 /r        [KATMAI,SSE]
10409 \c{MULPS} performs a SIMD multiply of the packed single-precision FP
10410 values in both operands, and stores the results in the destination register.
10413 \S{insMULSD} \i\c{MULSD}: Scalar Single-FP Multiply
10415 \c MULSD xmm1,xmm2/mem32         ; F2 0F 59 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10417 \c{MULSD} multiplies the lowest double-precision FP values of both
10418 operands, and stores the result in the low quadword of xmm1.
10421 \S{insMULSS} \i\c{MULSS}: Scalar Single-FP Multiply
10423 \c MULSS xmm1,xmm2/mem32         ; F3 0F 59 /r     [KATMAI,SSE]
10425 \c{MULSS} multiplies the lowest single-precision FP values of both
10426 operands, and stores the result in the low doubleword of xmm1.
10429 \S{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
10431 \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
10432 \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
10433 \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
10435 \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
10436 \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
10437 \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
10439 \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
10440 negation (invert all the bits and then add one) of the original
10441 value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
10442 the bits).
10445 \S{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
10447 \c NOP                           ; 90                   [8086]
10449 \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
10450 generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
10451 processor mode; see \k{insXCHG}).
10454 \S{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
10456 \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
10457 \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
10458 \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
10460 \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
10461 \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
10462 \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
10464 \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
10465 \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
10466 \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
10468 \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
10469 \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
10471 \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
10472 \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
10473 \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
10475 \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
10476 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
10477 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
10478 in the destination (first) operand.
10480 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
10481 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
10482 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
10483 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
10484 form of the instruction.
10486 The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
10487 operation on the 64-bit MMX registers.
10490 \S{insORPD} \i\c{ORPD}: Bit-wise Logical OR of Double-Precision FP Data
10492 \c ORPD xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F 56 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10494 \c{ORPD} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10495 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10496 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10499 \S{insORPS} \i\c{ORPS}: Bit-wise Logical OR of Single-Precision FP Data
10501 \c ORPS xmm1,xmm2/m128           ; 0F 56 /r        [KATMAI,SSE]
10503 \c{ORPS} return a bit-wise logical OR between xmm1 and xmm2/mem,
10504 and stores the result in xmm1. If the source operand is a memory
10505 location, it must be aligned to a 16-byte boundary.
10508 \S{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
10510 \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
10511 \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
10512 \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
10513 \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
10514 \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
10515 \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
10517 \c{OUT} writes the contents of the given source register to the
10518 specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
10519 value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
10520 \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
10523 \S{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
10525 \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
10526 \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
10527 \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
10529 \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
10530 it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
10531 decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
10532 is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
10534 The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
10535 \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
10536 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
10537 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
10539 The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
10540 overridden by using a segment register name as a prefix (for
10541 example, \c{es outsb}).
10543 \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
10544 word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
10545 the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
10547 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
10548 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
10551 \S{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
10553 \c PACKSSDW mm1,mm2/m64          ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
10554 \c PACKSSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
10555 \c PACKUSWB mm1,mm2/m64          ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
10557 \c PACKSSDW xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 6B /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10558 \c PACKSSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 63 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10559 \c PACKUSWB xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 67 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10561 All these instructions start by combining the source and destination
10562 operands, and then splitting the result in smaller sections which it
10563 then packs into the destination register. The \c{MMX} versions pack
10564 two 64-bit operands into one 64-bit register, while the \c{SSE}
10565 versions pack two 128-bit operands into one 128-bit register.
10567 \b \c{PACKSSWB} splits the combined value into words, and then reduces
10568 the words to bytes, using signed saturation. It then packs the bytes
10569 into the destination register in the same order the words were in.
10571 \b \c{PACKSSDW} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10572 it reduces doublewords to words, then packs them into the destination
10573 register.
10575 \b \c{PACKUSWB} performs the same operation as \c{PACKSSWB}, except that
10576 it uses unsigned saturation when reducing the size of the elements.
10578 To perform signed saturation on a number, it is replaced by the largest
10579 signed number (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too
10580 small it is replaced by the smallest signed number (\c{8000h} or
10581 \c{80h}) that will fit. To perform unsigned saturation, the input is
10582 treated as unsigned, and the input is replaced by the largest unsigned
10583 number that will fit.
10586 \S{insPADDB} \i\c{PADDB}, \i\c{PADDW}, \i\c{PADDD}: Add Packed Integers
10588 \c PADDB mm1,mm2/m64             ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
10589 \c PADDW mm1,mm2/m64             ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
10590 \c PADDD mm1,mm2/m64             ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
10592 \c PADDB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10593 \c PADDW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FD /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10594 \c PADDD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10596 \c{PADDx} performs packed addition of the two operands, storing the
10597 result in the destination (first) operand.
10599 \b \c{PADDB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10600 individually;
10602 \b \c{PADDW} treats the operands as packed words;
10604 \b \c{PADDD} treats its operands as packed doublewords.
10606 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10607 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10608 discarded.
10611 \S{insPADDQ} \i\c{PADDQ}: Add Packed Quadword Integers
10613 \c PADDQ mm1,mm2/m64             ; 0F D4 /r             [PENT,MMX]
10615 \c PADDQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10617 \c{PADDQ} adds the quadwords in the source and destination operands, and
10618 stores the result in the destination register.
10620 When an individual result is too large to fit in its destination, it
10621 is wrapped around and the low bits are stored, with the carry bit
10622 discarded.
10625 \S{insPADDSB} \i\c{PADDSB}, \i\c{PADDSW}: Add Packed Signed Integers With Saturation
10627 \c PADDSB mm1,mm2/m64            ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
10628 \c PADDSW mm1,mm2/m64            ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
10630 \c PADDSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EC /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10631 \c PADDSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F ED /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10633 \c{PADDSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10634 result in the destination (first) operand.
10635 \c{PADDSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10636 individually; and \c{PADDSW} treats the operands as packed words.
10638 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10639 saturated value is stored. The resulting value is the value with the
10640 largest magnitude of the same sign as the result which will fit in
10641 the available space.
10644 \S{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit Destination
10646 \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
10648 \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
10649 set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the result
10650 is placed in an implied register.
10652 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10653 number. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the result in \c{MM1}, but
10654 \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in \c{MM0}.
10657 \S{insPADDUSB} \i\c{PADDUSB}, \i\c{PADDUSW}: Add Packed Unsigned Integers With Saturation
10659 \c PADDUSB mm1,mm2/m64           ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
10660 \c PADDUSW mm1,mm2/m64           ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
10662 \c PADDUSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DC /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10663 \c PADDUSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DD /r    [WILLAMETTE,SSE2]
10665 \c{PADDUSx} performs packed addition of the two operands, storing the
10666 result in the destination (first) operand.
10667 \c{PADDUSB} treats the operands as packed bytes, and adds each byte
10668 individually; and \c{PADDUSW} treats the operands as packed words.
10670 When an individual result is too large to fit in its destination, a
10671 saturated value is stored. The resulting value is the maximum value
10672 that will fit in the available space.
10675 \S{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
10677 \c PAND mm1,mm2/m64              ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
10678 \c PANDN mm1,mm2/m64             ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
10680 \c PAND xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F DB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10681 \c PANDN xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F DF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10684 \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
10685 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
10686 bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
10687 destination (first) operand.
10689 \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
10690 complement operation on the destination (first) operand first.
10693 \S{insPAUSE} \i\c{PAUSE}: Spin Loop Hint
10695 \c PAUSE                         ; F3 90           [WILLAMETTE,SSE2]
10697 \c{PAUSE} provides a hint to the processor that the following code
10698 is a spin loop. This improves processor performance by bypassing
10699 possible memory order violations. On older processors, this instruction
10700 operates as a \c{NOP}.
10703 \S{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
10705 \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
10707 \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10708 operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
10709 average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
10710 vector of eight averages is stored in the first operand.
10712 This opcode maps to \c{MOVMSKPS r32, xmm} on processors that support
10713 the SSE instruction set.
10716 \S{insPAVGB} \i\c{PAVGB} \i\c{PAVGW}: Average Packed Integers
10718 \c PAVGB mm1,mm2/m64             ; 0F E0 /r        [KATMAI,MMX]
10719 \c PAVGW mm1,mm2/m64             ; 0F E3 /r        [KATMAI,MMX,SM]
10721 \c PAVGB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E0 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10722 \c PAVGW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10724 \c{PAVGB} and \c{PAVGW} add the unsigned data elements of the source
10725 operand to the unsigned data elements of the destination register,
10726 then adds 1 to the temporary results. The results of the add are then
10727 each independently right-shifted by one bit position. The high order
10728 bits of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10729 sum.
10731 \b \c{PAVGB} operates on packed unsigned bytes, and
10733 \b \c{PAVGW} operates on packed unsigned words.
10736 \S{insPAVGUSB} \i\c{PAVGUSB}: Average of unsigned packed 8-bit values
10738 \c PAVGUSB mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r BF          [PENT,3DNOW]
10740 \c{PAVGUSB} adds the unsigned data elements of the source operand to
10741 the unsigned data elements of the destination register, then adds 1
10742 to the temporary results. The results of the add are then each
10743 independently right-shifted by one bit position. The high order bits
10744 of each element are filled with the carry bits of the corresponding
10745 sum.
10747 This instruction performs exactly the same operations as the \c{PAVGB}
10748 \c{MMX} instruction (\k{insPAVGB}).
10751 \S{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: Compare Packed Integers.
10753 \c PCMPEQB mm1,mm2/m64           ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
10754 \c PCMPEQW mm1,mm2/m64           ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
10755 \c PCMPEQD mm1,mm2/m64           ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
10757 \c PCMPGTB mm1,mm2/m64           ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
10758 \c PCMPGTW mm1,mm2/m64           ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
10759 \c PCMPGTD mm1,mm2/m64           ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
10761 \c PCMPEQB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 74 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10762 \c PCMPEQW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 75 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10763 \c PCMPEQD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 76 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10765 \c PCMPGTB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 64 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10766 \c PCMPGTW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 65 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10767 \c PCMPGTD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 66 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
10769 The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
10770 bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
10771 and destination are compared, and the corresponding element of the
10772 destination (first) operand is set to all zeros or all ones
10773 depending on the result of the comparison.
10775 \b \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of bytes;
10777 \b \c{PCMPxxW} treats the operands as vectors of words;
10779 \b \c{PCMPxxD} treats the operands as vectors of doublewords;
10781 \b \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
10782 operand to all ones if the two elements compared are equal;
10784 \b \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
10785 of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
10786 integer) than that of the second (source) operand.
10789 \S{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
10790 with Implied Register
10792 \c PDISTIB mm,m64                ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
10794 \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
10795 input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
10796 position, it finds the absolute difference between the bytes in that
10797 position in the two input operands, and adds that value to the byte
10798 in the same position in the implied output register. The addition is
10799 saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
10801 To work out the implied register, invert the lowest bit in the register
10802 number. So \c{PDISTIB MM0,M64} would put the result in \c{MM1}, but
10803 \c{PDISTIB MM1,M64} would put the result in \c{MM0}.
10805 Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
10806 operand.
10808 Operation:
10810 \c    dstI[0-7]     := dstI[0-7]   + ABS(src0[0-7] - src1[0-7]),
10811 \c    dstI[8-15]    := dstI[8-15]  + ABS(src0[8-15] - src1[8-15]),
10812 \c    .......
10813 \c    .......
10814 \c    dstI[56-63]   := dstI[56-63] + ABS(src0[56-63] - src1[56-63]).
10817 \S{insPEXTRW} \i\c{PEXTRW}: Extract Word
10819 \c PEXTRW reg32,mm,imm8          ; 0F C5 /r ib     [KATMAI,MMX]
10820 \c PEXTRW reg32,xmm,imm8         ; 66 0F C5 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
10822 \c{PEXTRW} moves the word in the source register (second operand)
10823 that is pointed to by the count operand (third operand), into the
10824 lower half of a 32-bit general purpose register. The upper half of
10825 the register is cleared to all 0s.
10827 When the source operand is an \c{MMX} register, the two least
10828 significant bits of the count specify the source word. When it is
10829 an \c{SSE} register, the three least significant bits specify the
10830 word location.
10833 \S{insPF2ID} \i\c{PF2ID}: Packed Single-Precision FP to Integer Convert
10835 \c PF2ID mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1D          [PENT,3DNOW]
10837 \c{PF2ID} converts two single-precision FP values in the source operand
10838 to signed 32-bit integers, using truncation, and stores them in the
10839 destination operand. Source values that are outside the range supported
10840 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10841 same sign.
10844 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Single-Precision FP to Integer Word Convert
10846 \c PF2IW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 1C          [PENT,3DNOW]
10848 \c{PF2IW} converts two single-precision FP values in the source operand
10849 to signed 16-bit integers, using truncation, and stores them in the
10850 destination operand. Source values that are outside the range supported
10851 by the destination are saturated to the largest absolute value of the
10852 same sign.
10854 \b In the K6-2 and K6-III, the 16-bit value is zero-extended to 32-bits
10855 before storing.
10857 \b In the K6-2+, K6-III+ and Athlon processors, the value is sign-extended
10858 to 32-bits before storing.
10861 \S{insPFACC} \i\c{PFACC}: Packed Single-Precision FP Accumulate
10863 \c PFACC mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r AE          [PENT,3DNOW]
10865 \c{PFACC} adds the two single-precision FP values from the destination
10866 operand together, then adds the two single-precision FP values from the
10867 source operand, and places the results in the low and high doublewords
10868 of the destination operand.
10870 The operation is:
10872 \c    dst[0-31]   := dst[0-31] + dst[32-63],
10873 \c    dst[32-63]  := src[0-31] + src[32-63].
10876 \S{insPFADD} \i\c{PFADD}: Packed Single-Precision FP Addition
10878 \c PFADD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9E          [PENT,3DNOW]
10880 \c{PFADD} performs addition on each of two packed single-precision
10881 FP value pairs.
10883 \c    dst[0-31]   := dst[0-31]  + src[0-31],
10884 \c    dst[32-63]  := dst[32-63] + src[32-63].
10887 \S{insPFCMP} \i\c{PFCMPxx}: Packed Single-Precision FP Compare
10888 \I\c{PFCMPEQ} \I\c{PFCMPGE} \I\c{PFCMPGT}
10890 \c PFCMPEQ mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r B0          [PENT,3DNOW]
10891 \c PFCMPGE mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 90          [PENT,3DNOW]
10892 \c PFCMPGT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r A0          [PENT,3DNOW]
10894 The \c{PFCMPxx} instructions compare the packed single-point FP values
10895 in the source and destination operands, and set the destination
10896 according to the result. If the condition is true, the destination is
10897 set to all 1s, otherwise it's set to all 0s.
10899 \b \c{PFCMPEQ} tests whether dst == src;
10901 \b \c{PFCMPGE} tests whether dst >= src;
10903 \b \c{PFCMPGT} tests whether dst >  src.
10906 \S{insPFMAX} \i\c{PFMAX}: Packed Single-Precision FP Maximum
10908 \c PFMAX mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r A4          [PENT,3DNOW]
10910 \c{PFMAX} returns the higher of each pair of single-precision FP values.
10911 If the higher value is zero, it is returned as positive zero.
10914 \S{insPFMIN} \i\c{PFMIN}: Packed Single-Precision FP Minimum
10916 \c PFMIN mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 94          [PENT,3DNOW]
10918 \c{PFMIN} returns the lower of each pair of single-precision FP values.
10919 If the lower value is zero, it is returned as positive zero.
10922 \S{insPFMUL} \i\c{PFMUL}: Packed Single-Precision FP Multiply
10924 \c PFMUL mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r B4          [PENT,3DNOW]
10926 \c{PFMUL} returns the product of each pair of single-precision FP values.
10928 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  * src[0-31],
10929 \c    dst[32-63] := dst[32-63] * src[32-63].
10932 \S{insPFNACC} \i\c{PFNACC}: Packed Single-Precision FP Negative Accumulate
10934 \c PFNACC mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r 8A          [PENT,3DNOW]
10936 \c{PFNACC} performs a negative accumulate of the two single-precision
10937 FP values in the source and destination registers. The result of the
10938 accumulate from the destination register is stored in the low doubleword
10939 of the destination, and the result of the source accumulate is stored in
10940 the high doubleword of the destination register.
10942 The operation is:
10944 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10945 \c    dst[32-63] := src[0-31] - src[32-63].
10948 \S{insPFPNACC} \i\c{PFPNACC}: Packed Single-Precision FP Mixed Accumulate
10950 \c PFPNACC mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 8E          [PENT,3DNOW]
10952 \c{PFPNACC} performs a positive accumulate of the two single-precision
10953 FP values in the source register and a negative accumulate of the
10954 destination register. The result of the accumulate from the destination
10955 register is stored in the low doubleword of the destination, and the
10956 result of the source accumulate is stored in the high doubleword of the
10957 destination register.
10959 The operation is:
10961 \c    dst[0-31]  := dst[0-31] - dst[32-63],
10962 \c    dst[32-63] := src[0-31] + src[32-63].
10965 \S{insPFRCP} \i\c{PFRCP}: Packed Single-Precision FP Reciprocal Approximation
10967 \c PFRCP mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 96          [PENT,3DNOW]
10969 \c{PFRCP} performs a low precision estimate of the reciprocal of the
10970 low-order single-precision FP value in the source operand, storing the
10971 result in both halves of the destination register. The result is accurate
10972 to 14 bits.
10974 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
10975 two more instructions: \c{PFRCPIT1} (\k{insPFRCPIT1}) and \c{PFRCPIT2}
10976 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
10977 see the AMD 3DNow! technology manual.
10980 \S{insPFRCPIT1} \i\c{PFRCPIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal,
10981 First Iteration Step
10983 \c PFRCPIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A6          [PENT,3DNOW]
10985 \c{PFRCPIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
10986 the reciprocal of a single-precision FP value. The first source value
10987 (\c{mm1} is the original value, and the second source value (\c{mm2/m64}
10988 is the result of a \c{PFRCP} instruction.
10990 For the final step in a reciprocal, returning the full 24-bit accuracy
10991 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
10992 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
10995 \S{insPFRCPIT2} \i\c{PFRCPIT2}: Packed Single-Precision FP
10996 Reciprocal/ Reciprocal Square Root, Second Iteration Step
10998 \c PFRCPIT2 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B6          [PENT,3DNOW]
11000 \c{PFRCPIT2} performs the second and final intermediate step in the
11001 calculation of a reciprocal or reciprocal square root, refining the
11002 values returned by the \c{PFRCP} and \c{PFRSQRT} instructions,
11003 respectively.
11005 The first source value (\c{mm1}) is the output of either a \c{PFRCPIT1}
11006 or a \c{PFRSQIT1} instruction, and the second source is the output of
11007 either the \c{PFRCP} or the \c{PFRSQRT} instruction. For more details,
11008 see the AMD 3DNow! technology manual.
11011 \S{insPFRSQIT1} \i\c{PFRSQIT1}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11012 Square Root, First Iteration Step
11014 \c PFRSQIT1 mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r A7          [PENT,3DNOW]
11016 \c{PFRSQIT1} performs the first intermediate step in the calculation of
11017 the reciprocal square root of a single-precision FP value. The first
11018 source value (\c{mm1} is the square of the result of a \c{PFRSQRT}
11019 instruction, and the second source value (\c{mm2/m64} is the original
11020 value.
11022 For the final step in a calculation, returning the full 24-bit accuracy
11023 of a single-precision FP value, see \c{PFRCPIT2} (\k{insPFRCPIT2}). For
11024 more details, see the AMD 3DNow! technology manual.
11027 \S{insPFRSQRT} \i\c{PFRSQRT}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11028 Square Root Approximation
11030 \c PFRSQRT mm1,mm2/m64           ; 0F 0F /r 97          [PENT,3DNOW]
11032 \c{PFRSQRT} performs a low precision estimate of the reciprocal square
11033 root of the low-order single-precision FP value in the source operand,
11034 storing the result in both halves of the destination register. The result
11035 is accurate to 15 bits.
11037 For higher precision reciprocals, this instruction should be followed by
11038 two more instructions: \c{PFRSQIT1} (\k{insPFRSQIT1}) and \c{PFRCPIT2}
11039 (\k{insPFRCPIT1}). This will result in a 24-bit accuracy. For more details,
11040 see the AMD 3DNow! technology manual.
11043 \S{insPFSUB} \i\c{PFSUB}: Packed Single-Precision FP Subtract
11045 \c PFSUB mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 9A          [PENT,3DNOW]
11047 \c{PFSUB} subtracts the single-precision FP values in the source from
11048 those in the destination, and stores the result in the destination
11049 operand.
11051 \c    dst[0-31]  := dst[0-31]  - src[0-31],
11052 \c    dst[32-63] := dst[32-63] - src[32-63].
11055 \S{insPFSUBR} \i\c{PFSUBR}: Packed Single-Precision FP Reverse Subtract
11057 \c PFSUBR mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r AA          [PENT,3DNOW]
11059 \c{PFSUBR} subtracts the single-precision FP values in the destination
11060 from those in the source, and stores the result in the destination
11061 operand.
11063 \c    dst[0-31]  := src[0-31]  - dst[0-31],
11064 \c    dst[32-63] := src[32-63] - dst[32-63].
11067 \S{insPI2FD} \i\c{PI2FD}: Packed Doubleword Integer to Single-Precision FP Convert
11069 \c PI2FD mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0D          [PENT,3DNOW]
11071 \c{PF2ID} converts two signed 32-bit integers in the source operand
11072 to single-precision FP values, using truncation of significant digits,
11073 and stores them in the destination operand.
11076 \S{insPF2IW} \i\c{PF2IW}: Packed Word Integer to Single-Precision FP Convert
11078 \c PI2FW mm1,mm2/m64             ; 0F 0F /r 0C          [PENT,3DNOW]
11080 \c{PF2IW} converts two signed 16-bit integers in the source operand
11081 to single-precision FP values, and stores them in the destination
11082 operand. The input values are in the low word of each doubleword.
11085 \S{insPINSRW} \i\c{PINSRW}: Insert Word
11087 \c PINSRW mm,r16/r32/m16,imm8    ;0F C4 /r ib      [KATMAI,MMX]
11088 \c PINSRW xmm,r16/r32/m16,imm8   ;66 0F C4 /r ib   [WILLAMETTE,SSE2]
11090 \c{PINSRW} loads a word from a 16-bit register (or the low half of a
11091 32-bit register), or from memory, and loads it to the word position
11092 in the destination register, pointed at by the count operand (third
11093 operand). If the destination is an \c{MMX} register, the low two bits
11094 of the count byte are used, if it is an \c{XMM} register the low 3
11095 bits are used. The insertion is done in such a way that the other
11096 words from the destination register are left untouched.
11099 \S{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: Packed Multiply and Accumulate with Rounding
11101 \c PMACHRIW mm,m64               ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
11103 \c{PMACHRIW} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies the
11104 values in the inputs, rounds on bit 15 of each result, then adds bits
11105 15-30 of each result to the corresponding position of the \e{implied}
11106 destination register.
11108 The operation of this instruction is:
11110 \c    dstI[0-15]  := dstI[0-15]  + (mm[0-15] *m64[0-15]
11111 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11112 \c    dstI[16-31] := dstI[16-31] + (mm[16-31]*m64[16-31]
11113 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11114 \c    dstI[32-47] := dstI[32-47] + (mm[32-47]*m64[32-47]
11115 \c                                           + 0x00004000)[15-30],
11116 \c    dstI[48-63] := dstI[48-63] + (mm[48-63]*m64[48-63]
11117 \c                                           + 0x00004000)[15-30].
11119 Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
11120 operand.
11123 \S{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
11125 \c PMADDWD mm1,mm2/m64           ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
11126 \c PMADDWD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11128 \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of signed words. It
11129 multiplies corresponding elements of the two operands, giving doubleword
11130 results. These are then added together in pairs and stored in the
11131 destination operand.
11133 The operation of this instruction is:
11135 \c    dst[0-31]   := (dst[0-15] * src[0-15])
11136 \c                                + (dst[16-31] * src[16-31]);
11137 \c    dst[32-63]  := (dst[32-47] * src[32-47])
11138 \c                                + (dst[48-63] * src[48-63]);
11140 The following apply to the \c{SSE} version of the instruction:
11142 \c    dst[64-95]  := (dst[64-79] * src[64-79])
11143 \c                                + (dst[80-95] * src[80-95]);
11144 \c    dst[96-127] := (dst[96-111] * src[96-111])
11145 \c                                + (dst[112-127] * src[112-127]).
11148 \S{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
11150 \c PMAGW mm1,mm2/m64             ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
11152 \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
11153 operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
11154 values of the words in corresponding positions, and sets each word
11155 of the destination (first) operand to whichever of the two words in
11156 that position had the larger absolute value.
11159 \S{insPMAXSW} \i\c{PMAXSW}: Packed Signed Integer Word Maximum
11161 \c PMAXSW mm1,mm2/m64            ; 0F EE /r        [KATMAI,MMX]
11162 \c PMAXSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11164 \c{PMAXSW} compares each pair of words in the two source operands, and
11165 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
11168 \S{insPMAXUB} \i\c{PMAXUB}: Packed Unsigned Integer Byte Maximum
11170 \c PMAXUB mm1,mm2/m64            ; 0F DE /r        [KATMAI,MMX]
11171 \c PMAXUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DE /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11173 \c{PMAXUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
11174 for each pair it stores the maximum value in the destination register.
11177 \S{insPMINSW} \i\c{PMINSW}: Packed Signed Integer Word Minimum
11179 \c PMINSW mm1,mm2/m64            ; 0F EA /r        [KATMAI,MMX]
11180 \c PMINSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F EA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11182 \c{PMINSW} compares each pair of words in the two source operands, and
11183 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
11186 \S{insPMINUB} \i\c{PMINUB}: Packed Unsigned Integer Byte Minimum
11188 \c PMINUB mm1,mm2/m64            ; 0F DA /r        [KATMAI,MMX]
11189 \c PMINUB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F DA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11191 \c{PMINUB} compares each pair of bytes in the two source operands, and
11192 for each pair it stores the minimum value in the destination register.
11195 \S{insPMOVMSKB} \i\c{PMOVMSKB}: Move Byte Mask To Integer
11197 \c PMOVMSKB reg32,mm             ; 0F D7 /r        [KATMAI,MMX]
11198 \c PMOVMSKB reg32,xmm            ; 66 0F D7 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11200 \c{PMOVMSKB} returns an 8-bit or 16-bit mask formed of the most
11201 significant bits of each byte of source operand (8-bits for an
11202 \c{MMX} register, 16-bits for an \c{XMM} register).
11205 \S{insPMULHRW} \i\c{PMULHRWC}, \i\c{PMULHRIW}: Multiply Packed 16-bit Integers
11206 With Rounding, and Store High Word
11208 \c PMULHRWC mm1,mm2/m64         ; 0F 59 /r              [CYRIX,MMX]
11209 \c PMULHRIW mm1,mm2/m64         ; 0F 5D /r              [CYRIX,MMX]
11211 These instructions take two packed 16-bit integer inputs, multiply the
11212 values in the inputs, round on bit 15 of each result, then store bits
11213 15-30 of each result to the corresponding position of the destination
11214 register.
11216 \b For \c{PMULHRWC}, the destination is the first source operand.
11218 \b For \c{PMULHRIW}, the destination is an implied register (worked out
11219 as described for \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW})).
11221 The operation of this instruction is:
11223 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00004000)[15-30]
11224 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00004000)[15-30]
11225 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00004000)[15-30]
11226 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00004000)[15-30]
11228 See also \c{PMULHRWA} (\k{insPMULHRWA}) for a 3DNow! version of this
11229 instruction.
11232 \S{insPMULHRWA} \i\c{PMULHRWA}: Multiply Packed 16-bit Integers
11233 With Rounding, and Store High Word
11235 \c PMULHRWA mm1,mm2/m64          ; 0F 0F /r B7     [PENT,3DNOW]
11237 \c{PMULHRWA} takes two packed 16-bit integer inputs, multiplies
11238 the values in the inputs, rounds on bit 16 of each result, then
11239 stores bits 16-31 of each result to the corresponding position
11240 of the destination register.
11242 The operation of this instruction is:
11244 \c    dst[0-15]  := (src1[0-15] *src2[0-15]  + 0x00008000)[16-31];
11245 \c    dst[16-31] := (src1[16-31]*src2[16-31] + 0x00008000)[16-31];
11246 \c    dst[32-47] := (src1[32-47]*src2[32-47] + 0x00008000)[16-31];
11247 \c    dst[48-63] := (src1[48-63]*src2[48-63] + 0x00008000)[16-31].
11249 See also \c{PMULHRWC} (\k{insPMULHRW}) for a Cyrix version of this
11250 instruction.
11253 \S{insPMULHUW} \i\c{PMULHUW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11254 and Store High Word
11256 \c PMULHUW mm1,mm2/m64           ; 0F E4 /r        [KATMAI,MMX]
11257 \c PMULHUW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F E4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11259 \c{PMULHUW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, multiplies
11260 the values in the inputs, then stores bits 16-31 of each result to the
11261 corresponding position of the destination register.
11264 \S{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: Multiply Packed 16-bit Integers,
11265 and Store
11267 \c PMULHW mm1,mm2/m64            ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
11268 \c PMULLW mm1,mm2/m64            ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
11270 \c PMULHW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11271 \c PMULLW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F D5 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11273 \c{PMULxW} takes two packed unsigned 16-bit integer inputs, and
11274 multiplies the values in the inputs, forming doubleword results.
11276 \b \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
11277 destination (first) operand;
11279 \b \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of each doubleword in the
11280 destination operand.
11283 \S{insPMULUDQ} \i\c{PMULUDQ}: Multiply Packed Unsigned
11284 32-bit Integers, and Store.
11286 \c PMULUDQ mm1,mm2/m64           ; 0F F4 /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11287 \c PMULUDQ xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F F4 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11289 \c{PMULUDQ} takes two packed unsigned 32-bit integer inputs, and
11290 multiplies the values in the inputs, forming quadword results. The
11291 source is either an unsigned doubleword in the low doubleword of a
11292 64-bit operand, or it's two unsigned doublewords in the first and
11293 third doublewords of a 128-bit operand. This produces either one or
11294 two 64-bit results, which are stored in the respective quadword
11295 locations of the destination register.
11297 The operation is:
11299 \c    dst[0-63]   := dst[0-31]  * src[0-31];
11300 \c    dst[64-127] := dst[64-95] * src[64-95].
11303 \S{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
11305 \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
11306 \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
11307 \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
11308 \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
11310 These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
11311 parallel conditional moves. The two input operands are treated as
11312 vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
11313 is either written from the corresponding byte of the source (second)
11314 operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
11315 \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
11316 \k{insPADDSIW}).
11318 \b \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
11319 implied operand is zero;
11321 \b \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero;
11323 \b \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero;
11325 \b \c{PMVGEZB} moves if the byte is greater than or equal to zero.
11327 Note that these instructions cannot take a register as their second
11328 source operand.
11331 \S{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
11333 \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
11334 \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
11336 \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
11337 \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
11339 \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
11340 \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
11341 \c POP ES                        ; 07                   [8086]
11342 \c POP SS                        ; 17                   [8086]
11343 \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
11344 \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
11346 \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
11347 \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
11349 The address-size attribute of the instruction determines whether
11350 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11351 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11352 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11354 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11355 stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
11356 register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
11357 discard the upper two of them. If you need to override that, you can
11358 use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11360 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11361 register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
11362 \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
11363 when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
11365 \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
11366 any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
11367 prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
11368 processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
11371 \S{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
11373 \c POPA                          ; 61                   [186]
11374 \c POPAW                         ; o16 61               [186]
11375 \c POPAD                         ; o32 61               [386]
11377 \b \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
11378 \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
11379 which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
11380 \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
11381 \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
11382 on the stack by \c{PUSHAW}.
11384 \b \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
11385 \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
11386 \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
11387 \c{PUSHAD}.
11389 \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
11390 depending on the current \c{BITS} setting.
11392 Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
11393 values in opcodes (see \k{iref-rv}).
11396 \S{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
11398 \c POPF                          ; 9D                   [8086]
11399 \c POPFW                         ; o16 9D               [8086]
11400 \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
11402 \b \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
11403 bits of the flags register (or the whole flags register, on
11404 processors below a 386).
11406 \b \c{POPFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags register.
11408 \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
11409 depending on the current \c{BITS} setting.
11411 See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
11414 \S{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
11416 \c POR mm1,mm2/m64               ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
11417 \c POR xmm1,xmm2/m128            ; 66 0F EB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11419 \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
11420 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
11421 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11422 in the destination (first) operand.
11425 \S{insPREFETCH} \i\c{PREFETCH}: Prefetch Data Into Caches
11427 \c PREFETCH mem8                 ; 0F 0D /0             [PENT,3DNOW]
11428 \c PREFETCHW mem8                ; 0F 0D /1             [PENT,3DNOW]
11430 \c{PREFETCH} and \c{PREFETCHW} fetch the line of data from memory that
11431 contains the specified byte. \c{PREFETCHW} performs differently on the
11432 Athlon to earlier processors.
11434 For more details, see the 3DNow! Technology Manual.
11437 \S{insPREFETCHh} \i\c{PREFETCHh}: Prefetch Data Into Caches
11438 \I\c{PREFETCHNTA} \I\c{PREFETCHT0} \I\c{PREFETCHT1} \I\c{PREFETCHT2}
11440 \c PREFETCHNTA m8                ; 0F 18 /0        [KATMAI]
11441 \c PREFETCHT0 m8                 ; 0F 18 /1        [KATMAI]
11442 \c PREFETCHT1 m8                 ; 0F 18 /2        [KATMAI]
11443 \c PREFETCHT2 m8                 ; 0F 18 /3        [KATMAI]
11445 The \c{PREFETCHh} instructions fetch the line of data from memory
11446 that contains the specified byte. It is placed in the cache
11447 according to rules specified by locality hints \c{h}:
11449 The hints are:
11451 \b \c{T0} (temporal data) - prefetch data into all levels of the
11452 cache hierarchy.
11454 \b \c{T1} (temporal data with respect to first level cache) -
11455 prefetch data into level 2 cache and higher.
11457 \b \c{T2} (temporal data with respect to second level cache) -
11458 prefetch data into level 2 cache and higher.
11460 \b \c{NTA} (non-temporal data with respect to all cache levels) -
11461 prefetch data into non-temporal cache structure and into a
11462 location close to the processor, minimizing cache pollution.
11464 Note that this group of instructions doesn't provide a guarantee
11465 that the data will be in the cache when it is needed. For more
11466 details, see the Intel IA32 Software Developer Manual, Volume 2.
11469 \S{insPSADBW} \i\c{PSADBW}: Packed Sum of Absolute Differences
11471 \c PSADBW mm1,mm2/m64            ; 0F F6 /r        [KATMAI,MMX]
11472 \c PSADBW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F F6 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11474 \c{PSADBW} The PSADBW instruction computes the absolute value of the
11475 difference of the packed unsigned bytes in the two source operands.
11476 These differences are then summed to produce a word result in the lower
11477 16-bit field of the destination register; the rest of the register is
11478 cleared. The destination operand is an \c{MMX} or an \c{XMM} register.
11479 The source operand can either be a register or a memory operand.
11482 \S{insPSHUFD} \i\c{PSHUFD}: Shuffle Packed Doublewords
11484 \c PSHUFD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11486 \c{PSHUFD} shuffles the doublewords in the source (second) operand
11487 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11488 in the destination (first) operand.
11490 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the doubleword to
11491 be copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3
11492 encode for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits
11493 6 and 7 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in
11494 bits 0 and 1 of imm8 indicates that the doubleword at bits 64-95 of
11495 the source operand will be copied to bits 0-31 of the destination.
11498 \S{insPSHUFHW} \i\c{PSHUFHW}: Shuffle Packed High Words
11500 \c PSHUFHW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F3 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11502 \c{PSHUFW} shuffles the words in the high quadword of the source
11503 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11504 stores the result in the high quadword of the destination (first)
11505 operand.
11507 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11508 instruction, except that the source and destination are the top
11509 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11510 The low quadword is copied from the source to the destination
11511 without any changes.
11514 \S{insPSHUFLW} \i\c{PSHUFLW}: Shuffle Packed Low Words
11516 \c PSHUFLW xmm1,xmm2/m128,imm8   ; F2 0F 70 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11518 \c{PSHUFLW} shuffles the words in the low quadword of the source
11519 (second) operand according to the encoding specified by imm8, and
11520 stores the result in the low quadword of the destination (first)
11521 operand.
11523 The operation of this instruction is similar to the \c{PSHUFW}
11524 instruction, except that the source and destination are the low
11525 quadword of a 128-bit operand, instead of being 64-bit operands.
11526 The high quadword is copied from the source to the destination
11527 without any changes.
11530 \S{insPSHUFW} \i\c{PSHUFW}: Shuffle Packed Words
11532 \c PSHUFW mm1,mm2/m64,imm8       ; 0F 70 /r ib     [KATMAI,MMX]
11534 \c{PSHUFW} shuffles the words in the source (second) operand
11535 according to the encoding specified by imm8, and stores the result
11536 in the destination (first) operand.
11538 Bits 0 and 1 of imm8 encode the source position of the word to be
11539 copied to position 0 in the destination operand. Bits 2 and 3 encode
11540 for position 1, bits 4 and 5 encode for position 2, and bits 6 and 7
11541 encode for position 3. For example, an encoding of 10 in bits 0 and 1
11542 of imm8 indicates that the word at bits 32-47 of the source operand
11543 will be copied to bits 0-15 of the destination.
11546 \S{insPSLLD} \i\c{PSLLx}: Packed Data Bit Shift Left Logical
11548 \c PSLLW mm1,mm2/m64             ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
11549 \c PSLLW mm,imm8                 ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
11551 \c PSLLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11552 \c PSLLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11554 \c PSLLD mm1,mm2/m64             ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
11555 \c PSLLD mm,imm8                 ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
11557 \c PSLLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11558 \c PSLLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11560 \c PSLLQ mm1,mm2/m64             ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
11561 \c PSLLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
11563 \c PSLLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11564 \c PSLLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /6 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11566 \c PSLLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /7 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11568 \c{PSLLx} performs logical left shifts of the data elements in the
11569 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11570 left by the number of bits specified in the source (second) operand,
11571 clearing the low-order bits as they are vacated. \c{PSLLDQ} 
11572 shifts bytes, not bits.
11574 \b \c{PSLLW} shifts word sized elements.
11576 \b \c{PSLLD} shifts doubleword sized elements.
11578 \b \c{PSLLQ} shifts quadword sized elements.
11580 \b \c{PSLLDQ} shifts double quadword sized elements.
11583 \S{insPSRAD} \i\c{PSRAx}: Packed Data Bit Shift Right Arithmetic
11585 \c PSRAW mm1,mm2/m64             ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
11586 \c PSRAW mm,imm8                 ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
11588 \c PSRAW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11589 \c PSRAW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11591 \c PSRAD mm1,mm2/m64             ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
11592 \c PSRAD mm,imm8                 ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
11594 \c PSRAD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F E2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11595 \c PSRAD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /4 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11597 \c{PSRAx} performs arithmetic right shifts of the data elements in the
11598 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11599 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11600 setting the high-order bits to the value of the original sign bit.
11602 \b \c{PSRAW} shifts word sized elements.
11604 \b \c{PSRAD} shifts doubleword sized elements.
11607 \S{insPSRLD} \i\c{PSRLx}: Packed Data Bit Shift Right Logical
11609 \c PSRLW mm1,mm2/m64             ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
11610 \c PSRLW mm,imm8                 ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
11612 \c PSRLW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D1 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11613 \c PSRLW xmm,imm8                ; 66 0F 71 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11615 \c PSRLD mm1,mm2/m64             ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
11616 \c PSRLD mm,imm8                 ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
11618 \c PSRLD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D2 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11619 \c PSRLD xmm,imm8                ; 66 0F 72 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11621 \c PSRLQ mm1,mm2/m64             ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
11622 \c PSRLQ mm,imm8                 ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
11624 \c PSRLQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F D3 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11625 \c PSRLQ xmm,imm8                ; 66 0F 73 /2 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11627 \c PSRLDQ xmm1,imm8              ; 66 0F 73 /3 ib  [WILLAMETTE,SSE2]
11629 \c{PSRLx} performs logical right shifts of the data elements in the
11630 destination (first) operand, moving each bit in the separate elements
11631 right by the number of bits specified in the source (second) operand,
11632 clearing the high-order bits as they are vacated. \c{PSRLDQ} 
11633 shifts bytes, not bits.
11635 \b \c{PSRLW} shifts word sized elements.
11637 \b \c{PSRLD} shifts doubleword sized elements.
11639 \b \c{PSRLQ} shifts quadword sized elements.
11641 \b \c{PSRLDQ} shifts double quadword sized elements.
11644 \S{insPSUBB} \i\c{PSUBx}: Subtract Packed Integers
11646 \c PSUBB mm1,mm2/m64             ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
11647 \c PSUBW mm1,mm2/m64             ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
11648 \c PSUBD mm1,mm2/m64             ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
11649 \c PSUBQ mm1,mm2/m64             ; 0F FB /r        [WILLAMETTE,SSE2]
11651 \c PSUBB xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11652 \c PSUBW xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F F9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11653 \c PSUBD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FA /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11654 \c PSUBQ xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F FB /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11656 \c{PSUBx} subtracts packed integers in the source operand from those
11657 in the destination operand. It doesn't differentiate between signed
11658 and unsigned integers, and doesn't set any of the flags.
11660 \b \c{PSUBB} operates on byte sized elements.
11662 \b \c{PSUBW} operates on word sized elements.
11664 \b \c{PSUBD} operates on doubleword sized elements.
11666 \b \c{PSUBQ} operates on quadword sized elements.
11669 \S{insPSUBSB} \i\c{PSUBSxx}, \i\c{PSUBUSx}: Subtract Packed Integers With Saturation
11671 \c PSUBSB mm1,mm2/m64            ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
11672 \c PSUBSW mm1,mm2/m64            ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
11674 \c PSUBSB xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11675 \c PSUBSW xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F E9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11677 \c PSUBUSB mm1,mm2/m64           ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
11678 \c PSUBUSW mm1,mm2/m64           ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
11680 \c PSUBUSB xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D8 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11681 \c PSUBUSW xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F D9 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11683 \c{PSUBSx} and \c{PSUBUSx} subtracts packed integers in the source
11684 operand from those in the destination operand, and use saturation for
11685 results that are outside the range supported by the destination operand.
11687 \b \c{PSUBSB} operates on signed bytes, and uses signed saturation on the
11688 results.
11690 \b \c{PSUBSW} operates on signed words, and uses signed saturation on the
11691 results.
11693 \b \c{PSUBUSB} operates on unsigned bytes, and uses signed saturation on
11694 the results.
11696 \b \c{PSUBUSW} operates on unsigned words, and uses signed saturation on
11697 the results.
11700 \S{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
11701 Implied Destination
11703 \c PSUBSIW mm1,mm2/m64           ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
11705 \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
11706 set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
11707 result is not placed in the register specified by the first operand,
11708 but instead in the implied destination register, specified as for
11709 \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
11712 \S{insPSWAPD} \i\c{PSWAPD}: Swap Packed Data
11713 \I\c{PSWAPW}
11715 \c PSWAPD mm1,mm2/m64            ; 0F 0F /r BB     [PENT,3DNOW]
11717 \c{PSWAPD} swaps the packed doublewords in the source operand, and
11718 stores the result in the destination operand.
11720 In the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors, this opcode uses the
11721 mnemonic \c{PSWAPW}, and it swaps the order of words when copying
11722 from the source to the destination.
11724 The operation in the \c{K6-2} and \c{K6-III} processors is
11726 \c    dst[0-15]  = src[48-63];
11727 \c    dst[16-31] = src[32-47];
11728 \c    dst[32-47] = src[16-31];
11729 \c    dst[48-63] = src[0-15].
11731 The operation in the \c{K6-x+}, \c{ATHLON} and later processors is:
11733 \c    dst[0-31]  = src[32-63];
11734 \c    dst[32-63] = src[0-31].
11737 \S{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack and Interleave Data
11739 \c PUNPCKHBW mm1,mm2/m64         ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
11740 \c PUNPCKHWD mm1,mm2/m64         ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
11741 \c PUNPCKHDQ mm1,mm2/m64         ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
11743 \c PUNPCKHBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 68 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11744 \c PUNPCKHWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 69 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11745 \c PUNPCKHDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 6A /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11746 \c PUNPCKHQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6D /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11748 \c PUNPCKLBW mm1,mm2/m32         ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
11749 \c PUNPCKLWD mm1,mm2/m32         ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
11750 \c PUNPCKLDQ mm1,mm2/m32         ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
11752 \c PUNPCKLBW xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 60 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11753 \c PUNPCKLWD xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 61 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11754 \c PUNPCKLDQ xmm1,xmm2/m128      ; 66 0F 62 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11755 \c PUNPCKLQDQ xmm1,xmm2/m128     ; 66 0F 6C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11757 \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
11758 vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
11759 \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
11760 each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
11761 the top half.
11763 The remaining elements, are then interleaved into the destination,
11764 alternating elements from the second (source) operand and the first
11765 (destination) operand: so the leftmost part of each element in the
11766 result always comes from the second operand, and the rightmost from
11767 the destination.
11769 \b \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, producing word sized output
11770 elements.
11772 \b \c{PUNPCKxWD} works a word at a time, producing doubleword sized
11773 output elements.
11775 \b \c{PUNPCKxDQ} works a doubleword at a time, producing quadword sized
11776 output elements.
11778 \b \c{PUNPCKxQDQ} works a quadword at a time, producing double quadword
11779 sized output elements.
11781 So, for example, for \c{MMX} operands, if the first operand held
11782 \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A} and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B},
11783 then:
11785 \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
11787 \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
11789 \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
11791 \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
11793 \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
11795 \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
11798 \S{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
11800 \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
11801 \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
11803 \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
11804 \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
11806 \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
11807 \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
11808 \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
11809 \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
11810 \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
11811 \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
11813 \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [186]
11814 \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [186]
11815 \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
11817 \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
11818 and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
11820 The address-size attribute of the instruction determines whether
11821 \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
11822 override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
11823 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
11825 The operand-size attribute of the instruction determines whether the
11826 stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
11827 register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
11828 of which the upper two are undefined. If you need to override that,
11829 you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
11831 The above opcode listings give two forms for general-purpose
11832 \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
11833 forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
11834 form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
11836 Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
11837 is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
11838 processors.
11840 The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
11841 later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
11842 value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
11843 processors it is the value \e{before} the push instruction.
11846 \S{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
11848 \c PUSHA                         ; 60                   [186]
11849 \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
11850 \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
11852 \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
11853 \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
11854 stack pointer by a total of 16.
11856 \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
11857 \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
11858 decrementing the stack pointer by a total of 32.
11860 In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
11861 \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
11863 \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
11864 depending on the current \c{BITS} setting.
11866 Note that the registers are pushed in order of their numeric values
11867 in opcodes (see \k{iref-rv}).
11869 See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
11872 \S{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
11874 \c PUSHF                         ; 9C                   [8086]
11875 \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
11876 \c PUSHFW                        ; o16 9C               [8086]
11878 \b \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the
11879 bottom 16 bits of the flags register (or the whole flags register,
11880 on processors below a 386).
11882 \b \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it in the entire flags
11883 register.
11885 \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
11886 depending on the current \c{BITS} setting.
11888 See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
11891 \S{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
11893 \c PXOR mm1,mm2/m64              ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
11894 \c PXOR xmm1,xmm2/m128           ; 66 0F EF /r     [WILLAMETTE,SSE2]
11896 \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
11897 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
11898 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
11899 in the destination (first) operand.
11902 \S{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
11904 \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
11905 \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
11906 \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [186]
11907 \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
11908 \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
11909 \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [186]
11910 \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
11911 \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
11912 \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
11914 \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
11915 \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
11916 \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [186]
11917 \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
11918 \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
11919 \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [186]
11920 \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
11921 \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
11922 \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
11924 \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
11925 rotation operation, involving the given source/destination (first)
11926 operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
11927 \c{RCL AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
11928 shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
11929 and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
11930 \c{AL}.
11932 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
11933 the bottom five bits of the rotation count are considered by
11934 processors above the 8086.
11936 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
11937 byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
11938 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
11941 \S{insRCPPS} \i\c{RCPPS}: Packed Single-Precision FP Reciprocal
11943 \c RCPPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 53 /r        [KATMAI,SSE]
11945 \c{RCPPS} returns an approximation of the reciprocal of the packed
11946 single-precision FP values from xmm2/m128. The maximum error for this
11947 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
11950 \S{insRCPSS} \i\c{RCPSS}: Scalar Single-Precision FP Reciprocal
11952 \c RCPSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 53 /r     [KATMAI,SSE]
11954 \c{RCPSS} returns an approximation of the reciprocal of the lower
11955 single-precision FP value from xmm2/m32; the upper three fields are
11956 passed through from xmm1. The maximum error for this approximation is:
11957 |Error| <= 1.5 x 2^-12
11960 \S{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
11962 \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT,PRIV]
11964 \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
11965 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11966 See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
11969 \S{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
11971 \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
11973 \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
11974 index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
11976 This instruction is available on P6 and later processors and on MMX
11977 class processors.
11980 \S{insRDSHR} \i\c{RDSHR}: Read SMM Header Pointer Register
11982 \c RDSHR r/m32                   ; 0F 36 /0        [386,CYRIX,SMM]
11984 \c{RDSHR} reads the contents of the SMM header pointer register and
11985 saves it to the destination operand, which can be either a 32 bit
11986 memory location or a 32 bit register.
11988 See also \c{WRSHR} (\k{insWRSHR}).
11991 \S{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
11993 \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
11995 \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
11998 \S{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
12000 \c RET                           ; C3                   [8086]
12001 \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
12003 \c RETF                          ; CB                   [8086]
12004 \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
12006 \c RETN                          ; C3                   [8086]
12007 \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
12009 \b \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
12010 the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
12011 numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
12012 by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
12014 \b \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
12015 then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
12016 optional argument if present.
12019 \S{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
12021 \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
12022 \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
12023 \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [186]
12024 \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
12025 \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
12026 \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [186]
12027 \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
12028 \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
12029 \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
12031 \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
12032 \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
12033 \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [186]
12034 \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
12035 \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
12036 \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [186]
12037 \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
12038 \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
12039 \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
12041 \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
12042 source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
12043 operation \c{ROL AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
12044 \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
12045 round into the low bit.
12047 The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
12048 the bottom five bits of the rotation count are considered by processors
12049 above the 8086.
12051 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12052 byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
12053 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
12056 \S{insRSDC} \i\c{RSDC}: Restore Segment Register and Descriptor
12058 \c RSDC segreg,m80               ; 0F 79 /r        [486,CYRIX,SMM]
12060 \c{RSDC} restores a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) from mem80,
12061 and sets up its descriptor.
12064 \S{insRSLDT} \i\c{RSLDT}: Restore Segment Register and Descriptor
12066 \c RSLDT m80                     ; 0F 7B /0        [486,CYRIX,SMM]
12068 \c{RSLDT} restores the Local Descriptor Table (LDTR) from mem80.
12071 \S{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
12073 \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
12075 \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
12076 was in System-Management Mode.
12079 \S{insRSQRTPS} \i\c{RSQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root Reciprocal
12081 \c RSQRTPS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 52 /r        [KATMAI,SSE]
12083 \c{RSQRTPS} computes the approximate reciprocals of the square
12084 roots of the packed single-precision floating-point values in the
12085 source and stores the results in xmm1. The maximum error for this
12086 approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12089 \S{insRSQRTSS} \i\c{RSQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root Reciprocal
12091 \c RSQRTSS xmm1,xmm2/m128        ; F3 0F 52 /r     [KATMAI,SSE]
12093 \c{RSQRTSS} returns an approximation of the reciprocal of the
12094 square root of the lowest order single-precision FP value from
12095 the source, and stores it in the low doubleword of the destination
12096 register. The upper three fields of xmm1 are preserved. The maximum
12097 error for this approximation is: |Error| <= 1.5 x 2^-12
12100 \S{insRSTS} \i\c{RSTS}: Restore TSR and Descriptor
12102 \c RSTS m80                      ; 0F 7D /0        [486,CYRIX,SMM]
12104 \c{RSTS} restores Task State Register (TSR) from mem80.
12107 \S{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
12109 \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
12111 \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
12112 contents of the \c{AH} register.
12114 The operation of \c{SAHF} is:
12116 \c  AH --> SF:ZF:0:AF:0:PF:1:CF
12118 See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
12121 \S{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
12123 \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12124 \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12125 \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12126 \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12127 \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12128 \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12129 \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12130 \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12131 \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12133 \c SAR r/m8,1                    ; D0 /7                [8086]
12134 \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /7                [8086]
12135 \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /7 ib             [186]
12136 \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /7            [8086]
12137 \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /7            [8086]
12138 \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /7 ib         [186]
12139 \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /7            [386]
12140 \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /7            [386]
12141 \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /7 ib         [386]
12143 \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
12144 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12145 zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
12146 source operand for \c{SAR}.
12148 \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
12149 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12150 disassemble that code as \c{SHL}.
12152 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12153 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12154 above the 8086.
12156 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12157 byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
12158 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
12161 \S{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
12163 \c SALC                          ; D6                  [8086,UNDOC]
12165 \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
12166 \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
12167 the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
12170 \S{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
12172 \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
12173 \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
12174 \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
12176 \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
12177 \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
12178 \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
12180 \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
12181 \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
12182 \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
12184 \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
12185 \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [386]
12187 \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
12188 \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
12189 \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
12191 \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12192 operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
12193 leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
12194 set according to the result of the operation: in particular, the
12195 carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
12196 instruction.
12198 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12199 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12200 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12201 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12202 form of the instruction.
12204 To subtract one number from another without also subtracting the
12205 contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
12208 \S{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
12210 \c SCASB                         ; AE                   [8086]
12211 \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
12212 \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
12214 \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
12215 or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
12216 or decrements (depending on the direction flag: increments if the
12217 flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12219 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12220 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12221 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12222 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12224 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12225 use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12226 overridden.
12228 \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
12229 word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
12230 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12231 4 instead of 1.
12233 The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
12234 \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
12235 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
12236 first unequal or equal byte is found.
12239 \S{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
12241 \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
12243 \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
12244 not satisfied, and to 1 if it is.
12247 \S{insSFENCE} \i\c{SFENCE}: Store Fence
12249 \c SFENCE                 ; 0F AE /7               [KATMAI]
12251 \c{SFENCE} performs a serialising operation on all writes to memory
12252 that were issued before the \c{SFENCE} instruction. This guarantees that
12253 all memory writes before the \c{SFENCE} instruction are visible before any
12254 writes after the \c{SFENCE} instruction.
12256 \c{SFENCE} is ordered respective to other \c{SFENCE} instruction, \c{MFENCE},
12257 any memory write and any other serialising instruction (such as \c{CPUID}).
12259 Weakly ordered memory types can be used to achieve higher processor
12260 performance through such techniques as out-of-order issue,
12261 write-combining, and write-collapsing. The degree to which a consumer
12262 of data recognizes or knows that the data is weakly ordered varies
12263 among applications and may be unknown to the producer of this data.
12264 The \c{SFENCE} instruction provides a performance-efficient way of
12265 insuring store ordering between routines that produce weakly-ordered
12266 results and routines that consume this data.
12268 \c{SFENCE} uses the following ModRM encoding:
12270 \c           Mod (7:6)        = 11B
12271 \c           Reg/Opcode (5:3) = 111B
12272 \c           R/M (2:0)        = 000B
12274 All other ModRM encodings are defined to be reserved, and use
12275 of these encodings risks incompatibility with future processors.
12277 See also \c{LFENCE} (\k{insLFENCE}) and \c{MFENCE} (\k{insMFENCE}).
12280 \S{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
12282 \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
12283 \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
12284 \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
12286 \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
12287 they store the contents of the GDTR (global descriptor table
12288 register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
12289 area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
12290 area (in that order). These are the only instructions which directly
12291 use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
12293 \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
12294 descriptor table) into the given operand.
12296 See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
12299 \S{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
12301 \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
12302 \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
12303 \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [186]
12304 \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
12305 \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
12306 \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [186]
12307 \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
12308 \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
12309 \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
12311 \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
12312 \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
12313 \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [186]
12314 \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
12315 \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
12316 \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [186]
12317 \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
12318 \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
12319 \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
12321 \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
12322 source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
12323 zero.
12325 A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
12326 assemble either one to the same code, but NDISASM will always
12327 disassemble that code as \c{SHL}.
12329 The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
12330 the bottom five bits of the shift count are considered by processors
12331 above the 8086.
12333 You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
12334 byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
12335 foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
12338 \S{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
12340 \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
12341 \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
12342 \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
12343 \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
12345 \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
12346 \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
12347 \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
12348 \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
12350 \b \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally
12351 places its second operand to the right of its first, then shifts
12352 the entire bit string thus generated to the left by a number of
12353 bits specified in the third operand. It then updates only the
12354 \e{first} operand according to the result of this. The second
12355 operand is not modified.
12357 \b \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
12358 places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
12359 whole bit string right, and updates only the first operand.
12361 For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
12362 \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
12363 \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
12364 EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
12366 The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
12367 the bottom five bits of the shift count are considered.
12370 \S{insSHUFPD} \i\c{SHUFPD}: Shuffle Packed Double-Precision FP Values
12372 \c SHUFPD xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 66 0F C6 /r ib  [WILLAMETTE,SSE2]
12374 \c{SHUFPD} moves one of the packed double-precision FP values from
12375 the destination operand into the low quadword of the destination
12376 operand; the upper quadword is generated by moving one of the
12377 double-precision FP values from the source operand into the
12378 destination. The select (third) operand selects which of the values
12379 are moved to the destination register.
12381 The select operand is an 8-bit immediate: bit 0 selects which value
12382 is moved from the destination operand to the result (where 0 selects
12383 the low quadword and 1 selects the high quadword) and bit 1 selects
12384 which value is moved from the source operand to the result.
12385 Bits 2 through 7 of the shuffle operand are reserved.
12388 \S{insSHUFPS} \i\c{SHUFPS}: Shuffle Packed Single-Precision FP Values
12390 \c SHUFPS xmm1,xmm2/m128,imm8    ; 0F C6 /r ib     [KATMAI,SSE]
12392 \c{SHUFPS} moves two of the packed single-precision FP values from
12393 the destination operand into the low quadword of the destination
12394 operand; the upper quadword is generated by moving two of the
12395 single-precision FP values from the source operand into the
12396 destination. The select (third) operand selects which of the
12397 values are moved to the destination register.
12399 The select operand is an 8-bit immediate: bits 0 and 1 select the
12400 value to be moved from the destination operand the low doubleword of
12401 the result, bits 2 and 3 select the value to be moved from the
12402 destination operand the second doubleword of the result, bits 4 and
12403 5 select the value to be moved from the source operand the third
12404 doubleword of the result, and bits 6 and 7 select the value to be
12405 moved from the source operand to the high doubleword of the result.
12408 \S{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
12410 \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
12412 \c{SMI} puts some AMD processors into SMM mode. It is available on some
12413 386 and 486 processors, and is only available when DR7 bit 12 is set,
12414 otherwise it generates an Int 1.
12417 \S{insSMINT} \i\c{SMINT}, \i\c{SMINTOLD}: Software SMM Entry (CYRIX)
12419 \c SMINT                         ; 0F 38                [PENT,CYRIX]
12420 \c SMINTOLD                      ; 0F 7E                [486,CYRIX]
12422 \c{SMINT} puts the processor into SMM mode. The CPU state information is
12423 saved in the SMM memory header, and then execution begins at the SMM base
12424 address.
12426 \c{SMINTOLD} is the same as \c{SMINT}, but was the opcode used on the 486.
12428 This pair of opcodes are specific to the Cyrix and compatible range of
12429 processors (Cyrix, IBM, Via).
12432 \S{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
12434 \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
12436 \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
12437 the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
12438 operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
12440 For 32-bit code, this would use the low 16-bits of the specified
12441 register (or a 16bit memory location), without needing an operand
12442 size override byte.
12445 \S{insSQRTPD} \i\c{SQRTPD}: Packed Double-Precision FP Square Root
12447 \c SQRTPD xmm1,xmm2/m128         ; 66 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12449 \c{SQRTPD} calculates the square root of the packed double-precision
12450 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12451 results in the destination register.
12454 \S{insSQRTPS} \i\c{SQRTPS}: Packed Single-Precision FP Square Root
12456 \c SQRTPS xmm1,xmm2/m128         ; 0F 51 /r        [KATMAI,SSE]
12458 \c{SQRTPS} calculates the square root of the packed single-precision
12459 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12460 results in the destination register.
12463 \S{insSQRTSD} \i\c{SQRTSD}: Scalar Double-Precision FP Square Root
12465 \c SQRTSD xmm1,xmm2/m128         ; F2 0F 51 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12467 \c{SQRTSD} calculates the square root of the low-order double-precision
12468 FP value from the source operand, and stores the double-precision
12469 result in the destination register. The high-quadword remains unchanged.
12472 \S{insSQRTSS} \i\c{SQRTSS}: Scalar Single-Precision FP Square Root
12474 \c SQRTSS xmm1,xmm2/m128         ; F3 0F 51 /r     [KATMAI,SSE]
12476 \c{SQRTSS} calculates the square root of the low-order single-precision
12477 FP value from the source operand, and stores the single-precision
12478 result in the destination register. The three high doublewords remain
12479 unchanged.
12482 \S{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
12484 \c STC                           ; F9                   [8086]
12485 \c STD                           ; FD                   [8086]
12486 \c STI                           ; FB                   [8086]
12488 These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
12489 \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
12490 (thus enabling interrupts).
12492 To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
12493 \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
12494 flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
12497 \S{insSTMXCSR} \i\c{STMXCSR}: Store Streaming SIMD Extension
12498  Control/Status
12500 \c STMXCSR m32                   ; 0F AE /3        [KATMAI,SSE]
12502 \c{STMXCSR} stores the contents of the \c{MXCSR} control/status
12503 register to the specified memory location. \c{MXCSR} is used to
12504 enable masked/unmasked exception handling, to set rounding modes,
12505 to set flush-to-zero mode, and to view exception status flags.
12506 The reserved bits in the \c{MXCSR} register are stored as 0s.
12508 For details of the \c{MXCSR} register, see the Intel processor docs.
12510 See also \c{LDMXCSR} (\k{insLDMXCSR}).
12513 \S{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
12515 \c STOSB                         ; AA                   [8086]
12516 \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
12517 \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
12519 \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
12520 and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
12521 (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
12522 decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
12524 The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
12525 \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
12526 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
12527 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
12529 Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
12530 use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
12531 overridden.
12533 \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
12534 word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
12535 \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
12536 4 instead of 1.
12538 The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
12539 \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
12542 \S{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
12544 \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
12546 \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
12547 the Task Register into its operand. When the operand size is a 16-bit
12548 register, the upper 16-bits are cleared to 0s. When the destination
12549 operand is a memory location, 16 bits are written regardless of the
12550 operand size.
12553 \S{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
12555 \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
12556 \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
12557 \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
12559 \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
12560 \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
12561 \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
12563 \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
12564 \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
12565 \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
12567 \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
12568 \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
12570 \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
12571 \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
12572 \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
12574 \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
12575 operand from its first, and leaves the result in its destination
12576 (first) operand. The flags are set according to the result of the
12577 operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
12578 by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
12580 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
12581 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
12582 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
12583 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
12584 form of the instruction.
12587 \S{insSUBPD} \i\c{SUBPD}: Packed Double-Precision FP Subtract
12589 \c SUBPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12591 \c{SUBPD} subtracts the packed double-precision FP values of
12592 the source operand from those of the destination operand, and
12593 stores the result in the destination operation.
12596 \S{insSUBPS} \i\c{SUBPS}: Packed Single-Precision FP Subtract
12598 \c SUBPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 5C /r        [KATMAI,SSE]
12600 \c{SUBPS} subtracts the packed single-precision FP values of
12601 the source operand from those of the destination operand, and
12602 stores the result in the destination operation.
12605 \S{insSUBSD} \i\c{SUBSD}: Scalar Single-FP Subtract
12607 \c SUBSD xmm1,xmm2/m128          ; F2 0F 5C /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12609 \c{SUBSD} subtracts the low-order double-precision FP value of
12610 the source operand from that of the destination operand, and
12611 stores the result in the destination operation. The high
12612 quadword is unchanged.
12615 \S{insSUBSS} \i\c{SUBSS}: Scalar Single-FP Subtract
12617 \c SUBSS xmm1,xmm2/m128          ; F3 0F 5C /r     [KATMAI,SSE]
12619 \c{SUBSS} subtracts the low-order single-precision FP value of
12620 the source operand from that of the destination operand, and
12621 stores the result in the destination operation. The three high
12622 doublewords are unchanged.
12625 \S{insSVDC} \i\c{SVDC}: Save Segment Register and Descriptor
12627 \c SVDC m80,segreg               ; 0F 78 /r        [486,CYRIX,SMM]
12629 \c{SVDC} saves a segment register (DS, ES, FS, GS, or SS) and its
12630 descriptor to mem80.
12633 \S{insSVLDT} \i\c{SVLDT}: Save LDTR and Descriptor
12635 \c SVLDT m80                     ; 0F 7A /0        [486,CYRIX,SMM]
12637 \c{SVLDT} saves the Local Descriptor Table (LDTR) to mem80.
12640 \S{insSVTS} \i\c{SVTS}: Save TSR and Descriptor
12642 \c SVTS m80                      ; 0F 7C /0        [486,CYRIX,SMM]
12644 \c{SVTS} saves the Task State Register (TSR) to mem80.
12647 \S{insSYSCALL} \i\c{SYSCALL}: Call Operating System
12649 \c SYSCALL                       ; 0F 05                [P6,AMD]
12651 \c{SYSCALL} provides a fast method of transferring control to a fixed
12652 entry point in an operating system.
12654 \b The \c{EIP} register is copied into the \c{ECX} register.
12656 \b Bits [31-0] of the 64-bit SYSCALL/SYSRET Target Address Register
12657 (\c{STAR}) are copied into the \c{EIP} register.
12659 \b Bits [47-32] of the \c{STAR} register specify the selector that is
12660 copied into the \c{CS} register.
12662 \b Bits [47-32]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that
12663 is copied into the SS register.
12665 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12666 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12667 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12669 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12670 (AMD document number 21086.pdf).
12673 \S{insSYSENTER} \i\c{SYSENTER}: Fast System Call
12675 \c SYSENTER                      ; 0F 34                [P6]
12677 \c{SYSENTER} executes a fast call to a level 0 system procedure or
12678 routine. Before using this instruction, various MSRs need to be set
12681 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12682 privilege level 0 code segment. (This value is also used to compute
12683 the segment selector of the privilege level 0 stack segment.)
12685 \b \c{SYSENTER_EIP_MSR} contains the 32-bit offset into the privilege
12686 level 0 code segment to the first instruction of the selected operating
12687 procedure or routine.
12689 \b \c{SYSENTER_ESP_MSR} contains the 32-bit stack pointer for the
12690 privilege level 0 stack.
12692 \c{SYSENTER} performs the following sequence of operations:
12694 \b Loads the segment selector from the \c{SYSENTER_CS_MSR} into the
12695 \c{CS} register.
12697 \b Loads the instruction pointer from the \c{SYSENTER_EIP_MSR} into
12698 the \c{EIP} register.
12700 \b Adds 8 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads it into the
12701 \c{SS} register.
12703 \b Loads the stack pointer from the \c{SYSENTER_ESP_MSR} into the
12704 \c{ESP} register.
12706 \b Switches to privilege level 0.
12708 \b Clears the \c{VM} flag in the \c{EFLAGS} register, if the flag
12709 is set.
12711 \b Begins executing the selected system procedure.
12713 In particular, note that this instruction des not save the values of
12714 \c{CS} or \c{(E)IP}. If you need to return to the calling code, you
12715 need to write your code to cater for this.
12717 For more information, see the Intel Architecture Software Developer's
12718 Manual, Volume 2.
12721 \S{insSYSEXIT} \i\c{SYSEXIT}: Fast Return From System Call
12723 \c SYSEXIT                       ; 0F 35                [P6,PRIV]
12725 \c{SYSEXIT} executes a fast return to privilege level 3 user code.
12726 This instruction is a companion instruction to the \c{SYSENTER}
12727 instruction, and can only be executed by privilege level 0 code.
12728 Various registers need to be set up before calling this instruction:
12730 \b \c{SYSENTER_CS_MSR} contains the 32-bit segment selector for the
12731 privilege level 0 code segment in which the processor is currently
12732 executing. (This value is used to compute the segment selectors for
12733 the privilege level 3 code and stack segments.)
12735 \b \c{EDX} contains the 32-bit offset into the privilege level 3 code
12736 segment to the first instruction to be executed in the user code.
12738 \b \c{ECX} contains the 32-bit stack pointer for the privilege level 3
12739 stack.
12741 \c{SYSEXIT} performs the following sequence of operations:
12743 \b Adds 16 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum into
12744 the \c{CS} selector register.
12746 \b Loads the instruction pointer from the \c{EDX} register into the
12747 \c{EIP} register.
12749 \b Adds 24 to the value in \c{SYSENTER_CS_MSR} and loads the sum
12750 into the \c{SS} selector register.
12752 \b Loads the stack pointer from the \c{ECX} register into the \c{ESP}
12753 register.
12755 \b Switches to privilege level 3.
12757 \b Begins executing the user code at the \c{EIP} address.
12759 For more information on the use of the \c{SYSENTER} and \c{SYSEXIT}
12760 instructions, see the Intel Architecture Software Developer's
12761 Manual, Volume 2.
12764 \S{insSYSRET} \i\c{SYSRET}: Return From Operating System
12766 \c SYSRET                        ; 0F 07                [P6,AMD,PRIV]
12768 \c{SYSRET} is the return instruction used in conjunction with the
12769 \c{SYSCALL} instruction to provide fast entry/exit to an operating system.
12771 \b The \c{ECX} register, which points to the next sequential instruction
12772 after the corresponding \c{SYSCALL} instruction, is copied into the \c{EIP}
12773 register.
12775 \b Bits [63-48] of the \c{STAR} register specify the selector that is copied
12776 into the \c{CS} register.
12778 \b Bits [63-48]+1000b of the \c{STAR} register specify the selector that is
12779 copied into the \c{SS} register.
12781 \b Bits [1-0] of the \c{SS} register are set to 11b (RPL of 3) regardless of
12782 the value of bits [49-48] of the \c{STAR} register.
12784 The \c{CS} and \c{SS} registers should not be modified by the operating
12785 system between the execution of the \c{SYSCALL} instruction and its
12786 corresponding \c{SYSRET} instruction.
12788 For more information, see the \c{SYSCALL and SYSRET Instruction Specification}
12789 (AMD document number 21086.pdf).
12792 \S{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
12794 \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
12795 \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
12796 \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
12798 \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /0 ib             [8086]
12799 \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /0 iw         [8086]
12800 \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /0 id         [386]
12802 \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
12803 \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
12804 \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
12806 \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
12807 affects the flags as if the operation had taken place, but does not
12808 store the result of the operation anywhere.
12811 \S{insUCOMISD} \i\c{UCOMISD}: Unordered Scalar Double-Precision FP
12812 compare and set EFLAGS
12814 \c UCOMISD xmm1,xmm2/m128        ; 66 0F 2E /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12816 \c{UCOMISD} compares the low-order double-precision FP numbers in the
12817 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12818 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12819 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12820 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12821 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12824 \S{insUCOMISS} \i\c{UCOMISS}: Unordered Scalar Single-Precision FP
12825 compare and set EFLAGS
12827 \c UCOMISS xmm1,xmm2/m128        ; 0F 2E /r        [KATMAI,SSE]
12829 \c{UCOMISS} compares the low-order single-precision FP numbers in the
12830 two operands, and sets the \c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} bits in the
12831 \c{EFLAGS} register. In addition, the \c{OF}, \c{SF} and \c{AF} bits
12832 in the \c{EFLAGS} register are zeroed out. The unordered predicate
12833 (\c{ZF}, \c{PF} and \c{CF} all set) is returned if either source
12834 operand is a \c{NaN} (\c{qNaN} or \c{sNaN}).
12837 \S{insUD2} \i\c{UD0}, \i\c{UD1}, \i\c{UD2}: Undefined Instruction
12839 \c UD0                           ; 0F FF                [186,UNDOC]
12840 \c UD1                           ; 0F B9                [186,UNDOC]
12841 \c UD2                           ; 0F 0B                [186]
12843 \c{UDx} can be used to generate an invalid opcode exception, for testing
12844 purposes.
12846 \c{UD0} is specifically documented by AMD as being reserved for this
12847 purpose.
12849 \c{UD1} is documented by Intel as being available for this purpose.
12851 \c{UD2} is specifically documented by Intel as being reserved for this
12852 purpose. Intel document this as the preferred method of generating an
12853 invalid opcode exception.
12855 All these opcodes can be used to generate invalid opcode exceptions on
12856 all currently available processors.
12859 \S{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
12861 \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
12862 \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12863 \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
12865 \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
12866 \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12867 \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
12869 This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
12870 access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
12871 an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
12872 instruction, but accesses user space.
12874 This instruction is only available on some AMD and IBM 386 and 486
12875 processors.
12878 \S{insUNPCKHPD} \i\c{UNPCKHPD}: Unpack and Interleave High Packed
12879 Double-Precision FP Values
12881 \c UNPCKHPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 15 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12883 \c{UNPCKHPD} performs an interleaved unpack of the high-order data
12884 elements of the source and destination operands, saving the result
12885 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12887 The operation of this instruction is:
12889 \c    dst[63-0]   := dst[127-64];
12890 \c    dst[127-64] := src[127-64].
12893 \S{insUNPCKHPS} \i\c{UNPCKHPS}: Unpack and Interleave High Packed
12894 Single-Precision FP Values
12896 \c UNPCKHPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 15 /r        [KATMAI,SSE]
12898 \c{UNPCKHPS} performs an interleaved unpack of the high-order data
12899 elements of the source and destination operands, saving the result
12900 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12902 The operation of this instruction is:
12904 \c    dst[31-0]   := dst[95-64];
12905 \c    dst[63-32]  := src[95-64];
12906 \c    dst[95-64]  := dst[127-96];
12907 \c    dst[127-96] := src[127-96].
12910 \S{insUNPCKLPD} \i\c{UNPCKLPD}: Unpack and Interleave Low Packed
12911 Double-Precision FP Data
12913 \c UNPCKLPD xmm1,xmm2/m128       ; 66 0F 14 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
12915 \c{UNPCKLPD} performs an interleaved unpack of the low-order data
12916 elements of the source and destination operands, saving the result
12917 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12919 The operation of this instruction is:
12921 \c    dst[63-0]   := dst[63-0];
12922 \c    dst[127-64] := src[63-0].
12925 \S{insUNPCKLPS} \i\c{UNPCKLPS}: Unpack and Interleave Low Packed
12926 Single-Precision FP Data
12928 \c UNPCKLPS xmm1,xmm2/m128       ; 0F 14 /r        [KATMAI,SSE]
12930 \c{UNPCKLPS} performs an interleaved unpack of the low-order data
12931 elements of the source and destination operands, saving the result
12932 in \c{xmm1}. It ignores the lower half of the sources.
12934 The operation of this instruction is:
12936 \c    dst[31-0]   := dst[31-0];
12937 \c    dst[63-32]  := src[31-0];
12938 \c    dst[95-64]  := dst[63-32];
12939 \c    dst[127-96] := src[63-32].
12942 \S{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
12944 \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
12946 \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
12948 \b \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
12949 in its operand can be read from at the current privilege level.
12950 Otherwise it is cleared.
12952 \b \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
12955 \S{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
12957 \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
12958 \c FWAIT                         ; 9B                   [8086]
12960 \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
12961 FPU to have finished any operation it is engaged in before
12962 continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
12963 store to main memory can be guaranteed to have completed before the
12964 CPU tries to read the result back out.
12966 On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
12967 it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
12968 FPU exceptions have happened before execution continues.
12971 \S{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
12973 \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
12975 \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
12976 and causes the processor to instruct external caches to do the same.
12977 It writes the contents of the caches back to memory first, so no
12978 data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
12979 the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
12982 \S{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
12984 \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
12986 \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
12987 Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}.
12988 See also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
12991 \S{insWRSHR} \i\c{WRSHR}: Write SMM Header Pointer Register
12993 \c WRSHR r/m32                   ; 0F 37 /0        [386,CYRIX,SMM]
12995 \c{WRSHR} loads the contents of either a 32-bit memory location or a
12996 32-bit register into the SMM header pointer register.
12998 See also \c{RDSHR} (\k{insRDSHR}).
13001 \S{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
13003 \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
13004 \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
13005 \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
13007 \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
13008 them together and writes the result into the destination (first)
13009 operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
13010 multi-processor synchronisation purposes.
13013 \S{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
13015 \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
13016 \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
13018 The implied operation of this instruction is:
13020 \c XBTS r/m16,reg16,AX,CL
13021 \c XBTS r/m32,reg32,EAX,CL
13023 Writes a bit string from the source operand to the destination. \c{CL}
13024 indicates the number of bits to be copied, and \c{(E)AX} indicates the
13025 low order bit offset in the source. The bits are written to the low
13026 order bits of the destination register. For example, if \c{CL} is set
13027 to 4 and \c{AX} (for 16-bit code) is set to 5, bits 5-8 of \c{src} will
13028 be copied to bits 0-3 of \c{dst}. This instruction is very poorly
13029 documented, and I have been unable to find any official source of
13030 documentation on it.
13032 \c{XBTS} is supported only on the early Intel 386s, and conflicts with
13033 the opcodes for \c{CMPXCHG486} (on early Intel 486s). NASM supports it
13034 only for completeness. Its counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
13037 \S{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
13039 \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
13040 \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
13041 \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
13043 \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
13044 \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
13045 \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
13047 \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
13048 \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
13049 \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
13050 \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
13052 \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
13053 with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
13054 synchronisation.
13056 \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
13057 setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
13058 \c{NOP} (\k{insNOP}).
13061 \S{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
13063 \c XLAT                          ; D7                   [8086]
13064 \c XLATB                         ; D7                   [8086]
13066 \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
13067 \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
13068 the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
13070 The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
13071 \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
13072 equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
13073 \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
13075 The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
13076 can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
13077 example, \c{es xlatb}).
13080 \S{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
13082 \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
13083 \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
13084 \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
13086 \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
13087 \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
13088 \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
13090 \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
13091 \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
13092 \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
13094 \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
13095 \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
13097 \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
13098 \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
13099 \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
13101 \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
13102 (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
13103 corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
13104 in the destination (first) operand.
13106 In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
13107 first operand, the second operand is considered to be signed, and is
13108 sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
13109 the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
13110 form of the instruction.
13112 The \c{MMX} instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
13113 operation on the 64-bit \c{MMX} registers.
13116 \S{insXORPD} \i\c{XORPD}: Bitwise Logical XOR of Double-Precision FP Values
13118 \c XORPD xmm1,xmm2/m128          ; 66 0F 57 /r     [WILLAMETTE,SSE2]
13120 \c{XORPD} returns a bit-wise logical XOR between the source and
13121 destination operands, storing the result in the destination operand.
13124 \S{insXORPS} \i\c{XORPS}: Bitwise Logical XOR of Single-Precision FP Values
13126 \c XORPS xmm1,xmm2/m128          ; 0F 57 /r        [KATMAI,SSE]
13128 \c{XORPS} returns a bit-wise logical XOR between the source and
13129 destination operands, storing the result in the destination operand.