home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / nasm097.zip / NASM.DOC < prev    next >
Text File  |  1997-12-04  |  376KB  |  8,551 lines

  1. \IR{-o} \c{-o} option
  2. \IR{-f} \c{-f} option
  3. \IR{-l} \c{-l} option
  4. \IR{-s} \c{-s} option
  5. \IR{-i} \c{-i} option
  6. \IR{-p} \c{-p} option
  7. \IR{-d} \c{-d} option
  8. \IR{-e} \c{-e} option
  9. \IR{-a} \c{-a} option
  10. \IR{-w} \c{-w} option
  11. \IR{!=} \c{!=} operator
  12. \IR{$ here} \c{$} Here token
  13. \IR{$$} \c{$$} token
  14. \IR{%} \c{%} operator
  15. \IR{%%} \c{%%} operator
  16. \IR{%+1} \c{%+1} and \c{%-1} syntax
  17. \IA{%-1}{%+1}
  18. \IR{%0} \c{%0} parameter count
  19. \IR{&} \c{&} operator
  20. \IR{&&} \c{&&} operator
  21. \IR{*} \c{*} operator
  22. \IR{..@} \c{..@} symbol prefix
  23. \IR{/} \c{/} operator
  24. \IR{//} \c{//} operator
  25. \IR{<} \c{<} operator
  26. \IR{<<} \c{<<} operator
  27. \IR{<=} \c{<=} operator
  28. \IR{<>} \c{<>} operator
  29. \IR{=} \c{=} operator
  30. \IR{==} \c{==} operator
  31. \IR{>} \c{>} operator
  32. \IR{>=} \c{>=} operator
  33. \IR{>>} \c{>>} operator
  34. \IR{?} \c{?} MASM syntax
  35. \IR{^} \c{^} operator
  36. \IR{^^} \c{^^} operator
  37. \IR{|} \c{|} operator
  38. \IR{||} \c{||} operator
  39. \IR{~} \c{~} operator
  40. \IR{%$} \c{%$} and \c{%$$} prefixes
  41. \IA{%$$}{%$}
  42. \IR{+ opaddition} \c{+} operator, binary
  43. \IR{+ opunary} \c{+} operator, unary
  44. \IR{+ modifier} \c{+} modifier
  45. \IR{- opsubtraction} \c{-} operator, binary
  46. \IR{- opunary} \c{-} operator, unary
  47. \IR{alignment, in bin sections} alignment, in \c{bin} sections
  48. \IR{alignment, in elf sections} alignment, in \c{elf} sections
  49. \IR{alignment, in win32 sections} alignment, in \c{win32} sections
  50. \IR{alignment, of elf common variables} alignment, of \c{elf} common
  51. variables
  52. \IR{alignment, in obj sections} alignment, in \c{obj} sections
  53. \IR{a.out, bsd version} \c{a.out}, BSD version
  54. \IR{a.out, linux version} \c{a.out}, Linux version
  55. \IR{autoconf} Autoconf
  56. \IR{bitwise and} bitwise AND
  57. \IR{bitwise or} bitwise OR
  58. \IR{bitwise xor} bitwise XOR
  59. \IR{block ifs} block IFs
  60. \IR{borland pascal} Borland, Pascal
  61. \IR{borland's win32 compilers} Borland, Win32 compilers
  62. \IR{braces, after % sign} braces, after \c{%} sign
  63. \IR{bsd} BSD
  64. \IR{c calling convention} C calling convention
  65. \IR{c symbol names} C symbol names
  66. \IA{critical expressions}{critical expression}
  67. \IA{command line}{command-line}
  68. \IA{case sensitivity}{case sensitive}
  69. \IA{case-sensitive}{case sensitive}
  70. \IA{case-insensitive}{case sensitive}
  71. \IA{character constants}{character constant}
  72. \IR{common object file format} Common Object File Format
  73. \IR{common variables, alignment in elf} common variables, alignment
  74. in \c{elf}
  75. \IR{common, elf extensions to} \c{COMMON}, \c{elf} extensions to
  76. \IR{common, obj extensions to} \c{COMMON}, \c{obj} extensions to
  77. \IR{declaring structure} declaring structures
  78. \IR{default-wrt mechanism} default-\c{WRT} mechanism
  79. \IR{devpac} DevPac
  80. \IR{djgpp} DJGPP
  81. \IR{dll symbols, exporting} DLL symbols, exporting
  82. \IR{dll symbols, importing} DLL symbols, importing
  83. \IR{dos} DOS
  84. \IR{dos archive} DOS archive
  85. \IR{dos source archive} DOS source archive
  86. \IA{effective address}{effective addresses}
  87. \IA{effective-address}{effective addresses}
  88. \IR{elf shared libraries} \c{elf} shared libraries
  89. \IR{freebsd} FreeBSD
  90. \IR{freelink} FreeLink
  91. \IR{functions, c calling convention} functions, C calling convention
  92. \IR{functions, pascal calling convention} functions, Pascal calling
  93. convention
  94. \IR{global, aoutb extensions to} \c{GLOBAL}, \c{aoutb} extensions to
  95. \IR{global, elf extensions to} \c{GLOBAL}, \c{elf} extensions to
  96. \IR{got} GOT
  97. \IR{got relocations} \c{GOT} relocations
  98. \IR{gotoff relocation} \c{GOTOFF} relocations
  99. \IR{gotpc relocation} \c{GOTPC} relocations
  100. \IR{linux elf} Linux ELF
  101. \IR{logical and} logical AND
  102. \IR{logical or} logical OR
  103. \IR{logical xor} logical XOR
  104. \IR{masm} MASM
  105. \IA{memory reference}{memory references}
  106. \IA{misc directory}{misc subdirectory}
  107. \IR{misc subdirectory} \c{misc} subdirectory
  108. \IR{microsoft omf} Microsoft OMF
  109. \IR{mmx registers} MMX registers
  110. \IA{modr/m}{modr/m byte}
  111. \IR{modr/m byte} ModR/M byte
  112. \IR{ms-dos} MS-DOS
  113. \IR{ms-dos device drivers} MS-DOS device drivers
  114. \IR{multipush} \c{multipush} macro
  115. \IR{nasm version} NASM version
  116. \IR{netbsd} NetBSD
  117. \IR{omf} OMF
  118. \IR{openbsd} OpenBSD
  119. \IR{operating-system} operating system
  120. \IR{os/2} OS/2
  121. \IR{pascal calling convention}Pascal calling convention
  122. \IR{passes} passes, assembly
  123. \IR{perl} Perl
  124. \IR{pic} PIC
  125. \IR{pharlap} PharLap
  126. \IR{plt} PLT
  127. \IR{plt} \c{PLT} relocations
  128. \IA{pre-defining macros}{pre-define}
  129. \IR{qbasic} QBasic
  130. \IA{rdoff subdirectory}{rdoff}
  131. \IR{rdoff} \c{rdoff} subdirectory
  132. \IR{relocatable dynamic object file format} Relocatable Dynamic
  133. Object File Format
  134. \IR{relocations, pic-specific} relocations, PIC-specific
  135. \IA{repeating}{repeating code}
  136. \IR{section alignment, in elf} section alignment, in \c{elf}
  137. \IR{section alignment, in bin} section alignment, in \c{bin}
  138. \IR{section alignment, in obj} section alignment, in \c{obj}
  139. \IR{section alignment, in win32} section alignment, in \c{win32}
  140. \IR{section, elf extensions to} \c{SECTION}, \c{elf} extensions to
  141. \IR{section, win32 extensions to} \c{SECTION}, \c{win32} extensions to
  142. \IR{segment alignment, in bin} segment alignment, in \c{bin}
  143. \IR{segment alignment, in obj} segment alignment, in \c{obj}
  144. \IR{segment, obj extensions to} \c{SEGMENT}, \c{elf} extensions to
  145. \IR{segment names, borland pascal} segment names, Borland Pascal
  146. \IR{shift commane} \c{shift} command
  147. \IA{sib}{sib byte}
  148. \IR{sib byte} SIB byte
  149. \IA{standard section names}{standardised section names}
  150. \IR{symbols, exporting from dlls} symbols, exporting from DLLs
  151. \IR{symbols, importing from dlls} symbols, importing from DLLs
  152. \IR{tasm} TASM
  153. \IR{test subdirectory} \c{test} subdirectory
  154. \IR{tlink} TLINK
  155. \IR{underscore, in c symbols} underscore, in C symbols
  156. \IR{unix} Unix
  157. \IR{unix source archive} Unix source archive
  158. \IR{val} VAL
  159. \IR{version number of nasm} version number of NASM
  160. \IR{visual c++} Visual C++
  161. \IR{www page} WWW page
  162. \IR{win32} Win32
  163. \IR{windows} Windows
  164. \IR{windows 95} Windows 95
  165. \IR{windows nt} Windows NT
  166. \# \IC{program entry point}{entry point, program}
  167. \# \IC{program entry point}{start point, program}
  168. \# \IC{MS-DOS device drivers}{device drivers, MS-DOS}
  169. \# \IC{16-bit mode, versus 32-bit mode}{32-bit mode, versus 16-bit mode}
  170. \# \IC{c symbol names}{symbol names, in C}
  171.  
  172. \C{intro} Introduction
  173.  
  174. \H{whatsnasm} What Is NASM?
  175.  
  176. The Netwide Assembler, NASM, is an 80x86 assembler designed for
  177. portability and modularity. It supports a range of object file
  178. formats, including Linux \c{a.out} and ELF, NetBSD/FreeBSD, COFF,
  179. Microsoft 16-bit OBJ and Win32. It will also output plain binary
  180. files. Its syntax is designed to be simple and easy to understand,
  181. similar to Intel's but less complex. It supports Pentium, P6 and MMX
  182. opcodes, and has macro capability.
  183.  
  184. \S{yaasm} Why Yet Another Assembler?
  185.  
  186. The Netwide Assembler grew out of an idea on \i\c{comp.lang.asm.x86}
  187. (or possibly \i\c{alt.lang.asm} - I forget which), which was
  188. essentially that there didn't seem to be a good free x86-series
  189. assembler around, and that maybe someone ought to write one.
  190.  
  191. \b \i\c{a86} is good, but not free, and in particular you don't get any
  192. 32-bit capability until you pay. It's DOS only, too.
  193.  
  194. \b \i\c{gas} is free, and ports over DOS and Unix, but it's not very good,
  195. since it's designed to be a back end to \i\c{gcc}, which always feeds
  196. it correct code. So its error checking is minimal. Also, its syntax
  197. is horrible, from the point of view of anyone trying to actually
  198. \e{write} anything in it. Plus you can't write 16-bit code in it
  199. (properly).
  200.  
  201. \b \i\c{as86} is Linux-specific, and (my version at least) doesn't seem to
  202. have much (or any) documentation.
  203.  
  204. \b \i{MASM} isn't very good, and it's expensive, and it runs only under
  205. DOS.
  206.  
  207. \b \i{TASM} is better, but still strives for \i{MASM} compatibility, which
  208. means millions of directives and tons of red tape. And its syntax is
  209. essentially \i{MASM}'s, with the contradictions and quirks that entails
  210. (although it sorts out some of those by means of Ideal mode). It's
  211. expensive too. And it's DOS-only.
  212.  
  213. So here, for your coding pleasure, is NASM. At present it's
  214. still in prototype stage - we don't promise that it can outperform
  215. any of these assemblers. But please, \e{please} send us bug reports,
  216. fixes, helpful information, and anything else you can get your hands
  217. on (and thanks to the many people who've done this already! You all
  218. know who you are), and we'll improve it out of all recognition.
  219. Again.
  220.  
  221. \S{legal} Licence Conditions
  222.  
  223. Please see the file \c{Licence}, supplied as part of any NASM
  224. distribution archive, for the \i{licence} conditions under which you
  225. may use NASM.
  226.  
  227. \H{contact} Contact Information
  228.  
  229. NASM has a \i{WWW page} at
  230. \W{http://www.cryogen.com/Nasm}\c{http://www.cryogen.com/Nasm}. The
  231. authors are \i{e\-mail}able as
  232. \W{mailto:jules@earthcorp.com}\c{jules@earthcorp.com} and
  233. \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}. If you want to
  234. report a bug to us, please read \k{bugs} first.
  235.  
  236. \i{New releases} of NASM are uploaded to
  237. \W{ftp://sunsite.unc.edu/pub/Linux/devel/lang/assemblers/}\i\c{sunsite.unc.edu},
  238. \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\i\c{ftp.simtel.net}
  239. and
  240. \W{ftp://ftp.coast.net/coast/msdos/asmutil/}\i\c{ftp.coast.net}.
  241. Announcements are posted to
  242. \W{news:comp.lang.asm.x86}\i\c{comp.lang.asm.x86},
  243. \W{news:alt.lang.asm}\i\c{alt.lang.asm},
  244. \W{news:comp.os.linux.announce}\i\c{comp.os.linux.announce} and
  245. \W{news:comp.archives.msdos.announce}\i\c{comp.archives.msdos.announce}
  246. (the last one is done automagically by uploading to
  247. \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/asmutl/}\c{ftp.simtel.net}).
  248.  
  249. If you don't have Usenet access, or would rather be informed by
  250. \i{e\-mail} when new releases come out, e\-mail
  251. \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}
  252. and ask.
  253.  
  254. \H{install} Installation
  255.  
  256. \S{instdos} \i{Installing} NASM under MS-\i{DOS} or Windows
  257.  
  258. Once you've obtained the \i{DOS archive} for NASM, \i\c{nasmXXX.zip}
  259. (where \c{XXX} denotes the version number of NASM contained in the
  260. archive), unpack it into its own directory (for example
  261. \c{c:\\nasm}).
  262.  
  263. The archive will contain four executable files: the NASM executable
  264. files \i\c{nasm.exe} and \i\c{nasmw.exe}, and the NDISASM executable
  265. files \i\c{ndisasm.exe} and \i\c{ndisasmw.exe}. In each case, the
  266. file whose name ends in \c{w} is a \i{Win32} executable, designed to
  267. run under \i{Windows 95} or \i{Windows NT} Intel, and the other one
  268. is a 16-bit \i{DOS} executable.
  269.  
  270. The only file NASM needs to run is its own executable, so copy
  271. (at least) one of \c{nasm.exe} and \c{nasmw.exe} to a directory on
  272. your PATH, or alternatively edit \i\c{autoexec.bat} to add the
  273. \c{nasm} directory to your \i\c{PATH}. (If you're only installing the
  274. Win32 version, you may wish to rename it to \c{nasm.exe}.)
  275.  
  276. That's it - NASM is installed. You don't need the \c{nasm} directory
  277. to be present to run NASM (unless you've added it to your \c{PATH}),
  278. so you can delete it if you need to save space; however, you may
  279. want to keep the documentation or test programs.
  280.  
  281. If you've downloaded the \i{DOS source archive}, \i\c{nasmXXXs.zip},
  282. the \c{nasm} directory will also contain the full NASM \i{source
  283. code}, and a selection of \i{Makefiles} you can (hopefully) use to
  284. rebuild your copy of NASM from scratch. The file \c{Readme} lists
  285. the various Makefiles and which compilers they work with. Note that
  286. the source files \c{insnsa.c} and \c{insnsd.c} are automatically
  287. generated from the master instruction table \c{insns.dat} by a Perl
  288. script; a \i{QBasic} version of the program is provided, but it is
  289. recommended that you use the Perl version. A DOS port of \i{Perl} is
  290. available from
  291. \W{http://www.perl.org/CPAN/ports/msdos/}\i{www.perl.org}.
  292.  
  293. \S{instdos} Installing NASM under \i{Unix}
  294.  
  295. Once you've obtained the \i{Unix source archive} for NASM,
  296. \i\c{nasm-X.XX.tar.gz} (where \c{X.XX} denotes the version number of
  297. NASM contained in the archive), unpack it into a directory such
  298. as \c{/usr/local/src}. The archive, when unpacked, will create its
  299. own subdirectory \c{nasm-X.XX}.
  300.  
  301. NASM is an \I{Autoconf}\I\c{configure}auto-configuring package: once
  302. you've unpacked it, \c{cd} to the directory it's been unpacked into
  303. and type \c{./configure}. This shell script will find the best C
  304. compiler to use for building NASM and set up \i{Makefiles}
  305. accordingly.
  306.  
  307. Once NASM has auto-configured, you can type \i\c{make} to build the
  308. \c{nasm} and \c{ndisasm} binaries, and then \c{make install} to
  309. install them in \c{/usr/local/bin} and install the \i{man pages}
  310. \i\c{nasm.1} and \i\c{ndisasm.1} in \c{/usr/local/man/man1}.
  311. Alternatively, you can give options such as \c{--prefix} to the
  312. \c{configure} script (see the file \i\c{INSTALL} for more details), or
  313. install the programs yourself.
  314.  
  315. NASM also comes with a set of utilities for handling the RDOFF
  316. custom object-file format, which are in the \i\c{rdoff} subdirectory
  317. of the NASM archive. You can build these with \c{make rdf} and
  318. install them with \c{make rdf_install}, if you want them.
  319.  
  320. If NASM fails to auto-configure, you may still be able to make it
  321. compile by using the fall-back Unix makefile \i\c{Makefile.unx}.
  322. Copy or rename that file to \c{Makefile} and try typing \c{make}.
  323. There is also a \c{Makefile.unx} file in the \c{rdoff} subdirectory.
  324.  
  325. \C{running} Running NASM
  326.  
  327. \H{syntax} NASM \i{Command-Line} Syntax
  328.  
  329. To assemble a file, you issue a command of the form
  330.  
  331. \c nasm -f <format> <filename> [-o <output>]
  332.  
  333. For example,
  334.  
  335. \c nasm -f elf myfile.asm
  336.  
  337. will assemble \c{myfile.asm} into an ELF object file \c{myfile.o}. And
  338.  
  339. \c nasm -f bin myfile.asm -o myfile.com
  340.  
  341. will assemble \c{myfile.asm} into a raw binary file \c{myfile.com}.
  342.  
  343. To produce a listing file, with the hex codes output from NASM
  344. displayed on the left of the original sources, use the \c{-l} option
  345. to give a listing file name, for example:
  346.  
  347. \c nasm -f coff myfile.asm -l myfile.lst
  348.  
  349. To get further usage instructions from NASM, try typing
  350.  
  351. \c nasm -h
  352.  
  353. This will also list the available output file formats, and what they
  354. are.
  355.  
  356. If you use Linux but aren't sure whether your system is \c{a.out} or
  357. ELF, type
  358.  
  359. \c file nasm
  360.  
  361. (in the directory in which you put the NASM binary when you
  362. installed it). If it says something like
  363.  
  364. \c nasm: ELF 32-bit LSB executable i386 (386 and up) Version 1
  365.  
  366. then your system is ELF, and you should use the option \c{-f elf}
  367. when you want NASM to produce Linux object files. If it says
  368.  
  369. \c nasm: Linux/i386 demand-paged executable (QMAGIC)
  370.  
  371. or something similar, your system is \c{a.out}, and you should use
  372. \c{-f aout} instead.
  373.  
  374. Like Unix compilers and assemblers, NASM is silent unless it
  375. goes wrong: you won't see any output at all, unless it gives error
  376. messages.
  377.  
  378. \S{opt-o} The \i\c{-o} Option: Specifying the Output File Name
  379.  
  380. NASM will normally choose the name of your output file for you;
  381. precisely how it does this is dependent on the object file format.
  382. For Microsoft object file formats (\i\c{obj} and \i\c{win32}), it
  383. will remove the \c{.asm} \i{extension} (or whatever extension you
  384. like to use - NASM doesn't care) from your source file name and
  385. substitute \c{.obj}. For Unix object file formats (\i\c{aout},
  386. \i\c{coff}, \i\c{elf} and \i\c{as86}) it will substitute \c{.o}. For
  387. \i\c{rdf}, it will use \c{.rdf}, and for the \i\c{bin} format it
  388. will simply remove the extension, so that \c{myfile.asm} produces
  389. the output file \c{myfile}.
  390.  
  391. If the output file already exists, NASM will overwrite it, unless it
  392. has the same name as the input file, in which case it will give a
  393. warning and use \i\c{nasm.out} as the output file name instead.
  394.  
  395. For situations in which this behaviour is unacceptable, NASM
  396. provides the \c{-o} command-line option, which allows you to specify
  397. your desired output file name. You invoke \c{-o} by following it
  398. with the name you wish for the output file, either with or without
  399. an intervening space. For example:
  400.  
  401. \c nasm -f bin program.asm -o program.com
  402. \c nasm -f bin driver.asm -odriver.sys
  403.  
  404. \S{opt-f} The \i\c{-f} Option: Specifying the \i{Output File Format}
  405.  
  406. If you do not supply the \c{-f} option to NASM, it will choose an
  407. output file format for you itself. In the distribution versions of
  408. NASM, the default is always \i\c{bin}; if you've compiled your own
  409. copy of NASM, you can redefine \i\c{OF_DEFAULT} at compile time and
  410. choose what you want the default to be.
  411.  
  412. Like \c{-o}, the intervening space between \c{-f} and the output
  413. file format is optional; so \c{-f elf} and \c{-felf} are both valid.
  414.  
  415. A complete list of the available output file formats can be given by
  416. issuing the command \i\c{nasm -h}.
  417.  
  418. \S{opt-l} The \i\c{-l} Option: Generating a \i{Listing File}
  419.  
  420. If you supply the \c{-l} option to NASM, followed (with the usual
  421. optional space) by a file name, NASM will generate a
  422. \i{source-listing file} for you, in which addresses and generated
  423. code are listed on the left, and the actual source code, with
  424. expansions of multi-line macros (except those which specifically
  425. request no expansion in source listings: see \k{nolist}) on the
  426. right. For example:
  427.  
  428. \c nasm -f elf myfile.asm -l myfile.lst
  429.  
  430. \S{opt-s} The \i\c{-s} Option: Send Errors to \i\c{stdout}
  431.  
  432. Under MS-\i{DOS} it can be difficult (though there are ways) to
  433. redirect the standard-error output of a program to a file. Since
  434. NASM usually produces its warning and \i{error messages} on
  435. \i\c{stderr}, this can make it hard to capture the errors if (for
  436. example) you want to load them into an editor.
  437.  
  438. NASM therefore provides the \c{-s} option, requiring no argument,
  439. which causes errors to be sent to standard output rather than
  440. standard error. Therefore you can \I{redirecting errors}redirect
  441. the errors into a file by typing
  442.  
  443. \c nasm -s -f obj myfile.asm > myfile.err
  444.  
  445. \S{opt-i} The \i\c{-i} Option: Include File Search Directories
  446.  
  447. When NASM sees the \i\c{%include} directive in a source file (see
  448. \k{include}), it will search for the given file not only in the
  449. current directory, but also in any directories specified on the
  450. command line by the use of the \c{-i} option. Therefore you can
  451. include files from a \i{macro library}, for example, by typing
  452.  
  453. \c nasm -ic:\\macrolib\\ -f obj myfile.asm
  454.  
  455. (As usual, a space between \c{-i} and the path name is allowed, and
  456. optional).
  457.  
  458. NASM, in the interests of complete source-code portability, does not
  459. understand the file naming conventions of the OS it is running on;
  460. the string you provide as an argument to the \c{-i} option will be
  461. prepended exactly as written to the name of the include file.
  462. Therefore the trailing backslash in the above example is necessary.
  463. Under Unix, a trailing forward slash is similarly necessary.
  464.  
  465. (You can use this to your advantage, if you're really \i{perverse},
  466. by noting that the option \c{-ifoo} will cause \c{%include "bar.i"}
  467. to search for the file \c{foobar.i}...)
  468.  
  469. If you want to define a \e{standard} \i{include search path},
  470. similar to \c{/usr/include} on Unix systems, you should place one or
  471. more \c{-i} directives in the \c{NASM} environment variable (see
  472. \k{nasmenv}).
  473.  
  474. \S{opt-p} The \i\c{-p} Option: \I{pre-including files}Pre-Include a File
  475.  
  476. \I\c{%include}NASM allows you to specify files to be
  477. \e{pre-included} into your source file, by the use of the \c{-p}
  478. option. So running
  479.  
  480. \c nasm myfile.asm -p myinc.inc
  481.  
  482. is equivalent to running \c{nasm myfile.asm} and placing the
  483. directive \c{%include "myinc.inc"} at the start of the file.
  484.  
  485. \S{opt-d} The \i\c{-d} Option: \I{pre-defining macros} Pre-Define a Macro
  486.  
  487. \I\c{%define}Just as the \c{-p} option gives an alternative to placing
  488. \c{%include} directives at the start of a source file, the \c{-d}
  489. option gives an alternative to placing a \c{%define} directive. You
  490. could code
  491.  
  492. \c nasm myfile.asm -dFOO=100
  493.  
  494. as an alternative to placing the directive
  495.  
  496. \c %define FOO 100
  497.  
  498. at the start of the file. You can miss off the macro value, as well:
  499. the option \c{-dFOO} is equivalent to coding \c{%define FOO}. This
  500. form of the directive may be useful for selecting \i{assembly-time
  501. options} which are then tested using \c{%ifdef}, for example
  502. \c{-dDEBUG}.
  503.  
  504. \S{opt-e} The \i\c{-e} Option: Preprocess Only
  505.  
  506. NASM allows the \i{preprocessor} to be run on its own, up to a
  507. point. Using the \c{-e} option (which requires no arguments) will
  508. cause NASM to preprocess its input file, expand all the macro
  509. references, remove all the comments and preprocessor directives, and
  510. print the resulting file on standard output (or save it to a file,
  511. if the \c{-o} option is also used).
  512.  
  513. This option cannot be applied to programs which require the
  514. preprocessor to evaluate \I{preprocessor expressions}\i{expressions}
  515. which depend on the values of symbols: so code such as
  516.  
  517. \c %assign tablesize ($-tablestart)
  518.  
  519. will cause an error in \i{preprocess-only mode}.
  520.  
  521. \S{opt-a} The \i\c{-a} Option: Don't Preprocess At All
  522.  
  523. If NASM is being used as the back end to a compiler, it might be
  524. desirable to \I{suppressing preprocessing}suppress preprocessing
  525. completely and assume the compiler has already done it, to save time
  526. and increase compilation speeds. The \c{-a} option, requiring no
  527. argument, instructs NASM to replace its powerful \i{preprocessor}
  528. with a \i{stub preprocessor} which does nothing.
  529.  
  530. \S{opt-w} The \i\c{-w} Option: Enable or Disable Assembly \i{Warnings}
  531.  
  532. NASM can observe many conditions during the course of assembly which
  533. are worth mentioning to the user, but not a sufficiently severe
  534. error to justify NASM refusing to generate an output file. These
  535. conditions are reported like errors, but come up with the word
  536. `warning' before the message. Warnings do not prevent NASM from
  537. generating an output file and returning a success status to the
  538. operating system.
  539.  
  540. Some conditions are even less severe than that: they are only
  541. sometimes worth mentioning to the user. Therefore NASM supports the
  542. \c{-w} command-line option, which enables or disables certain
  543. classes of assembly warning. Such warning classes are described by a
  544. name, for example \c{orphan-labels}; you can enable warnings of
  545. this class by the command-line option \c{-w+orphan-labels} and
  546. disable it by \c{-w-orphan-labels}.
  547.  
  548. The \i{suppressible warning} classes are:
  549.  
  550. \b \i\c{macro-params} covers warnings about \i{multi-line macros}
  551. being invoked with the wrong number of parameters. This warning
  552. class is enabled by default; see \k{mlmacover} for an example of why
  553. you might want to disable it.
  554.  
  555. \b \i\c{orphan-labels} covers warnings about source lines which
  556. contain no instruction but define a label without a trailing colon.
  557. NASM does not warn about this somewhat obscure condition by default;
  558. see \k{syntax} for an example of why you might want it to.
  559.  
  560. \b \i\c{number-overflow} covers warnings about numeric constants which
  561. don't fit in 32 bits (for example, it's easy to type one too many Fs
  562. and produce \c{0x7ffffffff} by mistake). This warning class is
  563. enabled by default.
  564.  
  565. \S{nasmenv} The \c{NASM} \i{Environment} Variable
  566.  
  567. If you define an environment variable called \c{NASM}, the program
  568. will interpret it as a list of extra command-line options, which are
  569. processed before the real command line. You can use this to define
  570. standard search directories for include files, by putting \c{-i}
  571. options in the \c{NASM} variable.
  572.  
  573. The value of the variable is split up at white space, so that the
  574. value \c{-s -ic:\\nasmlib} will be treated as two separate options.
  575. However, that means that the value \c{-dNAME="my name"} won't do
  576. what you might want, because it will be split at the space and the
  577. NASM command-line processing will get confused by the two
  578. nonsensical words \c{-dNAME="my} and \c{name"}.
  579.  
  580. To get round this, NASM provides a feature whereby, if you begin the
  581. \c{NASM} environment variable with some character that isn't a minus
  582. sign, then NASM will treat this character as the \i{separator
  583. character} for options. So setting the \c{NASM} variable to the
  584. value \c{!-s!-ic:\\nasmlib} is equivalent to setting it to \c{-s
  585. -ic:\\nasmlib}, but \c{!-dNAME="my name"} will work.
  586.  
  587. \H{qstart} \i{Quick Start} for \i{MASM} Users
  588.  
  589. If you're used to writing programs with MASM, or with \i{TASM} in
  590. MASM-compatible (non-Ideal) mode, or with \i\c{a86}, this section
  591. attempts to outline the major differences between MASM's syntax and
  592. NASM's. If you're not already used to MASM, it's probably worth
  593. skipping this section.
  594.  
  595. \S{qscs} NASM Is \I{case sensitivity}Case-Sensitive
  596.  
  597. One simple difference is that NASM is case-sensitive. It makes a
  598. difference whether you call your label \c{foo}, \c{Foo} or \c{FOO}.
  599. If you're assembling to DOS or OS/2 \c{.OBJ} files, you can invoke
  600. the \i\c{UPPERCASE} directive (documented in \k{objfmt}) to ensure
  601. that all symbols exported to other code modules are forced to be
  602. upper case; but even then, \e{within} a single module, NASM will
  603. distinguish between labels differing only in case.
  604.  
  605. \S{qsbrackets} NASM Requires \i{Square Brackets} For \i{Memory References}
  606.  
  607. NASM was designed with simplicity of syntax in mind. One of the
  608. \i{design goals} of NASM is that it should be possible, as far as is
  609. practical, for the user to look at a single line of NASM code
  610. and tell what opcode is generated by it. You can't do this in MASM:
  611. if you declare, for example,
  612.  
  613. \c foo       equ 1
  614. \c bar       dw 2
  615.  
  616. then the two lines of code
  617.  
  618. \c           mov ax,foo
  619. \c           mov ax,bar
  620.  
  621. generate completely different opcodes, despite having
  622. identical-looking syntaxes.
  623.  
  624. NASM avoids this undesirable situation by having a much simpler
  625. syntax for memory references. The rule is simply that any access to
  626. the \e{contents} of a memory location requires square brackets
  627. around the address, and any access to the \e{address} of a variable
  628. doesn't. So an instruction of the form \c{mov ax,foo} will
  629. \e{always} refer to a compile-time constant, whether it's an \c{EQU}
  630. or the address of a variable; and to access the \e{contents} of the
  631. variable \c{bar}, you must code \c{mov ax,[bar]}.
  632.  
  633. This also means that NASM has no need for MASM's \i\c{OFFSET}
  634. keyword, since the MASM code \c{mov ax,offset bar} means exactly the
  635. same thing as NASM's \c{mov ax,bar}. If you're trying to get
  636. large amounts of MASM code to assemble sensibly under NASM, you
  637. can always code \c{%idefine offset} to make the preprocessor treat
  638. the \c{OFFSET} keyword as a no-op.
  639.  
  640. This issue is even more confusing in \i\c{a86}, where declaring a
  641. label with a trailing colon defines it to be a `label' as opposed to
  642. a `variable' and causes \c{a86} to adopt NASM-style semantics; so in
  643. \c{a86}, \c{mov ax,var} has different behaviour depending on whether
  644. \c{var} was declared as \c{var: dw 0} (a label) or \c{var dw 0} (a
  645. word-size variable). NASM is very simple by comparison:
  646. \e{everything} is a label.
  647.  
  648. NASM, in the interests of simplicity, also does not support the
  649. \i{hybrid syntaxes} supported by MASM and its clones, such as
  650. \c{mov ax,table[bx]}, where a memory reference is denoted by one
  651. portion outside square brackets and another portion inside. The
  652. correct syntax for the above is \c{mov ax,[table+bx]}. Likewise,
  653. \c{mov ax,es:[di]} is wrong and \c{mov ax,[es:di]} is right.
  654.  
  655. \S{qstypes} NASM Doesn't Store \i{Variable Types}
  656.  
  657. NASM, by design, chooses not to remember the types of variables you
  658. declare. Whereas MASM will remember, on seeing \c{var dw 0}, that
  659. you declared \c{var} as a word-size variable, and will then be able
  660. to fill in the \i{ambiguity} in the size of the instruction \c{mov
  661. var,2}, NASM will deliberately remember nothing about the symbol
  662. \c{var} except where it begins, and so you must explicitly code
  663. \c{mov word [var],2}.
  664.  
  665. For this reason, NASM doesn't support the \c{LODS}, \c{MOVS},
  666. \c{STOS}, \c{SCAS}, \c{CMPS}, \c{INS}, or \c{OUTS} instructions,
  667. but only supports the forms such as \c{LODSB}, \c{MOVSW}, and
  668. \c{SCASD}, which explicitly specify the size of the components of
  669. the strings being manipulated.
  670.  
  671. \S{qsassume} NASM Doesn't \i\c{ASSUME}
  672.  
  673. As part of NASM's drive for simplicity, it also does not support the
  674. \c{ASSUME} directive. NASM will not keep track of what values you
  675. choose to put in your segment registers, and will never
  676. \e{automatically} generate a \i{segment override} prefix.
  677.  
  678. \S{qsmodel} NASM Doesn't Support \i{Memory Models}
  679.  
  680. NASM also does not have any directives to support different 16-bit
  681. memory models. The programmer has to keep track of which functions
  682. are supposed to be called with a \i{far call} and which with a
  683. \i{near call}, and is responsible for putting the correct form of
  684. \c{RET} instruction (\c{RETN} or \c{RETF}; NASM accepts \c{RET}
  685. itself as an alternate form for \c{RETN}); in addition, the
  686. programmer is responsible for coding CALL FAR instructions where
  687. necessary when calling \e{external} functions, and must also keep
  688. track of which external variable definitions are far and which are
  689. near.
  690.  
  691. \S{qsfpu} \i{Floating-Point} Differences
  692.  
  693. NASM uses different names to refer to floating-point registers from
  694. MASM: where MASM would call them \c{ST(0)}, \c{ST(1)} and so on, and
  695. \i\c{a86} would call them simply \c{0}, \c{1} and so on, NASM
  696. chooses to call them \c{st0}, \c{st1} etc.
  697.  
  698. As of version 0.96, NASM now treats the instructions with
  699. \i{`nowait'} forms in the same way as MASM-compatible assemblers.
  700. The idiosyncratic treatment employed by 0.95 and earlier was based
  701. on a misunderstanding by the authors.
  702.  
  703. \S{qsother} Other Differences
  704.  
  705. For historical reasons, NASM uses the keyword \i\c{TWORD} where MASM
  706. and compatible assemblers use \i\c{TBYTE}.
  707.  
  708. NASM does not declare \i{uninitialised storage} in the same way as
  709. MASM: where a MASM programmer might use \c{stack db 64 dup (?)},
  710. NASM requires \c{stack resb 64}, intended to be read as `reserve 64
  711. bytes'. For a limited amount of compatibility, since NASM treats
  712. \c{?} as a valid character in symbol names, you can code \c{? equ 0}
  713. and then writing \c{dw ?} will at least do something vaguely useful.
  714. \I\c{RESB}\i\c{DUP} is still not a supported syntax, however.
  715.  
  716. In addition to all of this, macros and directives work completely
  717. differently to MASM. See \k{preproc} and \k{directive} for further
  718. details.
  719.  
  720. \C{lang} The NASM Language
  721.  
  722. \H{syntax} Layout of a NASM Source Line
  723.  
  724. Like most assemblers, each NASM source line contains (unless it
  725. is a macro, a preprocessor directive or an assembler directive: see
  726. \k{preproc} and \k{directive}) some combination of the four fields
  727.  
  728. \c label:    instruction operands        ; comment
  729.  
  730. As usual, most of these fields are optional; the presence or absence
  731. of any combination of a label, an instruction and a comment is allowed.
  732. Of course, the operand field is either required or forbidden by the
  733. presence and nature of the instruction field.
  734.  
  735. NASM places no restrictions on white space within a line: labels may
  736. have white space before them, or instructions may have no space
  737. before them, or anything. The \i{colon} after a label is also
  738. optional. (Note that this means that if you intend to code \c{lodsb}
  739. alone on a line, and type \c{lodab} by accident, then that's still a
  740. valid source line which does nothing but define a label. Running
  741. NASM with the command-line option
  742. \I{orphan-labels}\c{-w+orphan-labels} will cause it to warn you if
  743. you define a label alone on a line without a \i{trailing colon}.)
  744.  
  745. \i{Valid characters} in labels are letters, numbers, \c{_}, \c{$},
  746. \c{#}, \c{@}, \c{~}, \c{.}, and \c{?}. The only characters which may
  747. be used as the \e{first} character of an identifier are letters,
  748. \c{.} (with special meaning: see \k{locallab}), \c{_} and \c{?}.
  749. An identifier may also be prefixed with a \I{$prefix}\c{$} to
  750. indicate that it is intended to be read as an identifier and not a
  751. reserved word; thus, if some other module you are linking with
  752. defines a symbol called \c{eax}, you can refer to \c{$eax} in NASM
  753. code to distinguish the symbol from the register.
  754.  
  755. The instruction field may contain any machine instruction: Pentium
  756. and P6 instructions, FPU instructions, MMX instructions and even
  757. undocumented instructions are all supported. The instruction may be
  758. prefixed by \c{LOCK}, \c{REP}, \c{REPE}/\c{REPZ} or
  759. \c{REPNE}/\c{REPNZ}, in the usual way. Explicit \I{address-size
  760. prefixes}address-size and \i{operand-size prefixes} \c{A16},
  761. \c{A32}, \c{O16} and \c{O32} are provided - one example of their use
  762. is given in \k{mixsize}. You can also use the name of a \I{segment
  763. override}segment register as an instruction prefix: coding
  764. \c{es mov [bx],ax} is equivalent to coding \c{mov [es:bx],ax}. We
  765. recommend the latter syntax, since it is consistent with other
  766. syntactic features of the language, but for instructions such as
  767. \c{LODSB}, which has no operands and yet can require a segment
  768. override, there is no clean syntactic way to proceed apart from
  769. \c{es lodsb}.
  770.  
  771. An instruction is not required to use a prefix: prefixes such as
  772. \c{CS}, \c{A32}, \c{LOCK} or \c{REPE} can appear on a line by
  773. themselves, and NASM will just generate the prefix bytes.
  774.  
  775. In addition to actual machine instructions, NASM also supports a
  776. number of pseudo-instructions, described in \k{pseudop}.
  777.  
  778. Instruction \i{operands} may take a number of forms: they can be
  779. registers, described simply by the register name (e.g. \c{ax},
  780. \c{bp}, \c{ebx}, \c{cr0}: NASM does not use the \c{gas}-style
  781. syntax in which register names must be prefixed by a \c{%} sign), or
  782. they can be \i{effective addresses} (see \k{effaddr}), constants
  783. (\k{const}) or expressions (\k{expr}).
  784.  
  785. For \i{floating-point} instructions, NASM accepts a wide range of
  786. syntaxes: you can use two-operand forms like MASM supports, or you
  787. can use NASM's native single-operand forms in most cases. Details of
  788. all forms of each supported instruction are given in
  789. \k{iref}. For example, you can code:
  790.  
  791. \c           fadd st1               ; this sets st0 := st0 + st1
  792. \c           fadd st0,st1           ; so does this
  793. \c
  794. \c           fadd st1,st0           ; this sets st1 := st1 + st0
  795. \c           fadd to st1            ; so does this
  796.  
  797. Almost any floating-point instruction that references memory must
  798. use one of the prefixes \i\c{DWORD}, \i\c{QWORD} or \i\c{TWORD} to
  799. indicate what size of \i{memory operand} it refers to.
  800.  
  801. \H{pseudop} \i{Pseudo-Instructions}
  802.  
  803. Pseudo-instructions are things which, though not real x86 machine
  804. instructions, are used in the instruction field anyway because
  805. that's the most convenient place to put them. The current
  806. pseudo-instructions are \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and
  807. \i\c{DT}, their \i{uninitialised} counterparts \i\c{RESB},
  808. \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST}, the \i\c{INCBIN}
  809. command, the \i\c{EQU} command, and the \i\c{TIMES} prefix.
  810.  
  811. \S{db} \c{DB} and friends: Declaring Initialised Data
  812.  
  813. \i\c{DB}, \i\c{DW}, \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT} are used, much
  814. as in MASM, to declare initialised data in the output file. They can
  815. be invoked in a wide range of ways:
  816. \I{floating-point}\I{character constant}\I{string constant}
  817.  
  818. \c           db 0x55                ; just the byte 0x55
  819. \c           db 0x55,0x56,0x57      ; three bytes in succession
  820. \c           db 'a',0x55            ; character constants are OK
  821. \c           db 'hello',13,10,'$'   ; so are string constants
  822. \c           dw 0x1234              ; 0x34 0x12
  823. \c           dw 'a'                 ; 0x41 0x00 (it's just a number)
  824. \c           dw 'ab'                ; 0x41 0x42 (character constant)
  825. \c           dw 'abc'               ; 0x41 0x42 0x43 0x00 (string)
  826. \c           dd 0x12345678          ; 0x78 0x56 0x34 0x12
  827. \c           dd 1.234567e20         ; floating-point constant
  828. \c           dq 1.234567e20         ; double-precision float
  829. \c           dt 1.234567e20         ; extended-precision float
  830.  
  831. \c{DQ} and \c{DT} do not accept \i{numeric constants} or string
  832. constants as operands.
  833.  
  834. \S{resb} \c{RESB} and friends: Declaring \i{Uninitialised} Data
  835.  
  836. \i\c{RESB}, \i\c{RESW}, \i\c{RESD}, \i\c{RESQ} and \i\c{REST} are
  837. designed to be used in the BSS section of a module: they declare
  838. \e{uninitialised} storage space. Each takes a single operand, which
  839. is the number of bytes, words, doublewords or whatever to reserve.
  840. As stated in \k{qsother}, NASM does not support the MASM/TASM syntax
  841. of reserving uninitialised space by writing \I\c{?}\c{DW ?} or
  842. similar things: this is what it does instead. The operand to a
  843. \c{RESB}-type pseudo-instruction is a \i\e{critical expression}: see
  844. \k{crit}.
  845.  
  846. For example:
  847.  
  848. \c buffer:   resb 64                ; reserve 64 bytes
  849. \c wordvar:  resw 1                 ; reserve a word
  850. \c realarray resq 10                ; array of ten reals
  851.  
  852. \S{incbin} \i\c{INCBIN}: Including External \i{Binary Files}
  853.  
  854. \c{INCBIN} is borrowed from the old Amiga assembler \i{DevPac}: it
  855. includes a binary file verbatim into the output file. This can be
  856. handy for (for example) including \i{graphics} and \i{sound} data
  857. directly into a game executable file. It can be called in one of
  858. these three ways:
  859.  
  860. \c           incbin "file.dat"      ; include the whole file
  861. \c           incbin "file.dat",1024 ; skip the first 1024 bytes
  862. \c           incbin "file.dat",1024,512 ; skip the first 1024, and
  863. \c                                  ; actually include at most 512
  864.  
  865. \S{equ} \i\c{EQU}: Defining Constants
  866.  
  867. \c{EQU} defines a symbol to a given constant value: when \c{EQU} is
  868. used, the source line must contain a label. The action of \c{EQU} is
  869. to define the given label name to the value of its (only) operand.
  870. This definition is absolute, and cannot change later. So, for
  871. example,
  872.  
  873. \c message   db 'hello, world'
  874. \c msglen    equ $-message
  875.  
  876. defines \c{msglen} to be the constant 12. \c{msglen} may not then be
  877. redefined later. This is not a \i{preprocessor} definition either:
  878. the value of \c{msglen} is evaluated \e{once}, using the value of
  879. \c{$} (see \k{expr} for an explanation of \c{$}) at the point of
  880. definition, rather than being evaluated wherever it is referenced
  881. and using the value of \c{$} at the point of reference. Note that
  882. the operand to an \c{EQU} is also a \i{critical expression}
  883. (\k{crit}).
  884.  
  885. \S{times} \i\c{TIMES}: \i{Repeating} Instructions or Data
  886.  
  887. The \c{TIMES} prefix causes the instruction to be assembled multiple
  888. times. This is partly present as NASM's equivalent of the \i\c{DUP}
  889. syntax supported by \i{MASM}-compatible assemblers, in that you can
  890. code
  891.  
  892. \c zerobuf:  times 64 db 0
  893.  
  894. or similar things; but \c{TIMES} is more versatile than that. The
  895. argument to \c{TIMES} is not just a numeric constant, but a numeric
  896. \e{expression}, so you can do things like
  897.  
  898. \c buffer:   db 'hello, world'
  899. \c           times 64-$+buffer db ' '
  900.  
  901. which will store exactly enough spaces to make the total length of
  902. \c{buffer} up to 64. Finally, \c{TIMES} can be applied to ordinary
  903. instructions, so you can code trivial \i{unrolled loops} in it:
  904.  
  905. \c           times 100 movsb
  906.  
  907. Note that there is no effective difference between \c{times 100 resb
  908. 1} and \c{resb 100}, except that the latter will be assembled about
  909. 100 times faster due to the internal structure of the assembler.
  910.  
  911. The operand to \c{TIMES}, like that of \c{EQU} and those of \c{RESB}
  912. and friends, is a critical expression (\k{crit}).
  913.  
  914. Note also that \c{TIMES} can't be applied to \i{macros}: the reason
  915. for this is that \c{TIMES} is processed after the macro phase, which
  916. allows the argument to \c{TIMES} to contain expressions such as
  917. \c{64-$+buffer} as above. To repeat more than one line of code, or a
  918. complex macro, use the preprocessor \i\c{%rep} directive.
  919.  
  920. \H{effaddr} Effective Addresses
  921.  
  922. An \i{effective address} is any operand to an instruction which
  923. \I{memory reference}references memory. Effective addresses, in NASM,
  924. have a very simple syntax: they consist of an expression evaluating
  925. to the desired address, enclosed in \i{square brackets}. For
  926. example:
  927.  
  928. \c wordvar   dw 123
  929. \c           mov ax,[wordvar]
  930. \c           mov ax,[wordvar+1]
  931. \c           mov ax,[es:wordvar+bx]
  932.  
  933. Anything not conforming to this simple system is not a valid memory
  934. reference in NASM, for example \c{es:wordvar[bx]}.
  935.  
  936. More complicated effective addresses, such as those involving more
  937. than one register, work in exactly the same way:
  938.  
  939. \c           mov eax,[ebx*2+ecx+offset]
  940. \c           mov ax,[bp+di+8]
  941.  
  942. NASM is capable of doing \i{algebra} on these effective addresses,
  943. so that things which don't necessarily \e{look} legal are perfectly
  944. all right:
  945.  
  946. \c           mov eax,[ebx*5]        ; assembles as [ebx*4+ebx]
  947. \c           mov eax,[label1*2-label2] ; ie [label1+(label1-label2)]
  948.  
  949. Some forms of effective address have more than one assembled form;
  950. in most such cases NASM will generate the smallest form it can. For
  951. example, there are distinct assembled forms for the 32-bit effective
  952. addresses \c{[eax*2+0]} and \c{[eax+eax]}, and NASM will generally
  953. generate the latter on the grounds that the former requires four
  954. bytes to store a zero offset.
  955.  
  956. NASM has a hinting mechanism which will cause \c{[eax+ebx]} and
  957. \c{[ebx+eax]} to generate different opcodes; this is occasionally
  958. useful because \c{[esi+ebp]} and \c{[ebp+esi]} have different
  959. default segment registers.
  960.  
  961. However, you can force NASM to generate an effective address in a
  962. particular form by the use of the keywords \c{BYTE}, \c{WORD},
  963. \c{DWORD} and \c{NOSPLIT}. If you need \c{[eax+3]} to be assembled
  964. using a double-word offset field instead of the one byte NASM will
  965. normally generate, you can code \c{[dword eax+3]}. Similarly, you
  966. can force NASM to use a byte offset for a small value which it
  967. hasn't seen on the first pass (see \k{crit} for an example of such a
  968. code fragment) by using \c{[byte eax+offset]}. As special cases,
  969. \c{[byte eax]} will code \c{[eax+0]} with a byte offset of zero, and
  970. \c{[dword eax]} will code it with a double-word offset of zero. The
  971. normal form, \c{[eax]}, will be coded with no offset field.
  972.  
  973. Similarly, NASM will split \c{[eax*2]} into \c{[eax+eax]} because
  974. that allows the offset field to be absent and space to be saved; in
  975. fact, it will also split \c{[eax*2+offset]} into
  976. \c{[eax+eax+offset]}. You can combat this behaviour by the use of
  977. the \c{NOSPLIT} keyword: \c{[nosplit eax*2]} will force
  978. \c{[eax*2+0]} to be generated literally.
  979.  
  980. \H{const} \i{Constants}
  981.  
  982. NASM understands four different types of constant: numeric,
  983. character, string and floating-point.
  984.  
  985. \S{numconst} \i{Numeric Constants}
  986.  
  987. A numeric constant is simply a number. NASM allows you to specify
  988. numbers in a variety of number bases, in a variety of ways: you can
  989. suffix \c{H}, \c{Q} and \c{B} for \i{hex}, \i{octal} and \i{binary},
  990. or you can prefix \c{0x} for hex in the style of C, or you can
  991. prefix \c{$} for hex in the style of Borland Pascal. Note, though,
  992. that the \I{$prefix}\c{$} prefix does double duty as a prefix on
  993. identifiers (see \k{syntax}), so a hex number prefixed with a \c{$}
  994. sign must have a digit after the \c{$} rather than a letter.
  995.  
  996. Some examples:
  997.  
  998. \c           mov ax,100             ; decimal
  999. \c           mov ax,0a2h            ; hex
  1000. \c           mov ax,$0a2            ; hex again: the 0 is required
  1001. \c           mov ax,0xa2            ; hex yet again
  1002. \c           mov ax,777q            ; octal
  1003. \c           mov ax,10010011b       ; binary
  1004.  
  1005. \S{chrconst} \i{Character Constants}
  1006.  
  1007. A character constant consists of up to four characters enclosed in
  1008. either single or double quotes. The type of quote makes no
  1009. difference to NASM, except of course that surrounding the constant
  1010. with single quotes allows double quotes to appear within it and vice
  1011. versa.
  1012.  
  1013. A character constant with more than one character will be arranged
  1014. with \i{little-endian} order in mind: if you code
  1015.  
  1016. \c           mov eax,'abcd'
  1017.  
  1018. then the constant generated is not \c{0x61626364}, but
  1019. \c{0x64636261}, so that if you were then to store the value into
  1020. memory, it would read \c{abcd} rather than \c{dcba}. This is also
  1021. the sense of character constants understood by the Pentium's
  1022. \i\c{CPUID} instruction (see \k{insCPUID}).
  1023.  
  1024. \S{strconst} String Constants
  1025.  
  1026. String constants are only acceptable to some pseudo-instructions,
  1027. namely the \I\c{DW}\I\c{DD}\I\c{DQ}\I\c{DT}\i\c{DB} family and
  1028. \i\c{INCBIN}.
  1029.  
  1030. A string constant looks like a character constant, only longer. It
  1031. is treated as a concatenation of maximum-size character constants
  1032. for the conditions. So the following are equivalent:
  1033.  
  1034. \c           db 'hello'             ; string constant
  1035. \c           db 'h','e','l','l','o' ; equivalent character constants
  1036.  
  1037. And the following are also equivalent:
  1038.  
  1039. \c           dd 'ninechars'         ; doubleword string constant
  1040. \c           dd 'nine','char','s'   ; becomes three doublewords
  1041. \c           db 'ninechars',0,0,0   ; and really looks like this
  1042.  
  1043. Note that when used as an operand to \c{db}, a constant like
  1044. \c{'ab'} is treated as a string constant despite being short enough
  1045. to be a character constant, because otherwise \c{db 'ab'} would have
  1046. the same effect as \c{db 'a'}, which would be silly. Similarly,
  1047. three-character or four-character constants are treated as strings
  1048. when they are operands to \c{dw}.
  1049.  
  1050. \S{fltconst} \I{floating-point, constants}Floating-Point Constants
  1051.  
  1052. \i{Floating-point} constants are acceptable only as arguments to
  1053. \i\c{DD}, \i\c{DQ} and \i\c{DT}. They are expressed in the
  1054. traditional form: digits, then a period, then optionally more
  1055. digits, then optionally an \c{E} followed by an exponent. The period
  1056. is mandatory, so that NASM can distinguish between \c{dd 1}, which
  1057. declares an integer constant, and \c{dd 1.0} which declares a
  1058. floating-point constant.
  1059.  
  1060. Some examples:
  1061.  
  1062. \c           dd 1.2                 ; an easy one
  1063. \c           dq 1.e10               ; 10,000,000,000
  1064. \c           dq 1.e+10              ; synonymous with 1.e10
  1065. \c           dq 1.e-10              ; 0.000 000 000 1
  1066. \c           dt 3.141592653589793238462 ; pi
  1067.  
  1068. NASM cannot do compile-time arithmetic on floating-point constants.
  1069. This is because NASM is designed to be portable - although it always
  1070. generates code to run on x86 processors, the assembler itself can
  1071. run on any system with an ANSI C compiler. Therefore, the assembler
  1072. cannot guarantee the presence of a floating-point unit capable of
  1073. handling the \i{Intel number formats}, and so for NASM to be able to
  1074. do floating arithmetic it would have to include its own complete set
  1075. of floating-point routines, which would significantly increase the
  1076. size of the assembler for very little benefit.
  1077.  
  1078. \H{expr} \i{Expressions}
  1079.  
  1080. Expressions in NASM are similar in syntax to those in C.
  1081.  
  1082. NASM does not guarantee the size of the integers used to evaluate
  1083. expressions at compile time: since NASM can compile and run on
  1084. 64-bit systems quite happily, don't assume that expressions are
  1085. evaluated in 32-bit registers and so try to make deliberate use of
  1086. \i{integer overflow}. It might not always work. The only thing NASM
  1087. will guarantee is what's guaranteed by ANSI C: you always have \e{at
  1088. least} 32 bits to work in.
  1089.  
  1090. NASM supports two special tokens in expressions, allowing
  1091. calculations to involve the current assembly position: the
  1092. \I{$ here}\c{$} and \i\c{$$} tokens. \c{$} evaluates to the assembly
  1093. position at the beginning of the line containing the expression; so
  1094. you can code an \i{infinite loop} using \c{JMP $}. \c{$$} evaluates
  1095. to the beginning of the current section; so you can tell how far
  1096. into the section you are by using \c{($-$$)}.
  1097.  
  1098. The arithmetic \i{operators} provided by NASM are listed here, in
  1099. increasing order of \i{precedence}.
  1100.  
  1101. \S{expor} \i\c{|}: \i{Bitwise OR} Operator
  1102.  
  1103. The \c{|} operator gives a bitwise OR, exactly as performed by the
  1104. \c{OR} machine instruction. Bitwise OR is the lowest-priority
  1105. arithmetic operator supported by NASM.
  1106.  
  1107. \S{expxor} \i\c{^}: \i{Bitwise XOR} Operator
  1108.  
  1109. \c{^} provides the bitwise XOR operation.
  1110.  
  1111. \S{expand} \i\c{&}: \i{Bitwise AND} Operator
  1112.  
  1113. \c{&} provides the bitwise AND operation.
  1114.  
  1115. \S{expshift} \i\c{<<} and \i\c{>>}: \i{Bit Shift} Operators
  1116.  
  1117. \c{<<} gives a bit-shift to the left, just as it does in C. So \c{5<<3}
  1118. evaluates to 5 times 8, or 40. \c{>>} gives a bit-shift to the
  1119. right; in NASM, such a shift is \e{always} unsigned, so that
  1120. the bits shifted in from the left-hand end are filled with zero
  1121. rather than a sign-extension of the previous highest bit.
  1122.  
  1123. \S{expplmi} \I{+ opaddition}\c{+} and \I{- opsubtraction}\c{-}:
  1124. \i{Addition} and \i{Subtraction} Operators
  1125.  
  1126. The \c{+} and \c{-} operators do perfectly ordinary addition and
  1127. subtraction.
  1128.  
  1129. \S{expmul} \i\c{*}, \i\c{/}, \i\c{//}, \i\c{%} and \i\c{%%}:
  1130. \i{Multiplication} and \i{Division}
  1131.  
  1132. \c{*} is the multiplication operator. \c{/} and \c{//} are both
  1133. division operators: \c{/} is \i{unsigned division} and \c{//} is
  1134. \i{signed division}. Similarly, \c{%} and \c{%%} provide \I{unsigned
  1135. modulo}\I{modulo operators}unsigned and
  1136. \i{signed modulo} operators respectively.
  1137.  
  1138. NASM, like ANSI C, provides no guarantees about the sensible
  1139. operation of the signed modulo operator.
  1140.  
  1141. Since the \c{%} character is used extensively by the macro
  1142. \i{preprocessor}, you should ensure that both the signed and unsigned
  1143. modulo operators are followed by white space wherever they appear.
  1144.  
  1145. \S{expmul} \i{Unary Operators}: \I{+ opunary}\c{+}, \I{- opunary}\c{-},
  1146. \i\c{~} and \i\c{SEG}
  1147.  
  1148. The highest-priority operators in NASM's expression grammar are
  1149. those which only apply to one argument. \c{-} negates its operand,
  1150. \c{+} does nothing (it's provided for symmetry with \c{-}), \c{~}
  1151. computes the \i{one's complement} of its operand, and \c{SEG}
  1152. provides the \i{segment address} of its operand (explained in more
  1153. detail in \k{segwrt}).
  1154.  
  1155. \H{segwrt} \i\c{SEG} and \i\c{WRT}
  1156.  
  1157. When writing large 16-bit programs, which must be split into
  1158. multiple \i{segments}, it is often necessary to be able to refer to
  1159. the \I{segment address}segment part of the address of a symbol. NASM
  1160. supports the \c{SEG} operator to perform this function.
  1161.  
  1162. The \c{SEG} operator returns the \i\e{preferred} segment base of a
  1163. symbol, defined as the segment base relative to which the offset of
  1164. the symbol makes sense. So the code
  1165.  
  1166. \c           mov ax,seg symbol
  1167. \c           mov es,ax
  1168. \c           mov bx,symbol
  1169.  
  1170. will load \c{ES:BX} with a valid pointer to the symbol \c{symbol}.
  1171.  
  1172. Things can be more complex than this: since 16-bit segments and
  1173. \i{groups} may \I{overlapping segments}overlap, you might occasionally
  1174. want to refer to some symbol using a different segment base from the
  1175. preferred one. NASM lets you do this, by the use of the \c{WRT}
  1176. (With Reference To) keyword. So you can do things like
  1177.  
  1178. \c           mov ax,weird_seg       ; weird_seg is a segment base
  1179. \c           mov es,ax
  1180. \c           mov bx,symbol wrt weird_seg
  1181.  
  1182. to load \c{ES:BX} with a different, but functionally equivalent,
  1183. pointer to the symbol \c{symbol}.
  1184.  
  1185. NASM supports far (inter-segment) calls and jumps by means of the
  1186. syntax \c{call segment:offset}, where \c{segment} and \c{offset}
  1187. both represent immediate values. So to call a far procedure, you
  1188. could code either of
  1189.  
  1190. \c           call (seg procedure):procedure
  1191. \c           call weird_seg:(procedure wrt weird_seg)
  1192.  
  1193. (The parentheses are included for clarity, to show the intended
  1194. parsing of the above instructions. They are not necessary in
  1195. practice.)
  1196.  
  1197. NASM supports the syntax \I\c{CALL FAR}\c{call far procedure} as a
  1198. synonym for the first of the above usages. \c{JMP} works identically
  1199. to \c{CALL} in these examples.
  1200.  
  1201. To declare a \i{far pointer} to a data item in a data segment, you
  1202. must code
  1203.  
  1204. \c           dw symbol, seg symbol
  1205.  
  1206. NASM supports no convenient synonym for this, though you can always
  1207. invent one using the macro processor.
  1208.  
  1209. \H{crit} \i{Critical Expressions}
  1210.  
  1211. A limitation of NASM is that it is a \i{two-pass assembler}; unlike
  1212. TASM and others, it will always do exactly two \I{passes}\i{assembly
  1213. passes}. Therefore it is unable to cope with source files that are
  1214. complex enough to require three or more passes.
  1215.  
  1216. The first pass is used to determine the size of all the assembled
  1217. code and data, so that the second pass, when generating all the
  1218. code, knows all the symbol addresses the code refers to. So one
  1219. thing NASM can't handle is code whose size depends on the value of a
  1220. symbol declared after the code in question. For example,
  1221.  
  1222. \c           times (label-$) db 0
  1223. \c label:    db 'Where am I?'
  1224.  
  1225. The argument to \i\c{TIMES} in this case could equally legally
  1226. evaluate to anything at all; NASM will reject this example because
  1227. it cannot tell the size of the \c{TIMES} line when it first sees it.
  1228. It will just as firmly reject the slightly \I{paradox}paradoxical
  1229. code
  1230.  
  1231. \c           times (label-$+1) db 0
  1232. \c label:    db 'NOW where am I?'
  1233.  
  1234. in which \e{any} value for the \c{TIMES} argument is by definition
  1235. wrong!
  1236.  
  1237. NASM rejects these examples by means of a concept called a
  1238. \e{critical expression}, which is defined to be an expression whose
  1239. value is required to be computable in the first pass, and which must
  1240. therefore depend only on symbols defined before it. The argument to
  1241. the \c{TIMES} prefix is a critical expression; for the same reason,
  1242. the arguments to the \i\c{RESB} family of pseudo-instructions are
  1243. also critical expressions.
  1244.  
  1245. Critical expressions can crop up in other contexts as well: consider
  1246. the following code.
  1247.  
  1248. \c           mov ax,symbol1
  1249. \c symbol1   equ symbol2
  1250. \c symbol2:
  1251.  
  1252. On the first pass, NASM cannot determine the value of \c{symbol1},
  1253. because \c{symbol1} is defined to be equal to \c{symbol2} which NASM
  1254. hasn't seen yet. On the second pass, therefore, when it encounters
  1255. the line \c{mov ax,symbol1}, it is unable to generate the code for
  1256. it because it still doesn't know the value of \c{symbol1}. On the
  1257. next line, it would see the \i\c{EQU} again and be able to determine
  1258. the value of \c{symbol1}, but by then it would be too late.
  1259.  
  1260. NASM avoids this problem by defining the right-hand side of an
  1261. \c{EQU} statement to be a critical expression, so the definition of
  1262. \c{symbol1} would be rejected in the first pass.
  1263.  
  1264. There is a related issue involving \i{forward references}: consider
  1265. this code fragment.
  1266.  
  1267. \c           mov eax,[ebx+offset]
  1268. \c offset    equ 10
  1269.  
  1270. NASM, on pass one, must calculate the size of the instruction \c{mov
  1271. eax,[ebx+offset]} without knowing the value of \c{offset}. It has no
  1272. way of knowing that \c{offset} is small enough to fit into a
  1273. one-byte offset field and that it could therefore get away with
  1274. generating a shorter form of the \i{effective-address} encoding; for
  1275. all it knows, in pass one, \c{offset} could be a symbol in the code
  1276. segment, and it might need the full four-byte form. So it is forced
  1277. to compute the size of the instruction to accommodate a four-byte
  1278. address part. In pass two, having made this decision, it is now
  1279. forced to honour it and keep the instruction large, so the code
  1280. generated in this case is not as small as it could have been. This
  1281. problem can be solved by defining \c{offset} before using it, or by
  1282. forcing byte size in the effective address by coding \c{[byte
  1283. ebx+offset]}.
  1284.  
  1285. \H{locallab} \i{Local Labels}
  1286.  
  1287. NASM gives special treatment to symbols beginning with a \i{period}.
  1288. A label beginning with a single period is treated as a \e{local}
  1289. label, which means that it is associated with the previous non-local
  1290. label. So, for example:
  1291.  
  1292. \c label1    ; some code
  1293. \c .loop     ; some more code
  1294. \c           jne .loop
  1295. \c           ret
  1296. \c label2    ; some code
  1297. \c .loop     ; some more code
  1298. \c           jne .loop
  1299. \c           ret
  1300.  
  1301. In the above code fragment, each \c{JNE} instruction jumps to the
  1302. line immediately before it, because the two definitions of \c{.loop}
  1303. are kept separate by virtue of each being associated with the
  1304. previous non-local label.
  1305.  
  1306. This form of local label handling is borrowed from the old Amiga
  1307. assembler \i{DevPac}; however, NASM goes one step further, in
  1308. allowing access to local labels from other parts of the code. This
  1309. is achieved by means of \e{defining} a local label in terms of the
  1310. previous non-local label: the first definition of \c{.loop} above is
  1311. really defining a symbol called \c{label1.loop}, and the second
  1312. defines a symbol called \c{label2.loop}. So, if you really needed
  1313. to, you could write
  1314.  
  1315. \c label3    ; some more code
  1316. \c           ; and some more
  1317. \c           jmp label1.loop
  1318.  
  1319. Sometimes it is useful - in a macro, for instance - to be able to
  1320. define a label which can be referenced from anywhere but which
  1321. doesn't interfere with the normal local-label mechanism. Such a
  1322. label can't be non-local because it would interfere with subsequent
  1323. definitions of, and references to, local labels; and it can't be
  1324. local because the macro that defined it wouldn't know the label's
  1325. full name. NASM therefore introduces a third type of label, which is
  1326. probably only useful in macro definitions: if a label begins with
  1327. the \I{label prefix}special prefix \i\c{..@}, then it does nothing
  1328. to the local label mechanism. So you could code
  1329.  
  1330. \c label1:   ; a non-local label
  1331. \c .local:   ; this is really label1.local
  1332. \c ..@foo:   ; this is a special symbol
  1333. \c label2:   ; another non-local label
  1334. \c .local:   ; this is really label2.local
  1335. \c           jmp ..@foo             ; this will jump three lines up
  1336.  
  1337. NASM has the capacity to define other special symbols beginning with
  1338. a double period: for example, \c{..start} is used to specify the
  1339. entry point in the \c{obj} output format (see \k{dotdotstart}).
  1340.  
  1341. \C{preproc} The NASM \i{Preprocessor}
  1342.  
  1343. NASM contains a powerful \i{macro processor}, which supports
  1344. conditional assembly, multi-level file inclusion, two forms of macro
  1345. (single-line and multi-line), and a `context stack' mechanism for
  1346. extra macro power. Preprocessor directives all begin with a \c{%}
  1347. sign.
  1348.  
  1349. \H{slmacro} \i{Single-Line Macros}
  1350.  
  1351. \S{define} The Normal Way: \I\c{%idefine}\i\c{%define}
  1352.  
  1353. Single-line macros are defined using the \c{%define} preprocessor
  1354. directive. The definitions work in a similar way to C; so you can do
  1355. things like
  1356.  
  1357. \c %define ctrl 0x1F &
  1358. \c %define param(a,b) ((a)+(a)*(b))
  1359. \c           mov byte [param(2,ebx)], ctrl 'D'
  1360.  
  1361. which will expand to
  1362.  
  1363. \c           mov byte [(2)+(2)*(ebx)], 0x1F & 'D'
  1364.  
  1365. When the expansion of a single-line macro contains tokens which
  1366. invoke another macro, the expansion is performed at invocation time,
  1367. not at definition time. Thus the code
  1368.  
  1369. \c %define a(x) 1+b(x)
  1370. \c %define b(x) 2*x
  1371. \c           mov ax,a(8)
  1372.  
  1373. will evaluate in the expected way to \c{mov ax,1+2*8}, even though
  1374. the macro \c{b} wasn't defined at the time of definition of \c{a}.
  1375.  
  1376. Macros defined with \c{%define} are \i{case sensitive}: after
  1377. \c{%define foo bar}, only \c{foo} will expand to \c{bar}: \c{Foo} or
  1378. \c{FOO} will not. By using \c{%idefine} instead of \c{%define} (the
  1379. `i' stands for `insensitive') you can define all the case variants
  1380. of a macro at once, so that \c{%idefine foo bar} would cause
  1381. \c{foo}, \c{Foo}, \c{FOO}, \c{fOO} and so on all to expand to
  1382. \c{bar}.
  1383.  
  1384. There is a mechanism which detects when a macro call has occurred as
  1385. a result of a previous expansion of the same macro, to guard against
  1386. \i{circular references} and infinite loops. If this happens, the
  1387. preprocessor will only expand the first occurrence of the macro.
  1388. Hence, if you code
  1389.  
  1390. \c %define a(x) 1+a(x)
  1391. \c           mov ax,a(3)
  1392.  
  1393. the macro \c{a(3)} will expand once, becoming \c{1+a(3)}, and will
  1394. then expand no further. This behaviour can be useful: see \k{32c}
  1395. for an example of its use.
  1396.  
  1397. You can \I{overloading, single-line macros}overload single-line
  1398. macros: if you write
  1399.  
  1400. \c %define foo(x) 1+x
  1401. \c %define foo(x,y) 1+x*y
  1402.  
  1403. the preprocessor will be able to handle both types of macro call,
  1404. by counting the parameters you pass; so \c{foo(3)} will become
  1405. \c{1+3} whereas \c{foo(ebx,2)} will become \c{1+ebx*2}. However, if
  1406. you define
  1407.  
  1408. \c %define foo bar
  1409.  
  1410. then no other definition of \c{foo} will be accepted: a macro with
  1411. no parameters prohibits the definition of the same name as a macro
  1412. \e{with} parameters, and vice versa.
  1413.  
  1414. This doesn't prevent single-line macros being \e{redefined}: you can
  1415. perfectly well define a macro with
  1416.  
  1417. \c %define foo bar
  1418.  
  1419. and then re-define it later in the same source file with
  1420.  
  1421. \c %define foo baz
  1422.  
  1423. Then everywhere the macro \c{foo} is invoked, it will be expanded
  1424. according to the most recent definition. This is particularly useful
  1425. when defining single-line macros with \c{%assign} (see \k{assign}).
  1426.  
  1427. You can \i{pre-define} single-line macros using the `-d' option on
  1428. the NASM command line: see \k{opt-d}.
  1429.  
  1430. \S{assign} \i{Preprocessor Variables}: \i\c{%assign}
  1431.  
  1432. An alternative way to define single-line macros is by means of the
  1433. \c{%assign} command (and its \i{case sensitive}case-insensitive
  1434. counterpart \i\c{%iassign}, which differs from \c{%assign} in
  1435. exactly the same way that \c{%idefine} differs from \c{%define}).
  1436.  
  1437. \c{%assign} is used to define single-line macros which take no
  1438. parameters and have a numeric value. This value can be specified in
  1439. the form of an expression, and it will be evaluated once, when the
  1440. \c{%assign} directive is processed.
  1441.  
  1442. Like \c{%define}, macros defined using \c{%assign} can be re-defined
  1443. later, so you can do things like
  1444.  
  1445. \c %assign i i+1
  1446.  
  1447. to increment the numeric value of a macro.
  1448.  
  1449. \c{%assign} is useful for controlling the termination of \c{%rep}
  1450. preprocessor loops: see \k{rep} for an example of this. Another
  1451. use for \c{%assign} is given in \k{16c} and \k{32c}.
  1452.  
  1453. The expression passed to \c{%assign} is a \i{critical expression}
  1454. (see \k{crit}), and must also evaluate to a pure number (rather than
  1455. a relocatable reference such as a code or data address, or anything
  1456. involving a register).
  1457.  
  1458. \H{mlmacro} \i{Multi-Line Macros}: \I\c{%imacro}\i\c{%macro}
  1459.  
  1460. Multi-line macros are much more like the type of macro seen in MASM
  1461. and TASM: a multi-line macro definition in NASM looks something like
  1462. this.
  1463.  
  1464. \c %macro prologue 1
  1465. \c           push ebp
  1466. \c           mov ebp,esp
  1467. \c           sub esp,%1
  1468. \c %endmacro
  1469.  
  1470. This defines a C-like function prologue as a macro: so you would
  1471. invoke the macro with a call such as
  1472.  
  1473. \c myfunc:   prologue 12
  1474.  
  1475. which would expand to the three lines of code
  1476.  
  1477. \c myfunc:   push ebp
  1478. \c           mov ebp,esp
  1479. \c           sub esp,12
  1480.  
  1481. The number \c{1} after the macro name in the \c{%macro} line defines
  1482. the number of parameters the macro \c{prologue} expects to receive.
  1483. The use of \c{%1} inside the macro definition refers to the first
  1484. parameter to the macro call. With a macro taking more than one
  1485. parameter, subsequent parameters would be referred to as \c{%2},
  1486. \c{%3} and so on.
  1487.  
  1488. Multi-line macros, like single-line macros, are \i{case-sensitive},
  1489. unless you define them using the alternative directive \c{%imacro}.
  1490.  
  1491. If you need to pass a comma as \e{part} of a parameter to a
  1492. multi-line macro, you can do that by enclosing the entire parameter
  1493. in \I{braces, around macro parameters}braces. So you could code
  1494. things like
  1495.  
  1496. \c %macro silly 2
  1497. \c %2:       db %1
  1498. \c %endmacro
  1499. \c           silly 'a', letter_a    ; letter_a:  db 'a'
  1500. \c           silly 'ab', string_ab  ; string_ab: db 'ab'
  1501. \c           silly {13,10}, crlf    ; crlf:      db 13,10
  1502.  
  1503. \S{mlmacover} \i{Overloading Multi-Line Macros}
  1504.  
  1505. As with single-line macros, multi-line macros can be overloaded by
  1506. defining the same macro name several times with different numbers of
  1507. parameters. This time, no exception is made for macros with no
  1508. parameters at all. So you could define
  1509.  
  1510. \c %macro prologue 0
  1511. \c           push ebp
  1512. \c           mov ebp,esp
  1513. \c %endmacro
  1514.  
  1515. to define an alternative form of the function prologue which
  1516. allocates no local stack space.
  1517.  
  1518. Sometimes, however, you might want to `overload' a machine
  1519. instruction; for example, you might want to define
  1520.  
  1521. \c %macro push 2
  1522. \c           push %1
  1523. \c           push %2
  1524. \c %endmacro
  1525.  
  1526. so that you could code
  1527.  
  1528. \c           push ebx               ; this line is not a macro call
  1529. \c           push eax,ecx           ; but this one is
  1530.  
  1531. Ordinarily, NASM will give a warning for the first of the above two
  1532. lines, since \c{push} is now defined to be a macro, and is being
  1533. invoked with a number of parameters for which no definition has been
  1534. given. The correct code will still be generated, but the assembler
  1535. will give a warning. This warning can be disabled by the use of the
  1536. \c{-w-macro-params} command-line option (see \k{opt-w}).
  1537.  
  1538. \S{maclocal} \i{Macro-Local Labels}
  1539.  
  1540. NASM allows you to define labels within a multi-line macro
  1541. definition in such a way as to make them local to the macro call: so
  1542. calling the same macro multiple times will use a different label
  1543. each time. You do this by prefixing \i\c{%%} to the label name. So
  1544. you can invent an instruction which executes a \c{RET} if the \c{Z}
  1545. flag is set by doing this:
  1546.  
  1547. \c %macro retz 0
  1548. \c           jnz %%skip
  1549. \c           ret
  1550. \c %%skip:
  1551. \c %endmacro
  1552.  
  1553. You can call this macro as many times as you want, and every time
  1554. you call it NASM will make up a different `real' name to substitute
  1555. for the label \c{%%skip}. The names NASM invents are of the form
  1556. \c{..@2345.skip}, where the number 2345 changes with every macro
  1557. call. The \i\c{..@} prefix prevents macro-local labels from
  1558. interfering with the local label mechanism, as described in
  1559. \k{locallab}. You should avoid defining your own labels in this form
  1560. (the \c{..@} prefix, then a number, then another period) in case
  1561. they interfere with macro-local labels.
  1562.  
  1563. \S{mlmacgre} \i{Greedy Macro Parameters}
  1564.  
  1565. Occasionally it is useful to define a macro which lumps its entire
  1566. command line into one parameter definition, possibly after
  1567. extracting one or two smaller parameters from the front. An example
  1568. might be a macro to write a text string to a file in MS-DOS, where
  1569. you might want to be able to write
  1570.  
  1571. \c           writefile [filehandle],"hello, world",13,10
  1572.  
  1573. NASM allows you to define the last parameter of a macro to be
  1574. \e{greedy}, meaning that if you invoke the macro with more
  1575. parameters than it expects, all the spare parameters get lumped into
  1576. the last defined one along with the separating commas. So if you
  1577. code:
  1578.  
  1579. \c %macro writefile 2+
  1580. \c           jmp %%endstr
  1581. \c %%str:    db %2
  1582. \c %%endstr: mov dx,%%str
  1583. \c           mov cx,%%endstr-%%str
  1584. \c           mov bx,%1
  1585. \c           mov ah,0x40
  1586. \c           int 0x21
  1587. \c %endmacro
  1588.  
  1589. then the example call to \c{writefile} above will work as expected:
  1590. the text before the first comma, \c{[filehandle]}, is used as the
  1591. first macro parameter and expanded when \c{%1} is referred to, and
  1592. all the subsequent text is lumped into \c{%2} and placed after the
  1593. \c{db}.
  1594.  
  1595. The greedy nature of the macro is indicated to NASM by the use of
  1596. the \I{+ modifier}\c{+} sign after the parameter count on the
  1597. \c{%macro} line.
  1598.  
  1599. If you define a greedy macro, you are effectively telling NASM how
  1600. it should expand the macro given \e{any} number of parameters from
  1601. the actual number specified up to infinity; in this case, for
  1602. example, NASM now knows what to do when it sees a call to
  1603. \c{writefile} with 2, 3, 4 or more parameters. NASM will take this
  1604. into account when overloading macros, and will not allow you to
  1605. define another form of \c{writefile} taking 4 parameters (for
  1606. example).
  1607.  
  1608. Of course, the above macro could have been implemented as a
  1609. non-greedy macro, in which case the call to it would have had to
  1610. look like
  1611.  
  1612. \c           writefile [filehandle], {"hello, world",13,10}
  1613.  
  1614. NASM provides both mechanisms for putting \i{commas in macro
  1615. parameters}, and you choose which one you prefer for each macro
  1616. definition.
  1617.  
  1618. See \k{sectmac} for a better way to write the above macro.
  1619.  
  1620. \S{mlmacdef} \i{Default Macro Parameters}
  1621.  
  1622. NASM also allows you to define a multi-line macro with a \e{range}
  1623. of allowable parameter counts. If you do this, you can specify
  1624. defaults for \i{omitted parameters}. So, for example:
  1625.  
  1626. \c %macro die 0-1 "Painful program death has occurred."
  1627. \c           writefile 2,%1
  1628. \c           mov ax,0x4c01
  1629. \c           int 0x21
  1630. \c %endmacro
  1631.  
  1632. This macro (which makes use of the \c{writefile} macro defined in
  1633. \k{mlmacgre}) can be called with an explicit error message, which it
  1634. will display on the error output stream before exiting, or it can be
  1635. called with no parameters, in which case it will use the default
  1636. error message supplied in the macro definition.
  1637.  
  1638. In general, you supply a minimum and maximum number of parameters
  1639. for a macro of this type; the minimum number of parameters are then
  1640. required in the macro call, and then you provide defaults for the
  1641. optional ones. So if a macro definition began with the line
  1642.  
  1643. \c %macro foobar 1-3 eax,[ebx+2]
  1644.  
  1645. then it could be called with between one and three parameters, and
  1646. \c{%1} would always be taken from the macro call. \c{%2}, if not
  1647. specified by the macro call, would default to \c{eax}, and \c{%3} if
  1648. not specified would default to \c{[ebx+2]}.
  1649.  
  1650. You may omit parameter defaults from the macro definition, in which
  1651. case the parameter default is taken to be blank. This can be useful
  1652. for macros which can take a variable number of parameters, since the
  1653. \i\c{%0} token (see \k{percent0}) allows you to determine how many
  1654. parameters were really passed to the macro call.
  1655.  
  1656. This defaulting mechanism can be combined with the greedy-parameter
  1657. mechanism; so the \c{die} macro above could be made more powerful,
  1658. and more useful, by changing the first line of the definition to
  1659.  
  1660. \c %macro die 0-1+ "Painful program death has occurred.",13,10
  1661.  
  1662. The maximum parameter count can be infinite, denoted by \c{*}. In
  1663. this case, of course, it is impossible to provide a \e{full} set of
  1664. default parameters. Examples of this usage are shown in \k{rotate}.
  1665.  
  1666. \S{percent0} \i\c{%0}: \I{counting macro parameters}Macro Parameter Counter
  1667.  
  1668. For a macro which can take a variable number of parameters, the
  1669. parameter reference \c{%0} will return a numeric constant giving the
  1670. number of parameters passed to the macro. This can be used as an
  1671. argument to \c{%rep} (see \k{rep}) in order to iterate through all
  1672. the parameters of a macro. Examples are given in \k{rotate}.
  1673.  
  1674. \S{rotate} \i\c{%rotate}: \i{Rotating Macro Parameters}
  1675.  
  1676. Unix shell programmers will be familiar with the \I{shift
  1677. command}\c{shift} shell command, which allows the arguments passed
  1678. to a shell script (referenced as \c{$1}, \c{$2} and so on) to be
  1679. moved left by one place, so that the argument previously referenced
  1680. as \c{$2} becomes available as \c{$1}, and the argument previously
  1681. referenced as \c{$1} is no longer available at all.
  1682.  
  1683. NASM provides a similar mechanism, in the form of \c{%rotate}. As
  1684. its name suggests, it differs from the Unix \c{shift} in that no
  1685. parameters are lost: parameters rotated off the left end of the
  1686. argument list reappear on the right, and vice versa.
  1687.  
  1688. \c{%rotate} is invoked with a single numeric argument (which may be
  1689. an expression). The macro parameters are rotated to the left by that
  1690. many places. If the argument to \c{%rotate} is negative, the macro
  1691. parameters are rotated to the right.
  1692.  
  1693. \I{iterating over macro parameters}So a pair of macros to save and
  1694. restore a set of registers might work as follows:
  1695.  
  1696. \c %macro multipush 1-*
  1697. \c %rep %0
  1698. \c           push %1
  1699. \c %rotate 1
  1700. \c %endrep
  1701. \c %endmacro
  1702.  
  1703. This macro invokes the \c{PUSH} instruction on each of its arguments
  1704. in turn, from left to right. It begins by pushing its first
  1705. argument, \c{%1}, then invokes \c{%rotate} to move all the arguments
  1706. one place to the left, so that the original second argument is now
  1707. available as \c{%1}. Repeating this procedure as many times as there
  1708. were arguments (achieved by supplying \c{%0} as the argument to
  1709. \c{%rep}) causes each argument in turn to be pushed.
  1710.  
  1711. Note also the use of \c{*} as the maximum parameter count,
  1712. indicating that there is no upper limit on the number of parameters
  1713. you may supply to the \i\c{multipush} macro.
  1714.  
  1715. It would be convenient, when using this macro, to have a \c{POP}
  1716. equivalent, which \e{didn't} require the arguments to be given in
  1717. reverse order. Ideally, you would write the \c{multipush} macro
  1718. call, then cut-and-paste the line to where the pop needed to be
  1719. done, and change the name of the called macro to \c{multipop}, and
  1720. the macro would take care of popping the registers in the opposite
  1721. order from the one in which they were pushed.
  1722.  
  1723. This can be done by the following definition:
  1724.  
  1725. \c %macro multipop 1-*
  1726. \c %rep %0
  1727. \c %rotate -1
  1728. \c           pop %1
  1729. \c %endrep
  1730. \c %endmacro
  1731.  
  1732. This macro begins by rotating its arguments one place to the
  1733. \e{right}, so that the original \e{last} argument appears as \c{%1}.
  1734. This is then popped, and the arguments are rotated right again, so
  1735. the second-to-last argument becomes \c{%1}. Thus the arguments are
  1736. iterated through in reverse order.
  1737.  
  1738. \S{concat} \i{Concatenating Macro Parameters}
  1739.  
  1740. NASM can concatenate macro parameters on to other text surrounding
  1741. them. This allows you to declare a family of symbols, for example,
  1742. in a macro definition. If, for example, you wanted to generate a
  1743. table of key codes along with offsets into the table, you could code
  1744. something like
  1745.  
  1746. \c %macro keytab_entry 2
  1747. \c keypos%1 equ $-keytab
  1748. \c           db %2
  1749. \c %endmacro
  1750. \c keytab:
  1751. \c           keytab_entry F1,128+1
  1752. \c           keytab_entry F2,128+2
  1753. \c           keytab_entry Return,13
  1754.  
  1755. which would expand to
  1756.  
  1757. \c keytab:
  1758. \c keyposF1 equ $-keytab
  1759. \c           db 128+1
  1760. \c keyposF2 equ $-keytab
  1761. \c           db 128+2
  1762. \c keyposReturn equ $-keytab
  1763. \c           db 13
  1764.  
  1765. You can just as easily concatenate text on to the other end of a
  1766. macro parameter, by writing \c{%1foo}.
  1767.  
  1768. If you need to append a \e{digit} to a macro parameter, for example
  1769. defining labels \c{foo1} and \c{foo2} when passed the parameter
  1770. \c{foo}, you can't code \c{%11} because that would be taken as the
  1771. eleventh macro parameter. Instead, you must code
  1772. \I{braces, after % sign}\c{%\{1\}1}, which will separate the first
  1773. \c{1} (giving the number of the macro parameter) from the second
  1774. (literal text to be concatenated to the parameter).
  1775.  
  1776. This concatenation can also be applied to other preprocessor in-line
  1777. objects, such as macro-local labels (\k{maclocal}) and context-local
  1778. labels (\k{ctxlocal}). In all cases, ambiguities in syntax can be
  1779. resolved by enclosing everything after the \c{%} sign and before the
  1780. literal text in braces: so \c{%\{%foo\}bar} concatenates the text
  1781. \c{bar} to the end of the real name of the macro-local label
  1782. \c{%%foo}. (This is unnecessary, since the form NASM uses for the
  1783. real names of macro-local labels means that the two usages
  1784. \c{%\{%foo\}bar} and \c{%%foobar} would both expand to the same
  1785. thing anyway; nevertheless, the capability is there.)
  1786.  
  1787. \S{mlmaccc} \i{Condition Codes as Macro Parameters}
  1788.  
  1789. NASM can give special treatment to a macro parameter which contains
  1790. a condition code. For a start, you can refer to the macro parameter
  1791. \c{%1} by means of the alternative syntax \i\c{%+1}, which informs
  1792. NASM that this macro parameter is supposed to contain a condition
  1793. code, and will cause the preprocessor to report an error message if
  1794. the macro is called with a parameter which is \e{not} a valid
  1795. condition code.
  1796.  
  1797. Far more usefully, though, you can refer to the macro parameter by
  1798. means of \i\c{%-1}, which NASM will expand as the \e{inverse}
  1799. condition code. So the \c{retz} macro defined in \k{maclocal} can be
  1800. replaced by a general \i{conditional-return macro} like this:
  1801.  
  1802. \c %macro retc 1
  1803. \c           j%-1 %%skip
  1804. \c           ret
  1805. \c %%skip:
  1806. \c %endmacro
  1807.  
  1808. This macro can now be invoked using calls like \c{retc ne}, which
  1809. will cause the conditional-jump instruction in the macro expansion
  1810. to come out as \c{JE}, or \c{retc po} which will make the jump a
  1811. \c{JPE}.
  1812.  
  1813. The \c{%+1} macro-parameter reference is quite happy to interpret
  1814. the arguments \c{CXZ} and \c{ECXZ} as valid condition codes;
  1815. however, \c{%-1} will report an error if passed either of these,
  1816. because no inverse condition code exists.
  1817.  
  1818. \S{nolist} \i{Disabling Listing Expansion}\I\c{.nolist}
  1819.  
  1820. When NASM is generating a listing file from your program, it will
  1821. generally expand multi-line macros by means of writing the macro
  1822. call and then listing each line of the expansion. This allows you to
  1823. see which instructions in the macro expansion are generating what
  1824. code; however, for some macros this clutters the listing up
  1825. unnecessarily.
  1826.  
  1827. NASM therefore provides the \c{.nolist} qualifier, which you can
  1828. include in a macro definition to inhibit the expansion of the macro
  1829. in the listing file. The \c{.nolist} qualifier comes directly after
  1830. the number of parameters, like this:
  1831.  
  1832. \c %macro foo 1.nolist
  1833.  
  1834. Or like this:
  1835.  
  1836. \c %macro bar 1-5+.nolist a,b,c,d,e,f,g,h
  1837.  
  1838. \H{condasm} \i{Conditional Assembly}\I\c{%if}
  1839.  
  1840. Similarly to the C preprocessor, NASM allows sections of a source
  1841. file to be assembled only if certain conditions are met. The general
  1842. syntax of this feature looks like this:
  1843.  
  1844. \c %if<condition>
  1845. \c ; some code which only appears if <condition> is met
  1846. \c %elif<condition2>
  1847. \c ; only appears if <condition> is not met but <condition2> is
  1848. \c %else
  1849. \c ; this appears if neither <condition> nor <condition2> was met
  1850. \c %endif
  1851.  
  1852. The \i\c{%else} clause is optional, as is the \i\c{%elif} clause.
  1853. You can have more than one \c{%elif} clause as well.
  1854.  
  1855. \S{ifdef} \i\c{%ifdef}: \i{Testing Single-Line Macro Existence}
  1856.  
  1857. Beginning a conditional-assembly block with the line \c{%ifdef
  1858. MACRO} will assemble the subsequent code if, and only if, a
  1859. single-line macro called \c{MACRO} is defined. If not, then the
  1860. \c{%elif} and \c{%else} blocks (if any) will be processed instead.
  1861.  
  1862. For example, when debugging a program, you might want to write code
  1863. such as
  1864.  
  1865. \c           ; perform some function
  1866. \c %ifdef DEBUG
  1867. \c           writefile 2,"Function performed successfully",13,10
  1868. \c %endif
  1869. \c           ; go and do something else
  1870.  
  1871. Then you could use the command-line option \c{-dDEBUG} to create a
  1872. version of the program which produced debugging messages, and remove
  1873. the option to generate the final release version of the program.
  1874.  
  1875. You can test for a macro \e{not} being defined by using
  1876. \i\c{%ifndef} instead of \c{%ifdef}. You can also test for macro
  1877. definitions in \c{%elif} blocks by using \i\c{%elifdef} and
  1878. \i\c{%elifndef}.
  1879.  
  1880. \S{ifctx} \i\c{%ifctx}: \i{Testing the Context Stack}
  1881.  
  1882. The conditional-assembly construct \c{%ifctx ctxname} will cause the
  1883. subsequent code to be assembled if and only if the top context on
  1884. the preprocessor's context stack has the name \c{ctxname}. As with
  1885. \c{%ifdef}, the inverse and \c{%elif} forms \i\c{%ifnctx},
  1886. \i\c{%elifctx} and \i\c{%elifnctx} are also supported.
  1887.  
  1888. For more details of the context stack, see \k{ctxstack}. For a
  1889. sample use of \c{%ifctx}, see \k{blockif}.
  1890.  
  1891. \S{if} \i\c{%if}: \i{Testing Arbitrary Numeric Expressions}
  1892.  
  1893. The conditional-assembly construct \c{%if expr} will cause the
  1894. subsequent code to be assembled if and only if the value of the
  1895. numeric expression \c{expr} is non-zero. An example of the use of
  1896. this feature is in deciding when to break out of a \c{%rep}
  1897. preprocessor loop: see \k{rep} for a detailed example.
  1898.  
  1899. The expression given to \c{%if}, and its counterpart \i\c{%elif}, is
  1900. a critical expression (see \k{crit}).
  1901.  
  1902. \c{%if} extends the normal NASM expression syntax, by providing a
  1903. set of \i{relational operators} which are not normally available in
  1904. expressions. The operators \i\c{=}, \i\c{<}, \i\c{>}, \i\c{<=},
  1905. \i\c{>=} and \i\c{<>} test equality, less-than, greater-than,
  1906. less-or-equal, greater-or-equal and not-equal respectively. The
  1907. C-like forms \i\c{==} and \i\c{!=} are supported as alternative
  1908. forms of \c{=} and \c{<>}. In addition, low-priority logical
  1909. operators \i\c{&&}, \i\c{^^} and \i\c{||} are provided, supplying
  1910. \i{logical AND}, \i{logical XOR} and \i{logical OR}. These work like
  1911. the C logical operators (although C has no logical XOR), in that
  1912. they always return either 0 or 1, and treat any non-zero input as 1
  1913. (so that \c{^^}, for example, returns 1 if exactly one of its inputs
  1914. is zero, and 0 otherwise). The relational operators also return 1
  1915. for true and 0 for false.
  1916.  
  1917. \S{ifidn} \i\c{%ifidn} and \i\c{%ifidni}: \i{Testing Exact Text
  1918. Identity}
  1919.  
  1920. The construct \c{%ifidn text1,text2} will cause the subsequent code
  1921. to be assembled if and only if \c{text1} and \c{text2}, after
  1922. expanding single-line macros, are identical pieces of text.
  1923. Differences in white space are not counted.
  1924.  
  1925. \c{%ifidni} is similar to \c{%ifidn}, but is \i{case-insensitive}.
  1926.  
  1927. For example, the following macro pushes a register or number on the
  1928. stack, and allows you to treat \c{IP} as a real register:
  1929.  
  1930. \c %macro pushparam 1
  1931. \c %ifidni %1,ip
  1932. \c           call %%label
  1933. \c %%label:
  1934. \c %else
  1935. \c           push %1
  1936. \c %endif
  1937. \c %endmacro
  1938.  
  1939. Like most other \c{%if} constructs, \c{%ifidn} has a counterpart
  1940. \i\c{%elifidn}, and negative forms \i\c{%ifnidn} and \i\c{%elifnidn}.
  1941. Similarly, \c{%ifidni} has counterparts \i\c{%elifidni},
  1942. \i\c{%ifnidni} and \i\c{%elifnidni}.
  1943.  
  1944. \S{iftyp} \i\c{%ifid}, \i\c{%ifnum}, \i\c{%ifstr}: \i{Testing Token
  1945. Types}
  1946.  
  1947. Some macros will want to perform different tasks depending on
  1948. whether they are passed a number, a string, or an identifier. For
  1949. example, a string output macro might want to be able to cope with
  1950. being passed either a string constant or a pointer to an existing
  1951. string.
  1952.  
  1953. The conditional assembly construct \c{%ifid}, taking one parameter
  1954. (which may be blank), assembles the subsequent code if and only if
  1955. the first token in the parameter exists and is an identifier.
  1956. \c{%ifnum} works similarly, but tests for the token being a numeric
  1957. constant; \c{%ifstr} tests for it being a string.
  1958.  
  1959. For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
  1960. extended to take advantage of \c{%ifstr} in the following fashion:
  1961.  
  1962. \c %macro writefile 2-3+
  1963. \c %ifstr %2
  1964. \c           jmp %%endstr
  1965. \c %if %0 = 3
  1966. \c %%str:      db %2,%3
  1967. \c %else
  1968. \c %%str:      db %2
  1969. \c %endif
  1970. \c %%endstr: mov dx,%%str
  1971. \c           mov cx,%%endstr-%%str
  1972. \c %else
  1973. \c       mov dx,%2
  1974. \c       mov cx,%3
  1975. \c %endif
  1976. \c           mov bx,%1
  1977. \c           mov ah,0x40
  1978. \c           int 0x21
  1979. \c %endmacro
  1980.  
  1981. Then the \c{writefile} macro can cope with being called in either of
  1982. the following two ways:
  1983.  
  1984. \c           writefile [file], strpointer, length
  1985. \c           writefile [file], "hello", 13, 10
  1986.  
  1987. In the first, \c{strpointer} is used as the address of an
  1988. already-declared string, and \c{length} is used as its length; in
  1989. the second, a string is given to the macro, which therefore declares
  1990. it itself and works out the address and length for itself.
  1991.  
  1992. Note the use of \c{%if} inside the \c{%ifstr}: this is to detect
  1993. whether the macro was passed two arguments (so the string would be a
  1994. single string constant, and \c{db %2} would be adequate) or more (in
  1995. which case, all but the first two would be lumped together into
  1996. \c{%3}, and \c{db %2,%3} would be required).
  1997.  
  1998. \I\c{%ifnid}\I\c{%elifid}\I\c{%elifnid}\I\c{%ifnnum}\I\c{%elifnum}\I\c{%elifnnum}\I\c{%ifnstr}\I\c{%elifstr}\I\c{%elifnstr}
  1999. The usual \c{%elifXXX}, \c{%ifnXXX} and \c{%elifnXXX} versions exist
  2000. for each of \c{%ifid}, \c{%ifnum} and \c{%ifstr}.
  2001.  
  2002. \S{pperror} \i\c{%error}: Reporting \i{User-Defined Errors}
  2003.  
  2004. The preprocessor directive \c{%error} will cause NASM to report an
  2005. error if it occurs in assembled code. So if other users are going to
  2006. try to assemble your source files, you can ensure that they define
  2007. the right macros by means of code like this:
  2008.  
  2009. \c %ifdef SOME_MACRO
  2010. \c ; do some setup
  2011. \c %elifdef SOME_OTHER_MACRO
  2012. \c ; do some different setup
  2013. \c %else
  2014. \c %error Neither SOME_MACRO nor SOME_OTHER_MACRO was defined.
  2015. \c %endif
  2016.  
  2017. Then any user who fails to understand the way your code is supposed
  2018. to be assembled will be quickly warned of their mistake, rather than
  2019. having to wait until the program crashes on being run and then not
  2020. knowing what went wrong.
  2021.  
  2022. \H{rep} \i{Preprocessor Loops}\I{repeating code}: \i\c{%rep}
  2023.  
  2024. NASM's \c{TIMES} prefix, though useful, cannot be used to invoke a
  2025. multi-line macro multiple times, because it is processed by NASM
  2026. after macros have already been expanded. Therefore NASM provides
  2027. another form of loop, this time at the preprocessor level: \c{%rep}.
  2028.  
  2029. The directives \c{%rep} and \i\c{%endrep} (\c{%rep} takes a numeric
  2030. argument, which can be an expression; \c{%endrep} takes no
  2031. arguments) can be used to enclose a chunk of code, which is then
  2032. replicated as many times as specified by the preprocessor:
  2033.  
  2034. \c %assign i 0
  2035. \c %rep 64
  2036. \c           inc word [table+2*i]
  2037. \c %assign i i+1
  2038. \c %endrep
  2039.  
  2040. This will generate a sequence of 64 \c{INC} instructions,
  2041. incrementing every word of memory from \c{[table]} to
  2042. \c{[table+126]}.
  2043.  
  2044. For more complex termination conditions, or to break out of a repeat
  2045. loop part way along, you can use the \i\c{%exitrep} directive to
  2046. terminate the loop, like this:
  2047.  
  2048. \c fibonacci:
  2049. \c %assign i 0
  2050. \c %assign j 1
  2051. \c %rep 100
  2052. \c %if j > 65535
  2053. \c %exitrep
  2054. \c %endif
  2055. \c           dw j
  2056. \c %assign k j+i
  2057. \c %assign i j
  2058. \c %assign j k
  2059. \c %endrep
  2060. \c fib_number equ ($-fibonacci)/2
  2061.  
  2062. This produces a list of all the Fibonacci numbers that will fit in
  2063. 16 bits. Note that a maximum repeat count must still be given to
  2064. \c{%rep}. This is to prevent the possibility of NASM getting into an
  2065. infinite loop in the preprocessor, which (on multitasking or
  2066. multi-user systems) would typically cause all the system memory to
  2067. be gradually used up and other applications to start crashing.
  2068.  
  2069. \H{include} \i{Including Other Files}
  2070.  
  2071. Using, once again, a very similar syntax to the C preprocessor,
  2072. NASM's preprocessor lets you include other source files into your
  2073. code. This is done by the use of the \i\c{%include} directive:
  2074.  
  2075. \c %include "macros.mac"
  2076.  
  2077. will include the contents of the file \c{macros.mac} into the source
  2078. file containing the \c{%include} directive.
  2079.  
  2080. Include files are \I{searching for include files}searched for in the
  2081. current directory (the directory you're in when you run NASM, as
  2082. opposed to the location of the NASM executable or the location of
  2083. the source file), plus any directories specified on the NASM command
  2084. line using the \c{-i} option.
  2085.  
  2086. The standard C idiom for preventing a file being included more than
  2087. once is just as applicable in NASM: if the file \c{macros.mac} has
  2088. the form
  2089.  
  2090. \c %ifndef MACROS_MAC
  2091. \c %define MACROS_MAC
  2092. \c ; now define some macros
  2093. \c %endif
  2094.  
  2095. then including the file more than once will not cause errors,
  2096. because the second time the file is included nothing will happen
  2097. because the macro \c{MACROS_MAC} will already be defined.
  2098.  
  2099. You can force a file to be included even if there is no \c{%include}
  2100. directive that explicitly includes it, by using the \i\c{-p} option
  2101. on the NASM command line (see \k{opt-p}).
  2102.  
  2103. \H{ctxstack} The \i{Context Stack}
  2104.  
  2105. Having labels that are local to a macro definition is sometimes not
  2106. quite powerful enough: sometimes you want to be able to share labels
  2107. between several macro calls. An example might be a \c{REPEAT} ...
  2108. \c{UNTIL} loop, in which the expansion of the \c{REPEAT} macro
  2109. would need to be able to refer to a label which the \c{UNTIL} macro
  2110. had defined. However, for such a macro you would also want to be
  2111. able to nest these loops.
  2112.  
  2113. NASM provides this level of power by means of a \e{context stack}.
  2114. The preprocessor maintains a stack of \e{contexts}, each of which is
  2115. characterised by a name. You add a new context to the stack using
  2116. the \i\c{%push} directive, and remove one using \i\c{%pop}. You can
  2117. define labels that are local to a particular context on the stack.
  2118.  
  2119. \S{pushpop} \i\c{%push} and \i\c{%pop}: \I{creating
  2120. contexts}\I{removing contexts}Creating and Removing Contexts
  2121.  
  2122. The \c{%push} directive is used to create a new context and place it
  2123. on the top of the context stack. \c{%push} requires one argument,
  2124. which is the name of the context. For example:
  2125.  
  2126. \c %push foobar
  2127.  
  2128. This pushes a new context called \c{foobar} on the stack. You can
  2129. have several contexts on the stack with the same name: they can
  2130. still be distinguished.
  2131.  
  2132. The directive \c{%pop}, requiring no arguments, removes the top
  2133. context from the context stack and destroys it, along with any
  2134. labels associated with it.
  2135.  
  2136. \S{ctxlocal} \i{Context-Local Labels}
  2137.  
  2138. Just as the usage \c{%%foo} defines a label which is local to the
  2139. particular macro call in which it is used, the usage \I{%$}\c{%$foo}
  2140. is used to define a label which is local to the context on the top
  2141. of the context stack. So the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} example given
  2142. above could be implemented by means of:
  2143.  
  2144. \c %macro repeat 0
  2145. \c %push repeat
  2146. \c %$begin:
  2147. \c %endmacro
  2148.  
  2149. \c %macro until 1
  2150. \c           j%-1 %$begin
  2151. \c %pop
  2152. \c %endmacro
  2153.  
  2154. and invoked by means of, for example,
  2155.  
  2156. \c           mov cx,string
  2157. \c           repeat
  2158. \c           add cx,3
  2159. \c           scasb
  2160. \c           until e
  2161.  
  2162. which would scan every fourth byte of a string in search of the byte
  2163. in \c{AL}.
  2164.  
  2165. If you need to define, or access, labels local to the context
  2166. \e{below} the top one on the stack, you can use \I{%$$}\c{%$$foo}, or
  2167. \c{%$$$foo} for the context below that, and so on.
  2168.  
  2169. \S{ctxdefine} \i{Context-Local Single-Line Macros}
  2170.  
  2171. NASM also allows you to define single-line macros which are local to
  2172. a particular context, in just the same way:
  2173.  
  2174. \c %define %$localmac 3
  2175.  
  2176. will define the single-line macro \c{%$localmac} to be local to the
  2177. top context on the stack. Of course, after a subsequent \c{%push},
  2178. it can then still be accessed by the name \c{%$$localmac}.
  2179.  
  2180. \S{ctxrepl} \i\c{%repl}: \I{renaming contexts}Renaming a Context
  2181.  
  2182. If you need to change the name of the top context on the stack (in
  2183. order, for example, to have it respond differently to \c{%ifctx}),
  2184. you can execute a \c{%pop} followed by a \c{%push}; but this will
  2185. have the side effect of destroying all context-local labels and
  2186. macros associated with the context that was just popped.
  2187.  
  2188. NASM provides the directive \c{%repl}, which \e{replaces} a context
  2189. with a different name, without touching the associated macros and
  2190. labels. So you could replace the destructive code
  2191.  
  2192. \c %pop
  2193. \c %push newname
  2194.  
  2195. with the non-destructive version \c{%repl newname}.
  2196.  
  2197. \S{blockif} Example Use of the \i{Context Stack}: \i{Block IFs}
  2198.  
  2199. This example makes use of almost all the context-stack features,
  2200. including the conditional-assembly construct \i\c{%ifctx}, to
  2201. implement a block IF statement as a set of macros.
  2202.  
  2203. \c %macro if 1
  2204. \c     %push if
  2205. \c     j%-1 %$ifnot
  2206. \c %endmacro
  2207.  
  2208. \c %macro else 0
  2209. \c     %ifctx if
  2210. \c         %repl else
  2211. \c         jmp %$ifend
  2212. \c         %$ifnot:
  2213. \c     %else
  2214. \c         %error "expected `if' before `else'"
  2215. \c     %endif
  2216. \c %endmacro
  2217.  
  2218. \c %macro endif 0
  2219. \c     %ifctx if
  2220. \c         %$ifnot:
  2221. \c         %pop
  2222. \c     %elifctx else
  2223. \c         %$ifend:
  2224. \c         %pop
  2225. \c     %else
  2226. \c         %error "expected `if' or `else' before `endif'"
  2227. \c     %endif
  2228. \c %endmacro
  2229.  
  2230. This code is more robust than the \c{REPEAT} and \c{UNTIL} macros
  2231. given in \k{ctxlocal}, because it uses conditional assembly to check
  2232. that the macros are issued in the right order (for example, not
  2233. calling \c{endif} before \c{if}) and issues a \c{%error} if they're
  2234. not.
  2235.  
  2236. In addition, the \c{endif} macro has to be able to cope with the two
  2237. distinct cases of either directly following an \c{if}, or following
  2238. an \c{else}. It achieves this, again, by using conditional assembly
  2239. to do different things depending on whether the context on top of
  2240. the stack is \c{if} or \c{else}.
  2241.  
  2242. The \c{else} macro has to preserve the context on the stack, in
  2243. order to have the \c{%$ifnot} referred to by the \c{if} macro be the
  2244. same as the one defined by the \c{endif} macro, but has to change
  2245. the context's name so that \c{endif} will know there was an
  2246. intervening \c{else}. It does this by the use of \c{%repl}.
  2247.  
  2248. A sample usage of these macros might look like:
  2249.  
  2250. \c           cmp ax,bx
  2251. \c           if ae
  2252. \c             cmp bx,cx
  2253. \c             if ae
  2254. \c               mov ax,cx
  2255. \c             else
  2256. \c               mov ax,bx
  2257. \c             endif
  2258. \c           else
  2259. \c             cmp ax,cx
  2260. \c             if ae
  2261. \c               mov ax,cx
  2262. \c             endif
  2263. \c           endif
  2264.  
  2265. The block-\c{IF} macros handle nesting quite happily, by means of
  2266. pushing another context, describing the inner \c{if}, on top of the
  2267. one describing the outer \c{if}; thus \c{else} and \c{endif} always
  2268. refer to the last unmatched \c{if} or \c{else}.
  2269.  
  2270. \H{stdmac} \i{Standard Macros}
  2271.  
  2272. NASM defines a set of standard macros, which are already defined
  2273. when it starts to process any source file. If you really need a
  2274. program to be assembled with no pre-defined macros, you can use the
  2275. \i\c{%clear} directive to empty the preprocessor of everything.
  2276.  
  2277. Most \i{user-level assembler directives} (see \k{directive}) are
  2278. implemented as macros which invoke primitive directives; these are
  2279. described in \k{directive}. The rest of the standard macro set is
  2280. described here.
  2281.  
  2282. \S{stdmacver} \i\c{__NASM_MAJOR__} and \i\c{__NASM_MINOR__}: \i{NASM
  2283. Version}
  2284.  
  2285. The single-line macros \c{__NASM_MAJOR__} and \c{__NASM_MINOR__}
  2286. expand to the major and minor parts of the \i{version number of
  2287. NASM} being used. So, under NASM 0.96 for example,
  2288. \c{__NASM_MAJOR__} would be defined to be 0 and \c{__NASM_MINOR__}
  2289. would be defined as 96.
  2290.  
  2291. \S{fileline} \i\c{__FILE__} and \i\c{__LINE__}: File Name and Line Number
  2292.  
  2293. Like the C preprocessor, NASM allows the user to find out the file
  2294. name and line number containing the current instruction. The macro
  2295. \c{__FILE__} expands to a string constant giving the name of the
  2296. current input file (which may change through the course of assembly
  2297. if \c{%include} directives are used), and \c{__LINE__} expands to a
  2298. numeric constant giving the current line number in the input file.
  2299.  
  2300. These macros could be used, for example, to communicate debugging
  2301. information to a macro, since invoking \c{__LINE__} inside a macro
  2302. definition (either single-line or multi-line) will return the line
  2303. number of the macro \e{call}, rather than \e{definition}. So to
  2304. determine where in a piece of code a crash is occurring, for
  2305. example, one could write a routine \c{stillhere}, which is passed a
  2306. line number in \c{EAX} and outputs something like `line 155: still
  2307. here'. You could then write a macro
  2308.  
  2309. \c %macro notdeadyet 0
  2310. \c           push eax
  2311. \c           mov eax,__LINE__
  2312. \c           call stillhere
  2313. \c           pop eax
  2314. \c %endmacro
  2315.  
  2316. and then pepper your code with calls to \c{notdeadyet} until you
  2317. find the crash point.
  2318.  
  2319. \S{struc} \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC}: \i{Declaring Structure} Data Types
  2320.  
  2321. The core of NASM contains no intrinsic means of defining data
  2322. structures; instead, the preprocessor is sufficiently powerful that
  2323. data structures can be implemented as a set of macros. The macros
  2324. \c{STRUC} and \c{ENDSTRUC} are used to define a structure data type.
  2325.  
  2326. \c{STRUC} takes one parameter, which is the name of the data type.
  2327. This name is defined as a symbol with the value zero, and also has
  2328. the suffix \c{_size} appended to it and is then defined as an
  2329. \c{EQU} giving the size of the structure. Once \c{STRUC} has been
  2330. issued, you are defining the structure, and should define fields
  2331. using the \c{RESB} family of pseudo-instructions, and then invoke
  2332. \c{ENDSTRUC} to finish the definition.
  2333.  
  2334. For example, to define a structure called \c{mytype} containing a
  2335. longword, a word, a byte and a string of bytes, you might code
  2336.  
  2337. \c           struc mytype
  2338. \c mt_long:  resd 1
  2339. \c mt_word:  resw 1
  2340. \c mt_byte:  resb 1
  2341. \c mt_str:   resb 32
  2342. \c           endstruc
  2343.  
  2344. The above code defines six symbols: \c{mt_long} as 0 (the offset
  2345. from the beginning of a \c{mytype} structure to the longword field),
  2346. \c{mt_word} as 4, \c{mt_byte} as 6, \c{mt_str} as 7, \c{mytype_size}
  2347. as 39, and \c{mytype} itself as zero.
  2348.  
  2349. The reason why the structure type name is defined at zero is a side
  2350. effect of allowing structures to work with the local label
  2351. mechanism: if your structure members tend to have the same names in
  2352. more than one structure, you can define the above structure like this:
  2353.  
  2354. \c           struc mytype
  2355. \c .long:    resd 1
  2356. \c .word:    resw 1
  2357. \c .byte:    resb 1
  2358. \c .str:     resb 32
  2359. \c           endstruc
  2360.  
  2361. This defines the offsets to the structure fields as \c{mytype.long},
  2362. \c{mytype.word}, \c{mytype.byte} and \c{mytype.str}.
  2363.  
  2364. NASM, since it has no \e{intrinsic} structure support, does not
  2365. support any form of period notation to refer to the elements of a
  2366. structure once you have one (except the above local-label notation),
  2367. so code such as \c{mov ax,[mystruc.mt_word]} is not valid.
  2368. \c{mt_word} is a constant just like any other constant, so the
  2369. correct syntax is \c{mov ax,[mystruc+mt_word]} or \c{mov
  2370. ax,[mystruc+mytype.word]}.
  2371.  
  2372. \S{istruc} \i\c{ISTRUC}, \i\c{AT} and \i\c{IEND}: Declaring
  2373. \i{Instances of Structures}
  2374.  
  2375. Having defined a structure type, the next thing you typically want
  2376. to do is to declare instances of that structure in your data
  2377. segment. NASM provides an easy way to do this in the \c{ISTRUC}
  2378. mechanism. To declare a structure of type \c{mytype} in a program,
  2379. you code something like this:
  2380.  
  2381. \c mystruc:  istruc mytype
  2382. \c           at mt_long, dd 123456
  2383. \c           at mt_word, dw 1024
  2384. \c           at mt_byte, db 'x'
  2385. \c           at mt_str, db 'hello, world', 13, 10, 0
  2386. \c           iend
  2387.  
  2388. The function of the \c{AT} macro is to make use of the \c{TIMES}
  2389. prefix to advance the assembly position to the correct point for the
  2390. specified structure field, and then to declare the specified data.
  2391. Therefore the structure fields must be declared in the same order as
  2392. they were specified in the structure definition.
  2393.  
  2394. If the data to go in a structure field requires more than one source
  2395. line to specify, the remaining source lines can easily come after
  2396. the \c{AT} line. For example:
  2397.  
  2398. \c           at mt_str, db 123,134,145,156,167,178,189
  2399. \c           db 190,100,0
  2400.  
  2401. Depending on personal taste, you can also omit the code part of the
  2402. \c{AT} line completely, and start the structure field on the next
  2403. line:
  2404.  
  2405. \c           at mt_str
  2406. \c           db 'hello, world'
  2407. \c           db 13,10,0
  2408.  
  2409. \S{align} \i\c{ALIGN} and \i\c{ALIGNB}: Data Alignment
  2410.  
  2411. The \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros provides a convenient way to
  2412. align code or data on a word, longword, paragraph or other boundary.
  2413. (Some assemblers call this directive \i\c{EVEN}.) The syntax of the
  2414. \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} macros is
  2415.  
  2416. \c           align 4                ; align on 4-byte boundary
  2417. \c           align 16               ; align on 16-byte boundary
  2418. \c           align 8,db 0           ; pad with 0s rather than NOPs
  2419. \c           align 4,resb 1         ; align to 4 in the BSS
  2420. \c           alignb 4               ; equivalent to previous line
  2421.  
  2422. Both macros require their first argument to be a power of two; they
  2423. both compute the number of additional bytes required to bring the
  2424. length of the current section up to a multiple of that power of two,
  2425. and then apply the \c{TIMES} prefix to their second argument to
  2426. perform the alignment.
  2427.  
  2428. If the second argument is not specified, the default for \c{ALIGN}
  2429. is \c{NOP}, and the default for \c{ALIGNB} is \c{RESB 1}. So if the
  2430. second argument is specified, the two macros are equivalent.
  2431. Normally, you can just use \c{ALIGN} in code and data sections and
  2432. \c{ALIGNB} in BSS sections, and never need the second argument
  2433. except for special purposes.
  2434.  
  2435. \c{ALIGN} and \c{ALIGNB}, being simple macros, perform no error
  2436. checking: they cannot warn you if their first argument fails to be a
  2437. power of two, or if their second argument generates more than one
  2438. byte of code. In each of these cases they will silently do the wrong
  2439. thing.
  2440.  
  2441. \c{ALIGNB} (or \c{ALIGN} with a second argument of \c{RESB 1}) can
  2442. be used within structure definitions:
  2443.  
  2444. \c           struc mytype2
  2445. \c mt_byte:  resb 1
  2446. \c           alignb 2
  2447. \c mt_word:  resw 1
  2448. \c           alignb 4
  2449. \c mt_long:  resd 1
  2450. \c mt_str:   resb 32
  2451. \c           endstruc
  2452.  
  2453. This will ensure that the structure members are sensibly aligned
  2454. relative to the base of the structure.
  2455.  
  2456. A final caveat: \c{ALIGN} and \c{ALIGNB} work relative to the
  2457. beginning of the \e{section}, not the beginning of the address space
  2458. in the final executable. Aligning to a 16-byte boundary when the
  2459. section you're in is only guaranteed to be aligned to a 4-byte
  2460. boundary, for example, is a waste of effort. Again, NASM does not
  2461. check that the section's alignment characteristics are sensible for
  2462. the use of \c{ALIGN} or \c{ALIGNB}.
  2463.  
  2464. \C{directive} \i{Assembler Directives}
  2465.  
  2466. NASM, though it attempts to avoid the bureaucracy of assemblers like
  2467. MASM and TASM, is nevertheless forced to support a \e{few}
  2468. directives. These are described in this chapter.
  2469.  
  2470. NASM's directives come in two types: \i{user-level
  2471. directives}\e{user-level} directives and \i{primitive
  2472. directives}\e{primitive} directives. Typically, each directive has a
  2473. user-level form and a primitive form. In almost all cases, we
  2474. recommend that users use the user-level forms of the directives,
  2475. which are implemented as macros which call the primitive forms.
  2476.  
  2477. Primitive directives are enclosed in square brackets; user-level
  2478. directives are not.
  2479.  
  2480. In addition to the universal directives described in this chapter,
  2481. each object file format can optionally supply extra directives in
  2482. order to control particular features of that file format. These
  2483. \i{format-specific directives}\e{format-specific} directives are
  2484. documented along with the formats that implement them, in \k{outfmt}.
  2485.  
  2486. \H{bits} \i\c{BITS}: Specifying Target \i{Processor Mode}
  2487.  
  2488. The \c{BITS} directive specifies whether NASM should generate code
  2489. \I{16-bit mode, versus 32-bit mode}designed to run on a processor
  2490. operating in 16-bit mode, or code designed to run on a processor
  2491. operating in 32-bit mode. The syntax is \c{BITS 16} or \c{BITS 32}.
  2492.  
  2493. In most cases, you should not need to use \c{BITS} explicitly. The
  2494. \c{aout}, \c{coff}, \c{elf} and \c{win32} object formats, which are
  2495. designed for use in 32-bit operating systems, all cause NASM to
  2496. select 32-bit mode by default. The \c{obj} object format allows you
  2497. to specify each segment you define as either \c{USE16} or \c{USE32},
  2498. and NASM will set its operating mode accordingly, so the use of the
  2499. \c{BITS} directive is once again unnecessary.
  2500.  
  2501. The most likely reason for using the \c{BITS} directive is to write
  2502. 32-bit code in a flat binary file; this is because the \c{bin}
  2503. output format defaults to 16-bit mode in anticipation of it being
  2504. used most frequently to write DOS \c{.COM} programs, DOS \c{.SYS}
  2505. device drivers and boot loader software.
  2506.  
  2507. You do \e{not} need to specify \c{BITS 32} merely in order to use
  2508. 32-bit instructions in a 16-bit DOS program; if you do, the
  2509. assembler will generate incorrect code because it will be writing
  2510. code targeted at a 32-bit platform, to be run on a 16-bit one.
  2511.  
  2512. When NASM is in \c{BITS 16} state, instructions which use 32-bit
  2513. data are prefixed with an 0x66 byte, and those referring to 32-bit
  2514. addresses have an 0x67 prefix. In \c{BITS 32} state, the reverse is
  2515. true: 32-bit instructions require no prefixes, whereas instructions
  2516. using 16-bit data need an 0x66 and those working in 16-bit addresses
  2517. need an 0x67.
  2518.  
  2519. The \c{BITS} directive has an exactly equivalent primitive form,
  2520. \c{[BITS 16]} and \c{[BITS 32]}. The user-level form is a macro
  2521. which has no function other than to call the primitive form.
  2522.  
  2523. \H{section} \i\c{SECTION} or \i\c{SEGMENT}: Changing and \i{Defining
  2524. Sections}
  2525.  
  2526. \I{changing sections}\I{switching between sections}The \c{SECTION}
  2527. directive (\c{SEGMENT} is an exactly equivalent synonym) changes
  2528. which section of the output file the code you write will be
  2529. assembled into. In some object file formats, the number and names of
  2530. sections are fixed; in others, the user may make up as many as they
  2531. wish. Hence \c{SECTION} may sometimes give an error message, or may
  2532. define a new section, if you try to switch to a section that does
  2533. not (yet) exist.
  2534.  
  2535. The Unix object formats, and the \c{bin} object format, all support
  2536. the \i{standardised section names} \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}
  2537. for the code, data and uninitialised-data sections. The \c{obj}
  2538. format, by contrast, does not recognise these section names as being
  2539. special, and indeed will strip off the leading period of any section
  2540. name that has one.
  2541.  
  2542. \S{sectmac} The \i\c{__SECT__} Macro
  2543.  
  2544. The \c{SECTION} directive is unusual in that its user-level form
  2545. functions differently from its primitive form. The primitive form,
  2546. \c{[SECTION xyz]}, simply switches the current target section to the
  2547. one given. The user-level form, \c{SECTION xyz}, however, first
  2548. defines the single-line macro \c{__SECT__} to be the primitive
  2549. \c{[SECTION]} directive which it is about to issue, and then issues
  2550. it. So the user-level directive
  2551.  
  2552. \c           SECTION .text
  2553.  
  2554. expands to the two lines
  2555.  
  2556. \c %define __SECT__ [SECTION .text]
  2557. \c           [SECTION .text]
  2558.  
  2559. Users may find it useful to make use of this in their own macros.
  2560. For example, the \c{writefile} macro defined in \k{mlmacgre} can be
  2561. usefully rewritten in the following more sophisticated form:
  2562.  
  2563. \c %macro writefile 2+
  2564. \c           [section .data]
  2565. \c %%str:    db %2
  2566. \c %%endstr:
  2567. \c           __SECT__
  2568. \c           mov dx,%%str
  2569. \c           mov cx,%%endstr-%%str
  2570. \c           mov bx,%1
  2571. \c           mov ah,0x40
  2572. \c           int 0x21
  2573. \c %endmacro
  2574.  
  2575. This form of the macro, once passed a string to output, first
  2576. switches temporarily to the data section of the file, using the
  2577. primitive form of the \c{SECTION} directive so as not to modify
  2578. \c{__SECT__}. It then declares its string in the data section, and
  2579. then invokes \c{__SECT__} to switch back to \e{whichever} section
  2580. the user was previously working in. It thus avoids the need, in the
  2581. previous version of the macro, to include a \c{JMP} instruction to
  2582. jump over the data, and also does not fail if, in a complicated
  2583. \c{OBJ} format module, the user could potentially be assembling the
  2584. code in any of several separate code sections.
  2585.  
  2586. \H{absolute} \i\c{ABSOLUTE}: Defining Absolute Labels
  2587.  
  2588. The \c{ABSOLUTE} directive can be thought of as an alternative form
  2589. of \c{SECTION}: it causes the subsequent code to be directed at no
  2590. physical section, but at the hypothetical section starting at the
  2591. given absolute address. The only instructions you can use in this
  2592. mode are the \c{RESB} family.
  2593.  
  2594. \c{ABSOLUTE} is used as follows:
  2595.  
  2596. \c           absolute 0x1A
  2597. \c kbuf_chr  resw 1
  2598. \c kbuf_free resw 1
  2599. \c kbuf      resw 16
  2600.  
  2601. This example describes a section of the PC BIOS data area, at
  2602. segment address 0x40: the above code defines \c{kbuf_chr} to be
  2603. 0x1A, \c{kbuf_free} to be 0x1C, and \c{kbuf} to be 0x1E.
  2604.  
  2605. The user-level form of \c{ABSOLUTE}, like that of \c{SECTION},
  2606. redefines the \i\c{__SECT__} macro when it is invoked.
  2607.  
  2608. \i\c{STRUC} and \i\c{ENDSTRUC} are defined as macros which use
  2609. \c{ABSOLUTE} (and also \c{__SECT__}).
  2610.  
  2611. \c{ABSOLUTE} doesn't have to take an absolute constant as an
  2612. argument: it can take an expression (actually, a \i{critical
  2613. expression}: see \k{crit}) and it can be a value in a segment. For
  2614. example, a TSR can re-use its setup code as run-time BSS like this:
  2615.  
  2616. \c           org 100h               ; it's a .COM program
  2617. \c           jmp setup              ; setup code comes last
  2618. \c           ; the resident part of the TSR goes here
  2619. \c setup:    ; now write the code that installs the TSR here
  2620. \c           absolute setup
  2621. \c runtimevar1 resw 1
  2622. \c runtimevar2 resd 20
  2623. \c tsr_end:
  2624.  
  2625. This defines some variables `on top of' the setup code, so that
  2626. after the setup has finished running, the space it took up can be
  2627. re-used as data storage for the running TSR. The symbol `tsr_end'
  2628. can be used to calculate the total size of the part of the TSR that
  2629. needs to be made resident.
  2630.  
  2631. \H{extern} \i\c{EXTERN}: \i{Importing Symbols} from Other Modules
  2632.  
  2633. \c{EXTERN} is similar to the MASM directive \c{EXTRN} and the C
  2634. keyword \c{extern}: it is used to declare a symbol which is not
  2635. defined anywhere in the module being assembled, but is assumed to be
  2636. defined in some other module and needs to be referred to by this
  2637. one. Not every object-file format can support external variables:
  2638. the \c{bin} format cannot.
  2639.  
  2640. The \c{EXTERN} directive takes as many arguments as you like. Each
  2641. argument is the name of a symbol:
  2642.  
  2643. \c           extern _printf
  2644. \c           extern _sscanf,_fscanf
  2645.  
  2646. Some object-file formats provide extra features to the \c{EXTERN}
  2647. directive. In all cases, the extra features are used by suffixing a
  2648. colon to the symbol name followed by object-format specific text.
  2649. For example, the \c{obj} format allows you to declare that the
  2650. default segment base of an external should be the group \c{dgroup}
  2651. by means of the directive
  2652.  
  2653. \c           extern _variable:wrt dgroup
  2654.  
  2655. The primitive form of \c{EXTERN} differs from the user-level form
  2656. only in that it can take only one argument at a time: the support
  2657. for multiple arguments is implemented at the preprocessor level.
  2658.  
  2659. You can declare the same variable as \c{EXTERN} more than once: NASM
  2660. will quietly ignore the second and later redeclarations. You can't
  2661. declare a variable as \c{EXTERN} as well as something else, though.
  2662.  
  2663. \H{global} \i\c{GLOBAL}: \i{Exporting Symbols} to Other Modules
  2664.  
  2665. \c{GLOBAL} is the other end of \c{EXTERN}: if one module declares a
  2666. symbol as \c{EXTERN} and refers to it, then in order to prevent
  2667. linker errors, some other module must actually \e{define} the
  2668. symbol and declare it as \c{GLOBAL}. Some assemblers use the name
  2669. \i\c{PUBLIC} for this purpose.
  2670.  
  2671. The \c{GLOBAL} directive applying to a symbol must appear \e{before}
  2672. the definition of the symbol.
  2673.  
  2674. \c{GLOBAL} uses the same syntax as \c{EXTERN}, except that it must
  2675. refer to symbols which \e{are} defined in the same module as the
  2676. \c{GLOBAL} directive. For example:
  2677.  
  2678. \c           global _main
  2679. \c _main:    ; some code
  2680.  
  2681. \c{GLOBAL}, like \c{EXTERN}, allows object formats to define private
  2682. extensions by means of a colon. The \c{elf} object format, for
  2683. example, lets you specify whether global data items are functions or
  2684. data:
  2685.  
  2686. \c           global hashlookup:function, hashtable:data
  2687.  
  2688. Like \c{EXTERN}, the primitive form of \c{GLOBAL} differs from the
  2689. user-level form only in that it can take only one argument at a
  2690. time.
  2691.  
  2692. \H{common} \i\c{COMMON}: Defining Common Data Areas
  2693.  
  2694. The \c{COMMON} directive is used to declare \i\e{common variables}.
  2695. A common variable is much like a global variable declared in the
  2696. uninitialised data section, so that
  2697.  
  2698. \c           common intvar 4
  2699.  
  2700. is similar in function to
  2701.  
  2702. \c           global intvar
  2703. \c           section .bss
  2704. \c intvar    resd 1
  2705.  
  2706. The difference is that if more than one module defines the same
  2707. common variable, then at link time those variables will be
  2708. \e{merged}, and references to \c{intvar} in all modules will point
  2709. at the same piece of memory.
  2710.  
  2711. Like \c{GLOBAL} and \c{EXTERN}, \c{COMMON} supports object-format
  2712. specific extensions. For example, the \c{obj} format allows common
  2713. variables to be NEAR or FAR, and the \c{elf} format allows you to
  2714. specify the alignment requirements of a common variable:
  2715.  
  2716. \c           common commvar 4:near  ; works in OBJ
  2717. \c           common intarray 100:4  ; works in ELF: 4 byte aligned
  2718.  
  2719. Once again, like \c{EXTERN} and \c{GLOBAL}, the primitive form of
  2720. \c{COMMON} differs from the user-level form only in that it can take
  2721. only one argument at a time.
  2722.  
  2723. \C{outfmt} \i{Output Formats}
  2724.  
  2725. NASM is a portable assembler, designed to be able to compile on any
  2726. ANSI C-supporting platform and produce output to run on a variety of
  2727. Intel x86 operating systems. For this reason, it has a large number
  2728. of available output formats, selected using the \i\c{-f} option on
  2729. the NASM \i{command line}. Each of these formats, along with its
  2730. extensions to the base NASM syntax, is detailed in this chapter.
  2731.  
  2732. As stated in \k{opt-o}, NASM chooses a \i{default name} for your
  2733. output file based on the input file name and the chosen output
  2734. format. This will be generated by removing the \i{extension}
  2735. (\c{.asm}, \c{.s}, or whatever you like to use) from the input file
  2736. name, and substituting an extension defined by the output format.
  2737. The extensions are given with each format below.
  2738.  
  2739. \H{binfmt} \i\c{bin}: \i{Flat-Form Binary}\I{pure binary} Output
  2740.  
  2741. The \c{bin} format does not produce object files: it generates
  2742. nothing in the output file except the code you wrote. Such `pure
  2743. binary' files are used by \i{MS-DOS}: \i\c{.COM} executables and
  2744. \i\c{.SYS} device drivers are pure binary files. Pure binary output
  2745. is also useful for \i{operating-system} and \i{boot loader}
  2746. development.
  2747.  
  2748. \c{bin} supports the three \i{standardised section names} \i\c{.text},
  2749. \i\c{.data} and \i\c{.bss} only. The file NASM outputs will contain the
  2750. contents of the \c{.text} section first, followed by the contents of
  2751. the \c{.data} section, aligned on a four-byte boundary. The \c{.bss}
  2752. section is not stored in the output file at all, but is assumed to
  2753. appear directly after the end of the \c{.data} section, again
  2754. aligned on a four-byte boundary.
  2755.  
  2756. If you specify no explicit \c{SECTION} directive, the code you write
  2757. will be directed by default into the \c{.text} section.
  2758.  
  2759. Using the \c{bin} format puts NASM by default into 16-bit mode (see
  2760. \k{bits}). In order to use \c{bin} to write 32-bit code such as an
  2761. OS kernel, you need to explicitly issue the \I\c{BITS}\c{BITS 32}
  2762. directive.
  2763.  
  2764. \c{bin} has no default output file name extension: instead, it
  2765. leaves your file name as it is once the original extension has been
  2766. removed. Thus, the default is for NASM to assemble \c{binprog.asm}
  2767. into a binary file called \c{binprog}.
  2768.  
  2769. \S{org} \i\c{ORG}: Binary File \i{Program Origin}
  2770.  
  2771. The \c{bin} format provides an additional directive to the list
  2772. given in \k{directive}: \c{ORG}. The function of the \c{ORG}
  2773. directive is to specify the origin address which NASM will assume
  2774. the program begins at when it is loaded into memory.
  2775.  
  2776. For example, the following code will generate the longword
  2777. \c{0x00000104}:
  2778.  
  2779. \c           org 0x100
  2780. \c           dd label
  2781. \c label:
  2782.  
  2783. Unlike the \c{ORG} directive provided by MASM-compatible assemblers,
  2784. which allows you to jump around in the object file and overwrite
  2785. code you have already generated, NASM's \c{ORG} does exactly what
  2786. the directive says: \e{origin}. Its sole function is to specify one
  2787. offset which is added to all internal address references within the
  2788. file; it does not permit any of the trickery that MASM's version
  2789. does. See \k{proborg} for further comments.
  2790.  
  2791. \S{binseg} \c{bin} Extensions to the \c{SECTION}
  2792. Directive\I{SECTION, bin extensions to}
  2793.  
  2794. The \c{bin} output format extends the \c{SECTION} (or \c{SEGMENT})
  2795. directive to allow you to specify the alignment requirements of
  2796. segments. This is done by appending the \i\c{ALIGN} qualifier to the
  2797. end of the section-definition line. For example,
  2798.  
  2799. \c           section .data align=16
  2800.  
  2801. switches to the section \c{.data} and also specifies that it must be
  2802. aligned on a 16-byte boundary.
  2803.  
  2804. The parameter to \c{ALIGN} specifies how many low bits of the
  2805. section start address must be forced to zero. The alignment value
  2806. given may be any power of two.\I{section alignment, in
  2807. bin}\I{segment alignment, in bin}\I{alignment, in bin sections}
  2808.  
  2809. \H{objfmt} \i\c{obj}: \i{Microsoft OMF}\I{OMF} Object Files
  2810.  
  2811. The \c{obj} file format (NASM calls it \c{obj} rather than \c{omf}
  2812. for historical reasons) is the one produced by \i{MASM} and
  2813. \i{TASM}, which is typically fed to 16-bit DOS linkers to produce
  2814. \i\c{.EXE} files. It is also the format used by \i{OS/2}.
  2815.  
  2816. \c{obj} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
  2817.  
  2818. \c{obj} is not exclusively a 16-bit format, though: NASM has full
  2819. support for the 32-bit extensions to the format. In particular,
  2820. 32-bit \c{obj} format files are used by \i{Borland's Win32
  2821. compilers}, instead of using Microsoft's newer \i\c{win32} object
  2822. file format.
  2823.  
  2824. The \c{obj} format does not define any special segment names: you
  2825. can call your segments anything you like. Typical names for segments
  2826. in \c{obj} format files are \c{CODE}, \c{DATA} and \c{BSS}.
  2827.  
  2828. If your source file contains code before specifying an explicit
  2829. \c{SEGMENT} directive, then NASM will invent its own segment called
  2830. \i\c{__NASMDEFSEG} for you.
  2831.  
  2832. When you define a segment in an \c{obj} file, NASM defines the
  2833. segment name as a symbol as well, so that you can access the segment
  2834. address of the segment. So, for example:
  2835.  
  2836. \c           segment data
  2837. \c dvar:     dw 1234
  2838. \c           segment code
  2839. \c function: mov ax,data            ; get segment address of data
  2840. \c           mov ds,ax              ; and move it into DS
  2841. \c           inc word [dvar]        ; now this reference will work
  2842. \c           ret
  2843.  
  2844. The \c{obj} format also enables the use of the \i\c{SEG} and
  2845. \i\c{WRT} operators, so that you can write code which does things
  2846. like
  2847.  
  2848. \c           extern foo
  2849. \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment of foo
  2850. \c           mov ds,ax
  2851. \c           mov ax,data            ; a different segment
  2852. \c           mov es,ax
  2853. \c           mov ax,[ds:foo]        ; this accesses `foo'
  2854. \c           mov [es:foo wrt data],bx  ; so does this
  2855.  
  2856. \S{objseg} \c{obj} Extensions to the \c{SEGMENT}
  2857. Directive\I{SEGMENT, obj extensions to}
  2858.  
  2859. The \c{obj} output format extends the \c{SEGMENT} (or \c{SECTION})
  2860. directive to allow you to specify various properties of the segment
  2861. you are defining. This is done by appending extra qualifiers to the
  2862. end of the segment-definition line. For example,
  2863.  
  2864. \c           segment code private align=16
  2865.  
  2866. defines the segment \c{code}, but also declares it to be a private
  2867. segment, and requires that the portion of it described in this code
  2868. module must be aligned on a 16-byte boundary.
  2869.  
  2870. The available qualifiers are:
  2871.  
  2872. \b \i\c{PRIVATE}, \i\c{PUBLIC}, \i\c{COMMON} and \i\c{STACK} specify
  2873. the combination characteristics of the segment. \c{PRIVATE} segments
  2874. do not get combined with any others by the linker; \c{PUBLIC} and
  2875. \c{STACK} segments get concatenated together at link time; and
  2876. \c{COMMON} segments all get overlaid on top of each other rather
  2877. than stuck end-to-end.
  2878.  
  2879. \b \i\c{ALIGN} is used, as shown above, to specify how many low bits
  2880. of the segment start address must be forced to zero. The alignment
  2881. value given may be any power of two from 1 to 4096; in reality, the
  2882. only values supported are 1, 2, 4, 16, 256 and 4096, so if 8 is
  2883. specified it will be rounded up to 16, and 32, 64 and 128 will all
  2884. be rounded up to 256, and so on. Note that alignment to 4096-byte
  2885. boundaries is a \i{PharLap} extension to the format and may not be
  2886. supported by all linkers.\I{section alignment, in OBJ}\I{segment
  2887. alignment, in OBJ}\I{alignment, in OBJ sections}
  2888.  
  2889. \b \i\c{CLASS} can be used to specify the segment class; this feature
  2890. indicates to the linker that segments of the same class should be
  2891. placed near each other in the output file. The class name can be any
  2892. word, e.g. \c{CLASS=CODE}.
  2893.  
  2894. \b \i\c{OVERLAY}, like \c{CLASS}, is specified with an arbitrary word
  2895. as an argument, and provides overlay information to an
  2896. overlay-capable linker.
  2897.  
  2898. \b Segments can be declared as \i\c{USE16} or \i\c{USE32}, which has
  2899. the effect of recording the choice in the object file and also
  2900. ensuring that NASM's default assembly mode when assembling in that
  2901. segment is 16-bit or 32-bit respectively.
  2902.  
  2903. \b When writing \i{OS/2} object files, you should declare 32-bit
  2904. segments as \i\c{FLAT}, which causes the default segment base for
  2905. anything in the segment to be the special group \c{FLAT}, and also
  2906. defines the group if it is not already defined.
  2907.  
  2908. \b The \c{obj} file format also allows segments to be declared as
  2909. having a pre-defined absolute segment address, although no linkers
  2910. are currently known to make sensible use of this feature;
  2911. nevertheless, NASM allows you to declare a segment such as
  2912. \c{SEGMENT SCREEN ABSOLUTE=0xB800} if you need to. The \i\c{ABSOLUTE}
  2913. and \c{ALIGN} keywords are mutually exclusive.
  2914.  
  2915. NASM's default segment attributes are \c{PUBLIC}, \c{ALIGN=1}, no
  2916. class, no overlay, and \c{USE16}.
  2917.  
  2918. \S{group} \i\c{GROUP}: Defining Groups of Segments\I{segments, groups of}
  2919.  
  2920. The \c{obj} format also allows segments to be grouped, so that a
  2921. single segment register can be used to refer to all the segments in
  2922. a group. NASM therefore supplies the \c{GROUP} directive, whereby
  2923. you can code
  2924.  
  2925. \c           segment data
  2926. \c           ; some data
  2927. \c           segment bss
  2928. \c           ; some uninitialised data
  2929. \c           group dgroup data bss
  2930.  
  2931. which will define a group called \c{dgroup} to contain the segments
  2932. \c{data} and \c{bss}. Like \c{SEGMENT}, \c{GROUP} causes the group
  2933. name to be defined as a symbol, so that you can refer to a variable
  2934. \c{var} in the \c{data} segment as \c{var wrt data} or as \c{var wrt
  2935. dgroup}, depending on which segment value is currently in your
  2936. segment register.
  2937.  
  2938. If you just refer to \c{var}, however, and \c{var} is declared in a
  2939. segment which is part of a group, then NASM will default to giving
  2940. you the offset of \c{var} from the beginning of the \e{group}, not
  2941. the \e{segment}. Therefore \c{SEG var}, also, will return the group
  2942. base rather than the segment base.
  2943.  
  2944. NASM will allow a segment to be part of more than one group, but
  2945. will generate a warning if you do this. Variables declared in a
  2946. segment which is part of more than one group will default to being
  2947. relative to the first group that was defined to contain the segment.
  2948.  
  2949. A group does not have to contain any segments; you can still make
  2950. \c{WRT} references to a group which does not contain the variable
  2951. you are referring to. OS/2, for example, defines the special group
  2952. \c{FLAT} with no segments in it.
  2953.  
  2954. \S{uppercase} \i\c{UPPERCASE}: Disabling Case Sensitivity in Output
  2955.  
  2956. Although NASM itself is \i{case sensitive}, some OMF linkers are
  2957. not; therefore it can be useful for NASM to output single-case
  2958. object files. The \c{UPPERCASE} format-specific directive causes all
  2959. segment, group and symbol names that are written to the object file
  2960. to be forced to upper case just before being written. Within a
  2961. source file, NASM is still case-sensitive; but the object file can
  2962. be written entirely in upper case if desired.
  2963.  
  2964. \c{UPPERCASE} is used alone on a line; it requires no parameters.
  2965.  
  2966. \S{import} \i\c{IMPORT}: Importing DLL Symbols\I{DLL symbols,
  2967. importing}\I{symbols, importing from DLLs}
  2968.  
  2969. The \c{IMPORT} format-specific directive defines a symbol to be
  2970. imported from a DLL, for use if you are writing a DLL's \i{import
  2971. library} in NASM. You still need to declare the symbol as \c{EXTERN}
  2972. as well as using the \c{IMPORT} directive.
  2973.  
  2974. The \c{IMPORT} directive takes two required parameters, separated by
  2975. white space, which are (respectively) the name of the symbol you
  2976. wish to import and the name of the library you wish to import it
  2977. from. For example:
  2978.  
  2979. \c           import WSAStartup wsock32.dll
  2980.  
  2981. A third optional parameter gives the name by which the symbol is
  2982. known in the library you are importing it from, in case this is not
  2983. the same as the name you wish the symbol to be known by to your code
  2984. once you have imported it. For example:
  2985.  
  2986. \c           import asyncsel wsock32.dll WSAAsyncSelect
  2987.  
  2988. \S{export} \i\c{EXPORT}: Exporting DLL Symbols\I{DLL symbols,
  2989. exporting}\I{symbols, exporting from DLLs}
  2990.  
  2991. The \c{EXPORT} format-specific directive defines a global symbol to
  2992. be exported as a DLL symbol, for use if you are writing a DLL in
  2993. NASM. You still need to declare the symbol as \c{GLOBAL} as well as
  2994. using the \c{EXPORT} directive.
  2995.  
  2996. \c{EXPORT} takes one required parameter, which is the name of the
  2997. symbol you wish to export, as it was defined in your source file. An
  2998. optional second parameter (separated by white space from the first)
  2999. gives the \e{external} name of the symbol: the name by which you
  3000. wish the symbol to be known to programs using the DLL. If this name
  3001. is the same as the internal name, you may leave the second parameter
  3002. off.
  3003.  
  3004. Further parameters can be given to define attributes of the exported
  3005. symbol. These parameters, like the second, are separated by white
  3006. space. If further parameters are given, the external name must also
  3007. be specified, even if it is the same as the internal name. The
  3008. available attributes are:
  3009.  
  3010. \b \c{resident} indicates that the exported name is to be kept
  3011. resident by the system loader. This is an optimisation for
  3012. frequently used symbols imported by name.
  3013.  
  3014. \b \c{nodata} indicates that the exported symbol is a function which
  3015. does not make use of any initialised data.
  3016.  
  3017. \b \c{parm=NNN}, where \c{NNN} is an integer, sets the number of
  3018. parameter words for the case in which the symbol is a call gate
  3019. between 32-bit and 16-bit segments.
  3020.  
  3021. \b An attribute which is just a number indicates that the symbol
  3022. should be exported with an identifying number (ordinal), and gives
  3023. the desired number.
  3024.  
  3025. For example:
  3026.  
  3027. \c           export myfunc
  3028. \c           export myfunc TheRealMoreFormalLookingFunctionName
  3029. \c           export myfunc myfunc 1234  ; export by ordinal
  3030. \c           export myfunc myfunc resident parm=23 nodata
  3031.  
  3032. \S{dotdotstart} \i\c{..start}: Defining the \i{Program Entry
  3033. Point}
  3034.  
  3035. OMF linkers require exactly one of the object files being linked to
  3036. define the program entry point, where execution will begin when the
  3037. program is run. If the object file that defines the entry point is
  3038. assembled using NASM, you specify the entry point by declaring the
  3039. special symbol \c{..start} at the point where you wish execution to
  3040. begin.
  3041.  
  3042. \S{objextern} \c{obj} Extensions to the \c{EXTERN}
  3043. Directive\I{EXTERN, obj extensions to}
  3044.  
  3045. If you declare an external symbol with the directive
  3046.  
  3047. \c           extern foo
  3048.  
  3049. then references such as \c{mov ax,foo} will give you the offset of
  3050. \c{foo} from its preferred segment base (as specified in whichever
  3051. module \c{foo} is actually defined in). So to access the contents of
  3052. \c{foo} you will usually need to do something like
  3053.  
  3054. \c           mov ax,seg foo         ; get preferred segment base
  3055. \c           mov es,ax              ; move it into ES
  3056. \c           mov ax,[es:foo]        ; and use offset `foo' from it
  3057.  
  3058. This is a little unwieldy, particularly if you know that an external
  3059. is going to be accessible from a given segment or group, say
  3060. \c{dgroup}. So if \c{DS} already contained \c{dgroup}, you could
  3061. simply code
  3062.  
  3063. \c           mov ax,[foo wrt dgroup]
  3064.  
  3065. However, having to type this every time you want to access \c{foo}
  3066. can be a pain; so NASM allows you to declare \c{foo} in the
  3067. alternative form
  3068.  
  3069. \c           extern foo:wrt dgroup
  3070.  
  3071. This form causes NASM to pretend that the preferred segment base of
  3072. \c{foo} is in fact \c{dgroup}; so the expression \c{seg foo} will
  3073. now return \c{dgroup}, and the expression \c{foo} is equivalent to
  3074. \c{foo wrt dgroup}.
  3075.  
  3076. This \I{default-WRT mechanism}default-\c{WRT} mechanism can be used
  3077. to make externals appear to be relative to any group or segment in
  3078. your program. It can also be applied to common variables: see
  3079. \k{objcommon}.
  3080.  
  3081. \S{objcommon} \c{obj} Extensions to the \c{COMMON}
  3082. Directive\I{COMMON, obj extensions to}
  3083.  
  3084. The \c{obj} format allows common variables to be either near\I{near
  3085. common variables} or far\I{far common variables}; NASM allows you to
  3086. specify which your variables should be by the use of the syntax
  3087.  
  3088. \c           common nearvar 2:near  ; `nearvar' is a near common
  3089. \c           common farvar 10:far   ; and `farvar' is far
  3090.  
  3091. Far common variables may be greater in size than 64Kb, and so the
  3092. OMF specification says that they are declared as a number of
  3093. \e{elements} of a given size. So a 10-byte far common variable could
  3094. be declared as ten one-byte elements, five two-byte elements, two
  3095. five-byte elements or one ten-byte element.
  3096.  
  3097. Some OMF linkers require the \I{element size, in common
  3098. variables}\I{common variables, element size}element size, as well as
  3099. the variable size, to match when resolving common variables declared
  3100. in more than one module. Therefore NASM must allow you to specify
  3101. the element size on your far common variables. This is done by the
  3102. following syntax:
  3103.  
  3104. \c           common c_5by2 10:far 5 ; two five-byte elements
  3105. \c           common c_2by5 10:far 2 ; five two-byte elements
  3106.  
  3107. If no element size is specified, the default is 1. Also, the \c{FAR}
  3108. keyword is not required when an element size is specified, since
  3109. only far commons may have element sizes at all. So the above
  3110. declarations could equivalently be
  3111.  
  3112. \c           common c_5by2 10:5     ; two five-byte elements
  3113. \c           common c_2by5 10:2     ; five two-byte elements
  3114.  
  3115. In addition to these extensions, the \c{COMMON} directive in \c{obj}
  3116. also supports default-\c{WRT} specification like \c{EXTERN} does
  3117. (explained in \k{objextern}). So you can also declare things like
  3118.  
  3119. \c           common foo 10:wrt dgroup
  3120. \c           common bar 16:far 2:wrt data
  3121. \c           common baz 24:wrt data:6
  3122.  
  3123. \H{win32fmt} \i\c{win32}: Microsoft Win32 Object Files
  3124.  
  3125. The \c{win32} output format generates Microsoft Win32 object files,
  3126. suitable for passing to Microsoft linkers such as \i{Visual C++}.
  3127. Note that Borland Win32 compilers do not use this format, but use
  3128. \c{obj} instead (see \k{objfmt}).
  3129.  
  3130. \c{win32} provides a default output file-name extension of \c{.obj}.
  3131.  
  3132. Note that although Microsoft say that Win32 object files follow the
  3133. COFF (Common Object File Format) standard, the object files produced
  3134. by Microsoft Win32 compilers are not compatible with COFF linkers
  3135. such as DJGPP's, and vice versa. This is due to a difference of
  3136. opinion over the precise semantics of PC-relative relocations. To
  3137. produce COFF files suitable for DJGPP, use NASM's \c{coff} output
  3138. format; conversely, the \c{coff} format does not produce object
  3139. files that Win32 linkers can generate correct output from.
  3140.  
  3141. \S{win32sect} \c{win32} Extensions to the \c{SECTION}
  3142. Directive\I{SECTION, win32 extensions to}
  3143.  
  3144. Like the \c{obj} format, \c{win32} allows you to specify additional
  3145. information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
  3146. and properties of sections you declare. Section types and properties
  3147. are generated automatically by NASM for the \i{standard section names}
  3148. \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}, but may still be overridden by
  3149. these qualifiers.
  3150.  
  3151. The available qualifiers are:
  3152.  
  3153. \b \c{code}, or equivalently \c{text}, defines the section to be a
  3154. code section. This marks the section as readable and executable, but
  3155. not writable, and also indicates to the linker that the type of the
  3156. section is code.
  3157.  
  3158. \b \c{data} and \c{bss} define the section to be a data section,
  3159. analogously to \c{code}. Data sections are marked as readable and
  3160. writable, but not executable. \c{data} declares an initialised data
  3161. section, whereas \c{bss} declares an uninitialised data section.
  3162.  
  3163. \b \c{info} defines the section to be an \i{informational section},
  3164. which is not included in the executable file by the linker, but may
  3165. (for example) pass information \e{to} the linker. For example,
  3166. declaring an \c{info}-type section called \i\c{.drectve} causes the
  3167. linker to interpret the contents of the section as command-line
  3168. options.
  3169.  
  3170. \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
  3171. \I{section alignment, in win32}\I{alignment, in win32
  3172. sections}alignment requirements of the section. The maximum you may
  3173. specify is 64: the Win32 object file format contains no means to
  3174. request a greater section alignment than this. If alignment is not
  3175. explicitly specified, the defaults are 16-byte alignment for code
  3176. sections, and 4-byte alignment for data (and BSS) sections.
  3177. Informational sections get a default alignment of 1 byte (no
  3178. alignment), though the value does not matter.
  3179.  
  3180. The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
  3181. qualifiers are:
  3182.  
  3183. \c           section .text code align=16
  3184. \c           section .data data align=4
  3185. \c           section .bss bss align=4
  3186.  
  3187. Any other section name is treated by default like \c{.text}.
  3188.  
  3189. \H{cofffmt} \i\c{coff}: \i{Common Object File Format}
  3190.  
  3191. The \c{coff} output type produces COFF object files suitable for
  3192. linking with the \i{DJGPP} linker.
  3193.  
  3194. \c{coff} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
  3195.  
  3196. The \c{coff} format supports the same extensions to the \c{SECTION}
  3197. directive as \c{win32} does, except that the \c{align} qualifier and
  3198. the \c{info} section type are not supported.
  3199.  
  3200. \H{elffmt} \i\c{elf}: \i{Linux ELF}\I{Executable and Linkable
  3201. Format}Object Files
  3202.  
  3203. The \c{elf} output format generates ELF32 (Executable and Linkable
  3204. Format) object files, as used by Linux. \c{elf} provides a default
  3205. output file-name extension of \c{.o}.
  3206.  
  3207. \S{elfsect} \c{elf} Extensions to the \c{SECTION}
  3208. Directive\I{SECTION, elf extensions to}
  3209.  
  3210. Like the \c{obj} format, \c{elf} allows you to specify additional
  3211. information on the \c{SECTION} directive line, to control the type
  3212. and properties of sections you declare. Section types and properties
  3213. are generated automatically by NASM for the \i{standard section
  3214. names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}, but may still be
  3215. overridden by these qualifiers.
  3216.  
  3217. The available qualifiers are:
  3218.  
  3219. \b \i\c{alloc} defines the section to be one which is loaded into
  3220. memory when the program is run. \i\c{noalloc} defines it to be one
  3221. which is not, such as an informational or comment section.
  3222.  
  3223. \b \i\c{exec} defines the section to be one which should have execute
  3224. permission when the program is run. \i\c{noexec} defines it as one
  3225. which should not.
  3226.  
  3227. \b \i\c{write} defines the section to be one which should be writable
  3228. when the program is run. \i\c{nowrite} defines it as one which should
  3229. not.
  3230.  
  3231. \b \i\c{progbits} defines the section to be one with explicit contents
  3232. stored in the object file: an ordinary code or data section, for
  3233. example, \i\c{nobits} defines the section to be one with no explicit
  3234. contents given, such as a BSS section.
  3235.  
  3236. \b \c{align=}, used with a trailing number as in \c{obj}, gives the
  3237. \I{section alignment, in elf}\I{alignment, in elf sections}alignment
  3238. requirements of the section.
  3239.  
  3240. The defaults assumed by NASM if you do not specify the above
  3241. qualifiers are:
  3242.  
  3243. \c           section .text progbits alloc   exec nowrite align=16
  3244. \c           section .data progbits alloc noexec   write align=4
  3245. \c           section .bss    nobits alloc noexec   write align=4
  3246. \c           section other progbits alloc noexec nowrite align=1
  3247.  
  3248. (Any section name other than \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss} is
  3249. treated by default like \c{other} in the above code.)
  3250.  
  3251. \S{elfwrt} \i{Position-Independent Code}\I{PIC}: \c{elf} Special
  3252. Symbols and \i\c{WRT}
  3253.  
  3254. The ELF specification contains enough features to allow
  3255. position-independent code (PIC) to be written, which makes \i{ELF
  3256. shared libraries} very flexible. However, it also means NASM has to
  3257. be able to generate a variety of strange relocation types in ELF
  3258. object files, if it is to be an assembler which can write PIC.
  3259.  
  3260. Since ELF does not support segment-base references, the \c{WRT}
  3261. operator is not used for its normal purpose; therefore NASM's
  3262. \c{elf} output format makes use of \c{WRT} for a different purpose,
  3263. namely the PIC-specific \I{relocations, PIC-specific}relocation
  3264. types.
  3265.  
  3266. \c{elf} defines five special symbols which you can use as the
  3267. right-hand side of the \c{WRT} operator to obtain PIC relocation
  3268. types. They are \i\c{..gotpc}, \i\c{..gotoff}, \i\c{..got},
  3269. \i\c{..plt} and \i\c{..sym}. Their functions are summarised here:
  3270.  
  3271. \b Referring to the symbol marking the global offset table base
  3272. using \c{wrt ..gotpc} will end up giving the distance from the
  3273. beginning of the current section to the global offset table.
  3274. (\i\c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_} is the standard symbol name used to
  3275. refer to the \i{GOT}.) So you would then need to add \i\c{$$} to the
  3276. result to get the real address of the GOT.
  3277.  
  3278. \b Referring to a location in one of your own sections using \c{wrt
  3279. ..gotoff} will give the distance from the beginning of the GOT to
  3280. the specified location, so that adding on the address of the GOT
  3281. would give the real address of the location you wanted.
  3282.  
  3283. \b Referring to an external or global symbol using \c{wrt ..got}
  3284. causes the linker to build an entry \e{in} the GOT containing the
  3285. address of the symbol, and the reference gives the distance from the
  3286. beginning of the GOT to the entry; so you can add on the address of
  3287. the GOT, load from the resulting address, and end up with the
  3288. address of the symbol.
  3289.  
  3290. \b Referring to a procedure name using \c{wrt ..plt} causes the
  3291. linker to build a \i{procedure linkage table} entry for the symbol,
  3292. and the reference gives the address of the \i{PLT} entry. You can
  3293. only use this in contexts which would generate a PC-relative
  3294. relocation normally (i.e. as the destination for \c{CALL} or
  3295. \c{JMP}), since ELF contains no relocation type to refer to PLT
  3296. entries absolutely.
  3297.  
  3298. \b Referring to a symbol name using \c{wrt ..sym} causes NASM to
  3299. write an ordinary relocation, but instead of making the relocation
  3300. relative to the start of the section and then adding on the offset
  3301. to the symbol, it will write a relocation record aimed directly at
  3302. the symbol in question. The distinction is a necessary one due to a
  3303. peculiarity of the dynamic linker.
  3304.  
  3305. A fuller explanation of how to use these relocation types to write
  3306. shared libraries entirely in NASM is given in \k{picdll}.
  3307.  
  3308. \S{elfglob} \c{elf} Extensions to the \c{GLOBAL} Directive\I{GLOBAL,
  3309. elf extensions to}\I{GLOBAL, aoutb extensions to}
  3310.  
  3311. ELF object files can contain more information about a global symbol
  3312. than just its address: they can contain the \I{symbol sizes,
  3313. specifying}\I{size, of symbols}size of the symbol and its \I{symbol
  3314. types, specifying}\I{type, of symbols}type as well. These are not
  3315. merely debugger conveniences, but are actually necessary when the
  3316. program being written is a \i{shared library}. NASM therefore
  3317. supports some extensions to the \c{GLOBAL} directive, allowing you
  3318. to specify these features.
  3319.  
  3320. You can specify whether a global variable is a function or a data
  3321. object by suffixing the name with a colon and the word
  3322. \i\c{function} or \i\c{data}. (\i\c{object} is a synonym for
  3323. \c{data}.) For example:
  3324.  
  3325. \c           global hashlookup:function, hashtable:data
  3326.  
  3327. exports the global symbol \c{hashlookup} as a function and
  3328. \c{hashtable} as a data object.
  3329.  
  3330. You can also specify the size of the data associated with the
  3331. symbol, as a numeric expression (which may involve labels, and even
  3332. forward references) after the type specifier. Like this:
  3333.  
  3334. \c           global hashtable:data (hashtable.end - hashtable)
  3335. \c hashtable:
  3336. \c           db this,that,theother  ; some data here
  3337. \c .end:
  3338.  
  3339. This makes NASM automatically calculate the length of the table and
  3340. place that information into the ELF symbol table.
  3341.  
  3342. Declaring the type and size of global symbols is necessary when
  3343. writing shared library code. For more information, see
  3344. \k{picglobal}.
  3345.  
  3346. \S{elfcomm} \c{elf} Extensions to the \c{COMMON} Directive\I{COMMON,
  3347. elf extensions to}
  3348.  
  3349. ELF also allows you to specify alignment requirements \I{common
  3350. variables, alignment in elf}\I{alignment, of elf common variables}on
  3351. common variables. This is done by putting a number (which must be a
  3352. power of two) after the name and size of the common variable,
  3353. separated (as usual) by a colon. For example, an array of
  3354. doublewords would benefit from 4-byte alignment:
  3355.  
  3356. \c           common dwordarray 128:4
  3357.  
  3358. This declares the total size of the array to be 128 bytes, and
  3359. requires that it be aligned on a 4-byte boundary.
  3360.  
  3361. \H{aoutfmt} \i\c{aout}: Linux \I{a.out, Linux version}\c{a.out} Object Files
  3362.  
  3363. The \c{aout} format generates \c{a.out} object files, in the form
  3364. used by early Linux systems. (These differ from other \c{a.out}
  3365. object files in that the magic number in the first four bytes of the
  3366. file is different. Also, some implementations of \c{a.out}, for
  3367. example NetBSD's, support position-independent code, which Linux's
  3368. implementation doesn't.)
  3369.  
  3370. \c{a.out} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
  3371.  
  3372. \c{a.out} is a very simple object format. It supports no special
  3373. directives, no special symbols, no use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no
  3374. extensions to any standard directives. It supports only the three
  3375. \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
  3376.  
  3377. \H{aoutfmt} \i\c{aoutb}: \i{NetBSD}/\i{FreeBSD}/\i{OpenBSD}
  3378. \I{a.out, BSD version}\c{a.out} Object Files
  3379.  
  3380. The \c{aoutb} format generates \c{a.out} object files, in the form
  3381. used by the various free BSD Unix clones, NetBSD, FreeBSD and
  3382. OpenBSD. For simple object files, this object format is exactly the
  3383. same as \c{aout} except for the magic number in the first four bytes
  3384. of the file. However, the \c{aoutb} format supports
  3385. \I{PIC}\i{position-independent code} in the same way as the \c{elf}
  3386. format, so you can use it to write BSD \i{shared libraries}.
  3387.  
  3388. \c{aoutb} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
  3389.  
  3390. \c{aoutb} supports no special directives, no special symbols, and
  3391. only the three \i{standard section names} \i\c{.text}, \i\c{.data}
  3392. and \i\c{.bss}. However, it also supports the same use of \i\c{WRT} as
  3393. \c{elf} does, to provide position-independent code relocation types.
  3394. See \k{elfwrt} for full documentation of this feature.
  3395.  
  3396. \c{aoutb} also supports the same extensions to the \c{GLOBAL}
  3397. directive as \c{elf} does: see \k{elfglob} for documentation of
  3398. this.
  3399.  
  3400. \H{as86fmt} \c{as86}: Linux \i\c{as86} Object Files
  3401.  
  3402. The Linux 16-bit assembler \c{as86} has its own non-standard object
  3403. file format. Although its companion linker \i\c{ld86} produces
  3404. something close to ordinary \c{a.out} binaries as output, the object
  3405. file format used to communicate between \c{as86} and \c{ld86} is not
  3406. itself \c{a.out}.
  3407.  
  3408. NASM supports this format, just in case it is useful, as \c{as86}.
  3409. \c{as86} provides a default output file-name extension of \c{.o}.
  3410.  
  3411. \c{as86} is a very simple object format (from the NASM user's point
  3412. of view). It supports no special directives, no special symbols, no
  3413. use of \c{SEG} or \c{WRT}, and no extensions to any standard
  3414. directives. It supports only the three \i{standard section names}
  3415. \i\c{.text}, \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
  3416.  
  3417. \H{rdffmt} \I{RDOFF}\i\c{rdf}: \i{Relocatable Dynamic Object File
  3418. Format}
  3419.  
  3420. The \c{rdf} output format produces RDOFF object files. RDOFF
  3421. (Relocatable Dynamic Object File Format) is a home-grown object-file
  3422. format, designed alongside NASM itself and reflecting in its file
  3423. format the internal structure of the assembler.
  3424.  
  3425. RDOFF is not used by any well-known operating systems. Those writing
  3426. their own systems, however, may well wish to use RDOFF as their
  3427. object format, on the grounds that it is designed primarily for
  3428. simplicity and contains very little file-header bureaucracy.
  3429.  
  3430. The Unix NASM archive, and the DOS archive which includes sources,
  3431. both contain an \I{rdoff subdirectory}\c{rdoff} subdirectory holding
  3432. a set of RDOFF utilities: an RDF linker, an RDF static-library
  3433. manager, an RDF file dump utility, and a program which will load and
  3434. execute an RDF executable under Linux.
  3435.  
  3436. \c{rdf} supports only the \i{standard section names} \i\c{.text},
  3437. \i\c{.data} and \i\c{.bss}.
  3438.  
  3439. \S{rdflib} Requiring a Library: The \i\c{LIBRARY} Directive
  3440.  
  3441. RDOFF contains a mechanism for an object file to demand a given
  3442. library to be linked to the module, either at load time or run time.
  3443. This is done by the \c{LIBRARY} directive, which takes one argument
  3444. which is the name of the module:
  3445.  
  3446. \c           library mylib.rdl
  3447.  
  3448. \H{dbgfmt} \i\c{dbg}: Debugging Format
  3449.  
  3450. The \c{dbg} output format is not built into NASM in the default
  3451. configuration. If you are building your own NASM executable from the
  3452. sources, you can define \i\c{OF_DBG} in \c{outform.h} or on the
  3453. compiler command line, and obtain the \c{dbg} output format.
  3454.  
  3455. The \c{dbg} format does not output an object file as such; instead,
  3456. it outputs a text file which contains a complete list of all the
  3457. transactions between the main body of NASM and the output-format
  3458. back end module. It is primarily intended to aid people who want to
  3459. write their own output drivers, so that they can get a clearer idea
  3460. of the various requests the main program makes of the output driver,
  3461. and in what order they happen.
  3462.  
  3463. For simple files, one can easily use the \c{dbg} format like this:
  3464.  
  3465. \c nasm -f dbg filename.asm
  3466.  
  3467. which will generate a diagnostic file called \c{filename.dbg}.
  3468. However, this will not work well on files which were designed for a
  3469. different object format, because each object format defines its own
  3470. macros (usually user-level forms of directives), and those macros
  3471. will not be defined in the \c{dbg} format. Therefore it can be
  3472. useful to run NASM twice, in order to do the preprocessing with the
  3473. native object format selected:
  3474.  
  3475. \c nasm -e -f rdf -o rdfprog.i rdfprog.asm
  3476. \c nasm -a -f dbg rdfprog.i
  3477.  
  3478. This preprocesses \c{rdfprog.asm} into \c{rdfprog.i}, keeping the
  3479. \c{rdf} object format selected in order to make sure RDF special
  3480. directives are converted into primitive form correctly. Then the
  3481. preprocessed source is fed through the \c{dbg} format to generate
  3482. the final diagnostic output.
  3483.  
  3484. This workaround will still typically not work for programs intended
  3485. for \c{obj} format, because the \c{obj} \c{SEGMENT} and \c{GROUP}
  3486. directives have side effects of defining the segment and group names
  3487. as symbols; \c{dbg} will not do this, so the program will not
  3488. assemble. You will have to work around that by defining the symbols
  3489. yourself (using \c{EXTERN}, for example) if you really need to get a
  3490. \c{dbg} trace of an \c{obj}-specific source file.
  3491.  
  3492. \c{dbg} accepts any section name and any directives at all, and logs
  3493. them all to its output file.
  3494.  
  3495. \C{16bit} Writing 16-bit Code (DOS, Windows 3/3.1)
  3496.  
  3497. This chapter attempts to cover some of the common issues encountered
  3498. when writing 16-bit code to run under MS-DOS or Windows 3.x. It
  3499. covers how to link programs to produce \c{.EXE} or \c{.COM} files,
  3500. how to write \c{.SYS} device drivers, and how to interface assembly
  3501. language code with 16-bit C compilers and with Borland Pascal.
  3502.  
  3503. \H{exefiles} Producing \i\c{.EXE} Files
  3504.  
  3505. Any large program written under DOS needs to be built as a \c{.EXE}
  3506. file: only \c{.EXE} files have the necessary internal structure
  3507. required to span more than one 64K segment. \i{Windows} programs,
  3508. also, have to be built as \c{.EXE} files, since Windows does not
  3509. support the \c{.COM} format.
  3510.  
  3511. In general, you generate \c{.EXE} files by using the \c{obj} output
  3512. format to produce one or more \i\c{.OBJ} files, and then linking
  3513. them together using a linker. However, NASM also supports the direct
  3514. generation of simple DOS \c{.EXE} files using the \c{bin} output
  3515. format (by using \c{DB} and \c{DW} to construct the \c{.EXE} file
  3516. header), and a macro package is supplied to do this. Thanks to
  3517. Yann Guidon for contributing the code for this.
  3518.  
  3519. NASM may also support \c{.EXE} natively as another output format in
  3520. future releases.
  3521.  
  3522. \S{objexe} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.EXE} Files
  3523.  
  3524. This section describes the usual method of generating \c{.EXE} files
  3525. by linking \c{.OBJ} files together.
  3526.  
  3527. Most 16-bit programming language packages come with a suitable
  3528. linker; if you have none of these, there is a free linker called
  3529. \i{VAL}\I{linker, free}, available in \c{LZH} archive format from
  3530. \W{ftp://x2ftp.oulu.fi/pub/msdos/programming/lang/}\i\c{x2ftp.oulu.fi}.
  3531. An LZH archiver can be found at
  3532. \W{ftp://ftp.simtel.net/pub/simtelnet/msdos/arcers}\i\c{ftp.simtel.net}.
  3533. There is another `free' linker (though this one doesn't come with
  3534. sources) called \i{FREELINK}, available from
  3535. \W{http://www.pcorner.com/tpc/old/3-101.html}\i\c{www.pcorner.com}.
  3536. A third, \i\c{djlink}, written by DJ Delorie, is available at
  3537. \W{http://www.delorie.com/djgpp/16bit/djlink/}\i\c{www.delorie.com}.
  3538.  
  3539. When linking several \c{.OBJ} files into a \c{.EXE} file, you should
  3540. ensure that exactly one of them has a start point defined (using the
  3541. \I{program entry point}\i\c{..start} special symbol defined by the
  3542. \c{obj} format: see \k{dotdotstart}). If no module defines a start
  3543. point, the linker will not know what value to give the entry-point
  3544. field in the output file header; if more than one defines a start
  3545. point, the linker will not know \e{which} value to use.
  3546.  
  3547. An example of a NASM source file which can be assembled to a
  3548. \c{.OBJ} file and linked on its own to a \c{.EXE} is given here. It
  3549. demonstrates the basic principles of defining a stack, initialising
  3550. the segment registers, and declaring a start point. This file is
  3551. also provided in the \I{test subdirectory}\c{test} subdirectory of
  3552. the NASM archives, under the name \c{objexe.asm}.
  3553.  
  3554. \c           segment code
  3555. \c 
  3556. \c ..start:  mov ax,data
  3557. \c           mov ds,ax
  3558. \c           mov ax,stack
  3559. \c           mov ss,ax
  3560. \c           mov sp,stacktop
  3561.  
  3562. This initial piece of code sets up \c{DS} to point to the data
  3563. segment, and initialises \c{SS} and \c{SP} to point to the top of
  3564. the provided stack. Notice that interrupts are implicitly disabled
  3565. for one instruction after a move into \c{SS}, precisely for this
  3566. situation, so that there's no chance of an interrupt occurring
  3567. between the loads of \c{SS} and \c{SP} and not having a stack to
  3568. execute on.
  3569.  
  3570. Note also that the special symbol \c{..start} is defined at the
  3571. beginning of this code, which means that will be the entry point
  3572. into the resulting executable file.
  3573.  
  3574. \c           mov dx,hello
  3575. \c           mov ah,9
  3576. \c           int 0x21
  3577.  
  3578. The above is the main program: load \c{DS:DX} with a pointer to the
  3579. greeting message (\c{hello} is implicitly relative to the segment
  3580. \c{data}, which was loaded into \c{DS} in the setup code, so the
  3581. full pointer is valid), and call the DOS print-string function.
  3582.  
  3583. \c           mov ax,0x4c00
  3584. \c           int 0x21
  3585.  
  3586. This terminates the program using another DOS system call.
  3587.  
  3588. \c           segment data
  3589. \c hello:    db 'hello, world', 13, 10, '$'
  3590.  
  3591. The data segment contains the string we want to display.
  3592.  
  3593. \c           segment stack stack
  3594. \c           resb 64
  3595. \c stacktop:
  3596.  
  3597. The above code declares a stack segment containing 64 bytes of
  3598. uninitialised stack space, and points \c{stacktop} at the top of it.
  3599. The directive \c{segment stack stack} defines a segment \e{called}
  3600. \c{stack}, and also of \e{type} \c{STACK}. The latter is not
  3601. necessary to the correct running of the program, but linkers are
  3602. likely to issue warnings or errors if your program has no segment of
  3603. type \c{STACK}.
  3604.  
  3605. The above file, when assembled into a \c{.OBJ} file, will link on
  3606. its own to a valid \c{.EXE} file, which when run will print `hello,
  3607. world' and then exit.
  3608.  
  3609. \S{binexe} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.EXE} Files
  3610.  
  3611. The \c{.EXE} file format is simple enough that it's possible to
  3612. build a \c{.EXE} file by writing a pure-binary program and sticking
  3613. a 32-byte header on the front. This header is simple enough that it
  3614. can be generated using \c{DB} and \c{DW} commands by NASM itself, so
  3615. that you can use the \c{bin} output format to directly generate
  3616. \c{.EXE} files.
  3617.  
  3618. Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
  3619. subdirectory, is a file \i\c{exebin.mac} of macros. It defines three
  3620. macros: \i\c{EXE_begin}, \i\c{EXE_stack} and \i\c{EXE_end}.
  3621.  
  3622. To produce a \c{.EXE} file using this method, you should start by
  3623. using \c{%include} to load the \c{exebin.mac} macro package into
  3624. your source file. You should then issue the \c{EXE_begin} macro call
  3625. (which takes no arguments) to generate the file header data. Then
  3626. write code as normal for the \c{bin} format - you can use all three
  3627. standard sections \c{.text}, \c{.data} and \c{.bss}. At the end of
  3628. the file you should call the \c{EXE_end} macro (again, no arguments),
  3629. which defines some symbols to mark section sizes, and these symbols
  3630. are referred to in the header code generated by \c{EXE_begin}.
  3631.  
  3632. In this model, the code you end up writing starts at \c{0x100}, just
  3633. like a \c{.COM} file - in fact, if you strip off the 32-byte header
  3634. from the resulting \c{.EXE} file, you will have a valid \c{.COM}
  3635. program. All the segment bases are the same, so you are limited to a
  3636. 64K program, again just like a \c{.COM} file. Note that an \c{ORG}
  3637. directive is issued by the \c{EXE_begin} macro, so you should not
  3638. explicitly issue one of your own.
  3639.  
  3640. You can't directly refer to your segment base value, unfortunately,
  3641. since this would require a relocation in the header, and things
  3642. would get a lot more complicated. So you should get your segment
  3643. base by copying it out of \c{CS} instead.
  3644.  
  3645. On entry to your \c{.EXE} file, \c{SS:SP} are already set up to
  3646. point to the top of a 2Kb stack. You can adjust the default stack
  3647. size of 2Kb by calling the \c{EXE_stack} macro. For example, to
  3648. change the stack size of your program to 64 bytes, you would call
  3649. \c{EXE_stack 64}.
  3650.  
  3651. A sample program which generates a \c{.EXE} file in this way is
  3652. given in the \c{test} subdirectory of the NASM archive, as
  3653. \c{binexe.asm}.
  3654.  
  3655. \H{comfiles} Producing \i\c{.COM} Files
  3656.  
  3657. While large DOS programs must be written as \c{.EXE} files, small
  3658. ones are often better written as \c{.COM} files. \c{.COM} files are
  3659. pure binary, and therefore most easily produced using the \c{bin}
  3660. output format.
  3661.  
  3662. \S{combinfmt} Using the \c{bin} Format To Generate \c{.COM} Files
  3663.  
  3664. \c{.COM} files expect to be loaded at offset \c{100h} into their
  3665. segment (though the segment may change). Execution then begins at
  3666. \I\c{ORG}\c{100h}, i.e. right at the start of the program. So to
  3667. write a \c{.COM} program, you would create a source file looking
  3668. like
  3669.  
  3670. \c           org 100h
  3671. \c           section .text
  3672. \c start:    ; put your code here
  3673. \c           section .data
  3674. \c           ; put data items here
  3675. \c           section .bss
  3676. \c           ; put uninitialised data here
  3677.  
  3678. The \c{bin} format puts the \c{.text} section first in the file, so
  3679. you can declare data or BSS items before beginning to write code if
  3680. you want to and the code will still end up at the front of the file
  3681. where it belongs.
  3682.  
  3683. The BSS (uninitialised data) section does not take up space in the
  3684. \c{.COM} file itself: instead, addresses of BSS items are resolved
  3685. to point at space beyond the end of the file, on the grounds that
  3686. this will be free memory when the program is run. Therefore you
  3687. should not rely on your BSS being initialised to all zeros when you
  3688. run.
  3689.  
  3690. To assemble the above program, you should use a command line like
  3691.  
  3692. \c nasm myprog.asm -fbin -o myprog.com
  3693.  
  3694. The \c{bin} format would produce a file called \c{myprog} if no
  3695. explicit output file name were specified, so you have to override it
  3696. and give the desired file name.
  3697.  
  3698. \S{comobjfmt} Using the \c{obj} Format To Generate \c{.COM} Files
  3699.  
  3700. If you are writing a \c{.COM} program as more than one module, you
  3701. may wish to assemble several \c{.OBJ} files and link them together
  3702. into a \c{.COM} program. You can do this, provided you have a linker
  3703. capable of outputting \c{.COM} files directly (\i{TLINK} does this),
  3704. or alternatively a converter program such as \i\c{EXE2BIN} to
  3705. transform the \c{.EXE} file output from the linker into a \c{.COM}
  3706. file.
  3707.  
  3708. If you do this, you need to take care of several things:
  3709.  
  3710. \b The first object file containing code should start its code
  3711. segment with a line like \c{RESB 100h}. This is to ensure that the
  3712. code begins at offset \c{100h} relative to the beginning of the code
  3713. segment, so that the linker or converter program does not have to
  3714. adjust address references within the file when generating the
  3715. \c{.COM} file. Other assemblers use an \i\c{ORG} directive for this
  3716. purpose, but \c{ORG} in NASM is a format-specific directive to the
  3717. \c{bin} output format, and does not mean the same thing as it does
  3718. in MASM-compatible assemblers.
  3719.  
  3720. \b You don't need to define a stack segment.
  3721.  
  3722. \b All your segments should be in the same group, so that every time
  3723. your code or data references a symbol offset, all offsets are
  3724. relative to the same segment base. This is because, when a \c{.COM}
  3725. file is loaded, all the segment registers contain the same value.
  3726.  
  3727. \H{sysfiles} Producing \i\c{.SYS} Files
  3728.  
  3729. \i{MS-DOS device drivers} - \c{.SYS} files - are pure binary files,
  3730. similar to \c{.COM} files, except that they start at origin zero
  3731. rather than \c{100h}. Therefore, if you are writing a device driver
  3732. using the \c{bin} format, you do not need the \c{ORG} directive,
  3733. since the default origin for \c{bin} is zero. Similarly, if you are
  3734. using \c{obj}, you do not need the \c{RESB 100h} at the start of
  3735. your code segment.
  3736.  
  3737. \c{.SYS} files start with a header structure, containing pointers to
  3738. the various routines inside the driver which do the work. This
  3739. structure should be defined at the start of the code segment, even
  3740. though it is not actually code.
  3741.  
  3742. For more information on the format of \c{.SYS} files, and the data
  3743. which has to go in the header structure, a list of books is given in
  3744. the Frequently Asked Questions list for the newsgroup
  3745. \W{news:comp.os.msdos.programmer}\i\c{comp.os.msdos.programmer}.
  3746.  
  3747. \H{16c} Interfacing to 16-bit C Programs
  3748.  
  3749. This section covers the basics of writing assembly routines that
  3750. call, or are called from, C programs. To do this, you would
  3751. typically write an assembly module as a \c{.OBJ} file, and link it
  3752. with your C modules to produce a \i{mixed-language program}.
  3753.  
  3754. \S{16cunder} External Symbol Names
  3755.  
  3756. \I{C symbol names}\I{underscore, in C symbols}C compilers have the
  3757. convention that the names of all global symbols (functions or data)
  3758. they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
  3759. appears in the C program. So, for example, the function a C
  3760. programmer thinks of as \c{printf} appears to an assembly language
  3761. programmer as \c{_printf}. This means that in your assembly
  3762. programs, you can define symbols without a leading underscore, and
  3763. not have to worry about name clashes with C symbols.
  3764.  
  3765. If you find the underscores inconvenient, you can define macros to
  3766. replace the \c{GLOBAL} and \c{EXTERN} directives as follows:
  3767.  
  3768. \c %macro cglobal 1
  3769. \c           global _%1
  3770. \c %define %1 _%1
  3771. \c %endmacro
  3772.  
  3773. \c %macro cextern 1
  3774. \c           extern _%1
  3775. \c %define %1 _%1
  3776. \c %endmacro
  3777.  
  3778. (These forms of the macros only take one argument at a time; a
  3779. \c{%rep} construct could solve this.)
  3780.  
  3781. If you then declare an external like this:
  3782.  
  3783. \c           cextern printf
  3784.  
  3785. then the macro will expand it as
  3786.  
  3787. \c           extern _printf
  3788. \c %define printf _printf
  3789.  
  3790. Thereafter, you can reference \c{printf} as if it was a symbol, and
  3791. the preprocessor will put the leading underscore on where necessary.
  3792.  
  3793. The \c{cglobal} macro works similarly. You must use \c{cglobal}
  3794. before defining the symbol in question, but you would have had to do
  3795. that anyway if you used \c{GLOBAL}.
  3796.  
  3797. \S{16cmodels} \i{Memory Models}
  3798.  
  3799. NASM contains no mechanism to support the various C memory models
  3800. directly; you have to keep track yourself of which one you are
  3801. writing for. This means you have to keep track of the following
  3802. things:
  3803.  
  3804. \b In models using a single code segment (tiny, small and compact),
  3805. functions are near. This means that function pointers, when stored
  3806. in data segments or pushed on the stack as function arguments, are
  3807. 16 bits long and contain only an offset field (the \c{CS} register
  3808. never changes its value, and always gives the segment part of the
  3809. full function address), and that functions are called using ordinary
  3810. near \c{CALL} instructions and return using \c{RETN} (which, in
  3811. NASM, is synonymous with \c{RET} anyway). This means both that you
  3812. should write your own routines to return with \c{RETN}, and that you
  3813. should call external C routines with near \c{CALL} instructions.
  3814.  
  3815. \b In models using more than one code segment (medium, large and
  3816. huge), functions are far. This means that function pointers are 32
  3817. bits long (consisting of a 16-bit offset followed by a 16-bit
  3818. segment), and that functions are called using \c{CALL FAR} (or
  3819. \c{CALL seg:offset}) and return using \c{RETF}. Again, you should
  3820. therefore write your own routines to return with \c{RETF} and use
  3821. \c{CALL FAR} to call external routines.
  3822.  
  3823. \b In models using a single data segment (tiny, small and medium),
  3824. data pointers are 16 bits long, containing only an offset field (the
  3825. \c{DS} register doesn't change its value, and always gives the
  3826. segment part of the full data item address).
  3827.  
  3828. \b In models using more than one data segment (compact, large and
  3829. huge), data pointers are 32 bits long, consisting of a 16-bit offset
  3830. followed by a 16-bit segment. You should still be careful not to
  3831. modify \c{DS} in your routines without restoring it afterwards, but
  3832. \c{ES} is free for you to use to access the contents of 32-bit data
  3833. pointers you are passed.
  3834.  
  3835. \b The huge memory model allows single data items to exceed 64K in
  3836. size. In all other memory models, you can access the whole of a data
  3837. item just by doing arithmetic on the offset field of the pointer you
  3838. are given, whether a segment field is present or not; in huge model,
  3839. you have to be more careful of your pointer arithmetic.
  3840.  
  3841. \b In most memory models, there is a \e{default} data segment, whose
  3842. segment address is kept in \c{DS} throughout the program. This data
  3843. segment is typically the same segment as the stack, kept in \c{SS},
  3844. so that functions' local variables (which are stored on the stack)
  3845. and global data items can both be accessed easily without changing
  3846. \c{DS}. Particularly large data items are typically stored in other
  3847. segments. However, some memory models (though not the standard
  3848. ones, usually) allow the assumption that \c{SS} and \c{DS} hold the
  3849. same value to be removed. Be careful about functions' local
  3850. variables in this latter case.
  3851.  
  3852. In models with a single code segment, the segment is called
  3853. \i\c{_TEXT}, so your code segment must also go by this name in order
  3854. to be linked into the same place as the main code segment. In models
  3855. with a single data segment, or with a default data segment, it is
  3856. called \i\c{_DATA}.
  3857.  
  3858. \S{16cfunc} Function Definitions and Function Calls
  3859.  
  3860. \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention} in
  3861. 16-bit programs is as follows. In the following description, the
  3862. words \e{caller} and \e{callee} are used to denote the function
  3863. doing the calling and the function which gets called.
  3864.  
  3865. \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
  3866. after another, in reverse order (right to left, so that the first
  3867. argument specified to the function is pushed last).
  3868.  
  3869. \b The caller then executes a \c{CALL} instruction to pass control
  3870. to the callee. This \c{CALL} is either near or far depending on the
  3871. memory model.
  3872.  
  3873. \b The callee receives control, and typically (although this is not
  3874. actually necessary, in functions which do not need to access their
  3875. parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
  3876. be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
  3877. the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
  3878. of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
  3879. any C function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as
  3880. a \i\e{frame pointer}, must push the previous value first.
  3881.  
  3882. \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
  3883. The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
  3884. pushed; the next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
  3885. return address, pushed implicitly by \c{CALL}. In a small-model
  3886. (near) function, the parameters start after that, at \c{[BP+4]}; in
  3887. a large-model (far) function, the segment part of the return address
  3888. lives at \c{[BP+4]}, and the parameters begin at \c{[BP+6]}. The
  3889. leftmost parameter of the function, since it was pushed last, is
  3890. accessible at this offset from \c{BP}; the others follow, at
  3891. successively greater offsets. Thus, in a function such as \c{printf}
  3892. which takes a variable number of parameters, the pushing of the
  3893. parameters in reverse order means that the function knows where to
  3894. find its first parameter, which tells it the number and type of the
  3895. remaining ones.
  3896.  
  3897. \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
  3898. allocate space on the stack for local variables, which will then be
  3899. accessible at negative offsets from \c{BP}.
  3900.  
  3901. \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
  3902. leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
  3903. of the value. Floating-point results are sometimes (depending on the
  3904. compiler) returned in \c{ST0}.
  3905.  
  3906. \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
  3907. \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
  3908. value of \c{BP}, and returns via \c{RETN} or \c{RETF} depending on
  3909. memory model.
  3910.  
  3911. \b When the caller regains control from the callee, the function
  3912. parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
  3913. constant to \c{SP} to remove them (instead of executing a number of
  3914. slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
  3915. called with the wrong number of parameters due to a prototype
  3916. mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
  3917. the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
  3918. removing.
  3919.  
  3920. It is instructive to compare this calling convention with that for
  3921. Pascal programs (described in \k{16bpfunc}). Pascal has a simpler
  3922. convention, since no functions have variable numbers of parameters.
  3923. Therefore the callee knows how many parameters it should have been
  3924. passed, and is able to deallocate them from the stack itself by
  3925. passing an immediate argument to the \c{RET} or \c{RETF}
  3926. instruction, so the caller does not have to do it. Also, the
  3927. parameters are pushed in left-to-right order, not right-to-left,
  3928. which means that a compiler can give better guarantees about
  3929. sequence points without performance suffering.
  3930.  
  3931. Thus, you would define a function in C style in the following way.
  3932. The following example is for small model:
  3933.  
  3934. \c           global _myfunc
  3935. \c _myfunc:  push bp
  3936. \c           mov bp,sp
  3937. \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
  3938. \c           mov bx,[bp+4]          ; first parameter to function
  3939. \c           ; some more code
  3940. \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
  3941. \c           pop bp
  3942. \c           ret
  3943.  
  3944. For a large-model function, you would replace \c{RET} by \c{RETF},
  3945. and look for the first parameter at \c{[BP+6]} instead of
  3946. \c{[BP+4]}. Of course, if one of the parameters is a pointer, then
  3947. the offsets of \e{subsequent} parameters will change depending on
  3948. the memory model as well: far pointers take up four bytes on the
  3949. stack when passed as a parameter, whereas near pointers take up two.
  3950.  
  3951. At the other end of the process, to call a C function from your
  3952. assembly code, you would do something like this:
  3953.  
  3954. \c           extern _printf
  3955. \c           ; and then, further down...
  3956. \c           push word [myint]      ; one of my integer variables
  3957. \c           push word mystring     ; pointer into my data segment
  3958. \c           call _printf
  3959. \c           add sp,byte 4          ; `byte' saves space
  3960. \c           ; then those data items...
  3961. \c           segment _DATA
  3962. \c myint     dw 1234
  3963. \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
  3964.  
  3965. This piece of code is the small-model assembly equivalent of the C
  3966. code
  3967.  
  3968. \c     int myint = 1234;
  3969. \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
  3970.  
  3971. In large model, the function-call code might look more like this. In
  3972. this example, it is assumed that \c{DS} already holds the segment
  3973. base of the segment \c{_DATA}. If not, you would have to initialise
  3974. it first.
  3975.  
  3976. \c           push word [myint]
  3977. \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
  3978. \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
  3979. \c           call far _printf
  3980. \c           add sp,byte 6
  3981.  
  3982. The integer value still takes up one word on the stack, since large
  3983. model does not affect the size of the \c{int} data type. The first
  3984. argument (pushed last) to \c{printf}, however, is a data pointer,
  3985. and therefore has to contain a segment and offset part. The segment
  3986. should be stored second in memory, and therefore must be pushed
  3987. first. (Of course, \c{PUSH DS} would have been a shorter instruction
  3988. than \c{PUSH WORD SEG mystring}, if \c{DS} was set up as the above
  3989. example assumed.) Then the actual call becomes a far call, since
  3990. functions expect far calls in large model; and \c{SP} has to be
  3991. increased by 6 rather than 4 afterwards to make up for the extra
  3992. word of parameters.
  3993.  
  3994. \S{16cdata} Accessing Data Items
  3995.  
  3996. To get at the contents of C variables, or to declare variables which
  3997. C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
  3998. \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
  3999. in \k{16cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
  4000. accessed from assembler as
  4001.  
  4002. \c           extern _i
  4003. \c           mov ax,[_i]
  4004.  
  4005. And to declare your own integer variable which C programs can access
  4006. as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
  4007. the \c{_DATA} segment, if necessary):
  4008.  
  4009. \c           global _j
  4010. \c _j        dw 0
  4011.  
  4012. To access a C array, you need to know the size of the components of
  4013. the array. For example, \c{int} variables are two bytes long, so if
  4014. a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
  4015. \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+6]}. (The byte offset 6 is obtained
  4016. by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
  4017. element, 2.) The sizes of the C base types in 16-bit compilers are:
  4018. 1 for \c{char}, 2 for \c{short} and \c{int}, 4 for \c{long} and
  4019. \c{float}, and 8 for \c{double}.
  4020.  
  4021. To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
  4022. the base of the structure to the field you are interested in. You
  4023. can either do this by converting the C structure definition into a
  4024. NASM structure definition (using \i\c{STRUC}), or by calculating the
  4025. one offset and using just that.
  4026.  
  4027. To do either of these, you should read your C compiler's manual to
  4028. find out how it organises data structures. NASM gives no special
  4029. alignment to structure members in its own \c{STRUC} macro, so you
  4030. have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
  4031. Typically, you might find that a structure like
  4032.  
  4033. \c struct {
  4034. \c     char c;
  4035. \c     int i;
  4036. \c } foo;
  4037.  
  4038. might be four bytes long rather than three, since the \c{int} field
  4039. would be aligned to a two-byte boundary. However, this sort of
  4040. feature tends to be a configurable option in the C compiler, either
  4041. using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
  4042. out how your own compiler does it.
  4043.  
  4044. \S{16cmacro} \i\c{c16.mac}: Helper Macros for the 16-bit C Interface
  4045.  
  4046. Included in the NASM archives, in the \I{misc subdirectory}\c{misc}
  4047. directory, is a file \c{c16.mac} of macros. It defines three macros:
  4048. \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
  4049. used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
  4050. the work involved in keeping track of the calling convention.
  4051.  
  4052. An example of an assembly function using the macro set is given
  4053. here:
  4054.  
  4055. \c           proc _nearproc
  4056. \c %$i       arg
  4057. \c %$j       arg
  4058. \c           mov ax,[bp + %$i]
  4059. \c           mov bx,[bp + %$j]
  4060. \c           add ax,[bx]
  4061. \c           endproc
  4062.  
  4063. This defines \c{_nearproc} to be a procedure taking two arguments,
  4064. the first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
  4065. integer. It returns \c{i + *j}.
  4066.  
  4067. Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
  4068. expansion, and since the label before the macro call gets prepended
  4069. to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
  4070. \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
  4071. used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
  4072. by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
  4073. in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
  4074.  
  4075. The macro set produces code for near functions (tiny, small and
  4076. compact-model code) by default. You can have it generate far
  4077. functions (medium, large and huge-model code) by means of coding
  4078. \I\c{FARCODE}\c{%define FARCODE}. This changes the kind of return
  4079. instruction generated by \c{endproc}, and also changes the starting
  4080. point for the argument offsets. The macro set contains no intrinsic
  4081. dependency on whether data pointers are far or not.
  4082.  
  4083. \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
  4084. argument. If no size is given, 2 is assumed, since it is likely that
  4085. many function parameters will be of type \c{int}.
  4086.  
  4087. The large-model equivalent of the above function would look like this:
  4088.  
  4089. \c %define FARCODE
  4090. \c           proc _farproc
  4091. \c %$i       arg
  4092. \c %$j       arg 4
  4093. \c           mov ax,[bp + %$i]
  4094. \c           mov bx,[bp + %$j]
  4095. \c           mov es,[bp + %$j + 2]
  4096. \c           add ax,[bx]
  4097. \c           endproc
  4098.  
  4099. This makes use of the argument to the \c{arg} macro to define a
  4100. parameter of size 4, because \c{j} is now a far pointer. When we
  4101. load from \c{j}, we must load a segment and an offset.
  4102.  
  4103. \H{16bp} Interfacing to \i{Borland Pascal} Programs
  4104.  
  4105. Interfacing to Borland Pascal programs is similar in concept to
  4106. interfacing to 16-bit C programs. The differences are:
  4107.  
  4108. \b The leading underscore required for interfacing to C programs is
  4109. not required for Pascal.
  4110.  
  4111. \b The memory model is always large: functions are far, data
  4112. pointers are far, and no data item can be more than 64K long.
  4113. (Actually, some functions are near, but only those functions that
  4114. are local to a Pascal unit and never called from outside it. All
  4115. assembly functions that Pascal calls, and all Pascal functions that
  4116. assembly routines are able to call, are far.) However, all static
  4117. data declared in a Pascal program goes into the default data
  4118. segment, which is the one whose segment address will be in \c{DS}
  4119. when control is passed to your assembly code. The only things that
  4120. do not live in the default data segment are local variables (they
  4121. live in the stack segment) and dynamically allocated variables. All
  4122. data \e{pointers}, however, are far.
  4123.  
  4124. \b The function calling convention is different - described below.
  4125.  
  4126. \b Some data types, such as strings, are stored differently.
  4127.  
  4128. \b There are restrictions on the segment names you are allowed to
  4129. use - Borland Pascal will ignore code or data declared in a segment
  4130. it doesn't like the name of. The restrictions are described below.
  4131.  
  4132. \S{16bpfunc} The Pascal Calling Convention
  4133.  
  4134. \I{functions, Pascal calling convention}\I{Pascal calling
  4135. convention}The 16-bit Pascal calling convention is as follows. In
  4136. the following description, the words \e{caller} and \e{callee} are
  4137. used to denote the function doing the calling and the function which
  4138. gets called.
  4139.  
  4140. \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
  4141. after another, in normal order (left to right, so that the first
  4142. argument specified to the function is pushed first).
  4143.  
  4144. \b The caller then executes a far \c{CALL} instruction to pass
  4145. control to the callee.
  4146.  
  4147. \b The callee receives control, and typically (although this is not
  4148. actually necessary, in functions which do not need to access their
  4149. parameters) starts by saving the value of \c{SP} in \c{BP} so as to
  4150. be able to use \c{BP} as a base pointer to find its parameters on
  4151. the stack. However, the caller was probably doing this too, so part
  4152. of the calling convention states that \c{BP} must be preserved by
  4153. any function. Hence the callee, if it is going to set up \c{BP} as a
  4154. \i{frame pointer}, must push the previous value first.
  4155.  
  4156. \b The callee may then access its parameters relative to \c{BP}.
  4157. The word at \c{[BP]} holds the previous value of \c{BP} as it was
  4158. pushed. The next word, at \c{[BP+2]}, holds the offset part of the
  4159. return address, and the next one at \c{[BP+4]} the segment part. The
  4160. parameters begin at \c{[BP+6]}. The rightmost parameter of the
  4161. function, since it was pushed last, is accessible at this offset
  4162. from \c{BP}; the others follow, at successively greater offsets.
  4163.  
  4164. \b The callee may also wish to decrease \c{SP} further, so as to
  4165. allocate space on the stack for local variables, which will then be
  4166. accessible at negative offsets from \c{BP}.
  4167.  
  4168. \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
  4169. leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{DX:AX} depending on the size
  4170. of the value. Floating-point results are returned in \c{ST0}.
  4171. Results of type \c{Real} (Borland's own custom floating-point data
  4172. type, not handled directly by the FPU) are returned in \c{DX:BX:AX}.
  4173. To return a result of type \c{String}, the caller pushes a pointer
  4174. to a temporary string before pushing the parameters, and the callee
  4175. places the returned string value at that location. The pointer is
  4176. not a parameter, and should not be removed from the stack by the
  4177. \c{RETF} instruction.
  4178.  
  4179. \b Once the callee has finished processing, it restores \c{SP} from
  4180. \c{BP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
  4181. value of \c{BP}, and returns via \c{RETF}. It uses the form of
  4182. \c{RETF} with an immediate parameter, giving the number of bytes
  4183. taken up by the parameters on the stack. This causes the parameters
  4184. to be removed from the stack as a side effect of the return
  4185. instruction.
  4186.  
  4187. \b When the caller regains control from the callee, the function
  4188. parameters have already been removed from the stack, so it needs to
  4189. do nothing further.
  4190.  
  4191. Thus, you would define a function in Pascal style, taking two
  4192. \c{Integer}-type parameters, in the following way:
  4193.  
  4194. \c           global myfunc
  4195. \c myfunc:   push bp
  4196. \c           mov bp,sp
  4197. \c           sub sp,0x40            ; 64 bytes of local stack space
  4198. \c           mov bx,[bp+8]          ; first parameter to function
  4199. \c           mov bx,[bp+6]          ; second parameter to function
  4200. \c           ; some more code
  4201. \c           mov sp,bp              ; undo "sub sp,0x40" above
  4202. \c           pop bp
  4203. \c           retf 4                 ; total size of params is 4
  4204.  
  4205. At the other end of the process, to call a Pascal function from your
  4206. assembly code, you would do something like this:
  4207.  
  4208. \c           extern SomeFunc
  4209. \c           ; and then, further down...
  4210. \c           push word seg mystring ; Now push the segment, and...
  4211. \c           push word mystring     ; ... offset of "mystring"
  4212. \c           push word [myint]      ; one of my variables
  4213. \c           call far SomeFunc
  4214.  
  4215. This is equivalent to the Pascal code
  4216.  
  4217. \c procedure SomeFunc(String: PChar; Int: Integer);
  4218. \c     SomeFunc(@mystring, myint);
  4219.  
  4220. \S{16bpseg} Borland Pascal \I{segment names, Borland Pascal}Segment
  4221. Name Restrictions
  4222.  
  4223. Since Borland Pascal's internal unit file format is completely
  4224. different from \c{OBJ}, it only makes a very sketchy job of actually
  4225. reading and understanding the various information contained in a
  4226. real \c{OBJ} file when it links that in. Therefore an object file
  4227. intended to be linked to a Pascal program must obey a number of
  4228. restrictions:
  4229.  
  4230. \b Procedures and functions must be in a segment whose name is
  4231. either \c{CODE}, \c{CSEG}, or something ending in \c{_TEXT}.
  4232.  
  4233. \b Initialised data must be in a segment whose name is either
  4234. \c{CONST} or something ending in \c{_DATA}.
  4235.  
  4236. \b Uninitialised data must be in a segment whose name is either
  4237. \c{DATA}, \c{DSEG}, or something ending in \c{_BSS}.
  4238.  
  4239. \b Any other segments in the object file are completely ignored.
  4240. \c{GROUP} directives and segment attributes are also ignored.
  4241.  
  4242. \S{16bpmacro} Using \i\c{c16.mac} With Pascal Programs
  4243.  
  4244. The \c{c16.mac} macro package, described in \k{16cmacro}, can also
  4245. be used to simplify writing functions to be called from Pascal
  4246. programs, if you code \I\c{PASCAL}\c{%define PASCAL}. This
  4247. definition ensures that functions are far (it implies
  4248. \i\c{FARCODE}), and also causes procedure return instructions to be
  4249. generated with an operand.
  4250.  
  4251. Defining \c{PASCAL} does not change the code which calculates the
  4252. argument offsets; you must declare your function's arguments in
  4253. reverse order. For example:
  4254.  
  4255. \c %define PASCAL
  4256. \c           proc _pascalproc
  4257. \c %$j       arg 4
  4258. \c %$i       arg
  4259. \c           mov ax,[bp + %$i]
  4260. \c           mov bx,[bp + %$j]
  4261. \c           mov es,[bp + %$j + 2]
  4262. \c           add ax,[bx]
  4263. \c           endproc
  4264.  
  4265. This defines the same routine, conceptually, as the example in
  4266. \k{16cmacro}: it defines a function taking two arguments, an integer
  4267. and a pointer to an integer, which returns the sum of the integer
  4268. and the contents of the pointer. The only difference between this
  4269. code and the large-model C version is that \c{PASCAL} is defined
  4270. instead of \c{FARCODE}, and that the arguments are declared in
  4271. reverse order.
  4272.  
  4273. \C{32bit} Writing 32-bit Code (Unix, Win32, DJGPP)
  4274.  
  4275. This chapter attempts to cover some of the common issues involved
  4276. when writing 32-bit code, to run under \i{Win32} or Unix, or to be
  4277. linked with C code generated by a Unix-style C compiler such as
  4278. \i{DJGPP}. It covers how to write assembly code to interface with
  4279. 32-bit C routines, and how to write position-independent code for
  4280. shared libraries.
  4281.  
  4282. Almost all 32-bit code, and in particular all code running under
  4283. Win32, DJGPP or any of the PC Unix variants, runs in \I{flat memory
  4284. model}\e{flat} memory model. This means that the segment registers
  4285. and paging have already been set up to give you the same 32-bit 4Gb
  4286. address space no matter what segment you work relative to, and that
  4287. you should ignore all segment registers completely. When writing
  4288. flat-model application code, you never need to use a segment
  4289. override or modify any segment register, and the code-section
  4290. addresses you pass to \c{CALL} and \c{JMP} live in the same address
  4291. space as the data-section addresses you access your variables by and
  4292. the stack-section addresses you access local variables and procedure
  4293. parameters by. Every address is 32 bits long and contains only an
  4294. offset part.
  4295.  
  4296. \H{32c} Interfacing to 32-bit C Programs
  4297.  
  4298. A lot of the discussion in \k{16c}, about interfacing to 16-bit C
  4299. programs, still applies when working in 32 bits. The absence of
  4300. memory models or segmentation worries simplifies things a lot.
  4301.  
  4302. \S{32cunder} External Symbol Names
  4303.  
  4304. Most 32-bit C compilers share the convention used by 16-bit
  4305. compilers, that the names of all global symbols (functions or data)
  4306. they define are formed by prefixing an underscore to the name as it
  4307. appears in the C program. However, not all of them do: the ELF
  4308. specification states that C symbols do \e{not} have a leading
  4309. underscore on their assembly-language names.
  4310.  
  4311. The older Linux \c{a.out} C compiler, all Win32 compilers, DJGPP,
  4312. and NetBSD and FreeBSD, all use the leading underscore; for these
  4313. compilers, the macros \c{cextern} and \c{cglobal}, as given in
  4314. \k{16cunder}, will still work. For ELF, though, the leading
  4315. underscore should not be used.
  4316.  
  4317. \S{32cfunc} Function Definitions and Function Calls
  4318.  
  4319. \I{functions, C calling convention}The \i{C calling convention}The C
  4320. calling convention in 32-bit programs is as follows. In the
  4321. following description, the words \e{caller} and \e{callee} are used
  4322. to denote the function doing the calling and the function which gets
  4323. called.
  4324.  
  4325. \b The caller pushes the function's parameters on the stack, one
  4326. after another, in reverse order (right to left, so that the first
  4327. argument specified to the function is pushed last).
  4328.  
  4329. \b The caller then executes a near \c{CALL} instruction to pass
  4330. control to the callee.
  4331.  
  4332. \b The callee receives control, and typically (although this is not
  4333. actually necessary, in functions which do not need to access their
  4334. parameters) starts by saving the value of \c{ESP} in \c{EBP} so as
  4335. to be able to use \c{EBP} as a base pointer to find its parameters
  4336. on the stack. However, the caller was probably doing this too, so
  4337. part of the calling convention states that \c{EBP} must be preserved
  4338. by any C function. Hence the callee, if it is going to set up
  4339. \c{EBP} as a \i{frame pointer}, must push the previous value first.
  4340.  
  4341. \b The callee may then access its parameters relative to \c{EBP}.
  4342. The doubleword at \c{[EBP]} holds the previous value of \c{EBP} as
  4343. it was pushed; the next doubleword, at \c{[EBP+4]}, holds the return
  4344. address, pushed implicitly by \c{CALL}. The parameters start after
  4345. that, at \c{[EBP+8]}. The leftmost parameter of the function, since
  4346. it was pushed last, is accessible at this offset from \c{EBP}; the
  4347. others follow, at successively greater offsets. Thus, in a function
  4348. such as \c{printf} which takes a variable number of parameters, the
  4349. pushing of the parameters in reverse order means that the function
  4350. knows where to find its first parameter, which tells it the number
  4351. and type of the remaining ones.
  4352.  
  4353. \b The callee may also wish to decrease \c{ESP} further, so as to
  4354. allocate space on the stack for local variables, which will then be
  4355. accessible at negative offsets from \c{EBP}.
  4356.  
  4357. \b The callee, if it wishes to return a value to the caller, should
  4358. leave the value in \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} depending on the size
  4359. of the value. Floating-point results are typically returned in
  4360. \c{ST0}.
  4361.  
  4362. \b Once the callee has finished processing, it restores \c{ESP} from
  4363. \c{EBP} if it had allocated local stack space, then pops the previous
  4364. value of \c{EBP}, and returns via \c{RET} (equivalently, \c{RETN}).
  4365.  
  4366. \b When the caller regains control from the callee, the function
  4367. parameters are still on the stack, so it typically adds an immediate
  4368. constant to \c{ESP} to remove them (instead of executing a number of
  4369. slow \c{POP} instructions). Thus, if a function is accidentally
  4370. called with the wrong number of parameters due to a prototype
  4371. mismatch, the stack will still be returned to a sensible state since
  4372. the caller, which \e{knows} how many parameters it pushed, does the
  4373. removing.
  4374.  
  4375. There is an alternative calling convention used by Win32 programs
  4376. for Windows API calls, and also for functions called \e{by} the
  4377. Windows API such as window procedures: they follow what Microsoft
  4378. calls the \c{__stdcall} convention. This is slightly closer to the
  4379. Pascal convention, in that the callee clears the stack by passing a
  4380. parameter to the \c{RET} instruction. However, the parameters are
  4381. still pushed in right-to-left order.
  4382.  
  4383. Thus, you would define a function in C style in the following way:
  4384.  
  4385. \c           global _myfunc
  4386. \c _myfunc:  push ebp
  4387. \c           mov ebp,esp
  4388. \c           sub esp,0x40           ; 64 bytes of local stack space
  4389. \c           mov ebx,[ebp+8]        ; first parameter to function
  4390. \c           ; some more code
  4391. \c           leave                  ; mov esp,ebp / pop ebp
  4392. \c           ret
  4393.  
  4394. At the other end of the process, to call a C function from your
  4395. assembly code, you would do something like this:
  4396.  
  4397. \c           extern _printf
  4398. \c           ; and then, further down...
  4399. \c           push dword [myint]     ; one of my integer variables
  4400. \c           push dword mystring    ; pointer into my data segment
  4401. \c           call _printf
  4402. \c           add esp,byte 8         ; `byte' saves space
  4403. \c           ; then those data items...
  4404. \c           segment _DATA
  4405. \c myint     dd 1234
  4406. \c mystring  db 'This number -> %d <- should be 1234',10,0
  4407.  
  4408. This piece of code is the assembly equivalent of the C code
  4409.  
  4410. \c     int myint = 1234;
  4411. \c     printf("This number -> %d <- should be 1234\n", myint);
  4412.  
  4413. \S{32cdata} Accessing Data Items
  4414.  
  4415. To get at the contents of C variables, or to declare variables which
  4416. C can access, you need only declare the names as \c{GLOBAL} or
  4417. \c{EXTERN}. (Again, the names require leading underscores, as stated
  4418. in \k{32cunder}.) Thus, a C variable declared as \c{int i} can be
  4419. accessed from assembler as
  4420.  
  4421. \c           extern _i
  4422. \c           mov eax,[_i]
  4423.  
  4424. And to declare your own integer variable which C programs can access
  4425. as \c{extern int j}, you do this (making sure you are assembling in
  4426. the \c{_DATA} segment, if necessary):
  4427.  
  4428. \c           global _j
  4429. \c _j        dd 0
  4430.  
  4431. To access a C array, you need to know the size of the components of
  4432. the array. For example, \c{int} variables are four bytes long, so if
  4433. a C program declares an array as \c{int a[10]}, you can access
  4434. \c{a[3]} by coding \c{mov ax,[_a+12]}. (The byte offset 12 is obtained
  4435. by multiplying the desired array index, 3, by the size of the array
  4436. element, 4.) The sizes of the C base types in 32-bit compilers are:
  4437. 1 for \c{char}, 2 for \c{short}, 4 for \c{int}, \c{long} and
  4438. \c{float}, and 8 for \c{double}. Pointers, being 32-bit addresses,
  4439. are also 4 bytes long.
  4440.  
  4441. To access a C \i{data structure}, you need to know the offset from
  4442. the base of the structure to the field you are interested in. You
  4443. can either do this by converting the C structure definition into a
  4444. NASM structure definition (using \c{STRUC}), or by calculating the
  4445. one offset and using just that.
  4446.  
  4447. To do either of these, you should read your C compiler's manual to
  4448. find out how it organises data structures. NASM gives no special
  4449. alignment to structure members in its own \i\c{STRUC} macro, so you
  4450. have to specify alignment yourself if the C compiler generates it.
  4451. Typically, you might find that a structure like
  4452.  
  4453. \c struct {
  4454. \c     char c;
  4455. \c     int i;
  4456. \c } foo;
  4457.  
  4458. might be eight bytes long rather than five, since the \c{int} field
  4459. would be aligned to a four-byte boundary. However, this sort of
  4460. feature is sometimes a configurable option in the C compiler, either
  4461. using command-line options or \c{#pragma} lines, so you have to find
  4462. out how your own compiler does it.
  4463.  
  4464. \S{32cmacro} \i\c{c32.mac}: Helper Macros for the 32-bit C Interface
  4465.  
  4466. Included in the NASM archives, in the \I{misc directory}\c{misc}
  4467. directory, is a file \c{c32.mac} of macros. It defines three macros:
  4468. \i\c{proc}, \i\c{arg} and \i\c{endproc}. These are intended to be
  4469. used for C-style procedure definitions, and they automate a lot of
  4470. the work involved in keeping track of the calling convention.
  4471.  
  4472. An example of an assembly function using the macro set is given
  4473. here:
  4474.  
  4475. \c           proc _proc32
  4476. \c %$i       arg
  4477. \c %$j       arg
  4478. \c           mov eax,[ebp + %$i]
  4479. \c           mov ebx,[ebp + %$j]
  4480. \c           add eax,[ebx]
  4481. \c           endproc
  4482.  
  4483. This defines \c{_proc32} to be a procedure taking two arguments, the
  4484. first (\c{i}) an integer and the second (\c{j}) a pointer to an
  4485. integer. It returns \c{i + *j}.
  4486.  
  4487. Note that the \c{arg} macro has an \c{EQU} as the first line of its
  4488. expansion, and since the label before the macro call gets prepended
  4489. to the first line of the expanded macro, the \c{EQU} works, defining
  4490. \c{%$i} to be an offset from \c{BP}. A context-local variable is
  4491. used, local to the context pushed by the \c{proc} macro and popped
  4492. by the \c{endproc} macro, so that the same argument name can be used
  4493. in later procedures. Of course, you don't \e{have} to do that.
  4494.  
  4495. \c{arg} can take an optional parameter, giving the size of the
  4496. argument. If no size is given, 4 is assumed, since it is likely that
  4497. many function parameters will be of type \c{int} or pointers.
  4498.  
  4499. \H{picdll} Writing NetBSD/FreeBSD/OpenBSD and Linux/ELF \i{Shared
  4500. Libraries}
  4501.  
  4502. ELF replaced the older \c{a.out} object file format under Linux
  4503. because it contains support for \i{position-independent code}
  4504. (\i{PIC}), which makes writing shared libraries much easier. NASM
  4505. supports the ELF position-independent code features, so you can
  4506. write Linux ELF shared libraries in NASM.
  4507.  
  4508. \i{NetBSD}, and its close cousins \i{FreeBSD} and \i{OpenBSD}, take
  4509. a different approach by hacking PIC support into the \c{a.out}
  4510. format. NASM supports this as the \i\c{aoutb} output format, so you
  4511. can write \i{BSD} shared libraries in NASM too.
  4512.  
  4513. The operating system loads a PIC shared library by memory-mapping
  4514. the library file at an arbitrarily chosen point in the address space
  4515. of the running process. The contents of the library's code section
  4516. must therefore not depend on where it is loaded in memory.
  4517.  
  4518. Therefore, you cannot get at your variables by writing code like
  4519. this:
  4520.  
  4521. \c           mov eax,[myvar]        ; WRONG
  4522.  
  4523. Instead, the linker provides an area of memory called the
  4524. \i\e{global offset table}, or \i{GOT}; the GOT is situated at a
  4525. constant distance from your library's code, so if you can find out
  4526. where your library is loaded (which is typically done using a
  4527. \c{CALL} and \c{POP} combination), you can obtain the address of the
  4528. GOT, and you can then load the addresses of your variables out of
  4529. linker-generated entries in the GOT.
  4530.  
  4531. The \e{data} section of a PIC shared library does not have these
  4532. restrictions: since the data section is writable, it has to be
  4533. copied into memory anyway rather than just paged in from the library
  4534. file, so as long as it's being copied it can be relocated too. So
  4535. you can put ordinary types of relocation in the data section without
  4536. too much worry (but see \k{picglobal} for a caveat).
  4537.  
  4538. \S{picgot} Obtaining the Address of the GOT
  4539.  
  4540. Each code module in your shared library should define the GOT as an
  4541. external symbol:
  4542.  
  4543. \c           extern _GLOBAL_OFFSET_TABLE_   ; in ELF
  4544. \c           extern __GLOBAL_OFFSET_TABLE_  ; in BSD a.out
  4545.  
  4546. At the beginning of any function in your shared library which plans
  4547. to access your data or BSS sections, you must first calculate the
  4548. address of the GOT. This is typically done by writing the function
  4549. in this form:
  4550.  
  4551. \c func:     push ebp
  4552. \c           mov ebp,esp
  4553. \c           push ebx
  4554. \c           call .get_GOT
  4555. \c .get_GOT: pop ebx
  4556. \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-.get_GOT wrt ..gotpc
  4557. \c           ; the function body comes here
  4558. \c           mov ebx,[ebp-4]
  4559. \c           mov esp,ebp
  4560. \c           pop ebp
  4561. \c           ret
  4562.  
  4563. (For BSD, again, the symbol \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE} requires a
  4564. second leading underscore.)
  4565.  
  4566. The first two lines of this function are simply the standard C
  4567. prologue to set up a stack frame, and the last three lines are
  4568. standard C function epilogue. The third line, and the fourth to last
  4569. line, save and restore the \c{EBX} register, because PIC shared
  4570. libraries use this register to store the address of the GOT.
  4571.  
  4572. The interesting bit is the \c{CALL} instruction and the following
  4573. two lines. The \c{CALL} and \c{POP} combination obtains the address
  4574. of the label \c{.get_GOT}, without having to know in advance where
  4575. the program was loaded (since the \c{CALL} instruction is encoded
  4576. relative to the current position). The \c{ADD} instruction makes use
  4577. of one of the special PIC relocation types: \i{GOTPC relocation}.
  4578. With the \i\c{WRT ..gotpc} qualifier specified, the symbol
  4579. referenced (here \c{_GLOBAL_OFFSET_TABLE_}, the special symbol
  4580. assigned to the GOT) is given as an offset from the beginning of the
  4581. section. (Actually, ELF encodes it as the offset from the operand
  4582. field of the \c{ADD} instruction, but NASM simplifies this
  4583. deliberately, so you do things the same way for both ELF and BSD.)
  4584. So the instruction then \e{adds} the beginning of the section, to
  4585. get the real address of the GOT, and subtracts the value of
  4586. \c{.get_GOT} which it knows is in \c{EBX}. Therefore, by the time
  4587. that instruction has finished,
  4588. \c{EBX} contains the address of the GOT.
  4589.  
  4590. If you didn't follow that, don't worry: it's never necessary to
  4591. obtain the address of the GOT by any other means, so you can put
  4592. those three instructions into a macro and safely ignore them:
  4593.  
  4594. \c %macro get_GOT 0
  4595. \c           call %%getgot
  4596. \c %%getgot: pop ebx
  4597. \c           add ebx,_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+$$-%%getgot wrt ..gotpc
  4598. \c %endmacro
  4599.  
  4600. \S{piclocal} Finding Your Local Data Items
  4601.  
  4602. Having got the GOT, you can then use it to obtain the addresses of
  4603. your data items. Most variables will reside in the sections you have
  4604. declared; they can be accessed using the \I{GOTOFF
  4605. relocation}\c{..gotoff} special \I\c{WRT ..gotoff}\c{WRT} type. The
  4606. way this works is like this:
  4607.  
  4608. \c           lea eax,[ebx+myvar wrt ..gotoff]
  4609.  
  4610. The expression \c{myvar wrt ..gotoff} is calculated, when the shared
  4611. library is linked, to be the offset to the local variable \c{myvar}
  4612. from the beginning of the GOT. Therefore, adding it to \c{EBX} as
  4613. above will place the real address of \c{myvar} in \c{EAX}.
  4614.  
  4615. If you declare variables as \c{GLOBAL} without specifying a size for
  4616. them, they are shared between code modules in the library, but do
  4617. not get exported from the library to the program that loaded it.
  4618. They will still be in your ordinary data and BSS sections, so you
  4619. can access them in the same way as local variables, using the above
  4620. \c{..gotoff} mechanism.
  4621.  
  4622. Note that due to a peculiarity of the way BSD \c{a.out} format
  4623. handles this relocation type, there must be at least one non-local
  4624. symbol in the same section as the address you're trying to access.
  4625.  
  4626. \S{picextern} Finding External and Common Data Items
  4627.  
  4628. If your library needs to get at an external variable (external to
  4629. the \e{library}, not just to one of the modules within it), you must
  4630. use the \I{GOT relocations}\I\c{WRT ..got}\c{..got} type to get at
  4631. it. The \c{..got} type, instead of giving you the offset from the
  4632. GOT base to the variable, gives you the offset from the GOT base to
  4633. a GOT \e{entry} containing the address of the variable. The linker
  4634. will set up this GOT entry when it builds the library, and the
  4635. dynamic linker will place the correct address in it at load time. So
  4636. to obtain the address of an external variable \c{extvar} in \c{EAX},
  4637. you would code
  4638.  
  4639. \c           mov eax,[ebx+extvar wrt ..got]
  4640.  
  4641. This loads the address of \c{extvar} out of an entry in the GOT. The
  4642. linker, when it builds the shared library, collects together every
  4643. relocation of type \c{..got}, and builds the GOT so as to ensure it
  4644. has every necessary entry present.
  4645.  
  4646. Common variables must also be accessed in this way.
  4647.  
  4648. \S{picglobal} Exporting Symbols to the Library User
  4649.  
  4650. If you want to export symbols to the user of the library, you have
  4651. to declare whether they are functions or data, and if they are data,
  4652. you have to give the size of the data item. This is because the
  4653. dynamic linker has to build \I{PLT}\i{procedure linkage table}
  4654. entries for any exported functions, and also moves exported data
  4655. items away from the library's data section in which they were
  4656. declared.
  4657.  
  4658. So to export a function to users of the library, you must use
  4659.  
  4660. \c           global func:function   ; declare it as a function
  4661. \c func:     push ebp
  4662. \c           ; etc.
  4663.  
  4664. And to export a data item such as an array, you would have to code
  4665.  
  4666. \c           global array:data array.end-array ; give the size too
  4667. \c array:    resd 128
  4668. \c .end:
  4669.  
  4670. Be careful: If you export a variable to the library user, by
  4671. declaring it as \c{GLOBAL} and supplying a size, the variable will
  4672. end up living in the data section of the main program, rather than
  4673. in your library's data section, where you declared it. So you will
  4674. have to access your own global variable with the \c{..got} mechanism
  4675. rather than \c{..gotoff}, as if it were external (which,
  4676. effectively, it has become).
  4677.  
  4678. Equally, if you need to store the address of an exported global in
  4679. one of your data sections, you can't do it by means of the standard
  4680. sort of code:
  4681.  
  4682. \c dataptr:  dd global_data_item    ; WRONG
  4683.  
  4684. NASM will interpret this code as an ordinary relocation, in which
  4685. \c{global_data_item} is merely an offset from the beginning of the
  4686. \c{.data} section (or whatever); so this reference will end up
  4687. pointing at your data section instead of at the exported global
  4688. which resides elsewhere.
  4689.  
  4690. Instead of the above code, then, you must write
  4691.  
  4692. \c dataptr:  dd global_data_item wrt ..sym
  4693.  
  4694. which makes use of the special \c{WRT} type \I\c{WRT ..sym}\c{..sym}
  4695. to instruct NASM to search the symbol table for a particular symbol
  4696. at that address, rather than just relocating by section base.
  4697.  
  4698. Either method will work for functions: referring to one of your
  4699. functions by means of
  4700.  
  4701. \c funcptr:  dd my_function
  4702.  
  4703. will give the user the address of the code you wrote, whereas
  4704.  
  4705. \c funcptr:  dd my_function wrt ..sym
  4706.  
  4707. will give the address of the procedure linkage table for the
  4708. function, which is where the calling program will \e{believe} the
  4709. function lives. Either address is a valid way to call the function.
  4710.  
  4711. \S{picproc} Calling Procedures Outside the Library
  4712.  
  4713. Calling procedures outside your shared library has to be done by
  4714. means of a \i\e{procedure linkage table}, or \i{PLT}. The PLT is
  4715. placed at a known offset from where the library is loaded, so the
  4716. library code can make calls to the PLT in a position-independent
  4717. way. Within the PLT there is code to jump to offsets contained in
  4718. the GOT, so function calls to other shared libraries or to routines
  4719. in the main program can be transparently passed off to their real
  4720. destinations.
  4721.  
  4722. To call an external routine, you must use another special PIC
  4723. relocation type, \I{PLT relocations}\i\c{WRT ..plt}. This is much
  4724. easier than the GOT-based ones: you simply replace calls such as
  4725. \c{CALL printf} with the PLT-relative version \c{CALL printf WRT
  4726. ..plt}.
  4727.  
  4728. \S{link} Generating the Library File
  4729.  
  4730. Having written some code modules and assembled them to \c{.o} files,
  4731. you then generate your shared library with a command such as
  4732.  
  4733. \c ld -shared -o library.so module1.o module2.o       # for ELF
  4734. \c ld -Bshareable -o library.so module1.o module2.o   # for BSD
  4735.  
  4736. For ELF, if your shared library is going to reside in system
  4737. directories such as \c{/usr/lib} or \c{/lib}, it is usually worth
  4738. using the \i\c{-soname} flag to the linker, to store the final
  4739. library file name, with a version number, into the library:
  4740.  
  4741. \c ld -shared -soname library.so.1 -o library.so.1.2 *.o
  4742.  
  4743. You would then copy \c{library.so.1.2} into the library directory,
  4744. and create \c{library.so.1} as a symbolic link to it.
  4745.  
  4746. \C{mixsize} Mixing 16 and 32 Bit Code
  4747.  
  4748. This chapter tries to cover some of the issues, largely related to
  4749. unusual forms of addressing and jump instructions, encountered when
  4750. writing operating system code such as protected-mode initialisation
  4751. routines, which require code that operates in mixed segment sizes,
  4752. such as code in a 16-bit segment trying to modify data in a 32-bit
  4753. one, or jumps between different-size segments.
  4754.  
  4755. \H{mixjump} Mixed-Size Jumps\I{jumps, mixed-size}
  4756.  
  4757. \I{operating system, writing}\I{writing operating systems}The most
  4758. common form of \i{mixed-size instruction} is the one used when
  4759. writing a 32-bit OS: having done your setup in 16-bit mode, such as
  4760. loading the kernel, you then have to boot it by switching into
  4761. protected mode and jumping to the 32-bit kernel start address. In a
  4762. fully 32-bit OS, this tends to be the \e{only} mixed-size
  4763. instruction you need, since everything before it can be done in pure
  4764. 16-bit code, and everything after it can be pure 32-bit.
  4765.  
  4766. This jump must specify a 48-bit far address, since the target
  4767. segment is a 32-bit one. However, it must be assembled in a 16-bit
  4768. segment, so just coding, for example,
  4769.  
  4770. \c           jmp 0x1234:0x56789ABC  ; wrong!
  4771.  
  4772. will not work, since the offset part of the address will be
  4773. truncated to \c{0x9ABC} and the jump will be an ordinary 16-bit far
  4774. one.
  4775.  
  4776. The Linux kernel setup code gets round the inability of \c{as86} to
  4777. generate the required instruction by coding it manually, using
  4778. \c{DB} instructions. NASM can go one better than that, by actually
  4779. generating the right instruction itself. Here's how to do it right:
  4780.  
  4781. \c           jmp dword 0x1234:0x56789ABC  ; right
  4782.  
  4783. \I\c{JMP DWORD}The \c{DWORD} prefix (strictly speaking, it should
  4784. come \e{after} the colon, since it is declaring the \e{offset} field
  4785. to be a doubleword; but NASM will accept either form, since both are
  4786. unambiguous) forces the offset part to be treated as far, in the
  4787. assumption that you are deliberately writing a jump from a 16-bit
  4788. segment to a 32-bit one.
  4789.  
  4790. You can do the reverse operation, jumping from a 32-bit segment to a
  4791. 16-bit one, by means of the \c{WORD} prefix:
  4792.  
  4793. \c           jmp word 0x8765:0x4321 ; 32 to 16 bit
  4794.  
  4795. If the \c{WORD} prefix is specified in 16-bit mode, or the \c{DWORD}
  4796. prefix in 32-bit mode, they will be ignored, since each is
  4797. explicitly forcing NASM into a mode it was in anyway.
  4798.  
  4799. \H{mixaddr} Addressing Between Different-Size Segments\I{addressing,
  4800. mixed-size}\I{mixed-size addressing}
  4801.  
  4802. If your OS is mixed 16 and 32-bit, or if you are writing a DOS
  4803. extender, you are likely to have to deal with some 16-bit segments
  4804. and some 32-bit ones. At some point, you will probably end up
  4805. writing code in a 16-bit segment which has to access data in a
  4806. 32-bit segment, or vice versa.
  4807.  
  4808. If the data you are trying to access in a 32-bit segment lies within
  4809. the first 64K of the segment, you may be able to get away with using
  4810. an ordinary 16-bit addressing operation for the purpose; but sooner
  4811. or later, you will want to do 32-bit addressing from 16-bit mode.
  4812.  
  4813. The easiest way to do this is to make sure you use a register for
  4814. the address, since any effective address containing a 32-bit
  4815. register is forced to be a 32-bit address. So you can do
  4816.  
  4817. \c           mov eax,offset_into_32_bit_segment_specified_by_fs
  4818. \c           mov dword [fs:eax],0x11223344
  4819.  
  4820. This is fine, but slightly cumbersome (since it wastes an
  4821. instruction and a register) if you already know the precise offset
  4822. you are aiming at. The x86 architecture does allow 32-bit effective
  4823. addresses to specify nothing but a 4-byte offset, so why shouldn't
  4824. NASM be able to generate the best instruction for the purpose?
  4825.  
  4826. It can. As in \k{mixjump}, you need only prefix the address with the
  4827. \c{DWORD} keyword, and it will be forced to be a 32-bit address:
  4828.  
  4829. \c           mov dword [fs:dword my_offset],0x11223344
  4830.  
  4831. Also as in \k{mixjump}, NASM is not fussy about whether the
  4832. \c{DWORD} prefix comes before or after the segment override, so
  4833. arguably a nicer-looking way to code the above instruction is
  4834.  
  4835. \c           mov dword [dword fs:my_offset],0x11223344
  4836.  
  4837. Don't confuse the \c{DWORD} prefix \e{outside} the square brackets,
  4838. which controls the size of the data stored at the address, with the
  4839. one \c{inside} the square brackets which controls the length of the
  4840. address itself. The two can quite easily be different:
  4841.  
  4842. \c           mov word [dword 0x12345678],0x9ABC
  4843.  
  4844. This moves 16 bits of data to an address specified by a 32-bit
  4845. offset.
  4846.  
  4847. You can also specify \c{WORD} or \c{DWORD} prefixes along with the
  4848. \c{FAR} prefix to indirect far jumps or calls. For example:
  4849.  
  4850. \c           call dword far [fs:word 0x4321]
  4851.  
  4852. This instruction contains an address specified by a 16-bit offset;
  4853. it loads a 48-bit far pointer from that (16-bit segment and 32-bit
  4854. offset), and calls that address.
  4855.  
  4856. \H{mixother} Other Mixed-Size Instructions
  4857.  
  4858. The other way you might want to access data might be using the
  4859. string instructions (\c{LODSx}, \c{STOSx} and so on) or the
  4860. \c{XLATB} instruction. These instructions, since they take no
  4861. parameters, might seem to have no easy way to make them perform
  4862. 32-bit addressing when assembled in a 16-bit segment.
  4863.  
  4864. This is the purpose of NASM's \i\c{a16} and \i\c{a32} prefixes. If
  4865. you are coding \c{LODSB} in a 16-bit segment but it is supposed to
  4866. be accessing a string in a 32-bit segment, you should load the
  4867. desired address into \c{ESI} and then code
  4868.  
  4869. \c           a32 lodsb
  4870.  
  4871. The prefix forces the addressing size to 32 bits, meaning that
  4872. \c{LODSB} loads from \c{[DS:ESI]} instead of \c{[DS:SI]}. To access
  4873. a string in a 16-bit segment when coding in a 32-bit one, the
  4874. corresponding \c{a16} prefix can be used.
  4875.  
  4876. The \c{a16} and \c{a32} prefixes can be applied to any instruction
  4877. in NASM's instruction table, but most of them can generate all the
  4878. useful forms without them. The prefixes are necessary only for
  4879. instructions with implicit addressing: \c{CMPSx} (\k{insCMPSB}),
  4880. \c{SCASx} (\k{insSCASB}), \c{LODSx} (\k{insLODSB}), \c{STOSx}
  4881. (\k{insSTOSB}), \c{MOVSx} (\k{insMOVSB}), \c{INSx} (\k{insINSB}),
  4882. \c{OUTSx} (\k{insOUTSB}), and \c{XLATB} (\k{insXLATB}). Also, the
  4883. various push and pop instructions (\c{PUSHA} and \c{POPF} as well as
  4884. the more usual \c{PUSH} and \c{POP}) can accept \c{a16} or \c{a32}
  4885. prefixes to force a particular one of \c{SP} or \c{ESP} to be used
  4886. as a stack pointer, in case the stack segment in use is a different
  4887. size from the code segment.
  4888.  
  4889. \c{PUSH} and \c{POP}, when applied to segment registers in 32-bit
  4890. mode, also have the slightly odd behaviour that they push and pop 4
  4891. bytes at a time, of which the top two are ignored and the bottom two
  4892. give the value of the segment register being manipulated. To force
  4893. the 16-bit behaviour of segment-register push and pop instructions,
  4894. you can use the operand-size prefix \i\c{o16}:
  4895.  
  4896. \c           o16 push ss
  4897. \c           o16 push ds
  4898.  
  4899. This code saves a doubleword of stack space by fitting two segment
  4900. registers into the space which would normally be consumed by pushing
  4901. one.
  4902.  
  4903. (You can also use the \i\c{o32} prefix to force the 32-bit behaviour
  4904. when in 16-bit mode, but this seems less useful.)
  4905.  
  4906. \C{trouble} Troubleshooting
  4907.  
  4908. This chapter describes some of the common problems that users have
  4909. been known to encounter with NASM, and answers them. It also gives
  4910. instructions for reporting bugs in NASM if you find a difficulty
  4911. that isn't listed here.
  4912.  
  4913. \H{problems} Common Problems
  4914.  
  4915. \S{inefficient} NASM Generates \i{Inefficient Code}
  4916.  
  4917. I get a lot of `bug' reports about NASM generating inefficient, or
  4918. even `wrong', code on instructions such as \c{ADD ESP,8}. This is a
  4919. deliberate design feature, connected to predictability of output:
  4920. NASM, on seeing \c{ADD ESP,8}, will generate the form of the
  4921. instruction which leaves room for a 32-bit offset. You need to code
  4922. \I\c{BYTE}\c{ADD ESP,BYTE 8} if you want the space-efficient
  4923. form of the instruction. This isn't a bug: at worst it's a
  4924. misfeature, and that's a matter of opinion only.
  4925.  
  4926. \S{jmprange} My Jumps are Out of Range\I{out of range, jumps}
  4927.  
  4928. Similarly, people complain that when they issue \i{conditional
  4929. jumps} (which are \c{SHORT} by default) that try to jump too far,
  4930. NASM reports `short jump out of range' instead of making the jumps
  4931. longer.
  4932.  
  4933. This, again, is partly a predictability issue, but in fact has a
  4934. more practical reason as well. NASM has no means of being told what
  4935. type of processor the code it is generating will be run on; so it
  4936. cannot decide for itself that it should generate \i\c{Jcc NEAR} type
  4937. instructions, because it doesn't know that it's working for a 386 or
  4938. above. Alternatively, it could replace the out-of-range short
  4939. \c{JNE} instruction with a very short \c{JE} instruction that jumps
  4940. over a \c{JMP NEAR}; this is a sensible solution for processors
  4941. below a 386, but hardly efficient on processors which have good
  4942. branch prediction \e{and} could have used \c{JNE NEAR} instead. So,
  4943. once again, it's up to the user, not the assembler, to decide what
  4944. instructions should be generated.
  4945.  
  4946. \S{proborg} \i\c{ORG} Doesn't Work
  4947.  
  4948. People writing \i{boot sector} programs in the \c{bin} format often
  4949. complain that \c{ORG} doesn't work the way they'd like: in order to
  4950. place the \c{0xAA55} signature word at the end of a 512-byte boot
  4951. sector, people who are used to MASM tend to code
  4952.  
  4953. \c           ORG 0
  4954. \c           ; some boot sector code
  4955. \c           ORG 510
  4956. \c           DW 0xAA55
  4957.  
  4958. This is not the intended use of the \c{ORG} directive in NASM, and
  4959. will not work. The correct way to solve this problem in NASM is to
  4960. use the \i\c{TIMES} directive, like this:
  4961.  
  4962. \c           ORG 0
  4963. \c           ; some boot sector code
  4964. \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
  4965. \c           DW 0xAA55
  4966.  
  4967. The \c{TIMES} directive will insert exactly enough zero bytes into
  4968. the output to move the assembly point up to 510. This method also
  4969. has the advantage that if you accidentally fill your boot sector too
  4970. full, NASM will catch the problem at assembly time and report it, so
  4971. you won't end up with a boot sector that you have to disassemble to
  4972. find out what's wrong with it.
  4973.  
  4974. \S{probtimes} \i\c{TIMES} Doesn't Work
  4975.  
  4976. The other common problem with the above code is people who write the
  4977. \c{TIMES} line as
  4978.  
  4979. \c           TIMES 510-$ DB 0
  4980.  
  4981. by reasoning that \c{$} should be a pure number, just like 510, so
  4982. the difference between them is also a pure number and can happily be
  4983. fed to \c{TIMES}.
  4984.  
  4985. NASM is a \e{modular} assembler: the various component parts are
  4986. designed to be easily separable for re-use, so they don't exchange
  4987. information unnecessarily. In consequence, the \c{bin} output
  4988. format, even though it has been told by the \c{ORG} directive that
  4989. the \c{.text} section should start at 0, does not pass that
  4990. information back to the expression evaluator. So from the
  4991. evaluator's point of view, \c{$} isn't a pure number: it's an offset
  4992. from a section base. Therefore the difference between \c{$} and 510
  4993. is also not a pure number, but involves a section base. Values
  4994. involving section bases cannot be passed as arguments to \c{TIMES}.
  4995.  
  4996. The solution, as in the previous section, is to code the \c{TIMES}
  4997. line in the form
  4998.  
  4999. \c           TIMES 510-($-$$) DB 0
  5000.  
  5001. in which \c{$} and \c{$$} are offsets from the same section base,
  5002. and so their difference is a pure number. This will solve the
  5003. problem and generate sensible code.
  5004.  
  5005. \H{bugs} \i{Bugs}\I{reporting bugs}
  5006.  
  5007. We have never yet released a version of NASM with any \e{known}
  5008. bugs. That doesn't usually stop there being plenty we didn't know
  5009. about, though. Any that you find should be reported to
  5010. \W{mailto:anakin@pobox.com}\c{anakin@pobox.com}.
  5011.  
  5012. Please read \k{qstart} first, and don't report the bug if it's
  5013. listed in there as a deliberate feature. (If you think the feature
  5014. is badly thought out, feel free to send us reasons why you think it
  5015. should be changed, but don't just send us mail saying `This is a
  5016. bug' if the documentation says we did it on purpose.) Then read
  5017. \k{problems}, and don't bother reporting the bug if it's listed
  5018. there.
  5019.  
  5020. If you do report a bug, \e{please} give us all of the following
  5021. information:
  5022.  
  5023. \b What operating system you're running NASM under. DOS, Linux,
  5024. NetBSD, Win16, Win32, VMS (I'd be impressed), whatever.
  5025.  
  5026. \b If you're running NASM under DOS or Win32, tell us whether you've
  5027. compiled your own executable from the DOS source archive, or whether
  5028. you were using the standard distribution binaries out of the
  5029. archive. If you were using a locally built executable, try to
  5030. reproduce the problem using one of the standard binaries, as this
  5031. will make it easier for us to reproduce your problem prior to fixing
  5032. it.
  5033.  
  5034. \b Which version of NASM you're using, and exactly how you invoked
  5035. it. Give us the precise command line, and the contents of the
  5036. \c{NASM} environment variable if any.
  5037.  
  5038. \b Which versions of any supplementary programs you're using, and
  5039. how you invoked them. If the problem only becomes visible at link
  5040. time, tell us what linker you're using, what version of it you've
  5041. got, and the exact linker command line. If the problem involves
  5042. linking against object files generated by a compiler, tell us what
  5043. compiler, what version, and what command line or options you used.
  5044. (If you're compiling in an IDE, please try to reproduce the problem
  5045. with the command-line version of the compiler.)
  5046.  
  5047. \b If at all possible, send us a NASM source file which exhibits the
  5048. problem. If this causes copyright problems (e.g. you can only
  5049. reproduce the bug in restricted-distribution code) then bear in mind
  5050. the following two points: firstly, we guarantee that any source code
  5051. sent to us for the purposes of debugging NASM will be used \e{only}
  5052. for the purposes of debugging NASM, and that we will delete all our
  5053. copies of it as soon as we have found and fixed the bug or bugs in
  5054. question; and secondly, we would prefer \e{not} to be mailed large
  5055. chunks of code anyway. The smaller the file, the better. A
  5056. three-line sample file that does nothing useful \e{except}
  5057. demonstrate the problem is much easier to work with than a
  5058. fully fledged ten-thousand-line program. (Of course, some errors
  5059. \e{do} only crop up in large files, so this may not be possible.)
  5060.  
  5061. \b A description of what the problem actually \e{is}. `It doesn't
  5062. work' is \e{not} a helpful description! Please describe exactly what
  5063. is happening that shouldn't be, or what isn't happening that should.
  5064. Examples might be: `NASM generates an error message saying Line 3
  5065. for an error that's actually on Line 5'; `NASM generates an error
  5066. message that I believe it shouldn't be generating at all'; `NASM
  5067. fails to generate an error message that I believe it \e{should} be
  5068. generating'; `the object file produced from this source code crashes
  5069. my linker'; `the ninth byte of the output file is 66 and I think it
  5070. should be 77 instead'.
  5071.  
  5072. \b If you believe the output file from NASM to be faulty, send it to
  5073. us. That allows us to determine whether our own copy of NASM
  5074. generates the same file, or whether the problem is related to
  5075. portability issues between our development platforms and yours. We
  5076. can handle binary files mailed to us as MIME attachments, uuencoded,
  5077. and even BinHex. Alternatively, we may be able to provide an FTP
  5078. site you can upload the suspect files to; but mailing them is easier
  5079. for us.
  5080.  
  5081. \b Any other information or data files that might be helpful. If,
  5082. for example, the problem involves NASM failing to generate an object
  5083. file while TASM can generate an equivalent file without trouble,
  5084. then send us \e{both} object files, so we can see what TASM is doing
  5085. differently from us.
  5086.  
  5087. \A{iref} Intel x86 Instruction Reference
  5088.  
  5089. This appendix provides a complete list of the machine instructions
  5090. which NASM will assemble, and a short description of the function of
  5091. each one.
  5092.  
  5093. It is not intended to be exhaustive documentation on the fine
  5094. details of the instructions' function, such as which exceptions they
  5095. can trigger: for such documentation, you should go to Intel's Web
  5096. site, \W{http://www.intel.com}\c{http://www.intel.com}.
  5097.  
  5098. Instead, this appendix is intended primarily to provide
  5099. documentation on the way the instructions may be used within NASM.
  5100. For example, looking up \c{LOOP} will tell you that NASM allows
  5101. \c{CX} or \c{ECX} to be specified as an optional second argument to
  5102. the \c{LOOP} instruction, to enforce which of the two possible
  5103. counter registers should be used if the default is not the one
  5104. desired.
  5105.  
  5106. The instructions are not quite listed in alphabetical order, since
  5107. groups of instructions with similar functions are lumped together in
  5108. the same entry. Most of them don't move very far from their
  5109. alphabetic position because of this.
  5110.  
  5111. \H{iref-opr} Key to Operand Specifications
  5112.  
  5113. The instruction descriptions in this appendix specify their operands
  5114. using the following notation:
  5115.  
  5116. \b Registers: \c{reg8} denotes an 8-bit \i{general purpose
  5117. register}, \c{reg16} denotes a 16-bit general purpose register, and
  5118. \c{reg32} a 32-bit one. \c{fpureg} denotes one of the eight FPU
  5119. stack registers, \c{mmxreg} denotes one of the eight 64-bit MMX
  5120. registers, and \c{segreg} denotes a segment register. In addition,
  5121. some registers (such as \c{AL}, \c{DX} or
  5122. \c{ECX}) may be specified explicitly.
  5123.  
  5124. \b Immediate operands: \c{imm} denotes a generic \i{immediate operand}.
  5125. \c{imm8}, \c{imm16} and \c{imm32} are used when the operand is
  5126. intended to be a specific size. For some of these instructions, NASM
  5127. needs an explicit specifier: for example, \c{ADD ESP,16} could be
  5128. interpreted as either \c{ADD r/m32,imm32} or \c{ADD r/m32,imm8}.
  5129. NASM chooses the former by default, and so you must specify \c{ADD
  5130. ESP,BYTE 16} for the latter.
  5131.  
  5132. \b Memory references: \c{mem} denotes a generic \i{memory reference};
  5133. \c{mem8}, \c{mem16}, \c{mem32}, \c{mem64} and \c{mem80} are used
  5134. when the operand needs to be a specific size. Again, a specifier is
  5135. needed in some cases: \c{DEC [address]} is ambiguous and will be
  5136. rejected by NASM. You must specify \c{DEC BYTE [address]}, \c{DEC
  5137. WORD [address]} or \c{DEC DWORD [address]} instead.
  5138.  
  5139. \b \i{Restricted memory references}: one form of the \c{MOV}
  5140. instruction allows a memory address to be specified \e{without}
  5141. allowing the normal range of register combinations and effective
  5142. address processing. This is denoted by \c{memoffs8}, \c{memoffs16}
  5143. and \c{memoffs32}.
  5144.  
  5145. \b Register or memory choices: many instructions can accept either a
  5146. register \e{or} a memory reference as an operand. \c{r/m8} is a
  5147. shorthand for \c{reg8/mem8}; similarly \c{r/m16} and \c{r/m32}.
  5148. \c{r/m64} is MMX-related, and is a shorthand for \c{mmxreg/mem64}.
  5149.  
  5150. \H{iref-opc} Key to Opcode Descriptions
  5151.  
  5152. This appendix also provides the opcodes which NASM will generate for
  5153. each form of each instruction. The opcodes are listed in the
  5154. following way:
  5155.  
  5156. \b A hex number, such as \c{3F}, indicates a fixed byte containing
  5157. that number.
  5158.  
  5159. \b A hex number followed by \c{+r}, such as \c{C8+r}, indicates that
  5160. one of the operands to the instruction is a register, and the
  5161. `register value' of that register should be added to the hex number
  5162. to produce the generated byte. For example, EDX has register value
  5163. 2, so the code \c{C8+r}, when the register operand is EDX, generates
  5164. the hex byte \c{CA}. Register values for specific registers are
  5165. given in \k{iref-rv}.
  5166.  
  5167. \b A hex number followed by \c{+cc}, such as \c{40+cc}, indicates
  5168. that the instruction name has a condition code suffix, and the
  5169. numeric representation of the condition code should be added to the
  5170. hex number to produce the generated byte. For example, the code
  5171. \c{40+cc}, when the instruction contains the \c{NE} condition,
  5172. generates the hex byte \c{45}. Condition codes and their numeric
  5173. representations are given in \k{iref-cc}.
  5174.  
  5175. \b A slash followed by a digit, such as \c{/2}, indicates that one
  5176. of the operands to the instruction is a memory address or register
  5177. (denoted \c{mem} or \c{r/m}, with an optional size). This is to be
  5178. encoded as an effective address, with a \i{ModR/M byte}, an optional
  5179. \i{SIB byte}, and an optional displacement, and the spare (register)
  5180. field of the ModR/M byte should be the digit given (which will be
  5181. from 0 to 7, so it fits in three bits). The encoding of effective
  5182. addresses is given in \k{iref-ea}.
  5183.  
  5184. \b The code \c{/r} combines the above two: it indicates that one of
  5185. the operands is a memory address or \c{r/m}, and another is a
  5186. register, and that an effective address should be generated with the
  5187. spare (register) field in the ModR/M byte being equal to the
  5188. `register value' of the register operand. The encoding of effective
  5189. addresses is given in \k{iref-ea}; register values are given in
  5190. \k{iref-rv}.
  5191.  
  5192. \b The codes \c{ib}, \c{iw} and \c{id} indicate that one of the
  5193. operands to the instruction is an immediate value, and that this is
  5194. to be encoded as a byte, little-endian word or little-endian
  5195. doubleword respectively.
  5196.  
  5197. \b The codes \c{rb}, \c{rw} and \c{rd} indicate that one of the
  5198. operands to the instruction is an immediate value, and that the
  5199. \e{difference} between this value and the address of the end of the
  5200. instruction is to be encoded as a byte, word or doubleword
  5201. respectively. Where the form \c{rw/rd} appears, it indicates that
  5202. either \c{rw} or \c{rd} should be used according to whether assembly
  5203. is being performed in \c{BITS 16} or \c{BITS 32} state respectively.
  5204.  
  5205. \b The codes \c{ow} and \c{od} indicate that one of the operands to
  5206. the instruction is a reference to the contents of a memory address
  5207. specified as an immediate value: this encoding is used in some forms
  5208. of the \c{MOV} instruction in place of the standard
  5209. effective-address mechanism. The displacement is encoded as a word
  5210. or doubleword. Again, \c{ow/od} denotes that \c{ow} or \c{od} should
  5211. be chosen according to the \c{BITS} setting.
  5212.  
  5213. \b The codes \c{o16} and \c{o32} indicate that the given form of the
  5214. instruction should be assembled with operand size 16 or 32 bits. In
  5215. other words, \c{o16} indicates a \c{66} prefix in \c{BITS 32} state,
  5216. but generates no code in \c{BITS 16} state; and \c{o32} indicates a
  5217. \c{66} prefix in \c{BITS 16} state but generates nothing in \c{BITS
  5218. 32}.
  5219.  
  5220. \b The codes \c{a16} and \c{a32}, similarly to \c{o16} and \c{o32},
  5221. indicate the address size of the given form of the instruction.
  5222. Where this does not match the \c{BITS} setting, a \c{67} prefix is
  5223. required.
  5224.  
  5225. \S{iref-rv} Register Values
  5226.  
  5227. Where an instruction requires a register value, it is already
  5228. implicit in the encoding of the rest of the instruction what type of
  5229. register is intended: an 8-bit general-purpose register, a segment
  5230. register, a debug register, an MMX register, or whatever. Therefore
  5231. there is no problem with registers of different types sharing an
  5232. encoding value.
  5233.  
  5234. The encodings for the various classes of register are:
  5235.  
  5236. \b 8-bit general registers: \c{AL} is 0, \c{CL} is 1, \c{DL} is 2,
  5237. \c{BL} is 3, \c{AH} is 4, \c{CH} is 5, \c{DH} is 6, and \c{BH} is
  5238. 7.
  5239.  
  5240. \b 16-bit general registers: \c{AX} is 0, \c{CX} is 1, \c{DX} is 2,
  5241. \c{BX} is 3, \c{SP} is 4, \c{BP} is 5, \c{SI} is 6, and \c{DI} is 7.
  5242.  
  5243. \b 32-bit general registers: \c{EAX} is 0, \c{ECX} is 1, \c{EDX} is
  5244. 2, \c{EBX} is 3, \c{ESP} is 4, \c{EBP} is 5, \c{ESI} is 6, and
  5245. \c{EDI} is 7.
  5246.  
  5247. \b \i{Segment registers}: \c{ES} is 0, \c{CS} is 1, \c{SS} is 2, \c{DS}
  5248. is 3, \c{FS} is 4, and \c{GS} is 5.
  5249.  
  5250. \b \I{floating-point, registers}{Floating-point registers}: \c{ST0}
  5251. is 0, \c{ST1} is 1, \c{ST2} is 2, \c{ST3} is 3, \c{ST4} is 4,
  5252. \c{ST5} is 5, \c{ST6} is 6, and \c{ST7} is 7.
  5253.  
  5254. \b 64-bit \i{MMX registers}: \c{MM0} is 0, \c{MM1} is 1, \c{MM2} is 2,
  5255. \c{MM3} is 3, \c{MM4} is 4, \c{MM5} is 5, \c{MM6} is 6, and \c{MM7}
  5256. is 7.
  5257.  
  5258. \b \i{Control registers}: \c{CR0} is 0, \c{CR2} is 2, \c{CR3} is 3,
  5259. and \c{CR4} is 4.
  5260.  
  5261. \b \i{Debug registers}: \c{DR0} is 0, \c{DR1} is 1, \c{DR2} is 2,
  5262. \c{DR3} is 3, \c{DR6} is 6, and \c{DR7} is 7.
  5263.  
  5264. \b \i{Test registers}: \c{TR3} is 3, \c{TR4} is 4, \c{TR5} is 5,
  5265. \c{TR6} is 6, and \c{TR7} is 7.
  5266.  
  5267. (Note that wherever a register name contains a number, that number
  5268. is also the register value for that register.)
  5269.  
  5270. \S{iref-cc} \i{Condition Codes}
  5271.  
  5272. The available condition codes are given here, along with their
  5273. numeric representations as part of opcodes. Many of these condition
  5274. codes have synonyms, so several will be listed at a time.
  5275.  
  5276. In the following descriptions, the word `either', when applied to two
  5277. possible trigger conditions, is used to mean `either or both'. If
  5278. `either but not both' is meant, the phrase `exactly one of' is used.
  5279.  
  5280. \b \c{O} is 0 (trigger if the overflow flag is set); \c{NO} is 1.
  5281.  
  5282. \b \c{B}, \c{C} and \c{NAE} are 2 (trigger if the carry flag is
  5283. set); \c{AE}, \c{NB} and \c{NC} are 3.
  5284.  
  5285. \b \c{E} and \c{Z} are 4 (trigger if the zero flag is set); \c{NE}
  5286. and \c{NZ} are 5.
  5287.  
  5288. \b \c{BE} and \c{NA} are 6 (trigger if either of the carry or zero
  5289. flags is set); \c{A} and \c{NBE} are 7.
  5290.  
  5291. \b \c{S} is 8 (trigger if the sign flag is set); \c{NS} is 9.
  5292.  
  5293. \b \c{P} and \c{PE} are 10 (trigger if the parity flag is set);
  5294. \c{NP} and \c{PO} are 11.
  5295.  
  5296. \b \c{L} and \c{NGE} are 12 (trigger if exactly one of the sign and
  5297. overflow flags is set); \c{GE} and \c{NL} are 13.
  5298.  
  5299. \b \c{LE} and \c{NG} are 14 (trigger if either the zero flag is set,
  5300. or exactly one of the sign and overflow flags is set); \c{G} and
  5301. \c{NLE} are 15.
  5302.  
  5303. Note that in all cases, the sense of a condition code may be
  5304. reversed by changing the low bit of the numeric representation.
  5305.  
  5306. \S{iref-ea} Effective Address Encoding: \i{ModR/M} and \i{SIB}
  5307.  
  5308. An \i{effective address} is encoded in up to three parts: a ModR/M
  5309. byte, an optional SIB byte, and an optional byte, word or doubleword
  5310. displacement field.
  5311.  
  5312. The ModR/M byte consists of three fields: the \c{mod} field, ranging
  5313. from 0 to 3, in the upper two bits of the byte, the \c{r/m} field,
  5314. ranging from 0 to 7, in the lower three bits, and the spare
  5315. (register) field in the middle (bit 3 to bit 5). The spare field is
  5316. not relevant to the effective address being encoded, and either
  5317. contains an extension to the instruction opcode or the register
  5318. value of another operand.
  5319.  
  5320. The ModR/M system can be used to encode a direct register reference
  5321. rather than a memory access. This is always done by setting the
  5322. \c{mod} field to 3 and the \c{r/m} field to the register value of
  5323. the register in question (it must be a general-purpose register, and
  5324. the size of the register must already be implicit in the encoding of
  5325. the rest of the instruction). In this case, the SIB byte and
  5326. displacement field are both absent.
  5327.  
  5328. In 16-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with no \c{67} prefix,
  5329. or \c{BITS 32} with a \c{67} prefix), the SIB byte is never used.
  5330. The general rules for \c{mod} and \c{r/m} (there is an exception,
  5331. given below) are:
  5332.  
  5333. \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
  5334. means no displacement, 1 means one byte, and 2 means two bytes.
  5335.  
  5336. \b The \c{r/m} field encodes the combination of registers to be
  5337. added to the displacement to give the accessed address: 0 means
  5338. \c{BX+SI}, 1 means \c{BX+DI}, 2 means \c{BP+SI}, 3 means \c{BP+DI},
  5339. 4 means \c{SI} only, 5 means \c{DI} only, 6 means \c{BP} only, and 7
  5340. means \c{BX} only.
  5341.  
  5342. However, there is a special case:
  5343.  
  5344. \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 6, the effective address encoded
  5345. is not \c{[BP]} as the above rules would suggest, but instead
  5346. \c{[disp16]}: the displacement field is present and is two bytes
  5347. long, and no registers are added to the displacement.
  5348.  
  5349. Therefore the effective address \c{[BP]} cannot be encoded as
  5350. efficiently as \c{[BX]}; so if you code \c{[BP]} in a program, NASM
  5351. adds a notional 8-bit zero displacement, and sets \c{mod} to 1,
  5352. \c{r/m} to 6, and the one-byte displacement field to 0.
  5353.  
  5354. In 32-bit addressing mode (either \c{BITS 16} with a \c{67} prefix,
  5355. or \c{BITS 32} with no \c{67} prefix) the general rules (again,
  5356. there are exceptions) for \c{mod} and \c{r/m} are:
  5357.  
  5358. \b The \c{mod} field gives the length of the displacement field: 0
  5359. means no displacement, 1 means one byte, and 2 means four bytes.
  5360.  
  5361. \b If only one register is to be added to the displacement, and it
  5362. is not \c{ESP}, the \c{r/m} field gives its register value, and the
  5363. SIB byte is absent. If the \c{r/m} field is 4 (which would encode
  5364. \c{ESP}), the SIB byte is present and gives the combination and
  5365. scaling of registers to be added to the displacement.
  5366.  
  5367. If the SIB byte is present, it describes the combination of
  5368. registers (an optional base register, and an optional index register
  5369. scaled by multiplication by 1, 2, 4 or 8) to be added to the
  5370. displacement. The SIB byte is divided into the \c{scale} field, in
  5371. the top two bits, the \c{index} field in the next three, and the
  5372. \c{base} field in the bottom three. The general rules are:
  5373.  
  5374. \b The \c{base} field encodes the register value of the base
  5375. register.
  5376.  
  5377. \b The \c{index} field encodes the register value of the index
  5378. register, unless it is 4, in which case no index register is used
  5379. (so \c{ESP} cannot be used as an index register).
  5380.  
  5381. \b The \c{scale} field encodes the multiplier by which the index
  5382. register is scaled before adding it to the base and displacement: 0
  5383. encodes a multiplier of 1, 1 encodes 2, 2 encodes 4 and 3 encodes 8.
  5384.  
  5385. The exceptions to the 32-bit encoding rules are:
  5386.  
  5387. \b If \c{mod} is 0 and \c{r/m} is 5, the effective address encoded
  5388. is not \c{[EBP]} as the above rules would suggest, but instead
  5389. \c{[disp32]}: the displacement field is present and is four bytes
  5390. long, and no registers are added to the displacement.
  5391.  
  5392. \b If \c{mod} is 0, \c{r/m} is 4 (meaning the SIB byte is present)
  5393. and \c{base} is 4, the effective address encoded is not
  5394. \c{[EBP+index]} as the above rules would suggest, but instead
  5395. \c{[disp32+index]}: the displacement field is present and is four
  5396. bytes long, and there is no base register (but the index register is
  5397. still processed in the normal way).
  5398.  
  5399. \H{iref-flg} Key to Instruction Flags
  5400.  
  5401. Given along with each instruction in this appendix is a set of
  5402. flags, denoting the type of the instruction. The types are as follows:
  5403.  
  5404. \b \c{8086}, \c{186}, \c{286}, \c{386}, \c{486}, \c{PENT} and \c{P6}
  5405. denote the lowest processor type that supports the instruction. Most
  5406. instructions run on all processors above the given type; those that
  5407. do not are documented. The Pentium II contains no additional
  5408. instructions beyond the P6 (Pentium Pro); from the point of view of
  5409. its instruction set, it can be thought of as a P6 with MMX
  5410. capability.
  5411.  
  5412. \b \c{CYRIX} indicates that the instruction is specific to Cyrix
  5413. processors, for example the extra MMX instructions in the Cyrix
  5414. extended MMX instruction set.
  5415.  
  5416. \b \c{FPU} indicates that the instruction is a floating-point one,
  5417. and will only run on machines with a coprocessor (automatically
  5418. including 486DX, Pentium and above).
  5419.  
  5420. \b \c{MMX} indicates that the instruction is an MMX one, and will
  5421. run on MMX-capable Pentium processors and the Pentium II.
  5422.  
  5423. \b \c{PRIV} indicates that the instruction is a protected-mode
  5424. management instruction. Many of these may only be used in protected
  5425. mode, or only at privilege level zero.
  5426.  
  5427. \b \c{UNDOC} indicates that the instruction is an undocumented one,
  5428. and not part of the official Intel Architecture; it may or may not
  5429. be supported on any given machine.
  5430.  
  5431. \H{insAAA} \i\c{AAA}, \i\c{AAS}, \i\c{AAM}, \i\c{AAD}: ASCII
  5432. Adjustments
  5433.  
  5434. \c AAA                           ; 37                   [8086]
  5435.  
  5436. \c AAS                           ; 3F                   [8086]
  5437.  
  5438. \c AAD                           ; D5 0A                [8086]
  5439. \c AAD imm                       ; D5 ib                [8086]
  5440.  
  5441. \c AAM                           ; D4 0A                [8086]
  5442. \c AAM imm                       ; D4 ib                [8086]
  5443.  
  5444. These instructions are used in conjunction with the add, subtract,
  5445. multiply and divide instructions to perform binary-coded decimal
  5446. arithmetic in \e{unpacked} (one BCD digit per byte - easy to
  5447. translate to and from ASCII, hence the instruction names) form.
  5448. There are also packed BCD instructions \c{DAA} and \c{DAS}: see
  5449. \k{insDAA}.
  5450.  
  5451. \c{AAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
  5452. destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
  5453. in the low nibble of \c{AL} and also the auxiliary carry flag
  5454. \c{AF}, it determines whether the addition has overflowed, and
  5455. adjusts it (and sets the carry flag) if so. You can add long BCD
  5456. strings together by doing \c{ADD}/\c{AAA} on the low digits, then
  5457. doing \c{ADC}/\c{AAA} on each subsequent digit.
  5458.  
  5459. \c{AAS} works similarly to \c{AAA}, but is for use after \c{SUB}
  5460. instructions rather than \c{ADD}.
  5461.  
  5462. \c{AAM} is for use after you have multiplied two decimal digits
  5463. together and left the result in \c{AL}: it divides \c{AL} by ten and
  5464. stores the quotient in \c{AH}, leaving the remainder in \c{AL}. The
  5465. divisor 10 can be changed by specifying an operand to the
  5466. instruction: a particularly handy use of this is \c{AAM 16}, causing
  5467. the two nibbles in \c{AL} to be separated into \c{AH} and \c{AL}.
  5468.  
  5469. \c{AAD} performs the inverse operation to \c{AAM}: it multiplies
  5470. \c{AH} by ten, adds it to \c{AL}, and sets \c{AH} to zero. Again,
  5471. the multiplier 10 can be changed.
  5472.  
  5473. \H{insADC} \i\c{ADC}: Add with Carry
  5474.  
  5475. \c ADC r/m8,reg8                 ; 10 /r                [8086]
  5476. \c ADC r/m16,reg16               ; o16 11 /r            [8086]
  5477. \c ADC r/m32,reg32               ; o32 11 /r            [386]
  5478.  
  5479. \c ADC reg8,r/m8                 ; 12 /r                [8086]
  5480. \c ADC reg16,r/m16               ; o16 13 /r            [8086]
  5481. \c ADC reg32,r/m32               ; o32 13 /r            [386]
  5482.  
  5483. \c ADC r/m8,imm8                 ; 80 /2 ib             [8086]
  5484. \c ADC r/m16,imm16               ; o16 81 /2 iw         [8086]
  5485. \c ADC r/m32,imm32               ; o32 81 /2 id         [386]
  5486.  
  5487. \c ADC r/m16,imm8                ; o16 83 /2 ib         [8086]
  5488. \c ADC r/m32,imm8                ; o32 83 /2 ib         [386]
  5489.  
  5490. \c ADC AL,imm8                   ; 14 ib                [8086]
  5491. \c ADC AX,imm16                  ; o16 15 iw            [8086]
  5492. \c ADC EAX,imm32                 ; o32 15 id            [386]
  5493.  
  5494. \c{ADC} performs integer addition: it adds its two operands
  5495. together, plus the value of the carry flag, and leaves the result in
  5496. its destination (first) operand. The flags are set according to the
  5497. result of the operation: in particular, the carry flag is affected
  5498. and can be used by a subsequent \c{ADC} instruction.
  5499.  
  5500. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  5501. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  5502. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  5503. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  5504. form of the instruction.
  5505.  
  5506. To add two numbers without also adding the contents of the carry
  5507. flag, use \c{ADD} (\k{insADD}).
  5508.  
  5509. \H{insADD} \i\c{ADD}: Add Integers
  5510.  
  5511. \c ADD r/m8,reg8                 ; 00 /r                [8086]
  5512. \c ADD r/m16,reg16               ; o16 01 /r            [8086]
  5513. \c ADD r/m32,reg32               ; o32 01 /r            [386]
  5514.  
  5515. \c ADD reg8,r/m8                 ; 02 /r                [8086]
  5516. \c ADD reg16,r/m16               ; o16 03 /r            [8086]
  5517. \c ADD reg32,r/m32               ; o32 03 /r            [386]
  5518.  
  5519. \c ADD r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
  5520. \c ADD r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
  5521. \c ADD r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
  5522.  
  5523. \c ADD r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
  5524. \c ADD r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
  5525.  
  5526. \c ADD AL,imm8                   ; 04 ib                [8086]
  5527. \c ADD AX,imm16                  ; o16 05 iw            [8086]
  5528. \c ADD EAX,imm32                 ; o32 05 id            [386]
  5529.  
  5530. \c{ADD} performs integer addition: it adds its two operands
  5531. together, and leaves the result in its destination (first) operand.
  5532. The flags are set according to the result of the operation: in
  5533. particular, the carry flag is affected and can be used by a
  5534. subsequent \c{ADC} instruction (\k{insADC}).
  5535.  
  5536. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  5537. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  5538. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  5539. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  5540. form of the instruction.
  5541.  
  5542. \H{insAND} \i\c{AND}: Bitwise AND
  5543.  
  5544. \c AND r/m8,reg8                 ; 20 /r                [8086]
  5545. \c AND r/m16,reg16               ; o16 21 /r            [8086]
  5546. \c AND r/m32,reg32               ; o32 21 /r            [386]
  5547.  
  5548. \c AND reg8,r/m8                 ; 22 /r                [8086]
  5549. \c AND reg16,r/m16               ; o16 23 /r            [8086]
  5550. \c AND reg32,r/m32               ; o32 23 /r            [386]
  5551.  
  5552. \c AND r/m8,imm8                 ; 80 /4 ib             [8086]
  5553. \c AND r/m16,imm16               ; o16 81 /4 iw         [8086]
  5554. \c AND r/m32,imm32               ; o32 81 /4 id         [386]
  5555.  
  5556. \c AND r/m16,imm8                ; o16 83 /4 ib         [8086]
  5557. \c AND r/m32,imm8                ; o32 83 /4 ib         [386]
  5558.  
  5559. \c AND AL,imm8                   ; 24 ib                [8086]
  5560. \c AND AX,imm16                  ; o16 25 iw            [8086]
  5561. \c AND EAX,imm32                 ; o32 25 id            [386]
  5562.  
  5563. \c{AND} performs a bitwise AND operation between its two operands
  5564. (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
  5565. bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
  5566. destination (first) operand.
  5567.  
  5568. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  5569. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  5570. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  5571. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  5572. form of the instruction.
  5573.  
  5574. The MMX instruction \c{PAND} (see \k{insPAND}) performs the same
  5575. operation on the 64-bit MMX registers.
  5576.  
  5577. \H{insARPL} \i\c{ARPL}: Adjust RPL Field of Selector
  5578.  
  5579. \c ARPL r/m16,reg16              ; 63 /r                [286,PRIV]
  5580.  
  5581. \c{ARPL} expects its two word operands to be segment selectors. It
  5582. adjusts the RPL (requested privilege level - stored in the bottom
  5583. two bits of the selector) field of the destination (first) operand
  5584. to ensure that it is no less (i.e. no more privileged than) the RPL
  5585. field of the source operand. The zero flag is set if and only if a
  5586. change had to be made.
  5587.  
  5588. \H{insBOUND} \i\c{BOUND}: Check Array Index against Bounds
  5589.  
  5590. \c BOUND reg16,mem               ; o16 62 /r            [186]
  5591. \c BOUND reg32,mem               ; o32 62 /r            [386]
  5592.  
  5593. \c{BOUND} expects its second operand to point to an area of memory
  5594. containing two signed values of the same size as its first operand
  5595. (i.e. two words for the 16-bit form; two doublewords for the 32-bit
  5596. form). It performs two signed comparisons: if the value in the
  5597. register passed as its first operand is less than the first of the
  5598. in-memory values, or is greater than or equal to the second, it
  5599. throws a BR exception. Otherwise, it does nothing.
  5600.  
  5601. \H{insBSF} \i\c{BSF}, \i\c{BSR}: Bit Scan
  5602.  
  5603. \c BSF reg16,r/m16               ; o16 0F BC /r         [386]
  5604. \c BSF reg32,r/m32               ; o32 0F BC /r         [386]
  5605.  
  5606. \c BSR reg16,r/m16               ; o16 0F BD /r         [386]
  5607. \c BSR reg32,r/m32               ; o32 0F BD /r         [386]
  5608.  
  5609. \c{BSF} searches for a set bit in its source (second) operand,
  5610. starting from the bottom, and if it finds one, stores the index in
  5611. its destination (first) operand. If no set bit is found, the
  5612. contents of the destination operand are undefined.
  5613.  
  5614. \c{BSR} performs the same function, but searches from the top
  5615. instead, so it finds the most significant set bit.
  5616.  
  5617. Bit indices are from 0 (least significant) to 15 or 31 (most
  5618. significant).
  5619.  
  5620. \H{insBSWAP} \i\c{BSWAP}: Byte Swap
  5621.  
  5622. \c BSWAP reg32                   ; o32 0F C8+r          [486]
  5623.  
  5624. \c{BSWAP} swaps the order of the four bytes of a 32-bit register:
  5625. bits 0-7 exchange places with bits 24-31, and bits 8-15 swap with
  5626. bits 16-23. There is no explicit 16-bit equivalent: to byte-swap
  5627. \c{AX}, \c{BX}, \c{CX} or \c{DX}, \c{XCHG} can be used.
  5628.  
  5629. \H{insBT} \i\c{BT}, \i\c{BTC}, \i\c{BTR}, \i\c{BTS}: Bit Test
  5630.  
  5631. \c BT r/m16,reg16                ; o16 0F A3 /r         [386]
  5632. \c BT r/m32,reg32                ; o32 0F A3 /r         [386]
  5633. \c BT r/m16,imm8                 ; o16 0F BA /4 ib      [386]
  5634. \c BT r/m32,imm8                 ; o32 0F BA /4 ib      [386]
  5635.  
  5636. \c BTC r/m16,reg16               ; o16 0F BB /r         [386]
  5637. \c BTC r/m32,reg32               ; o32 0F BB /r         [386]
  5638. \c BTC r/m16,imm8                ; o16 0F BA /7 ib      [386]
  5639. \c BTC r/m32,imm8                ; o32 0F BA /7 ib      [386]
  5640.  
  5641. \c BTR r/m16,reg16               ; o16 0F B3 /r         [386]
  5642. \c BTR r/m32,reg32               ; o32 0F B3 /r         [386]
  5643. \c BTR r/m16,imm8                ; o16 0F BA /6 ib      [386]
  5644. \c BTR r/m32,imm8                ; o32 0F BA /6 ib      [386]
  5645.  
  5646. \c BTS r/m16,reg16               ; o16 0F AB /r         [386]
  5647. \c BTS r/m32,reg32               ; o32 0F AB /r         [386]
  5648. \c BTS r/m16,imm                 ; o16 0F BA /5 ib      [386]
  5649. \c BTS r/m32,imm                 ; o32 0F BA /5 ib      [386]
  5650.  
  5651. These instructions all test one bit of their first operand, whose
  5652. index is given by the second operand, and store the value of that
  5653. bit into the carry flag. Bit indices are from 0 (least significant)
  5654. to 15 or 31 (most significant).
  5655.  
  5656. In addition to storing the original value of the bit into the carry
  5657. flag, \c{BTR} also resets (clears) the bit in the operand itself.
  5658. \c{BTS} sets the bit, and \c{BTC} complements the bit. \c{BT} does
  5659. not modify its operands.
  5660.  
  5661. The bit offset should be no greater than the size of the operand.
  5662.  
  5663. \H{insCALL} \i\c{CALL}: Call Subroutine
  5664.  
  5665. \c CALL imm                      ; E8 rw/rd             [8086]
  5666. \c CALL imm:imm16                ; o16 9A iw iw         [8086]
  5667. \c CALL imm:imm32                ; o32 9A id iw         [386]
  5668. \c CALL FAR mem16                ; o16 FF /3            [8086]
  5669. \c CALL FAR mem32                ; o32 FF /3            [386]
  5670. \c CALL r/m16                    ; o16 FF /2            [8086]
  5671. \c CALL r/m32                    ; o32 FF /2            [386]
  5672.  
  5673. \c{CALL} calls a subroutine, by means of pushing the current
  5674. instruction pointer (\c{IP}) and optionally \c{CS} as well on the
  5675. stack, and then jumping to a given address.
  5676.  
  5677. \c{CS} is pushed as well as \c{IP} if and only if the call is a far
  5678. call, i.e. a destination segment address is specified in the
  5679. instruction. The forms involving two colon-separated arguments are
  5680. far calls; so are the \c{CALL FAR mem} forms.
  5681.  
  5682. You can choose between the two immediate \i{far call} forms (\c{CALL
  5683. imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{CALL
  5684. WORD 0x1234:0x5678}) or \c{CALL DWORD 0x1234:0x56789abc}.
  5685.  
  5686. The \c{CALL FAR mem} forms execute a far call by loading the
  5687. destination address out of memory. The address loaded consists of 16
  5688. or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
  5689. segment. The operand size may be overridden using \c{CALL WORD FAR
  5690. mem} or \c{CALL DWORD FAR mem}.
  5691.  
  5692. The \c{CALL r/m} forms execute a \i{near call} (within the same
  5693. segment), loading the destination address out of memory or out of a
  5694. register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
  5695. these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
  5696. overridden using \c{CALL WORD mem} or \c{CALL DWORD mem}.
  5697.  
  5698. As a convenience, NASM does not require you to call a far procedure
  5699. symbol by coding the cumbersome \c{CALL SEG routine:routine}, but
  5700. instead allows the easier synonym \c{CALL FAR routine}.
  5701.  
  5702. The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
  5703. the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
  5704. is not strictly necessary.
  5705.  
  5706. \H{insCBW} \i\c{CBW}, \i\c{CWD}, \i\c{CDQ}, \i\c{CWDE}: Sign Extensions
  5707.  
  5708. \c CBW                           ; o16 98               [8086]
  5709. \c CWD                           ; o16 99               [8086]
  5710. \c CDQ                           ; o32 99               [386]
  5711. \c CWDE                          ; o32 98               [386]
  5712.  
  5713. All these instructions sign-extend a short value into a longer one,
  5714. by replicating the top bit of the original value to fill the
  5715. extended one.
  5716.  
  5717. \c{CBW} extends \c{AL} into \c{AX} by repeating the top bit of
  5718. \c{AL} in every bit of \c{AH}. \c{CWD} extends \c{AX} into \c{DX:AX}
  5719. by repeating the top bit of \c{AX} throughout \c{DX}. \c{CWDE}
  5720. extends \c{AX} into \c{EAX}, and \c{CDQ} extends \c{EAX} into
  5721. \c{EDX:EAX}.
  5722.  
  5723. \H{insCLC} \i\c{CLC}, \i\c{CLD}, \i\c{CLI}, \i\c{CLTS}: Clear Flags
  5724.  
  5725. \c CLC                           ; F8                   [8086]
  5726. \c CLD                           ; FC                   [8086]
  5727. \c CLI                           ; FA                   [8086]
  5728. \c CLTS                          ; 0F 06                [286,PRIV]
  5729.  
  5730. These instructions clear various flags. \c{CLC} clears the carry
  5731. flag; \c{CLD} clears the direction flag; \c{CLI} clears the
  5732. interrupt flag (thus disabling interrupts); and \c{CLTS} clears the
  5733. task-switched (\c{TS}) flag in \c{CR0}.
  5734.  
  5735. To set the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{STC},
  5736. \c{STD} and \c{STI} instructions (\k{insSTC}). To invert the carry
  5737. flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
  5738.  
  5739. \H{insCMC} \i\c{CMC}: Complement Carry Flag
  5740.  
  5741. \c CMC                           ; F5                   [8086]
  5742.  
  5743. \c{CMC} changes the value of the carry flag: if it was 0, it sets it
  5744. to 1, and vice versa.
  5745.  
  5746. \H{insCMOVcc} \i\c{CMOVcc}: Conditional Move
  5747.  
  5748. \c CMOVcc reg16,r/m16            ; o16 0F 40+cc /r      [P6]
  5749. \c CMOVcc reg32,r/m32            ; o32 0F 40+cc /r      [P6]
  5750.  
  5751. \c{CMOV} moves its source (second) operand into its destination
  5752. (first) operand if the given condition code is satisfied; otherwise
  5753. it does nothing.
  5754.  
  5755. For a list of condition codes, see \k{iref-cc}.
  5756.  
  5757. Although the \c{CMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
  5758. may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
  5759. instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
  5760. conditional moves are supported.
  5761.  
  5762. \H{insCMP} \i\c{CMP}: Compare Integers
  5763.  
  5764. \c CMP r/m8,reg8                 ; 38 /r                [8086]
  5765. \c CMP r/m16,reg16               ; o16 39 /r            [8086]
  5766. \c CMP r/m32,reg32               ; o32 39 /r            [386]
  5767.  
  5768. \c CMP reg8,r/m8                 ; 3A /r                [8086]
  5769. \c CMP reg16,r/m16               ; o16 3B /r            [8086]
  5770. \c CMP reg32,r/m32               ; o32 3B /r            [386]
  5771.  
  5772. \c CMP r/m8,imm8                 ; 80 /0 ib             [8086]
  5773. \c CMP r/m16,imm16               ; o16 81 /0 iw         [8086]
  5774. \c CMP r/m32,imm32               ; o32 81 /0 id         [386]
  5775.  
  5776. \c CMP r/m16,imm8                ; o16 83 /0 ib         [8086]
  5777. \c CMP r/m32,imm8                ; o32 83 /0 ib         [386]
  5778.  
  5779. \c CMP AL,imm8                   ; 3C ib                [8086]
  5780. \c CMP AX,imm16                  ; o16 3D iw            [8086]
  5781. \c CMP EAX,imm32                 ; o32 3D id            [386]
  5782.  
  5783. \c{CMP} performs a `mental' subtraction of its second operand from
  5784. its first operand, and affects the flags as if the subtraction had
  5785. taken place, but does not store the result of the subtraction
  5786. anywhere.
  5787.  
  5788. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  5789. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  5790. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  5791. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  5792. form of the instruction.
  5793.  
  5794. \H{insCMPSB} \i\c{CMPSB}, \i\c{CMPSW}, \i\c{CMPSD}: Compare Strings
  5795.  
  5796. \c CMPSB                         ; A6                   [8086]
  5797. \c CMPSW                         ; o16 A7               [8086]
  5798. \c CMPSD                         ; o32 A7               [386]
  5799.  
  5800. \c{CMPSB} compares the byte at \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} with the
  5801. byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly.
  5802. It then increments or decrements (depending on the direction flag:
  5803. increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} and
  5804. \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
  5805.  
  5806. The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
  5807. bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
  5808. an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
  5809. use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  5810.  
  5811. The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
  5812. overridden by using a segment register name as a prefix (for
  5813. example, \c{es cmpsb}). The use of \c{ES} for the load from \c{[DI]}
  5814. or \c{[EDI]} cannot be overridden.
  5815.  
  5816. \c{CMPSW} and \c{CMPSD} work in the same way, but they compare a
  5817. word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
  5818. the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
  5819.  
  5820. The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
  5821. \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
  5822. \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
  5823. first unequal or equal byte is found.
  5824.  
  5825. \H{insCMPXCHG} \i\c{CMPXCHG}, \i\c{CMPXCHG486}: Compare and Exchange
  5826.  
  5827. \c CMPXCHG r/m8,reg8             ; 0F B0 /r             [PENT]
  5828. \c CMPXCHG r/m16,reg16           ; o16 0F B1 /r         [PENT]
  5829. \c CMPXCHG r/m32,reg32           ; o32 0F B1 /r         [PENT]
  5830.  
  5831. \c CMPXCHG486 r/m8,reg8          ; 0F A6 /r             [486,UNDOC]
  5832. \c CMPXCHG486 r/m16,reg16        ; o16 0F A7 /r         [486,UNDOC]
  5833. \c CMPXCHG486 r/m32,reg32        ; o32 0F A7 /r         [486,UNDOC]
  5834.  
  5835. These two instructions perform exactly the same operation; however,
  5836. apparently some (not all) 486 processors support it under a
  5837. non-standard opcode, so NASM provides the undocumented
  5838. \c{CMPXCHG486} form to generate the non-standard opcode.
  5839.  
  5840. \c{CMPXCHG} compares its destination (first) operand to the value in
  5841. \c{AL}, \c{AX} or \c{EAX} (depending on the size of the
  5842. instruction). If they are equal, it copies its source (second)
  5843. operand into the destination and sets the zero flag. Otherwise, it
  5844. clears the zero flag and leaves the destination alone.
  5845.  
  5846. \c{CMPXCHG} is intended to be used for atomic operations in
  5847. multitasking or multiprocessor environments. To safely update a
  5848. value in shared memory, for example, you might load the value into
  5849. \c{EAX}, load the updated value into \c{EBX}, and then execute the
  5850. instruction \c{lock cmpxchg [value],ebx}. If \c{value} has not
  5851. changed since being loaded, it is updated with your desired new
  5852. value, and the zero flag is set to let you know it has worked. (The
  5853. \c{LOCK} prefix prevents another processor doing anything in the
  5854. middle of this operation: it guarantees atomicity.) However, if
  5855. another processor has modified the value in between your load and
  5856. your attempted store, the store does not happen, and you are
  5857. notified of the failure by a cleared zero flag, so you can go round
  5858. and try again.
  5859.  
  5860. \H{insCMPXCHG8B} \i\c{CMPXCHG8B}: Compare and Exchange Eight Bytes
  5861.  
  5862. \c CMPXCHG8B mem                 ; 0F C7 /1             [PENT]
  5863.  
  5864. This is a larger and more unwieldy version of \c{CMPXCHG}: it
  5865. compares the 64-bit (eight-byte) value stored at \c{[mem]} with the
  5866. value in \c{EDX:EAX}. If they are equal, it sets the zero flag and
  5867. stores \c{ECX:EBX} into the memory area. If they are unequal, it
  5868. clears the zero flag and leaves the memory area untouched.
  5869.  
  5870. \H{insCPUID} \i\c{CPUID}: Get CPU Identification Code
  5871.  
  5872. \c CPUID                         ; 0F A2                [PENT]
  5873.  
  5874. \c{CPUID} returns various information about the processor it is
  5875. being executed on. It fills the four registers \c{EAX}, \c{EBX},
  5876. \c{ECX} and \c{EDX} with information, which varies depending on the
  5877. input contents of \c{EAX}.
  5878.  
  5879. \c{CPUID} also acts as a barrier to serialise instruction execution:
  5880. executing the \c{CPUID} instruction guarantees that all the effects
  5881. (memory modification, flag modification, register modification) of
  5882. previous instructions have been completed before the next
  5883. instruction gets fetched.
  5884.  
  5885. The information returned is as follows:
  5886.  
  5887. \b If \c{EAX} is zero on input, \c{EAX} on output holds the maximum
  5888. acceptable input value of \c{EAX}, and \c{EBX:EDX:ECX} contain the
  5889. string \c{"GenuineIntel"} (or not, if you have a clone processor).
  5890. That is to say, \c{EBX} contains \c{"Genu"} (in NASM's own sense of
  5891. character constants, described in \k{chrconst}), \c{EDX} contains
  5892. \c{"ineI"} and \c{ECX} contains \c{"ntel"}.
  5893.  
  5894. \b If \c{EAX} is one on input, \c{EAX} on output contains version
  5895. information about the processor, and \c{EDX} contains a set of
  5896. feature flags, showing the presence and absence of various features.
  5897. For example, bit 8 is set if the \c{CMPXCHG8B} instruction
  5898. (\k{insCMPXCHG8B}) is supported, bit 15 is set if the conditional
  5899. move instructions (\k{insCMOVcc} and \k{insFCMOVB}) are supported,
  5900. and bit 23 is set if MMX instructions are supported.
  5901.  
  5902. \b If \c{EAX} is two on input, \c{EAX}, \c{EBX}, \c{ECX} and \c{EDX}
  5903. all contain information about caches and TLBs (Translation Lookahead
  5904. Buffers).
  5905.  
  5906. For more information on the data returned from \c{CPUID}, see the
  5907. documentation on Intel's web site.
  5908.  
  5909. \H{insDAA} \i\c{DAA}, \i\c{DAS}: Decimal Adjustments
  5910.  
  5911. \c DAA                           ; 27                   [8086]
  5912. \c DAS                           ; 2F                   [8086]
  5913.  
  5914. These instructions are used in conjunction with the add and subtract
  5915. instructions to perform binary-coded decimal arithmetic in
  5916. \e{packed} (one BCD digit per nibble) form. For the unpacked
  5917. equivalents, see \k{insAAA}.
  5918.  
  5919. \c{DAA} should be used after a one-byte \c{ADD} instruction whose
  5920. destination was the \c{AL} register: by means of examining the value
  5921. in the \c{AL} and also the auxiliary carry flag \c{AF}, it
  5922. determines whether either digit of the addition has overflowed, and
  5923. adjusts it (and sets the carry and auxiliary-carry flags) if so. You
  5924. can add long BCD strings together by doing \c{ADD}/\c{DAA} on the
  5925. low two digits, then doing \c{ADC}/\c{DAA} on each subsequent pair
  5926. of digits.
  5927.  
  5928. \c{DAS} works similarly to \c{DAA}, but is for use after \c{SUB}
  5929. instructions rather than \c{ADD}.
  5930.  
  5931. \H{insDEC} \i\c{DEC}: Decrement Integer
  5932.  
  5933. \c DEC reg16                     ; o16 48+r             [8086]
  5934. \c DEC reg32                     ; o32 48+r             [386]
  5935. \c DEC r/m8                      ; FE /1                [8086]
  5936. \c DEC r/m16                     ; o16 FF /1            [8086]
  5937. \c DEC r/m32                     ; o32 FF /1            [386]
  5938.  
  5939. \c{DEC} subtracts 1 from its operand. It does \e{not} affect the
  5940. carry flag: to affect the carry flag, use \c{SUB something,1} (see
  5941. \k{insSUB}). See also \c{INC} (\k{insINC}).
  5942.  
  5943. \H{insDIV} \i\c{DIV}: Unsigned Integer Divide
  5944.  
  5945. \c DIV r/m8                      ; F6 /6                [8086]
  5946. \c DIV r/m16                     ; o16 F7 /6            [8086]
  5947. \c DIV r/m32                     ; o32 F7 /6            [386]
  5948.  
  5949. \c{DIV} performs unsigned integer division. The explicit operand
  5950. provided is the divisor; the dividend and destination operands are
  5951. implicit, in the following way:
  5952.  
  5953. \b For \c{DIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
  5954. quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
  5955.  
  5956. \b For \c{DIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
  5957. quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
  5958.  
  5959. \b For \c{DIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
  5960. the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
  5961.  
  5962. Signed integer division is performed by the \c{IDIV} instruction:
  5963. see \k{insIDIV}.
  5964.  
  5965. \H{insEMMS} \i\c{EMMS}: Empty MMX State
  5966.  
  5967. \c EMMS                          ; 0F 77                [PENT,MMX]
  5968.  
  5969. \c{EMMS} sets the FPU tag word (marking which floating-point
  5970. registers are available) to all ones, meaning all registers are
  5971. available for the FPU to use. It should be used after executing MMX
  5972. instructions and before executing any subsequent floating-point
  5973. operations.
  5974.  
  5975. \H{insENTER} \i\c{ENTER}: Create Stack Frame
  5976.  
  5977. \c ENTER imm,imm                 ; C8 iw ib             [186]
  5978.  
  5979. \c{ENTER} constructs a stack frame for a high-level language
  5980. procedure call. The first operand (the \c{iw} in the opcode
  5981. definition above refers to the first operand) gives the amount of
  5982. stack space to allocate for local variables; the second (the \c{ib}
  5983. above) gives the nesting level of the procedure (for languages like
  5984. Pascal, with nested procedures).
  5985.  
  5986. The function of \c{ENTER}, with a nesting level of zero, is
  5987. equivalent to
  5988.  
  5989. \c           PUSH EBP            ; or PUSH BP         in 16 bits
  5990. \c           MOV EBP,ESP         ; or MOV BP,SP       in 16 bits
  5991. \c           SUB ESP,operand1    ; or SUB SP,operand1 in 16 bits
  5992.  
  5993. This creates a stack frame with the procedure parameters accessible
  5994. upwards from \c{EBP}, and local variables accessible downwards from
  5995. \c{EBP}.
  5996.  
  5997. With a nesting level of one, the stack frame created is 4 (or 2)
  5998. bytes bigger, and the value of the final frame pointer \c{EBP} is
  5999. accessible in memory at \c{[EBP-4]}.
  6000.  
  6001. This allows \c{ENTER}, when called with a nesting level of two, to
  6002. look at the stack frame described by the \e{previous} value of
  6003. \c{EBP}, find the frame pointer at offset -4 from that, and push it
  6004. along with its new frame pointer, so that when a level-two procedure
  6005. is called from within a level-one procedure, \c{[EBP-4]} holds the
  6006. frame pointer of the most recent level-one procedure call and
  6007. \c{[EBP-8]} holds that of the most recent level-two call. And so on,
  6008. for nesting levels up to 31.
  6009.  
  6010. Stack frames created by \c{ENTER} can be destroyed by the \c{LEAVE}
  6011. instruction: see \k{insLEAVE}.
  6012.  
  6013. \H{insF2XM1} \i\c{F2XM1}: Calculate 2**X-1
  6014.  
  6015. \c F2XM1                         ; D9 F0                [8086,FPU]
  6016.  
  6017. \c{F2XM1} raises 2 to the power of \c{ST0}, subtracts one, and
  6018. stores the result back into \c{ST0}. The initial contents of \c{ST0}
  6019. must be a number in the range -1 to +1.
  6020.  
  6021. \H{insFABS} \i\c{FABS}: Floating-Point Absolute Value
  6022.  
  6023. \c FABS                          ; D9 E1                [8086,FPU]
  6024.  
  6025. \c{FABS} computes the absolute value of \c{ST0}, storing the result
  6026. back in \c{ST0}.
  6027.  
  6028. \H{insFADD} \i\c{FADD}, \i\c{FADDP}: Floating-Point Addition
  6029.  
  6030. \c FADD mem32                    ; D8 /0                [8086,FPU]
  6031. \c FADD mem64                    ; DC /0                [8086,FPU]
  6032.  
  6033. \c FADD fpureg                   ; D8 C0+r              [8086,FPU]
  6034. \c FADD ST0,fpureg               ; D8 C0+r              [8086,FPU]
  6035.  
  6036. \c FADD TO fpureg                ; DC C0+r              [8086,FPU]
  6037. \c FADD fpureg,ST0               ; DC C0+r              [8086,FPU]
  6038.  
  6039. \c FADDP fpureg                  ; DE C0+r              [8086,FPU]
  6040. \c FADDP fpureg,ST0              ; DE C0+r              [8086,FPU]
  6041.  
  6042. \c{FADD}, given one operand, adds the operand to \c{ST0} and stores
  6043. the result back in \c{ST0}. If the operand has the \c{TO} modifier,
  6044. the result is stored in the register given rather than in \c{ST0}.
  6045.  
  6046. \c{FADDP} performs the same function as \c{FADD TO}, but pops the
  6047. register stack after storing the result.
  6048.  
  6049. The given two-operand forms are synonyms for the one-operand forms.
  6050.  
  6051. \H{insFBLD} \i\c{FBLD}, \i\c{FBSTP}: BCD Floating-Point Load and Store
  6052.  
  6053. \c FBLD mem80                    ; DF /4                [8086,FPU]
  6054. \c FBSTP mem80                   ; DF /6                [8086,FPU]
  6055.  
  6056. \c{FBLD} loads an 80-bit (ten-byte) packed binary-coded decimal
  6057. number from the given memory address, converts it to a real, and
  6058. pushes it on the register stack. \c{FBSTP} stores the value of
  6059. \c{ST0}, in packed BCD, at the given address and then pops the
  6060. register stack.
  6061.  
  6062. \H{insFCHS} \i\c{FCHS}: Floating-Point Change Sign
  6063.  
  6064. \c FCHS                          ; D9 E0                [8086,FPU]
  6065.  
  6066. \c{FCHS} negates the number in \c{ST0}: negative numbers become
  6067. positive, and vice versa.
  6068.  
  6069. \H{insFCLEX} \i\c{FCLEX}, \{FNCLEX}: Clear Floating-Point Exceptions
  6070.  
  6071. \c FCLEX                         ; 9B DB E2             [8086,FPU]
  6072. \c FNCLEX                        ; DB E2                [8086,FPU]
  6073.  
  6074. \c{FCLEX} clears any floating-point exceptions which may be pending.
  6075. \c{FNCLEX} does the same thing but doesn't wait for previous
  6076. floating-point operations (including the \e{handling} of pending
  6077. exceptions) to finish first.
  6078.  
  6079. \H{insFCMOVB} \i\c{FCMOVcc}: Floating-Point Conditional Move
  6080.  
  6081. \c FCMOVB fpureg                 ; DA C0+r              [P6,FPU]
  6082. \c FCMOVB ST0,fpureg             ; DA C0+r              [P6,FPU]
  6083.  
  6084. \c FCMOVBE fpureg                ; DA D0+r              [P6,FPU]
  6085. \c FCMOVBE ST0,fpureg            ; DA D0+r              [P6,FPU]
  6086.  
  6087. \c FCMOVE fpureg                 ; DA C8+r              [P6,FPU]
  6088. \c FCMOVE ST0,fpureg             ; DA C8+r              [P6,FPU]
  6089.  
  6090. \c FCMOVNB fpureg                ; DB C0+r              [P6,FPU]
  6091. \c FCMOVNB ST0,fpureg            ; DB C0+r              [P6,FPU]
  6092.  
  6093. \c FCMOVNBE fpureg               ; DB D0+r              [P6,FPU]
  6094. \c FCMOVNBE ST0,fpureg           ; DB D0+r              [P6,FPU]
  6095.  
  6096. \c FCMOVNE fpureg                ; DB C8+r              [P6,FPU]
  6097. \c FCMOVNE ST0,fpureg            ; DB C8+r              [P6,FPU]
  6098.  
  6099. \c FCMOVNU fpureg                ; DB D8+r              [P6,FPU]
  6100. \c FCMOVNU ST0,fpureg            ; DB D8+r              [P6,FPU]
  6101.  
  6102. \c FCMOVU fpureg                 ; DA D8+r              [P6,FPU]
  6103. \c FCMOVU ST0,fpureg             ; DA D8+r              [P6,FPU]
  6104.  
  6105. The \c{FCMOV} instructions perform conditional move operations: each
  6106. of them moves the contents of the given register into \c{ST0} if its
  6107. condition is satisfied, and does nothing if not.
  6108.  
  6109. The conditions are not the same as the standard condition codes used
  6110. with conditional jump instructions. The conditions \c{B}, \c{BE},
  6111. \c{NB}, \c{NBE}, \c{E} and \c{NE} are exactly as normal, but none of
  6112. the other standard ones are supported. Instead, the condition \c{U}
  6113. and its counterpart \c{NU} are provided; the \c{U} condition is
  6114. satisfied if the last two floating-point numbers compared were
  6115. \e{unordered}, i.e. they were not equal but neither one could be
  6116. said to be greater than the other, for example if they were NaNs.
  6117. (The flag state which signals this is the setting of the parity
  6118. flag: so the \c{U} condition is notionally equivalent to \c{PE}, and
  6119. \c{NU} is equivalent to \c{PO}.)
  6120.  
  6121. The \c{FCMOV} conditions test the main processor's status flags, not
  6122. the FPU status flags, so using \c{FCMOV} directly after \c{FCOM}
  6123. will not work. Instead, you should either use \c{FCOMI} which writes
  6124. directly to the main CPU flags word, or use \c{FSTSW} to extract the
  6125. FPU flags.
  6126.  
  6127. Although the \c{FCMOV} instructions are flagged \c{P6} above, they
  6128. may not be supported by all Pentium Pro processors; the \c{CPUID}
  6129. instruction (\k{insCPUID}) will return a bit which indicates whether
  6130. conditional moves are supported.
  6131.  
  6132. \H{insFCOM} \i\c{FCOM}, \i\c{FCOMP}, \i\c{FCOMPP}, \i\c{FCOMI}, \i\c{FCOMIP}: Floating-Point Compare
  6133.  
  6134. \c FCOM mem32                    ; D8 /2                [8086,FPU]
  6135. \c FCOM mem64                    ; DC /2                [8086,FPU]
  6136. \c FCOM fpureg                   ; D8 D0+r              [8086,FPU]
  6137. \c FCOM ST0,fpureg               ; D8 D0+r              [8086,FPU]
  6138.  
  6139. \c FCOMP mem32                   ; D8 /3                [8086,FPU]
  6140. \c FCOMP mem64                   ; DC /3                [8086,FPU]
  6141. \c FCOMP fpureg                  ; D8 D8+r              [8086,FPU]
  6142. \c FCOMP ST0,fpureg              ; D8 D8+r              [8086,FPU]
  6143.  
  6144. \c FCOMPP                        ; DE D9                [8086,FPU]
  6145.  
  6146. \c FCOMI fpureg                  ; DB F0+r              [P6,FPU]
  6147. \c FCOMI ST0,fpureg              ; DB F0+r              [P6,FPU]
  6148.  
  6149. \c FCOMIP fpureg                 ; DF F0+r              [P6,FPU]
  6150. \c FCOMIP ST0,fpureg             ; DF F0+r              [P6,FPU]
  6151.  
  6152. \c{FCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
  6153. flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
  6154. comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
  6155. if \c{ST0} is less than the given operand.
  6156.  
  6157. \c{FCOMP} does the same as \c{FCOM}, but pops the register stack
  6158. afterwards. \c{FCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
  6159. the register stack twice.
  6160.  
  6161. \c{FCOMI} and \c{FCOMIP} work like the corresponding forms of
  6162. \c{FCOM} and \c{FCOMP}, but write their results directly to the CPU
  6163. flags register rather than the FPU status word, so they can be
  6164. immediately followed by conditional jump or conditional move
  6165. instructions.
  6166.  
  6167. The \c{FCOM} instructions differ from the \c{FUCOM} instructions
  6168. (\k{insFUCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM}
  6169. will handle them silently and set the condition code flags to an
  6170. `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
  6171.  
  6172. \H{insFCOS} \i\c{FCOS}: Cosine
  6173.  
  6174. \c FCOS                          ; D9 FF                [386,FPU]
  6175.  
  6176. \c{FCOS} computes the cosine of \c{ST0} (in radians), and stores the
  6177. result in \c{ST0}. See also \c{FSINCOS} (\k{insFSIN}).
  6178.  
  6179. \H{insFDECSTP} \i\c{FDECSTP}: Decrement Floating-Point Stack Pointer
  6180.  
  6181. \c FDECSTP                       ; D9 F6                [8086,FPU]
  6182.  
  6183. \c{FDECSTP} decrements the `top' field in the floating-point status
  6184. word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
  6185. as if the contents of \c{ST7} had been pushed on the stack. See also
  6186. \c{FINCSTP} (\k{insFINCSTP}).
  6187.  
  6188. \H{insFDISI} \i\c{FxDISI}, \i\c{FxENI}: Disable and Enable Floating-Point Interrupts
  6189.  
  6190. \c FDISI                         ; 9B DB E1             [8086,FPU]
  6191. \c FNDISI                        ; DB E1                [8086,FPU]
  6192.  
  6193. \c FENI                          ; 9B DB E0             [8086,FPU]
  6194. \c FNENI                         ; DB E0                [8086,FPU]
  6195.  
  6196. \c{FDISI} and \c{FENI} disable and enable floating-point interrupts.
  6197. These instructions are only meaningful on original 8087 processors:
  6198. the 287 and above treat them as no-operation instructions.
  6199.  
  6200. \c{FNDISI} and \c{FNENI} do the same thing as \c{FDISI} and \c{FENI}
  6201. respectively, but without waiting for the floating-point processor
  6202. to finish what it was doing first.
  6203.  
  6204. \H{insFDIV} \i\c{FDIV}, \i\c{FDIVP}, \i\c{FDIVR}, \i\c{FDIVRP}: Floating-Point Division
  6205.  
  6206. \c FDIV mem32                    ; D8 /6                [8086,FPU]
  6207. \c FDIV mem64                    ; DC /6                [8086,FPU]
  6208.  
  6209. \c FDIV fpureg                   ; D8 F0+r              [8086,FPU]
  6210. \c FDIV ST0,fpureg               ; D8 F0+r              [8086,FPU]
  6211.  
  6212. \c FDIV TO fpureg                ; DC F8+r              [8086,FPU]
  6213. \c FDIV fpureg,ST0               ; DC F8+r              [8086,FPU]
  6214.  
  6215. \c FDIVR mem32                   ; D8 /0                [8086,FPU]
  6216. \c FDIVR mem64                   ; DC /0                [8086,FPU]
  6217.  
  6218. \c FDIVR fpureg                  ; D8 F8+r              [8086,FPU]
  6219. \c FDIVR ST0,fpureg              ; D8 F8+r              [8086,FPU]
  6220.  
  6221. \c FDIVR TO fpureg               ; DC F0+r              [8086,FPU]
  6222. \c FDIVR fpureg,ST0              ; DC F0+r              [8086,FPU]
  6223.  
  6224. \c FDIVP fpureg                  ; DE F8+r              [8086,FPU]
  6225. \c FDIVP fpureg,ST0              ; DE F8+r              [8086,FPU]
  6226.  
  6227. \c FDIVRP fpureg                 ; DE F0+r              [8086,FPU]
  6228. \c FDIVRP fpureg,ST0             ; DE F0+r              [8086,FPU]
  6229.  
  6230. \c{FDIV} divides \c{ST0} by the given operand and stores the result
  6231. back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in which case
  6232. it divides the given operand by \c{ST0} and stores the result in the
  6233. operand.
  6234.  
  6235. \c{FDIVR} does the same thing, but does the division the other way
  6236. up: so if \c{TO} is not given, it divides the given operand by
  6237. \c{ST0} and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
  6238. it divides \c{ST0} by its operand and stores the result in the
  6239. operand.
  6240.  
  6241. \c{FDIVP} operates like \c{FDIV TO}, but pops the register stack
  6242. once it has finished. \c{FDIVRP} operates like \c{FDIVR TO}, but
  6243. pops the register stack once it has finished.
  6244.  
  6245. \H{insFFREE} \i\c{FFREE}: Flag Floating-Point Register as Unused
  6246.  
  6247. \c FFREE fpureg                  ; DD C0+r              [8086,FPU]
  6248.  
  6249. \c{FFREE} marks the given register as being empty.
  6250.  
  6251. \H{insFIADD} \i\c{FIADD}: Floating-Point/Integer Addition
  6252.  
  6253. \c FIADD mem16                   ; DE /0                [8086,FPU]
  6254. \c FIADD mem32                   ; DA /0                [8086,FPU]
  6255.  
  6256. \c{FIADD} adds the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
  6257. memory location to \c{ST0}, storing the result in \c{ST0}.
  6258.  
  6259. \H{insFICOM} \i\c{FICOM}, \i\c{FICOMP}: Floating-Point/Integer Compare
  6260.  
  6261. \c FICOM mem16                   ; DE /2                [8086,FPU]
  6262. \c FICOM mem32                   ; DA /2                [8086,FPU]
  6263.  
  6264. \c FICOMP mem16                  ; DE /3                [8086,FPU]
  6265. \c FICOMP mem32                  ; DA /3                [8086,FPU]
  6266.  
  6267. \c{FICOM} compares \c{ST0} with the 16-bit or 32-bit integer stored
  6268. in the given memory location, and sets the FPU flags accordingly.
  6269. \c{FICOMP} does the same, but pops the register stack afterwards.
  6270.  
  6271. \H{insFIDIV} \i\c{FIDIV}, \i\c{FIDIVR}: Floating-Point/Integer Division
  6272.  
  6273. \c FIDIV mem16                   ; DE /6                [8086,FPU]
  6274. \c FIDIV mem32                   ; DA /6                [8086,FPU]
  6275.  
  6276. \c FIDIVR mem16                  ; DE /0                [8086,FPU]
  6277. \c FIDIVR mem32                  ; DA /0                [8086,FPU]
  6278.  
  6279. \c{FIDIV} divides \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored in
  6280. the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
  6281. \c{FIDIVR} does the division the other way up: it divides the
  6282. integer by \c{ST0}, but still stores the result in \c{ST0}.
  6283.  
  6284. \H{insFILD} \i\c{FILD}, \i\c{FIST}, \i\c{FISTP}: Floating-Point/Integer Conversion
  6285.  
  6286. \c FILD mem16                    ; DF /0                [8086,FPU]
  6287. \c FILD mem32                    ; DB /0                [8086,FPU]
  6288. \c FILD mem64                    ; DF /5                [8086,FPU]
  6289.  
  6290. \c FIST mem16                    ; DF /2                [8086,FPU]
  6291. \c FIST mem32                    ; DB /2                [8086,FPU]
  6292.  
  6293. \c FISTP mem16                   ; DF /3                [8086,FPU]
  6294. \c FISTP mem32                   ; DB /3                [8086,FPU]
  6295. \c FISTP mem64                   ; DF /0                [8086,FPU]
  6296.  
  6297. \c{FILD} loads an integer out of a memory location, converts it to a
  6298. real, and pushes it on the FPU register stack. \c{FIST} converts
  6299. \c{ST0} to an integer and stores that in memory; \c{FISTP} does the
  6300. same as \c{FIST}, but pops the register stack afterwards.
  6301.  
  6302. \H{insFIMUL} \i\c{FIMUL}: Floating-Point/Integer Multiplication
  6303.  
  6304. \c FIMUL mem16                   ; DE /1                [8086,FPU]
  6305. \c FIMUL mem32                   ; DA /1                [8086,FPU]
  6306.  
  6307. \c{FIMUL} multiplies \c{ST0} by the 16-bit or 32-bit integer stored
  6308. in the given memory location, and stores the result in \c{ST0}.
  6309.  
  6310. \H{insFINCSTP} \i\c{FINCSTP}: Increment Floating-Point Stack Pointer
  6311.  
  6312. \c FINCSTP                       ; D9 F7                [8086,FPU]
  6313.  
  6314. \c{FINCSTP} increments the `top' field in the floating-point status
  6315. word. This has the effect of rotating the FPU register stack by one,
  6316. as if the register stack had been popped; however, unlike the
  6317. popping of the stack performed by many FPU instructions, it does not
  6318. flag the new \c{ST7} (previously \c{ST0}) as empty. See also
  6319. \c{FDECSTP} (\k{insFDECSTP}).
  6320.  
  6321. \H{insFINIT} \i\c{FINIT}, \i\c{FNINIT}: Initialise Floating-Point Unit
  6322.  
  6323. \c FINIT                         ; 9B DB E3             [8086,FPU]
  6324. \c FNINIT                        ; DB E3                [8086,FPU]
  6325.  
  6326. \c{FINIT} initialises the FPU to its default state. It flags all
  6327. registers as empty, though it does not actually change their values.
  6328. \c{FNINIT} does the same, without first waiting for pending
  6329. exceptions to clear.
  6330.  
  6331. \H{insFISUB} \i\c{FISUB}: Floating-Point/Integer Subtraction
  6332.  
  6333. \c FISUB mem16                   ; DE /4                [8086,FPU]
  6334. \c FISUB mem32                   ; DA /4                [8086,FPU]
  6335.  
  6336. \c FISUBR mem16                  ; DE /5                [8086,FPU]
  6337. \c FISUBR mem32                  ; DA /5                [8086,FPU]
  6338.  
  6339. \c{FISUB} subtracts the 16-bit or 32-bit integer stored in the given
  6340. memory location from \c{ST0}, and stores the result in \c{ST0}.
  6341. \c{FISUBR} does the subtraction the other way round, i.e. it
  6342. subtracts \c{ST0} from the given integer, but still stores the
  6343. result in \c{ST0}.
  6344.  
  6345. \H{insFLD} \i\c{FLD}: Floating-Point Load
  6346.  
  6347. \c FLD mem32                     ; D9 /0                [8086,FPU]
  6348. \c FLD mem64                     ; DD /0                [8086,FPU]
  6349. \c FLD mem80                     ; DB /5                [8086,FPU]
  6350. \c FLD fpureg                    ; D9 C0+r              [8086,FPU]
  6351.  
  6352. \c{FLD} loads a floating-point value out of the given register or
  6353. memory location, and pushes it on the FPU register stack.
  6354.  
  6355. \H{insFLD1} \i\c{FLDxx}: Floating-Point Load Constants
  6356.  
  6357. \c FLD1                          ; D9 E8                [8086,FPU]
  6358. \c FLDL2E                        ; D9 EA                [8086,FPU]
  6359. \c FLDL2T                        ; D9 E9                [8086,FPU]
  6360. \c FLDLG2                        ; D9 EC                [8086,FPU]
  6361. \c FLDLN2                        ; D9 ED                [8086,FPU]
  6362. \c FLDPI                         ; D9 EB                [8086,FPU]
  6363. \c FLDZ                          ; D9 EE                [8086,FPU]
  6364.  
  6365. These instructions push specific standard constants on the FPU
  6366. register stack. \c{FLD1} pushes the value 1; \c{FLDL2E} pushes the
  6367. base-2 logarithm of e; \c{FLDL2T} pushes the base-2 log of 10;
  6368. \c{FLDLG2} pushes the base-10 log of 2; \c{FLDLN2} pushes the base-e
  6369. log of 2; \c{FLDPI} pushes pi; and \c{FLDZ} pushes zero.
  6370.  
  6371. \H{insFLDCW} \i\c{FLDCW}: Load Floating-Point Control Word
  6372.  
  6373. \c FLDCW mem16                   ; D9 /5                [8086,FPU]
  6374.  
  6375. \c{FLDCW} loads a 16-bit value out of memory and stores it into the
  6376. FPU control word (governing things like the rounding mode, the
  6377. precision, and the exception masks). See also \c{FSTCW}
  6378. (\k{insFSTCW}).
  6379.  
  6380. \H{insFLDENV} \i\c{FLDENV}: Load Floating-Point Environment
  6381.  
  6382. \c FLDENV mem                    ; D9 /4                [8086,FPU]
  6383.  
  6384. \c{FLDENV} loads the FPU operating environment (control word, status
  6385. word, tag word, instruction pointer, data pointer and last opcode)
  6386. from memory. The memory area is 14 or 28 bytes long, depending on
  6387. the CPU mode at the time. See also \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}).
  6388.  
  6389. \H{insFMUL} \i\c{FMUL}, \i\c{FMULP}: Floating-Point Multiply
  6390.  
  6391. \c FMUL mem32                    ; D8 /1                [8086,FPU]
  6392. \c FMUL mem64                    ; DC /1                [8086,FPU]
  6393.  
  6394. \c FMUL fpureg                   ; D8 C8+r              [8086,FPU]
  6395. \c FMUL ST0,fpureg               ; D8 C8+r              [8086,FPU]
  6396.  
  6397. \c FMUL TO fpureg                ; DC C8+r              [8086,FPU]
  6398. \c FMUL fpureg,ST0               ; DC C8+r              [8086,FPU]
  6399.  
  6400. \c FMULP fpureg                  ; DE C8+r              [8086,FPU]
  6401. \c FMULP fpureg,ST0              ; DE C8+r              [8086,FPU]
  6402.  
  6403. \c{FMUL} multiplies \c{ST0} by the given operand, and stores the
  6404. result in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is used in which case
  6405. it stores the result in the operand. \c{FMULP} performs the same
  6406. operation as \c{FMUL TO}, and then pops the register stack.
  6407.  
  6408. \H{insFNOP} \i\c{FNOP}: Floating-Point No Operation
  6409.  
  6410. \c FNOP                          ; D9 D0                [8086,FPU]
  6411.  
  6412. \c{FNOP} does nothing.
  6413.  
  6414. \H{insFPATAN} \i\c{FPATAN}, \i\c{FPTAN}: Arctangent and Tangent
  6415.  
  6416. \c FPATAN                        ; D9 F3                [8086,FPU]
  6417. \c FPTAN                         ; D9 F2                [8086,FPU]
  6418.  
  6419. \c{FPATAN} computes the arctangent, in radians, of the result of
  6420. dividing \c{ST1} by \c{ST0}, stores the result in \c{ST1}, and pops
  6421. the register stack. It works like the C \c{atan2} function, in that
  6422. changing the sign of both \c{ST0} and \c{ST1} changes the output
  6423. value by pi (so it performs true rectangular-to-polar coordinate
  6424. conversion, with \c{ST1} being the Y coordinate and \c{ST0} being
  6425. the X coordinate, not merely an arctangent).
  6426.  
  6427. \c{FPTAN} computes the tangent of the value in \c{ST0} (in radians),
  6428. and stores the result back into \c{ST0}.
  6429.  
  6430. \H{insFPREM} \i\c{FPREM}, \i\c{FPREM1}: Floating-Point Partial Remainder
  6431.  
  6432. \c FPREM                         ; D9 F8                [8086,FPU]
  6433. \c FPREM1                        ; D9 F5                [386,FPU]
  6434.  
  6435. These instructions both produce the remainder obtained by dividing
  6436. \c{ST0} by \c{ST1}. This is calculated, notionally, by dividing
  6437. \c{ST0} by \c{ST1}, rounding the result to an integer, multiplying
  6438. by \c{ST1} again, and computing the value which would need to be
  6439. added back on to the result to get back to the original value in
  6440. \c{ST0}.
  6441.  
  6442. The two instructions differ in the way the notional round-to-integer
  6443. operation is performed. \c{FPREM} does it by rounding towards zero,
  6444. so that the remainder it returns always has the same sign as the
  6445. original value in \c{ST0}; \c{FPREM1} does it by rounding to the
  6446. nearest integer, so that the remainder always has at most half the
  6447. magnitude of \c{ST1}.
  6448.  
  6449. Both instructions calculate \e{partial} remainders, meaning that
  6450. they may not manage to provide the final result, but might leave
  6451. intermediate results in \c{ST0} instead. If this happens, they will
  6452. set the C2 flag in the FPU status word; therefore, to calculate a
  6453. remainder, you should repeatedly execute \c{FPREM} or \c{FPREM1}
  6454. until C2 becomes clear.
  6455.  
  6456. \H{insFRNDINT} \i\c{FRNDINT}: Floating-Point Round to Integer
  6457.  
  6458. \c FRNDINT                       ; D9 FC                [8086,FPU]
  6459.  
  6460. \c{FRNDINT} rounds the contents of \c{ST0} to an integer, according
  6461. to the current rounding mode set in the FPU control word, and stores
  6462. the result back in \c{ST0}.
  6463.  
  6464. \H{insFRSTOR} \i\c{FSAVE}, \i\c{FRSTOR}: Save/Restore Floating-Point State
  6465.  
  6466. \c FSAVE mem                     ; 9B DD /6             [8086,FPU]
  6467. \c FNSAVE mem                    ; DD /6                [8086,FPU]
  6468.  
  6469. \c FRSTOR mem                    ; DD /4                [8086,FPU]
  6470.  
  6471. \c{FSAVE} saves the entire floating-point unit state, including all
  6472. the information saved by \c{FSTENV} (\k{insFSTENV}) plus the
  6473. contents of all the registers, to a 94 or 108 byte area of memory
  6474. (depending on the CPU mode). \c{FRSTOR} restores the floating-point
  6475. state from the same area of memory.
  6476.  
  6477. \c{FNSAVE} does the same as \c{FSAVE}, without first waiting for
  6478. pending floating-point exceptions to clear.
  6479.  
  6480. \H{insFSCALE} \i\c{FSCALE}: Scale Floating-Point Value by Power of Two
  6481.  
  6482. \c FSCALE                        ; D9 FD                [8086,FPU]
  6483.  
  6484. \c{FSCALE} scales a number by a power of two: it rounds \c{ST1}
  6485. towards zero to obtain an integer, then multiplies \c{ST0} by two to
  6486. the power of that integer, and stores the result in \c{ST0}.
  6487.  
  6488. \H{insFSETPM} \i\c{FSETPM}: Set Protected Mode
  6489.  
  6490. \c FSETPM                        ; DB E4                [286,FPU]
  6491.  
  6492. This instruction initalises protected mode on the 287 floating-point
  6493. coprocessor. It is only meaningful on that processor: the 387 and
  6494. above treat the instruction as a no-operation.
  6495.  
  6496. \H{insFSIN} \i\c{FSIN}, \i\c{FSINCOS}: Sine and Cosine
  6497.  
  6498. \c FSIN                          ; D9 FE                [386,FPU]
  6499. \c FSINCOS                       ; D9 FB                [386,FPU]
  6500.  
  6501. \c{FSIN} calculates the sine of \c{ST0} (in radians) and stores the
  6502. result in \c{ST0}. \c{FSINCOS} does the same, but then pushes the
  6503. cosine of the same value on the register stack, so that the sine
  6504. ends up in \c{ST1} and the cosine in \c{ST0}. \c{FSINCOS} is faster
  6505. than executing \c{FSIN} and \c{FCOS} (see \k{insFCOS}) in
  6506. succession.
  6507.  
  6508. \H{insFSQRT} \i\c{FSQRT}: Floating-Point Square Root
  6509.  
  6510. \c FSQRT                         ; D9 FA                [8086,FPU]
  6511.  
  6512. \c{FSQRT} calculates the square root of \c{ST0} and stores the
  6513. result in \c{ST0}.
  6514.  
  6515. \H{insFST} \i\c{FST}, \i\c{FSTP}: Floating-Point Store
  6516.  
  6517. \c FST mem32                     ; D9 /2                [8086,FPU]
  6518. \c FST mem64                     ; DD /2                [8086,FPU]
  6519. \c FST fpureg                    ; DD D0+r              [8086,FPU]
  6520.  
  6521. \c FSTP mem32                    ; D9 /3                [8086,FPU]
  6522. \c FSTP mem64                    ; DD /3                [8086,FPU]
  6523. \c FSTP mem80                    ; DB /0                [8086,FPU]
  6524. \c FSTP fpureg                   ; DD D8+r              [8086,FPU]
  6525.  
  6526. \c{FST} stores the value in \c{ST0} into the given memory location
  6527. or other FPU register. \c{FSTP} does the same, but then pops the
  6528. register stack.
  6529.  
  6530. \H{insFSTCW} \i\c{FSTCW}: Store Floating-Point Control Word
  6531.  
  6532. \c FSTCW mem16                   ; 9B D9 /0             [8086,FPU]
  6533. \c FNSTCW mem16                  ; D9 /0                [8086,FPU]
  6534.  
  6535. \c{FSTCW} stores the FPU control word (governing things like the
  6536. rounding mode, the precision, and the exception masks) into a 2-byte
  6537. memory area. See also \c{FLDCW} (\k{insFLDCW}).
  6538.  
  6539. \c{FNSTCW} does the same thing as \c{FSTCW}, without first waiting
  6540. for pending floating-point exceptions to clear.
  6541.  
  6542. \H{insFSTENV} \i\c{FSTENV}: Store Floating-Point Environment
  6543.  
  6544. \c FSTENV mem                    ; 9B D9 /6             [8086,FPU]
  6545. \c FNSTENV mem                   ; D9 /6                [8086,FPU]
  6546.  
  6547. \c{FSTENV} stores the FPU operating environment (control word,
  6548. status word, tag word, instruction pointer, data pointer and last
  6549. opcode) into memory. The memory area is 14 or 28 bytes long,
  6550. depending on the CPU mode at the time. See also \c{FLDENV}
  6551. (\k{insFLDENV}).
  6552.  
  6553. \c{FNSTENV} does the same thing as \c{FSTENV}, without first waiting
  6554. for pending floating-point exceptions to clear.
  6555.  
  6556. \H{insFSTSW} \i\c{FSTSW}: Store Floating-Point Status Word
  6557.  
  6558. \c FSTSW mem16                   ; 9B DD /0             [8086,FPU]
  6559. \c FSTSW AX                      ; 9B DF E0             [286,FPU]
  6560.  
  6561. \c FNSTSW mem16                  ; DD /0                [8086,FPU]
  6562. \c FNSTSW AX                     ; DF E0                [286,FPU]
  6563.  
  6564. \c{FSTSW} stores the FPU status word into \c{AX} or into a 2-byte
  6565. memory area.
  6566.  
  6567. \c{FNSTSW} does the same thing as \c{FSTSW}, without first waiting
  6568. for pending floating-point exceptions to clear.
  6569.  
  6570. \H{insFSUB} \i\c{FSUB}, \i\c{FSUBP}, \i\c{FSUBR}, \i\c{FSUBRP}: Floating-Point Subtract
  6571.  
  6572. \c FSUB mem32                    ; D8 /4                [8086,FPU]
  6573. \c FSUB mem64                    ; DC /4                [8086,FPU]
  6574.  
  6575. \c FSUB fpureg                   ; D8 E0+r              [8086,FPU]
  6576. \c FSUB ST0,fpureg               ; D8 E0+r              [8086,FPU]
  6577.  
  6578. \c FSUB TO fpureg                ; DC E8+r              [8086,FPU]
  6579. \c FSUB fpureg,ST0               ; DC E8+r              [8086,FPU]
  6580.  
  6581. \c FSUBR mem32                   ; D8 /5                [8086,FPU]
  6582. \c FSUBR mem64                   ; DC /5                [8086,FPU]
  6583.  
  6584. \c FSUBR fpureg                  ; D8 E8+r              [8086,FPU]
  6585. \c FSUBR ST0,fpureg              ; D8 E8+r              [8086,FPU]
  6586.  
  6587. \c FSUBR TO fpureg               ; DC E0+r              [8086,FPU]
  6588. \c FSUBR fpureg,ST0              ; DC E0+r              [8086,FPU]
  6589.  
  6590. \c FSUBP fpureg                  ; DE E8+r              [8086,FPU]
  6591. \c FSUBP fpureg,ST0              ; DE E8+r              [8086,FPU]
  6592.  
  6593. \c FSUBRP fpureg                 ; DE E0+r              [8086,FPU]
  6594. \c FSUBRP fpureg,ST0             ; DE E0+r              [8086,FPU]
  6595.  
  6596. \c{FSUB} subtracts the given operand from \c{ST0} and stores the
  6597. result back in \c{ST0}, unless the \c{TO} qualifier is given, in
  6598. which case it subtracts \c{ST0} from the given operand and stores
  6599. the result in the operand.
  6600.  
  6601. \c{FSUBR} does the same thing, but does the subtraction the other way
  6602. up: so if \c{TO} is not given, it subtracts \c{ST0} from the given
  6603. operand and stores the result in \c{ST0}, whereas if \c{TO} is given
  6604. it subtracts its operand from \c{ST0} and stores the result in the
  6605. operand.
  6606.  
  6607. \c{FSUBP} operates like \c{FSUB TO}, but pops the register stack
  6608. once it has finished. \c{FSUBRP} operates like \c{FSUBR TO}, but
  6609. pops the register stack once it has finished.
  6610.  
  6611. \H{insFTST} \i\c{FTST}: Test \c{ST0} Against Zero
  6612.  
  6613. \c FTST                          ; D9 E4                [8086,FPU]
  6614.  
  6615. \c{FTST} compares \c{ST0} with zero and sets the FPU flags
  6616. accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
  6617. comparison, so that a `less-than' result is generated if \c{ST0} is
  6618. negative.
  6619.  
  6620. \H{insFUCOM} \i\c{FUCOMxx}: Floating-Point Unordered Compare
  6621.  
  6622. \c FUCOM fpureg                  ; DD E0+r              [386,FPU]
  6623. \c FUCOM ST0,fpureg              ; DD E0+r              [386,FPU]
  6624.  
  6625. \c FUCOMP fpureg                 ; DD E8+r              [386,FPU]
  6626. \c FUCOMP ST0,fpureg             ; DD E8+r              [386,FPU]
  6627.  
  6628. \c FUCOMPP                       ; DA E9                [386,FPU]
  6629.  
  6630. \c FUCOMI fpureg                 ; DB E8+r              [P6,FPU]
  6631. \c FUCOMI ST0,fpureg             ; DB E8+r              [P6,FPU]
  6632.  
  6633. \c FUCOMIP fpureg                ; DF E8+r              [P6,FPU]
  6634. \c FUCOMIP ST0,fpureg            ; DF E8+r              [P6,FPU]
  6635.  
  6636. \c{FUCOM} compares \c{ST0} with the given operand, and sets the FPU
  6637. flags accordingly. \c{ST0} is treated as the left-hand side of the
  6638. comparison, so that the carry flag is set (for a `less-than' result)
  6639. if \c{ST0} is less than the given operand.
  6640.  
  6641. \c{FUCOMP} does the same as \c{FUCOM}, but pops the register stack
  6642. afterwards. \c{FUCOMPP} compares \c{ST0} with \c{ST1} and then pops
  6643. the register stack twice.
  6644.  
  6645. \c{FUCOMI} and \c{FUCOMIP} work like the corresponding forms of
  6646. \c{FUCOM} and \c{FUCOMP}, but write their results directly to the CPU
  6647. flags register rather than the FPU status word, so they can be
  6648. immediately followed by conditional jump or conditional move
  6649. instructions.
  6650.  
  6651. The \c{FUCOM} instructions differ from the \c{FCOM} instructions
  6652. (\k{insFCOM}) only in the way they handle quiet NaNs: \c{FUCOM} will
  6653. handle them silently and set the condition code flags to an
  6654. `unordered' result, whereas \c{FCOM} will generate an exception.
  6655.  
  6656. \H{insFXAM} \i\c{FXAM}: Examine Class of Value in \c{ST0}
  6657.  
  6658. \c FXAM                          ; D9 E5                [8086,FPU]
  6659.  
  6660. \c{FXAM} sets the FPU flags C3, C2 and C0 depending on the type of
  6661. value stored in \c{ST0}: 000 (respectively) for an unsupported
  6662. format, 001 for a NaN, 010 for a normal finite number, 011 for an
  6663. infinity, 100 for a zero, 101 for an empty register, and 110 for a
  6664. denormal. It also sets the C1 flag to the sign of the number.
  6665.  
  6666. \H{insFXCH} \i\c{FXCH}: Floating-Point Exchange
  6667.  
  6668. \c FXCH                          ; D9 C9                [8086,FPU]
  6669. \c FXCH fpureg                   ; D9 C8+r              [8086,FPU]
  6670. \c FXCH fpureg,ST0               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
  6671. \c FXCH ST0,fpureg               ; D9 C8+r              [8086,FPU]
  6672.  
  6673. \c{FXCH} exchanges \c{ST0} with a given FPU register. The no-operand
  6674. form exchanges \c{ST0} with \c{ST1}.
  6675.  
  6676. \H{insFXTRACT} \i\c{FXTRACT}: Extract Exponent and Significand
  6677.  
  6678. \c FXTRACT                       ; D9 F4                [8086,FPU]
  6679.  
  6680. \c{FXTRACT} separates the number in \c{ST0} into its exponent and
  6681. significand (mantissa), stores the exponent back into \c{ST0}, and
  6682. then pushes the significand on the register stack (so that the
  6683. significand ends up in \c{ST0}, and the exponent in \c{ST1}).
  6684.  
  6685. \H{insFYL2X} \i\c{FYL2X}, \i\c{FYL2XP1}: Compute Y times Log2(X) or Log2(X+1)
  6686.  
  6687. \c FYL2X                         ; D9 F1                [8086,FPU]
  6688. \c FYL2XP1                       ; D9 F9                [8086,FPU]
  6689.  
  6690. \c{FYL2X} multiplies \c{ST1} by the base-2 logarithm of \c{ST0},
  6691. stores the result in \c{ST1}, and pops the register stack (so that
  6692. the result ends up in \c{ST0}). \c{ST0} must be non-zero and
  6693. positive.
  6694.  
  6695. \c{FYL2XP1} works the same way, but replacing the base-2 log of
  6696. \c{ST0} with that of \c{ST0} plus one. This time, \c{ST0} must have
  6697. magnitude no greater than 1 minus half the square root of two.
  6698.  
  6699. \H{insHLT} \i\c{HLT}: Halt Processor
  6700.  
  6701. \c HLT                           ; F4                   [8086]
  6702.  
  6703. \c{HLT} puts the processor into a halted state, where it will
  6704. perform no more operations until restarted by an interrupt or a
  6705. reset.
  6706.  
  6707. \H{insIBTS} \i\c{IBTS}: Insert Bit String
  6708.  
  6709. \c IBTS r/m16,reg16              ; o16 0F A7 /r         [386,UNDOC]
  6710. \c IBTS r/m32,reg32              ; o32 0F A7 /r         [386,UNDOC]
  6711.  
  6712. No clear documentation seems to be available for this instruction:
  6713. the best I've been able to find reads `Takes a string of bits from
  6714. the second operand and puts them in the first operand'. It is
  6715. present only in early 386 processors, and conflicts with the opcodes
  6716. for \c{CMPXCHG486}. NASM supports it only for completeness. Its
  6717. counterpart is \c{XBTS} (see \k{insXBTS}).
  6718.  
  6719. \H{insIDIV} \i\c{IDIV}: Signed Integer Divide
  6720.  
  6721. \c IDIV r/m8                     ; F6 /7                [8086]
  6722. \c IDIV r/m16                    ; o16 F7 /7            [8086]
  6723. \c IDIV r/m32                    ; o32 F7 /7            [386]
  6724.  
  6725. \c{IDIV} performs signed integer division. The explicit operand
  6726. provided is the divisor; the dividend and destination operands are
  6727. implicit, in the following way:
  6728.  
  6729. \b For \c{IDIV r/m8}, \c{AX} is divided by the given operand; the
  6730. quotient is stored in \c{AL} and the remainder in \c{AH}.
  6731.  
  6732. \b For \c{IDIV r/m16}, \c{DX:AX} is divided by the given operand; the
  6733. quotient is stored in \c{AX} and the remainder in \c{DX}.
  6734.  
  6735. \b For \c{IDIV r/m32}, \c{EDX:EAX} is divided by the given operand;
  6736. the quotient is stored in \c{EAX} and the remainder in \c{EDX}.
  6737.  
  6738. Unsigned integer division is performed by the \c{DIV} instruction:
  6739. see \k{insDIV}.
  6740.  
  6741. \H{insIMUL} \i\c{IMUL}: Signed Integer Multiply
  6742.  
  6743. \c IMUL r/m8                     ; F6 /5                [8086]
  6744. \c IMUL r/m16                    ; o16 F7 /5            [8086]
  6745. \c IMUL r/m32                    ; o32 F7 /5            [386]
  6746.  
  6747. \c IMUL reg16,r/m16              ; o16 0F AF /r         [386]
  6748. \c IMUL reg32,r/m32              ; o32 0F AF /r         [386]
  6749.  
  6750. \c IMUL reg16,imm8               ; o16 6B /r ib         [286]
  6751. \c IMUL reg16,imm16              ; o16 69 /r iw         [286]
  6752. \c IMUL reg32,imm8               ; o32 6B /r ib         [386]
  6753. \c IMUL reg32,imm32              ; o32 69 /r id         [386]
  6754.  
  6755. \c IMUL reg16,r/m16,imm8         ; o16 6B /r ib         [286]
  6756. \c IMUL reg16,r/m16,imm16        ; o16 69 /r iw         [286]
  6757. \c IMUL reg32,r/m32,imm8         ; o32 6B /r ib         [386]
  6758. \c IMUL reg32,r/m32,imm32        ; o32 69 /r id         [386]
  6759.  
  6760. \c{IMUL} performs signed integer multiplication. For the
  6761. single-operand form, the other operand and destination are implicit,
  6762. in the following way:
  6763.  
  6764. \b For \c{IMUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
  6765. product is stored in \c{AX}.
  6766.  
  6767. \b For \c{IMUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
  6768. the product is stored in \c{DX:AX}.
  6769.  
  6770. \b For \c{IMUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
  6771. the product is stored in \c{EDX:EAX}.
  6772.  
  6773. The two-operand form multiplies its two operands and stores the
  6774. result in the destination (first) operand. The three-operand form
  6775. multiplies its last two operands and stores the result in the first
  6776. operand.
  6777.  
  6778. The two-operand form is in fact a shorthand for the three-operand
  6779. form, as can be seen by examining the opcode descriptions: in the
  6780. two-operand form, the code \c{/r} takes both its register and
  6781. \c{r/m} parts from the same operand (the first one).
  6782.  
  6783. In the forms with an 8-bit immediate operand and another longer
  6784. source operand, the immediate operand is considered to be signed,
  6785. and is sign-extended to the length of the other source operand. In
  6786. these cases, the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to
  6787. generate this form of the instruction.
  6788.  
  6789. Unsigned integer multiplication is performed by the \c{MUL}
  6790. instruction: see \k{insMUL}.
  6791.  
  6792. \H{insIN} \i\c{IN}: Input from I/O Port
  6793.  
  6794. \c IN AL,imm8                    ; E4 ib                [8086]
  6795. \c IN AX,imm8                    ; o16 E5 ib            [8086]
  6796. \c IN EAX,imm8                   ; o32 E5 ib            [386]
  6797. \c IN AL,DX                      ; EC                   [8086]
  6798. \c IN AX,DX                      ; o16 ED               [8086]
  6799. \c IN EAX,DX                     ; o32 ED               [386]
  6800.  
  6801. \c{IN} reads a byte, word or doubleword from the specified I/O port,
  6802. and stores it in the given destination register. The port number may
  6803. be specified as an immediate value if it is between 0 and 255, and
  6804. otherwise must be stored in \c{DX}. See also \c{OUT} (\k{insOUT}).
  6805.  
  6806. \H{insINC} \i\c{INC}: Increment Integer
  6807.  
  6808. \c INC reg16                     ; o16 40+r             [8086]
  6809. \c INC reg32                     ; o32 40+r             [386]
  6810. \c INC r/m8                      ; FE /0                [8086]
  6811. \c INC r/m16                     ; o16 FF /0            [8086]
  6812. \c INC r/m32                     ; o32 FF /0            [386]
  6813.  
  6814. \c{INC} adds 1 to its operand. It does \e{not} affect the carry
  6815. flag: to affect the carry flag, use \c{ADD something,1} (see
  6816. \k{insADD}). See also \c{DEC} (\k{insDEC}).
  6817.  
  6818. \H{insINSB} \i\c{INSB}, \i\c{INSW}, \i\c{INSD}: Input String from I/O Port
  6819.  
  6820. \c INSB                          ; 6C                   [186]
  6821. \c INSW                          ; o16 6D               [186]
  6822. \c INSD                          ; o32 6D               [386]
  6823.  
  6824. \c{INSB} inputs a byte from the I/O port specified in \c{DX} and
  6825. stores it at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]}. It then increments or
  6826. decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
  6827. is clear, decrements if it is set) \c{DI} or \c{EDI}.
  6828.  
  6829. The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
  6830. \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
  6831. equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
  6832. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  6833.  
  6834. Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
  6835. use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
  6836. overridden.
  6837.  
  6838. \c{INSW} and \c{INSD} work in the same way, but they input a word or
  6839. a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
  6840. addressing register by 2 or 4 instead of 1.
  6841.  
  6842. The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
  6843. \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
  6844.  
  6845. See also \c{OUTSB}, \c{OUTSW} and \c{OUTSD} (\k{insOUTSB}).
  6846.  
  6847. \H{insINT} \i\c{INT}: Software Interrupt
  6848.  
  6849. \c INT imm8                      ; CD ib                [8086]
  6850.  
  6851. \c{INT} causes a software interrupt through a specified vector
  6852. number from 0 to 255.
  6853.  
  6854. The code generated by the \c{INT} instruction is always two bytes
  6855. long: although there are short forms for some \c{INT} instructions,
  6856. NASM does not generate them when it sees the \c{INT} mnemonic. In
  6857. order to generate single-byte breakpoint instructions, use the
  6858. \c{INT3} or \c{INT1} instructions (see \k{insINT1}) instead.
  6859.  
  6860. \H{insINT1} \i\c{INT3}, \i\c{INT1}, \i\c{ICEBP}, \i\c{INT01}: Breakpoints
  6861.  
  6862. \c INT1                          ; F1                   [P6]
  6863. \c ICEBP                         ; F1                   [P6]
  6864. \c INT01                         ; F1                   [P6]
  6865.  
  6866. \c INT3                          ; CC                   [8086]
  6867.  
  6868. \c{INT1} and \c{INT3} are short one-byte forms of the instructions
  6869. \c{INT 1} and \c{INT 3} (see \k{insINT}). They perform a similar
  6870. function to their longer counterparts, but take up less code space.
  6871. They are used as breakpoints by debuggers.
  6872.  
  6873. \c{INT1}, and its alternative synonyms \c{INT01} and \c{ICEBP}, is
  6874. an instruction used by in-circuit emulators (ICEs). It is present,
  6875. though not documented, on some processors down to the 286, but is
  6876. only documented for the Pentium Pro. \c{INT3} is the instruction
  6877. normally used as a breakpoint by debuggers.
  6878.  
  6879. \c{INT3} is not precisely equivalent to \c{INT 3}: the short form,
  6880. since it is designed to be used as a breakpoint, bypasses the normal
  6881. IOPL checks in virtual-8086 mode, and also does not go through
  6882. interrupt redirection.
  6883.  
  6884. \H{insINTO} \i\c{INTO}: Interrupt if Overflow
  6885.  
  6886. \c INTO                          ; CE                   [8086]
  6887.  
  6888. \c{INTO} performs an \c{INT 4} software interrupt (see \k{insINT})
  6889. if and only if the overflow flag is set.
  6890.  
  6891. \H{insINVD} \i\c{INVD}: Invalidate Internal Caches
  6892.  
  6893. \c INVD                          ; 0F 08                [486]
  6894.  
  6895. \c{INVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
  6896. and causes the processor to instruct external caches to do the same.
  6897. It does not write the contents of the caches back to memory first:
  6898. any modified data held in the caches will be lost. To write the data
  6899. back first, use \c{WBINVD} (\k{insWBINVD}).
  6900.  
  6901. \H{insINVLPG} \i\c{INVLPG}: Invalidate TLB Entry
  6902.  
  6903. \c INVLPG mem                    ; 0F 01 /0             [486]
  6904.  
  6905. \c{INVLPG} invalidates the translation lookahead buffer (TLB) entry
  6906. associated with the supplied memory address.
  6907.  
  6908. \H{insIRET} \i\c{IRET}, \i\c{IRETW}, \i\c{IRETD}: Return from Interrupt
  6909.  
  6910. \c IRET                          ; CF                   [8086]
  6911. \c IRETW                         ; o16 CF               [8086]
  6912. \c IRETD                         ; o32 CF               [386]
  6913.  
  6914. \c{IRET} returns from an interrupt (hardware or software) by means
  6915. of popping \c{IP} (or \c{EIP}), \c{CS} and the flags off the stack
  6916. and then continuing execution from the new \c{CS:IP}.
  6917.  
  6918. \c{IRETW} pops \c{IP}, \c{CS} and the flags as 2 bytes each, taking
  6919. 6 bytes off the stack in total. \c{IRETD} pops \c{EIP} as 4 bytes,
  6920. pops a further 4 bytes of which the top two are discarded and the
  6921. bottom two go into \c{CS}, and pops the flags as 4 bytes as well,
  6922. taking 12 bytes off the stack.
  6923.  
  6924. \c{IRET} is a shorthand for either \c{IRETW} or \c{IRETD}, depending
  6925. on the default \c{BITS} setting at the time.
  6926.  
  6927. \H{insJCXZ} \i\c{JCXZ}, \i\c{JECXZ}: Jump if CX/ECX Zero
  6928.  
  6929. \c JCXZ imm                      ; o16 E3 rb            [8086]
  6930. \c JECXZ imm                     ; o32 E3 rb            [386]
  6931.  
  6932. \c{JCXZ} performs a short jump (with maximum range 128 bytes) if and
  6933. only if the contents of the \c{CX} register is 0. \c{JECXZ} does the
  6934. same thing, but with \c{ECX}.
  6935.  
  6936. \H{insJMP} \i\c{JMP}: Jump
  6937.  
  6938. \c JMP imm                       ; E9 rw/rd             [8086]
  6939. \c JMP SHORT imm                 ; EB rb                [8086]
  6940. \c JMP imm:imm16                 ; o16 EA iw iw         [8086]
  6941. \c JMP imm:imm32                 ; o32 EA id iw         [386]
  6942. \c JMP FAR mem                   ; o16 FF /5            [8086]
  6943. \c JMP FAR mem                   ; o32 FF /5            [386]
  6944. \c JMP r/m16                     ; o16 FF /4            [8086]
  6945. \c JMP r/m32                     ; o32 FF /4            [386]
  6946.  
  6947. \c{JMP} jumps to a given address. The address may be specified as an
  6948. absolute segment and offset, or as a relative jump within the
  6949. current segment.
  6950.  
  6951. \c{JMP SHORT imm} has a maximum range of 128 bytes, since the
  6952. displacement is specified as only 8 bits, but takes up less code
  6953. space. NASM does not choose when to generate \c{JMP SHORT} for you:
  6954. you must explicitly code \c{SHORT} every time you want a short jump.
  6955.  
  6956. You can choose between the two immediate \i{far jump} forms (\c{JMP
  6957. imm:imm}) by the use of the \c{WORD} and \c{DWORD} keywords: \c{JMP
  6958. WORD 0x1234:0x5678}) or \c{JMP DWORD 0x1234:0x56789abc}.
  6959.  
  6960. The \c{JMP FAR mem} forms execute a far jump by loading the
  6961. destination address out of memory. The address loaded consists of 16
  6962. or 32 bits of offset (depending on the operand size), and 16 bits of
  6963. segment. The operand size may be overridden using \c{JMP WORD FAR
  6964. mem} or \c{JMP DWORD FAR mem}.
  6965.  
  6966. The \c{JMP r/m} forms execute a \i{near jump} (within the same
  6967. segment), loading the destination address out of memory or out of a
  6968. register. The keyword \c{NEAR} may be specified, for clarity, in
  6969. these forms, but is not necessary. Again, operand size can be
  6970. overridden using \c{JMP WORD mem} or \c{JMP DWORD mem}.
  6971.  
  6972. As a convenience, NASM does not require you to jump to a far symbol
  6973. by coding the cumbersome \c{JMP SEG routine:routine}, but instead
  6974. allows the easier synonym \c{JMP FAR routine}.
  6975.  
  6976. The \c{CALL r/m} forms given above are near calls; NASM will accept
  6977. the \c{NEAR} keyword (e.g. \c{CALL NEAR [address]}), even though it
  6978. is not strictly necessary.
  6979.  
  6980. \H{insJcc} \i\c{Jcc}: Conditional Branch
  6981.  
  6982. \c Jcc imm                       ; 70+cc rb             [8086]
  6983. \c Jcc NEAR imm                  ; 0F 80+cc rw/rd       [386]
  6984.  
  6985. The \i{conditional jump} instructions execute a near (same segment)
  6986. jump if and only if their conditions are satisfied. For example,
  6987. \c{JNZ} jumps only if the zero flag is not set.
  6988.  
  6989. The ordinary form of the instructions has only a 128-byte range; the
  6990. \c{NEAR} form is a 386 extension to the instruction set, and can
  6991. span the full size of a segment. NASM will not override your choice
  6992. of jump instruction: if you want \c{Jcc NEAR}, you have to use the
  6993. \c{NEAR} keyword.
  6994.  
  6995. The \c{SHORT} keyword is allowed on the first form of the
  6996. instruction, for clarity, but is not necessary.
  6997.  
  6998. \H{insLAHF} \i\c{LAHF}: Load AH from Flags
  6999.  
  7000. \c LAHF                          ; 9F                   [8086]
  7001.  
  7002. \c{LAHF} sets the \c{AH} register according to the contents of the
  7003. low byte of the flags word. See also \c{SAHF} (\k{insSAHF}).
  7004.  
  7005. \H{insLAR} \i\c{LAR}: Load Access Rights
  7006.  
  7007. \c LAR reg16,r/m16               ; o16 0F 02 /r         [286,PRIV]
  7008. \c LAR reg32,r/m32               ; o32 0F 02 /r         [286,PRIV]
  7009.  
  7010. \c{LAR} takes the segment selector specified by its source (second)
  7011. operand, finds the corresponding segment descriptor in the GDT or
  7012. LDT, and loads the access-rights byte of the descriptor into its
  7013. destination (first) operand.
  7014.  
  7015. \H{insLDS} \i\c{LDS}, \i\c{LES}, \i\c{LFS}, \i\c{LGS}, \i\c{LSS}: Load Far Pointer
  7016.  
  7017. \c LDS reg16,mem                 ; o16 C5 /r            [8086]
  7018. \c LDS reg32,mem                 ; o32 C5 /r            [8086]
  7019.  
  7020. \c LES reg16,mem                 ; o16 C4 /r            [8086]
  7021. \c LES reg32,mem                 ; o32 C4 /r            [8086]
  7022.  
  7023. \c LFS reg16,mem                 ; o16 0F B4 /r         [386]
  7024. \c LFS reg32,mem                 ; o32 0F B4 /r         [386]
  7025.  
  7026. \c LGS reg16,mem                 ; o16 0F B5 /r         [386]
  7027. \c LGS reg32,mem                 ; o32 0F B5 /r         [386]
  7028.  
  7029. \c LSS reg16,mem                 ; o16 0F B2 /r         [386]
  7030. \c LSS reg32,mem                 ; o32 0F B2 /r         [386]
  7031.  
  7032. These instructions load an entire far pointer (16 or 32 bits of
  7033. offset, plus 16 bits of segment) out of memory in one go. \c{LDS},
  7034. for example, loads 16 or 32 bits from the given memory address into
  7035. the given register (depending on the size of the register), then
  7036. loads the \e{next} 16 bits from memory into \c{DS}. \c{LES},
  7037. \c{LFS}, \c{LGS} and \c{LSS} work in the same way but use the other
  7038. segment registers.
  7039.  
  7040. \H{insLEA} \i\c{LEA}: Load Effective Address
  7041.  
  7042. \c LEA reg16,mem                 ; o16 8D /r            [8086]
  7043. \c LEA reg32,mem                 ; o32 8D /r            [8086]
  7044.  
  7045. \c{LEA}, despite its syntax, does not access memory. It calculates
  7046. the effective address specified by its second operand as if it were
  7047. going to load or store data from it, but instead it stores the
  7048. calculated address into the register specified by its first operand.
  7049. This can be used to perform quite complex calculations (e.g. \c{LEA
  7050. EAX,[EBX+ECX*4+100]}) in one instruction.
  7051.  
  7052. \c{LEA}, despite being a purely arithmetic instruction which
  7053. accesses no memory, still requires square brackets around its second
  7054. operand, as if it were a memory reference.
  7055.  
  7056. \H{insLEAVE} \i\c{LEAVE}: Destroy Stack Frame
  7057.  
  7058. \c LEAVE                         ; C9                   [186]
  7059.  
  7060. \c{LEAVE} destroys a stack frame of the form created by the
  7061. \c{ENTER} instruction (see \k{insENTER}). It is functionally
  7062. equivalent to \c{MOV ESP,EBP} followed by \c{POP EBP} (or \c{MOV
  7063. SP,BP} followed by \c{POP BP} in 16-bit mode).
  7064.  
  7065. \H{insLGDT} \i\c{LGDT}, \i\c{LIDT}, \i\c{LLDT}: Load Descriptor Tables
  7066.  
  7067. \c LGDT mem                      ; 0F 01 /2             [286,PRIV]
  7068. \c LIDT mem                      ; 0F 01 /3             [286,PRIV]
  7069. \c LLDT r/m16                    ; 0F 00 /2             [286,PRIV]
  7070.  
  7071. \c{LGDT} and \c{LIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
  7072. they load a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
  7073. area (in the opposite order) into the GDTR (global descriptor table
  7074. register) or IDTR (interrupt descriptor table register). These are
  7075. the only instructions which directly use \e{linear} addresses,
  7076. rather than segment/offset pairs.
  7077.  
  7078. \c{LLDT} takes a segment selector as an operand. The processor looks
  7079. up that selector in the GDT and stores the limit and base address
  7080. given there into the LDTR (local descriptor table register).
  7081.  
  7082. See also \c{SGDT}, \c{SIDT} and \c{SLDT} (\k{insSGDT}).
  7083.  
  7084. \H{insLMSW} \i\c{LMSW}: Load/Store Machine Status Word
  7085.  
  7086. \c LMSW r/m16                    ; 0F 01 /6             [286,PRIV]
  7087.  
  7088. \c{LMSW} loads the bottom four bits of the source operand into the
  7089. bottom four bits of the \c{CR0} control register (or the Machine
  7090. Status Word, on 286 processors). See also \c{SMSW} (\k{insSMSW}).
  7091.  
  7092. \H{insLOADALL} \i\c{LOADALL}, \i\c{LOADALL286}: Load Processor State
  7093.  
  7094. \c LOADALL                       ; 0F 07                [386,UNDOC]
  7095. \c LOADALL286                    ; 0F 05                [286,UNDOC]
  7096.  
  7097. This instruction, in its two different-opcode forms, is apparently
  7098. supported on most 286 processors, some 386 and possibly some 486.
  7099. The opcode differs between the 286 and the 386.
  7100.  
  7101. The function of the instruction is to load all information relating
  7102. to the state of the processor out of a block of memory: on the 286,
  7103. this block is located implicitly at absolute address \c{0x800}, and
  7104. on the 386 and 486 it is at \c{[ES:EDI]}.
  7105.  
  7106. \H{insLODSB} \i\c{LODSB}, \i\c{LODSW}, \i\c{LODSD}: Load from String
  7107.  
  7108. \c LODSB                         ; AC                   [8086]
  7109. \c LODSW                         ; o16 AD               [8086]
  7110. \c LODSD                         ; o32 AD               [386]
  7111.  
  7112. \c{LODSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} into \c{AL}.
  7113. It then increments or decrements (depending on the direction flag:
  7114. increments if the flag is clear, decrements if it is set) \c{SI} or
  7115. \c{ESI}.
  7116.  
  7117. The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
  7118. \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
  7119. equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
  7120. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  7121.  
  7122. The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
  7123. overridden by using a segment register name as a prefix (for
  7124. example, \c{es lodsb}).
  7125.  
  7126. \c{LODSW} and \c{LODSD} work in the same way, but they load a
  7127. word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
  7128. the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
  7129.  
  7130. \H{insLOOP} \i\c{LOOP}, \i\c{LOOPE}, \i\c{LOOPZ}, \i\c{LOOPNE}, \i\c{LOOPNZ}: Loop with Counter
  7131.  
  7132. \c LOOP imm                      ; E2 rb                [8086]
  7133. \c LOOP imm,CX                   ; a16 E2 rb            [8086]
  7134. \c LOOP imm,ECX                  ; a32 E2 rb            [386]
  7135.  
  7136. \c LOOPE imm                     ; E1 rb                [8086]
  7137. \c LOOPE imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
  7138. \c LOOPE imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
  7139. \c LOOPZ imm                     ; E1 rb                [8086]
  7140. \c LOOPZ imm,CX                  ; a16 E1 rb            [8086]
  7141. \c LOOPZ imm,ECX                 ; a32 E1 rb            [386]
  7142.  
  7143. \c LOOPNE imm                    ; E0 rb                [8086]
  7144. \c LOOPNE imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
  7145. \c LOOPNE imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
  7146. \c LOOPNZ imm                    ; E0 rb                [8086]
  7147. \c LOOPNZ imm,CX                 ; a16 E0 rb            [8086]
  7148. \c LOOPNZ imm,ECX                ; a32 E0 rb            [386]
  7149.  
  7150. \c{LOOP} decrements its counter register (either \c{CX} or \c{ECX} -
  7151. if one is not specified explicitly, the \c{BITS} setting dictates
  7152. which is used) by one, and if the counter does not become zero as a
  7153. result of this operation, it jumps to the given label. The jump has
  7154. a range of 128 bytes.
  7155.  
  7156. \c{LOOPE} (or its synonym \c{LOOPZ}) adds the additional condition
  7157. that it only jumps if the counter is nonzero \e{and} the zero flag
  7158. is set. Similarly, \c{LOOPNE} (and \c{LOOPNZ}) jumps only if the
  7159. counter is nonzero and the zero flag is clear.
  7160.  
  7161. \H{insLSL} \i\c{LSL}: Load Segment Limit
  7162.  
  7163. \c LSL reg16,r/m16               ; o16 0F 03 /r         [286,PRIV]
  7164. \c LSL reg32,r/m32               ; o32 0F 03 /r         [286,PRIV]
  7165.  
  7166. \c{LSL} is given a segment selector in its source (second) operand;
  7167. it computes the segment limit value by loading the segment limit
  7168. field from the associated segment descriptor in the GDT or LDT.
  7169. (This involves shifting left by 12 bits if the segment limit is
  7170. page-granular, and not if it is byte-granular; so you end up with a
  7171. byte limit in either case.) The segment limit obtained is then
  7172. loaded into the destination (first) operand.
  7173.  
  7174. \H{insLTR} \i\c{LTR}: Load Task Register
  7175.  
  7176. \c LTR r/m16                     ; 0F 00 /3             [286,PRIV]
  7177.  
  7178. \c{LTR} looks up the segment base and limit in the GDT or LDT
  7179. descriptor specified by the segment selector given as its operand,
  7180. and loads them into the Task Register.
  7181.  
  7182. \H{insMOV} \i\c{MOV}: Move Data
  7183.  
  7184. \c MOV r/m8,reg8                 ; 88 /r                [8086]
  7185. \c MOV r/m16,reg16               ; o16 89 /r            [8086]
  7186. \c MOV r/m32,reg32               ; o32 89 /r            [386]
  7187. \c MOV reg8,r/m8                 ; 8A /r                [8086]
  7188. \c MOV reg16,r/m16               ; o16 8B /r            [8086]
  7189. \c MOV reg32,r/m32               ; o32 8B /r            [386]
  7190.  
  7191. \c MOV reg8,imm8                 ; B0+r ib              [8086]
  7192. \c MOV reg16,imm16               ; o16 B8+r iw          [8086]
  7193. \c MOV reg32,imm32               ; o32 B8+r id          [386]
  7194. \c MOV r/m8,imm8                 ; C6 /0 ib             [8086]
  7195. \c MOV r/m16,imm16               ; o16 C7 /0 iw         [8086]
  7196. \c MOV r/m32,imm32               ; o32 C7 /0 id         [386]
  7197.  
  7198. \c MOV AL,memoffs8               ; A0 ow/od             [8086]
  7199. \c MOV AX,memoffs16              ; o16 A1 ow/od         [8086]
  7200. \c MOV EAX,memoffs32             ; o32 A1 ow/od         [386]
  7201. \c MOV memoffs8,AL               ; A2 ow/od             [8086]
  7202. \c MOV memoffs16,AX              ; o16 A3 ow/od         [8086]
  7203. \c MOV memoffs32,EAX             ; o32 A3 ow/od         [386]
  7204.  
  7205. \c MOV r/m16,segreg              ; o16 8C /r            [8086]
  7206. \c MOV r/m32,segreg              ; o32 8C /r            [386]
  7207. \c MOV segreg,r/m16              ; o16 8E /r            [8086]
  7208. \c MOV segreg,r/m32              ; o32 8E /r            [386]
  7209.  
  7210. \c MOV reg32,CR0/2/3/4           ; 0F 20 /r             [386]
  7211. \c MOV reg32,DR0/1/2/3/6/7       ; 0F 21 /r             [386]
  7212. \c MOV reg32,TR3/4/5/6/7         ; 0F 24 /r             [386]
  7213. \c MOV CR0/2/3/4,reg32           ; 0F 22 /r             [386]
  7214. \c MOV DR0/1/2/3/6/7,reg32       ; 0F 23 /r             [386]
  7215. \c MOV TR3/4/5/6/7,reg32         ; 0F 26 /r             [386]
  7216.  
  7217. \c{MOV} copies the contents of its source (second) operand into its
  7218. destination (first) operand.
  7219.  
  7220. In all forms of the \c{MOV} instruction, the two operands are the
  7221. same size, except for moving between a segment register and an
  7222. \c{r/m32} operand. These instructions are treated exactly like the
  7223. corresponding 16-bit equivalent (so that, for example, \c{MOV
  7224. DS,EAX} functions identically to \c{MOV DS,AX} but saves a prefix
  7225. when in 32-bit mode), except that when a segment register is moved
  7226. into a 32-bit destination, the top two bytes of the result are
  7227. undefined.
  7228.  
  7229. \c{MOV} may not use \c{CS} as a destination.
  7230.  
  7231. \c{CR4} is only a supported register on the Pentium and above.
  7232.  
  7233. \H{insMOVD} \i\c{MOVD}: Move Doubleword to/from MMX Register
  7234.  
  7235. \c MOVD mmxreg,r/m32             ; 0F 6E /r             [PENT,MMX]
  7236. \c MOVD r/m32,mmxreg             ; 0F 7E /r             [PENT,MMX]
  7237.  
  7238. \c{MOVD} copies 32 bits from its source (second) operand into its
  7239. destination (first) operand. When the destination is a 64-bit MMX
  7240. register, the top 32 bits are set to zero.
  7241.  
  7242. \H{insMOVQ} \i\c{MOVQ}: Move Quadword to/from MMX Register
  7243.  
  7244. \c MOVQ mmxreg,r/m64             ; 0F 6F /r             [PENT,MMX]
  7245. \c MOVQ r/m64,mmxreg             ; 0F 7F /r             [PENT,MMX]
  7246.  
  7247. \c{MOVQ} copies 64 bits from its source (second) operand into its
  7248. destination (first) operand.
  7249.  
  7250. \H{insMOVSB} \i\c{MOVSB}, \i\c{MOVSW}, \i\c{MOVSD}: Move String
  7251.  
  7252. \c MOVSB                         ; A4                   [8086]
  7253. \c MOVSW                         ; o16 A5               [8086]
  7254. \c MOVSD                         ; o32 A5               [386]
  7255.  
  7256. \c{MOVSB} copies the byte at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]} to
  7257. \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]}. It then increments or decrements
  7258. (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
  7259. decrements if it is set) \c{SI} and \c{DI} (or \c{ESI} and \c{EDI}).
  7260.  
  7261. The registers used are \c{SI} and \c{DI} if the address size is 16
  7262. bits, and \c{ESI} and \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use
  7263. an address size not equal to the current \c{BITS} setting, you can
  7264. use an explicit \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  7265.  
  7266. The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
  7267. overridden by using a segment register name as a prefix (for
  7268. example, \c{es movsb}). The use of \c{ES} for the store to \c{[DI]}
  7269. or \c{[EDI]} cannot be overridden.
  7270.  
  7271. \c{MOVSW} and \c{MOVSD} work in the same way, but they copy a word
  7272. or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement the
  7273. addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
  7274.  
  7275. The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
  7276. \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
  7277.  
  7278. \H{insMOVSX} \i\c{MOVSX}, \i\c{MOVZX}: Move Data with Sign or Zero Extend
  7279.  
  7280. \c MOVSX reg16,r/m8              ; o16 0F BE /r         [386]
  7281. \c MOVSX reg32,r/m8              ; o32 0F BE /r         [386]
  7282. \c MOVSX reg32,r/m16             ; o32 0F BF /r         [386]
  7283.  
  7284. \c MOVZX reg16,r/m8              ; o16 0F B6 /r         [386]
  7285. \c MOVZX reg32,r/m8              ; o32 0F B6 /r         [386]
  7286. \c MOVZX reg32,r/m16             ; o32 0F B7 /r         [386]
  7287.  
  7288. \c{MOVSX} sign-extends its source (second) operand to the length of
  7289. its destination (first) operand, and copies the result into the
  7290. destination operand. \c{MOVZX} does the same, but zero-extends
  7291. rather than sign-extending.
  7292.  
  7293. \H{insMUL} \i\c{MUL}: Unsigned Integer Multiply
  7294.  
  7295. \c MUL r/m8                      ; F6 /4                [8086]
  7296. \c MUL r/m16                     ; o16 F7 /4            [8086]
  7297. \c MUL r/m32                     ; o32 F7 /4            [386]
  7298.  
  7299. \c{MUL} performs unsigned integer multiplication. The other operand
  7300. to the multiplication, and the destination operand, are implicit, in
  7301. the following way:
  7302.  
  7303. \b For \c{MUL r/m8}, \c{AL} is multiplied by the given operand; the
  7304. product is stored in \c{AX}.
  7305.  
  7306. \b For \c{MUL r/m16}, \c{AX} is multiplied by the given operand;
  7307. the product is stored in \c{DX:AX}.
  7308.  
  7309. \b For \c{MUL r/m32}, \c{EAX} is multiplied by the given operand;
  7310. the product is stored in \c{EDX:EAX}.
  7311.  
  7312. Signed integer multiplication is performed by the \c{IMUL}
  7313. instruction: see \k{insIMUL}.
  7314.  
  7315. \H{insNEG} \i\c{NEG}, \i\c{NOT}: Two's and One's Complement
  7316.  
  7317. \c NEG r/m8                      ; F6 /3                [8086]
  7318. \c NEG r/m16                     ; o16 F7 /3            [8086]
  7319. \c NEG r/m32                     ; o32 F7 /3            [386]
  7320.  
  7321. \c NOT r/m8                      ; F6 /2                [8086]
  7322. \c NOT r/m16                     ; o16 F7 /2            [8086]
  7323. \c NOT r/m32                     ; o32 F7 /2            [386]
  7324.  
  7325. \c{NEG} replaces the contents of its operand by the two's complement
  7326. negation (invert all the bits and then add one) of the original
  7327. value. \c{NOT}, similarly, performs one's complement (inverts all
  7328. the bits).
  7329.  
  7330. \H{insNOP} \i\c{NOP}: No Operation
  7331.  
  7332. \c NOP                           ; 90                   [8086]
  7333.  
  7334. \c{NOP} performs no operation. Its opcode is the same as that
  7335. generated by \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the
  7336. processor mode; see \k{insXCHG}).
  7337.  
  7338. \H{insOR} \i\c{OR}: Bitwise OR
  7339.  
  7340. \c OR r/m8,reg8                  ; 08 /r                [8086]
  7341. \c OR r/m16,reg16                ; o16 09 /r            [8086]
  7342. \c OR r/m32,reg32                ; o32 09 /r            [386]
  7343.  
  7344. \c OR reg8,r/m8                  ; 0A /r                [8086]
  7345. \c OR reg16,r/m16                ; o16 0B /r            [8086]
  7346. \c OR reg32,r/m32                ; o32 0B /r            [386]
  7347.  
  7348. \c OR r/m8,imm8                  ; 80 /1 ib             [8086]
  7349. \c OR r/m16,imm16                ; o16 81 /1 iw         [8086]
  7350. \c OR r/m32,imm32                ; o32 81 /1 id         [386]
  7351.  
  7352. \c OR r/m16,imm8                 ; o16 83 /1 ib         [8086]
  7353. \c OR r/m32,imm8                 ; o32 83 /1 ib         [386]
  7354.  
  7355. \c OR AL,imm8                    ; 0C ib                [8086]
  7356. \c OR AX,imm16                   ; o16 0D iw            [8086]
  7357. \c OR EAX,imm32                  ; o32 0D id            [386]
  7358.  
  7359. \c{OR} performs a bitwise OR operation between its two operands
  7360. (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
  7361. corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
  7362. in the destination (first) operand.
  7363.  
  7364. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  7365. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  7366. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  7367. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  7368. form of the instruction.
  7369.  
  7370. The MMX instruction \c{POR} (see \k{insPOR}) performs the same
  7371. operation on the 64-bit MMX registers.
  7372.  
  7373. \H{insOUT} \i\c{OUT}: Output Data to I/O Port
  7374.  
  7375. \c OUT imm8,AL                   ; E6 ib                [8086]
  7376. \c OUT imm8,AX                   ; o16 E7 ib            [8086]
  7377. \c OUT imm8,EAX                  ; o32 E7 ib            [386]
  7378. \c OUT DX,AL                     ; EE                   [8086]
  7379. \c OUT DX,AX                     ; o16 EF               [8086]
  7380. \c OUT DX,EAX                    ; o32 EF               [386]
  7381.  
  7382. \c{IN} writes the contents of the given source register to the
  7383. specified I/O port. The port number may be specified as an immediate
  7384. value if it is between 0 and 255, and otherwise must be stored in
  7385. \c{DX}. See also \c{IN} (\k{insIN}).
  7386.  
  7387. \H{insOUTSB} \i\c{OUTSB}, \i\c{OUTSW}, \i\c{OUTSD}: Output String to I/O Port
  7388.  
  7389. \c OUTSB                         ; 6E                   [186]
  7390.  
  7391. \c OUTSW                         ; o16 6F               [186]
  7392.  
  7393. \c OUTSD                         ; o32 6F               [386]
  7394.  
  7395. \c{OUTSB} loads a byte from \c{[DS:SI]} or \c{[DS:ESI]} and writes
  7396. it to the I/O port specified in \c{DX}. It then increments or
  7397. decrements (depending on the direction flag: increments if the flag
  7398. is clear, decrements if it is set) \c{SI} or \c{ESI}.
  7399.  
  7400. The register used is \c{SI} if the address size is 16 bits, and
  7401. \c{ESI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
  7402. equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
  7403. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  7404.  
  7405. The segment register used to load from \c{[SI]} or \c{[ESI]} can be
  7406. overridden by using a segment register name as a prefix (for
  7407. example, \c{es outsb}).
  7408.  
  7409. \c{OUTSW} and \c{OUTSD} work in the same way, but they output a
  7410. word or a doubleword instead of a byte, and increment or decrement
  7411. the addressing registers by 2 or 4 instead of 1.
  7412.  
  7413. The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
  7414. \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
  7415.  
  7416. \H{insPACKSSDW} \i\c{PACKSSDW}, \i\c{PACKSSWB}, \i\c{PACKUSWB}: Pack Data
  7417.  
  7418. \c PACKSSDW mmxreg,r/m64         ; 0F 6B /r             [PENT,MMX]
  7419. \c PACKSSWB mmxreg,r/m64         ; 0F 63 /r             [PENT,MMX]
  7420. \c PACKUSWB mmxreg,r/m64         ; 0F 67 /r             [PENT,MMX]
  7421.  
  7422. All these instructions start by forming a notional 128-bit word by
  7423. placing the source (second) operand on the left of the destination
  7424. (first) operand. \c{PACKSSDW} then splits this 128-bit word into
  7425. four doublewords, converts each to a word, and loads them side by
  7426. side into the destination register; \c{PACKSSWB} and \c{PACKUSWB}
  7427. both split the 128-bit word into eight words, converts each to a
  7428. byte, and loads \e{those} side by side into the destination
  7429. register.
  7430.  
  7431. \c{PACKSSDW} and \c{PACKSSWB} perform signed saturation when
  7432. reducing the length of numbers: if the number is too large to fit
  7433. into the reduced space, they replace it by the largest signed number
  7434. (\c{7FFFh} or \c{7Fh}) that \e{will} fit, and if it is too small
  7435. then they replace it by the smallest signed number (\c{8000h} or
  7436. \c{80h}) that will fit. \c{PACKUSWB} performs unsigned saturation:
  7437. it treats its input as unsigned, and replaces it by the largest
  7438. unsigned number that will fit.
  7439.  
  7440. \H{insPADDB} \i\c{PADDxx}: MMX Packed Addition
  7441.  
  7442. \c PADDB mmxreg,r/m64            ; 0F FC /r             [PENT,MMX]
  7443. \c PADDW mmxreg,r/m64            ; 0F FD /r             [PENT,MMX]
  7444. \c PADDD mmxreg,r/m64            ; 0F FE /r             [PENT,MMX]
  7445.  
  7446. \c PADDSB mmxreg,r/m64           ; 0F EC /r             [PENT,MMX]
  7447. \c PADDSW mmxreg,r/m64           ; 0F ED /r             [PENT,MMX]
  7448.  
  7449. \c PADDUSB mmxreg,r/m64          ; 0F DC /r             [PENT,MMX]
  7450. \c PADDUSW mmxreg,r/m64          ; 0F DD /r             [PENT,MMX]
  7451.  
  7452. \c{PADDxx} all perform packed addition between their two 64-bit
  7453. operands, storing the result in the destination (first) operand. The
  7454. \c{PADDxB} forms treat the 64-bit operands as vectors of eight
  7455. bytes, and add each byte individually; \c{PADDxW} treat the operands
  7456. as vectors of four words; and \c{PADDD} treats its operands as
  7457. vectors of two doublewords.
  7458.  
  7459. \c{PADDSB} and \c{PADDSW} perform signed saturation on the sum of
  7460. each pair of bytes or words: if the result of an addition is too
  7461. large or too small to fit into a signed byte or word result, it is
  7462. clipped (saturated) to the largest or smallest value which \e{will}
  7463. fit. \c{PADDUSB} and \c{PADDUSW} similarly perform unsigned
  7464. saturation, clipping to \c{0FFh} or \c{0FFFFh} if the result is
  7465. larger than that.
  7466.  
  7467. \H{insPADDSIW} \i\c{PADDSIW}: MMX Packed Addition to Implicit
  7468. Destination
  7469.  
  7470. \c PADDSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 51 /r             [CYRIX,MMX]
  7471.  
  7472. \c{PADDSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
  7473. set, performs the same function as \c{PADDSW}, except that the
  7474. result is not placed in the register specified by the first operand,
  7475. but instead in the register whose number differs from the first
  7476. operand only in the last bit. So \c{PADDSIW MM0,MM2} would put the
  7477. result in \c{MM1}, but \c{PADDSIW MM1,MM2} would put the result in
  7478. \c{MM0}.
  7479.  
  7480. \H{insPAND} \i\c{PAND}, \i\c{PANDN}: MMX Bitwise AND and AND-NOT
  7481.  
  7482. \c PAND mmxreg,r/m64             ; 0F DB /r             [PENT,MMX]
  7483. \c PANDN mmxreg,r/m64            ; 0F DF /r             [PENT,MMX]
  7484.  
  7485. \c{PAND} performs a bitwise AND operation between its two operands
  7486. (i.e. each bit of the result is 1 if and only if the corresponding
  7487. bits of the two inputs were both 1), and stores the result in the
  7488. destination (first) operand.
  7489.  
  7490. \c{PANDN} performs the same operation, but performs a one's
  7491. complement operation on the destination (first) operand first.
  7492.  
  7493. \H{insPAVEB} \i\c{PAVEB}: MMX Packed Average
  7494.  
  7495. \c PAVEB mmxreg,r/m64            ; 0F 50 /r             [CYRIX,MMX]
  7496.  
  7497. \c{PAVEB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
  7498. operands as vectors of eight unsigned bytes, and calculates the
  7499. average of the corresponding bytes in the operands. The resulting
  7500. vector of eight averages is stored in the first operand.
  7501.  
  7502. \H{insPCMPEQB} \i\c{PCMPxx}: MMX Packed Comparison
  7503.  
  7504. \c PCMPEQB mmxreg,r/m64          ; 0F 74 /r             [PENT,MMX]
  7505. \c PCMPEQW mmxreg,r/m64          ; 0F 75 /r             [PENT,MMX]
  7506. \c PCMPEQD mmxreg,r/m64          ; 0F 76 /r             [PENT,MMX]
  7507.  
  7508. \c PCMPGTB mmxreg,r/m64          ; 0F 64 /r             [PENT,MMX]
  7509. \c PCMPGTW mmxreg,r/m64          ; 0F 65 /r             [PENT,MMX]
  7510. \c PCMPGTD mmxreg,r/m64          ; 0F 66 /r             [PENT,MMX]
  7511.  
  7512. The \c{PCMPxx} instructions all treat their operands as vectors of
  7513. bytes, words, or doublewords; corresponding elements of the source
  7514. and destination are compared, and the corresponding element of the
  7515. destination (first) operand is set to all zeros or all ones
  7516. depending on the result of the comparison.
  7517.  
  7518. \c{PCMPxxB} treats the operands as vectors of eight bytes,
  7519. \c{PCMPxxW} treats them as vectors of four words, and \c{PCMPxxD} as
  7520. two doublewords.
  7521.  
  7522. \c{PCMPEQx} sets the corresponding element of the destination
  7523. operand to all ones if the two elements compared are equal;
  7524. \c{PCMPGTx} sets the destination element to all ones if the element
  7525. of the first (destination) operand is greater (treated as a signed
  7526. integer) than that of the second (source) operand.
  7527.  
  7528. \H{insPDISTIB} \i\c{PDISTIB}: MMX Packed Distance and Accumulate
  7529. with Implied Register
  7530.  
  7531. \c PDISTIB mmxreg,mem64          ; 0F 54 /r             [CYRIX,MMX]
  7532.  
  7533. \c{PDISTIB}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats its two
  7534. input operands as vectors of eight unsigned bytes. For each byte
  7535. position, it finds the absolute difference between the bytes in that
  7536. position in the two input operands, and adds that value to the byte
  7537. in the same position in the implied output register. The addition is
  7538. saturated to an unsigned byte in the same way as \c{PADDUSB}.
  7539.  
  7540. The implied output register is found in the same way as \c{PADDSIW}
  7541. (\k{insPADDSIW}).
  7542.  
  7543. Note that \c{PDISTIB} cannot take a register as its second source
  7544. operand.
  7545.  
  7546. \H{insPMACHRIW} \i\c{PMACHRIW}: MMX Packed Multiply and Accumulate
  7547. with Rounding
  7548.  
  7549. \c PMACHRIW mmxreg,mem64         ; 0F 5E /r             [CYRIX,MMX]
  7550.  
  7551. \c{PMACHRIW} acts almost identically to \c{PMULHRIW}
  7552. (\k{insPMULHRW}), but instead of \e{storing} its result in the
  7553. implied destination register, it \e{adds} its result, as four packed
  7554. words, to the implied destination register. No saturation is done:
  7555. the addition can wrap around.
  7556.  
  7557. Note that \c{PMACHRIW} cannot take a register as its second source
  7558. operand.
  7559.  
  7560. \H{insPMADDWD} \i\c{PMADDWD}: MMX Packed Multiply and Add
  7561.  
  7562. \c PMADDWD mmxreg,r/m64          ; 0F F5 /r             [PENT,MMX]
  7563.  
  7564. \c{PMADDWD} treats its two inputs as vectors of four signed words.
  7565. It multiplies corresponding elements of the two operands, giving
  7566. four signed doubleword results. The top two of these are added and
  7567. placed in the top 32 bits of the destination (first) operand; the
  7568. bottom two are added and placed in the bottom 32 bits.
  7569.  
  7570. \H{insPMAGW} \i\c{PMAGW}: MMX Packed Magnitude
  7571.  
  7572. \c PMAGW mmxreg,r/m64            ; 0F 52 /r             [CYRIX,MMX]
  7573.  
  7574. \c{PMAGW}, specific to the Cyrix MMX extensions, treats both its
  7575. operands as vectors of four signed words. It compares the absolute
  7576. values of the words in corresponding positions, and sets each word
  7577. of the destination (first) operand to whichever of the two words in
  7578. that position had the larger absolute value.
  7579.  
  7580. \H{insPMULHRW} \i\c{PMULHRW}, \i\c{PMULHRIW}: MMX Packed Multiply
  7581. High with Rounding
  7582.  
  7583. \c PMULHRW mmxreg,r/m64          ; 0F 59 /r             [CYRIX,MMX]
  7584. \c PMULHRIW mmxreg,r/m64         ; 0F 5D /r             [CYRIX,MMX]
  7585.  
  7586. These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, treat
  7587. their operands as vectors of four signed words. Words in
  7588. corresponding positions are multiplied, to give a 32-bit value in
  7589. which bits 30 and 31 are guaranteed equal. Bits 30 to 15 of this
  7590. value (bit mask \c{0x7FFF8000}) are taken and stored in the
  7591. corresponding position of the destination operand, after first
  7592. rounding the low bit (equivalent to adding \c{0x4000} before
  7593. extracting bits 30 to 15).
  7594.  
  7595. For \c{PMULHRW}, the destination operand is the first operand; for
  7596. \c{PMULHRIW} the destination operand is implied by the first operand
  7597. in the manner of \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
  7598.  
  7599. \H{insPMULHW} \i\c{PMULHW}, \i\c{PMULLW}: MMX Packed Multiply
  7600.  
  7601. \c PMULHW mmxreg,r/m64           ; 0F E5 /r             [PENT,MMX]
  7602. \c PMULLW mmxreg,r/m64           ; 0F D5 /r             [PENT,MMX]
  7603.  
  7604. \c{PMULxW} treats its two inputs as vectors of four signed words. It
  7605. multiplies corresponding elements of the two operands, giving four
  7606. signed doubleword results.
  7607.  
  7608. \c{PMULHW} then stores the top 16 bits of each doubleword in the
  7609. destination (first) operand; \c{PMULLW} stores the bottom 16 bits of
  7610. each doubleword in the destination operand.
  7611.  
  7612. \H{insPMVccZB} \i\c{PMVccZB}: MMX Packed Conditional Move
  7613.  
  7614. \c PMVZB mmxreg,mem64            ; 0F 58 /r             [CYRIX,MMX]
  7615. \c PMVNZB mmxreg,mem64           ; 0F 5A /r             [CYRIX,MMX]
  7616. \c PMVLZB mmxreg,mem64           ; 0F 5B /r             [CYRIX,MMX]
  7617. \c PMVGEZB mmxreg,mem64          ; 0F 5C /r             [CYRIX,MMX]
  7618.  
  7619. These instructions, specific to the Cyrix MMX extensions, perform
  7620. parallel conditional moves. The two input operands are treated as
  7621. vectors of eight bytes. Each byte of the destination (first) operand
  7622. is either written from the corresponding byte of the source (second)
  7623. operand, or left alone, depending on the value of the byte in the
  7624. \e{implied} operand (specified in the same way as \c{PADDSIW}, in
  7625. \k{insPADDSIW}).
  7626.  
  7627. \c{PMVZB} performs each move if the corresponding byte in the
  7628. implied operand is zero. \c{PMVNZB} moves if the byte is non-zero.
  7629. \c{PMVLZB} moves if the byte is less than zero, and \c{PMVGEZB}
  7630. moves if the byte is greater than or equal to zero.
  7631.  
  7632. Note that these instructions cannot take a register as their second
  7633. source operand.
  7634.  
  7635. \H{insPOP} \i\c{POP}: Pop Data from Stack
  7636.  
  7637. \c POP reg16                     ; o16 58+r             [8086]
  7638. \c POP reg32                     ; o32 58+r             [386]
  7639.  
  7640. \c POP r/m16                     ; o16 8F /0            [8086]
  7641. \c POP r/m32                     ; o32 8F /0            [386]
  7642.  
  7643. \c POP CS                        ; 0F                   [8086,UNDOC]
  7644. \c POP DS                        ; 1F                   [8086]
  7645. \c POP ES                        ; 07                   [8086]
  7646. \c POP SS                        ; 17                   [8086]
  7647. \c POP FS                        ; 0F A1                [386]
  7648. \c POP GS                        ; 0F A9                [386]
  7649.  
  7650. \c{POP} loads a value from the stack (from \c{[SS:SP]} or
  7651. \c{[SS:ESP]}) and then increments the stack pointer.
  7652.  
  7653. The address-size attribute of the instruction determines whether
  7654. \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
  7655. override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
  7656. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  7657.  
  7658. The operand-size attribute of the instruction determines whether the
  7659. stack pointer is incremented by 2 or 4: this means that segment
  7660. register pops in \c{BITS 32} mode will pop 4 bytes off the stack and
  7661. discard the upper two of them. If you need to override that, you can
  7662. use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
  7663.  
  7664. The above opcode listings give two forms for general-purpose
  7665. register pop instructions: for example, \c{POP BX} has the two forms
  7666. \c{5B} and \c{8F C3}. NASM will always generate the shorter form
  7667. when given \c{POP BX}. NDISASM will disassemble both.
  7668.  
  7669. \c{POP CS} is not a documented instruction, and is not supported on
  7670. any processor above the 8086 (since they use \c{0Fh} as an opcode
  7671. prefix for instruction set extensions). However, at least some 8086
  7672. processors do support it, and so NASM generates it for completeness.
  7673.  
  7674. \H{insPOPA} \i\c{POPAx}: Pop All General-Purpose Registers
  7675.  
  7676. \c POPA                          ; 61                   [186]
  7677. \c POPAW                         ; o16 61               [186]
  7678. \c POPAD                         ; o32 61               [386]
  7679.  
  7680. \c{POPAW} pops a word from the stack into each of, successively,
  7681. \c{DI}, \c{SI}, \c{BP}, nothing (it discards a word from the stack
  7682. which was a placeholder for \c{SP}), \c{BX}, \c{DX}, \c{CX} and
  7683. \c{AX}. It is intended to reverse the operation of \c{PUSHAW} (see
  7684. \k{insPUSHA}), but it ignores the value for \c{SP} that was pushed
  7685. on the stack by \c{PUSHAW}.
  7686.  
  7687. \c{POPAD} pops twice as much data, and places the results in
  7688. \c{EDI}, \c{ESI}, \c{EBP}, nothing (placeholder for \c{ESP}),
  7689. \c{EBX}, \c{EDX}, \c{ECX} and \c{EAX}. It reverses the operation of
  7690. \c{PUSHAD}.
  7691.  
  7692. \c{POPA} is an alias mnemonic for either \c{POPAW} or \c{POPAD},
  7693. depending on the current \c{BITS} setting.
  7694.  
  7695. Note that the registers are popped in reverse order of their numeric
  7696. values in opcodes (see \k{iref-rv}).
  7697.  
  7698. \H{insPOPF} \i\c{POPFx}: Pop Flags Register
  7699.  
  7700. \c POPF                          ; 9D                   [186]
  7701. \c POPFW                         ; o16 9D               [186]
  7702. \c POPFD                         ; o32 9D               [386]
  7703.  
  7704. \c{POPFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
  7705. bits of the flags register (or the whole flags register, on
  7706. processors below a 386). \c{POPFD} pops a doubleword and stores it
  7707. in the entire flags register.
  7708.  
  7709. \c{POPF} is an alias mnemonic for either \c{POPFW} or \c{POPFD},
  7710. depending on the current \c{BITS} setting.
  7711.  
  7712. See also \c{PUSHF} (\k{insPUSHF}).
  7713.  
  7714. \H{insPOR} \i\c{POR}: MMX Bitwise OR
  7715.  
  7716. \c POR mmxreg,r/m64              ; 0F EB /r             [PENT,MMX]
  7717.  
  7718. \c{POR} performs a bitwise OR operation between its two operands
  7719. (i.e. each bit of the result is 1 if and only if at least one of the
  7720. corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
  7721. in the destination (first) operand.
  7722.  
  7723. \H{insPSLLD} \i\c{PSLLx}, \i\c{PSRLx}, \i\c{PSRAx}: MMX Bit Shifts
  7724.  
  7725. \c PSLLW mmxreg,r/m64            ; 0F F1 /r             [PENT,MMX]
  7726. \c PSLLW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /6 ib          [PENT,MMX]
  7727.  
  7728. \c PSLLD mmxreg,r/m64            ; 0F F2 /r             [PENT,MMX]
  7729. \c PSLLD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /6 ib          [PENT,MMX]
  7730.  
  7731. \c PSLLQ mmxreg,r/m64            ; 0F F3 /r             [PENT,MMX]
  7732. \c PSLLQ mmxreg,imm8             ; 0F 73 /6 ib          [PENT,MMX]
  7733.  
  7734. \c PSRAW mmxreg,r/m64            ; 0F E1 /r             [PENT,MMX]
  7735. \c PSRAW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /4 ib          [PENT,MMX]
  7736.  
  7737. \c PSRAD mmxreg,r/m64            ; 0F E2 /r             [PENT,MMX]
  7738. \c PSRAD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /4 ib          [PENT,MMX]
  7739.  
  7740. \c PSRLW mmxreg,r/m64            ; 0F D1 /r             [PENT,MMX]
  7741. \c PSRLW mmxreg,imm8             ; 0F 71 /2 ib          [PENT,MMX]
  7742.  
  7743. \c PSRLD mmxreg,r/m64            ; 0F D2 /r             [PENT,MMX]
  7744. \c PSRLD mmxreg,imm8             ; 0F 72 /2 ib          [PENT,MMX]
  7745.  
  7746. \c PSRLQ mmxreg,r/m64            ; 0F D3 /r             [PENT,MMX]
  7747. \c PSRLQ mmxreg,imm8             ; 0F 73 /2 ib          [PENT,MMX]
  7748.  
  7749. \c{PSxxQ} perform simple bit shifts on the 64-bit MMX registers: the
  7750. destination (first) operand is shifted left or right by the number of
  7751. bits given in the source (second) operand, and the vacated bits are
  7752. filled in with zeros (for a logical shift) or copies of the original
  7753. sign bit (for an arithmetic right shift).
  7754.  
  7755. \c{PSxxW} and \c{PSxxD} perform packed bit shifts: the destination
  7756. operand is treated as a vector of four words or two doublewords, and
  7757. each element is shifted individually, so bits shifted out of one
  7758. element do not interfere with empty bits coming into the next.
  7759.  
  7760. \c{PSLLx} and \c{PSRLx} perform logical shifts: the vacated bits at
  7761. one end of the shifted number are filled with zeros. \c{PSRAx}
  7762. performs an arithmetic right shift: the vacated bits at the top of
  7763. the shifted number are filled with copies of the original top (sign)
  7764. bit.
  7765.  
  7766. \H{insPSUBB} \i\c{PSUBxx}: MMX Packed Subtraction
  7767.  
  7768. \c PSUBB mmxreg,r/m64            ; 0F F8 /r             [PENT,MMX]
  7769. \c PSUBW mmxreg,r/m64            ; 0F F9 /r             [PENT,MMX]
  7770. \c PSUBD mmxreg,r/m64            ; 0F FA /r             [PENT,MMX]
  7771.  
  7772. \c PSUBSB mmxreg,r/m64           ; 0F E8 /r             [PENT,MMX]
  7773. \c PSUBSW mmxreg,r/m64           ; 0F E9 /r             [PENT,MMX]
  7774.  
  7775. \c PSUBUSB mmxreg,r/m64          ; 0F D8 /r             [PENT,MMX]
  7776. \c PSUBUSW mmxreg,r/m64          ; 0F D9 /r             [PENT,MMX]
  7777.  
  7778. \c{PSUBxx} all perform packed subtraction between their two 64-bit
  7779. operands, storing the result in the destination (first) operand. The
  7780. \c{PSUBxB} forms treat the 64-bit operands as vectors of eight
  7781. bytes, and subtract each byte individually; \c{PSUBxW} treat the operands
  7782. as vectors of four words; and \c{PSUBD} treats its operands as
  7783. vectors of two doublewords.
  7784.  
  7785. In all cases, the elements of the operand on the right are
  7786. subtracted from the corresponding elements of the operand on the
  7787. left, not the other way round.
  7788.  
  7789. \c{PSUBSB} and \c{PSUBSW} perform signed saturation on the sum of
  7790. each pair of bytes or words: if the result of a subtraction is too
  7791. large or too small to fit into a signed byte or word result, it is
  7792. clipped (saturated) to the largest or smallest value which \e{will}
  7793. fit. \c{PSUBUSB} and \c{PSUBUSW} similarly perform unsigned
  7794. saturation, clipping to \c{0FFh} or \c{0FFFFh} if the result is
  7795. larger than that.
  7796.  
  7797. \H{insPSUBSIW} \i\c{PSUBSIW}: MMX Packed Subtract with Saturation to
  7798. Implied Destination
  7799.  
  7800. \c PSUBSIW mmxreg,r/m64          ; 0F 55 /r             [CYRIX,MMX]
  7801.  
  7802. \c{PSUBSIW}, specific to the Cyrix extensions to the MMX instruction
  7803. set, performs the same function as \c{PSUBSW}, except that the
  7804. result is not placed in the register specified by the first operand,
  7805. but instead in the implied destination register, specified as for
  7806. \c{PADDSIW} (\k{insPADDSIW}).
  7807.  
  7808. \H{insPUNPCKHBW} \i\c{PUNPCKxxx}: Unpack Data
  7809.  
  7810. \c PUNPCKHBW mmxreg,r/m64        ; 0F 68 /r             [PENT,MMX]
  7811. \c PUNPCKHWD mmxreg,r/m64        ; 0F 69 /r             [PENT,MMX]
  7812. \c PUNPCKHDQ mmxreg,r/m64        ; 0F 6A /r             [PENT,MMX]
  7813.  
  7814. \c PUNPCKLBW mmxreg,r/m64        ; 0F 60 /r             [PENT,MMX]
  7815. \c PUNPCKLWD mmxreg,r/m64        ; 0F 61 /r             [PENT,MMX]
  7816. \c PUNPCKLDQ mmxreg,r/m64        ; 0F 62 /r             [PENT,MMX]
  7817.  
  7818. \c{PUNPCKxx} all treat their operands as vectors, and produce a new
  7819. vector generated by interleaving elements from the two inputs. The
  7820. \c{PUNPCKHxx} instructions start by throwing away the bottom half of
  7821. each input operand, and the \c{PUNPCKLxx} instructions throw away
  7822. the top half.
  7823.  
  7824. The remaining elements, totalling 64 bits, are then interleaved into
  7825. the destination, alternating elements from the second (source)
  7826. operand and the first (destination) operand: so the leftmost element
  7827. in the result always comes from the second operand, and the
  7828. rightmost from the destination.
  7829.  
  7830. \c{PUNPCKxBW} works a byte at a time, \c{PUNPCKxWD} a word at a
  7831. time, and \c{PUNPCKxDQ} a doubleword at a time.
  7832.  
  7833. So, for example, if the first operand held \c{0x7A6A5A4A3A2A1A0A}
  7834. and the second held \c{0x7B6B5B4B3B2B1B0B}, then:
  7835.  
  7836. \b \c{PUNPCKHBW} would return \c{0x7B7A6B6A5B5A4B4A}.
  7837.  
  7838. \b \c{PUNPCKHWD} would return \c{0x7B6B7A6A5B4B5A4A}.
  7839.  
  7840. \b \c{PUNPCKHDQ} would return \c{0x7B6B5B4B7A6A5A4A}.
  7841.  
  7842. \b \c{PUNPCKLBW} would return \c{0x3B3A2B2A1B1A0B0A}.
  7843.  
  7844. \b \c{PUNPCKLWD} would return \c{0x3B2B3A2A1B0B1A0A}.
  7845.  
  7846. \b \c{PUNPCKLDQ} would return \c{0x3B2B1B0B3A2A1A0A}.
  7847.  
  7848. \H{insPUSH} \i\c{PUSH}: Push Data on Stack
  7849.  
  7850. \c PUSH reg16                    ; o16 50+r             [8086]
  7851. \c PUSH reg32                    ; o32 50+r             [386]
  7852.  
  7853. \c PUSH r/m16                    ; o16 FF /6            [8086]
  7854. \c PUSH r/m32                    ; o32 FF /6            [386]
  7855.  
  7856. \c PUSH CS                       ; 0E                   [8086]
  7857. \c PUSH DS                       ; 1E                   [8086]
  7858. \c PUSH ES                       ; 06                   [8086]
  7859. \c PUSH SS                       ; 16                   [8086]
  7860. \c PUSH FS                       ; 0F A0                [386]
  7861. \c PUSH GS                       ; 0F A8                [386]
  7862.  
  7863. \c PUSH imm8                     ; 6A ib                [286]
  7864. \c PUSH imm16                    ; o16 68 iw            [286]
  7865. \c PUSH imm32                    ; o32 68 id            [386]
  7866.  
  7867. \c{PUSH} decrements the stack pointer (\c{SP} or \c{ESP}) by 2 or 4,
  7868. and then stores the given value at \c{[SS:SP]} or \c{[SS:ESP]}.
  7869.  
  7870. The address-size attribute of the instruction determines whether
  7871. \c{SP} or \c{ESP} is used as the stack pointer: to deliberately
  7872. override the default given by the \c{BITS} setting, you can use an
  7873. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  7874.  
  7875. The operand-size attribute of the instruction determines whether the
  7876. stack pointer is decremented by 2 or 4: this means that segment
  7877. register pushes in \c{BITS 32} mode will push 4 bytes on the stack,
  7878. of which the upper two are undefined. If you need to override that,
  7879. you can use an \i\c{o16} or \i\c{o32} prefix.
  7880.  
  7881. The above opcode listings give two forms for general-purpose
  7882. \i{register push} instructions: for example, \c{PUSH BX} has the two
  7883. forms \c{53} and \c{FF F3}. NASM will always generate the shorter
  7884. form when given \c{PUSH BX}. NDISASM will disassemble both.
  7885.  
  7886. Unlike the undocumented and barely supported \c{POP CS}, \c{PUSH CS}
  7887. is a perfectly valid and sensible instruction, supported on all
  7888. processors.
  7889.  
  7890. The instruction \c{PUSH SP} may be used to distinguish an 8086 from
  7891. later processors: on an 8086, the value of \c{SP} stored is the
  7892. value it has \e{after} the push instruction, whereas on later
  7893. processors it is the value \e{before} the push instruction.
  7894.  
  7895. \H{insPUSHA} \i\c{PUSHAx}: Push All General-Purpose Registers
  7896.  
  7897. \c PUSHA                         ; 60                   [186]
  7898. \c PUSHAD                        ; o32 60               [386]
  7899. \c PUSHAW                        ; o16 60               [186]
  7900.  
  7901. \c{PUSHAW} pushes, in succession, \c{AX}, \c{CX}, \c{DX}, \c{BX},
  7902. \c{SP}, \c{BP}, \c{SI} and \c{DI} on the stack, decrementing the
  7903. stack pointer by a total of 16.
  7904.  
  7905. \c{PUSHAD} pushes, in succession, \c{EAX}, \c{ECX}, \c{EDX},
  7906. \c{EBX}, \c{ESP}, \c{EBP}, \c{ESI} and \c{EDI} on the stack,
  7907. decrementing the stack pointer by a total of 32.
  7908.  
  7909. In both cases, the value of \c{SP} or \c{ESP} pushed is its
  7910. \e{original} value, as it had before the instruction was executed.
  7911.  
  7912. \c{PUSHA} is an alias mnemonic for either \c{PUSHAW} or \c{PUSHAD},
  7913. depending on the current \c{BITS} setting.
  7914.  
  7915. Note that the registers are pushed in order of their numeric values
  7916. in opcodes (see \k{iref-rv}).
  7917.  
  7918. See also \c{POPA} (\k{insPOPA}).
  7919.  
  7920. \H{insPUSHF} \i\c{PUSHFx}: Push Flags Register
  7921.  
  7922. \c PUSHF                         ; 9C                   [186]
  7923. \c PUSHFD                        ; o32 9C               [386]
  7924. \c PUSHFW                        ; o16 9C               [186]
  7925.  
  7926. \c{PUSHFW} pops a word from the stack and stores it in the bottom 16
  7927. bits of the flags register (or the whole flags register, on
  7928. processors below a 386). \c{PUSHFD} pops a doubleword and stores it
  7929. in the entire flags register.
  7930.  
  7931. \c{PUSHF} is an alias mnemonic for either \c{PUSHFW} or \c{PUSHFD},
  7932. depending on the current \c{BITS} setting.
  7933.  
  7934. See also \c{POPF} (\k{insPOPF}).
  7935.  
  7936. \H{insPXOR} \i\c{PXOR}: MMX Bitwise XOR
  7937.  
  7938. \c PXOR mmxreg,r/m64             ; 0F EF /r             [PENT,MMX]
  7939.  
  7940. \c{PXOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
  7941. (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
  7942. corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
  7943. in the destination (first) operand.
  7944.  
  7945. \H{insRCL} \i\c{RCL}, \i\c{RCR}: Bitwise Rotate through Carry Bit
  7946.  
  7947. \c RCL r/m8,1                    ; D0 /2                [8086]
  7948. \c RCL r/m8,CL                   ; D2 /2                [8086]
  7949. \c RCL r/m8,imm8                 ; C0 /2 ib             [286]
  7950. \c RCL r/m16,1                   ; o16 D1 /2            [8086]
  7951. \c RCL r/m16,CL                  ; o16 D3 /2            [8086]
  7952. \c RCL r/m16,imm8                ; o16 C1 /2 ib         [286]
  7953. \c RCL r/m32,1                   ; o32 D1 /2            [386]
  7954. \c RCL r/m32,CL                  ; o32 D3 /2            [386]
  7955. \c RCL r/m32,imm8                ; o32 C1 /2 ib         [386]
  7956.  
  7957. \c RCR r/m8,1                    ; D0 /3                [8086]
  7958. \c RCR r/m8,CL                   ; D2 /3                [8086]
  7959. \c RCR r/m8,imm8                 ; C0 /3 ib             [286]
  7960. \c RCR r/m16,1                   ; o16 D1 /3            [8086]
  7961. \c RCR r/m16,CL                  ; o16 D3 /3            [8086]
  7962. \c RCR r/m16,imm8                ; o16 C1 /3 ib         [286]
  7963. \c RCR r/m32,1                   ; o32 D1 /3            [386]
  7964. \c RCR r/m32,CL                  ; o32 D3 /3            [386]
  7965. \c RCR r/m32,imm8                ; o32 C1 /3 ib         [386]
  7966.  
  7967. \c{RCL} and \c{RCR} perform a 9-bit, 17-bit or 33-bit bitwise
  7968. rotation operation, involving the given source/destination (first)
  7969. operand and the carry bit. Thus, for example, in the operation
  7970. \c{RCR AL,1}, a 9-bit rotation is performed in which \c{AL} is
  7971. shifted left by 1, the top bit of \c{AL} moves into the carry flag,
  7972. and the original value of the carry flag is placed in the low bit of
  7973. \c{AL}.
  7974.  
  7975. The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
  7976. the bottom five bits of the rotation count are considered by
  7977. processors above the 8086.
  7978.  
  7979. You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
  7980. byte) form of \c{RCL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{RCL
  7981. foo,BYTE 1}. Similarly with \c{RCR}.
  7982.  
  7983. \H{insRDMSR} \i\c{RDMSR}: Read Model-Specific Registers
  7984.  
  7985. \c RDMSR                         ; 0F 32                [PENT]
  7986.  
  7987. \c{RDMSR} reads the processor Model-Specific Register (MSR) whose
  7988. index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
  7989. See also \c{WRMSR} (\k{insWRMSR}).
  7990.  
  7991. \H{insRDPMC} \i\c{RDPMC}: Read Performance-Monitoring Counters
  7992.  
  7993. \c RDPMC                         ; 0F 33                [P6]
  7994.  
  7995. \c{RDPMC} reads the processor performance-monitoring counter whose
  7996. index is stored in \c{ECX}, and stores the result in \c{EDX:EAX}.
  7997.  
  7998. \H{insRDTSC} \i\c{RDTSC}: Read Time-Stamp Counter
  7999.  
  8000. \c RDTSC                         ; 0F 31                [PENT]
  8001.  
  8002. \c{RDTSC} reads the processor's time-stamp counter into \c{EDX:EAX}.
  8003.  
  8004. \H{insRET} \i\c{RET}, \i\c{RETF}, \i\c{RETN}: Return from Procedure Call
  8005.  
  8006. \c RET                           ; C3                   [8086]
  8007. \c RET imm16                     ; C2 iw                [8086]
  8008.  
  8009. \c RETF                          ; CB                   [8086]
  8010. \c RETF imm16                    ; CA iw                [8086]
  8011.  
  8012. \c RETN                          ; C3                   [8086]
  8013. \c RETN imm16                    ; C2 iw                [8086]
  8014.  
  8015. \c{RET}, and its exact synonym \c{RETN}, pop \c{IP} or \c{EIP} from
  8016. the stack and transfer control to the new address. Optionally, if a
  8017. numeric second operand is provided, they increment the stack pointer
  8018. by a further \c{imm16} bytes after popping the return address.
  8019.  
  8020. \c{RETF} executes a far return: after popping \c{IP}/\c{EIP}, it
  8021. then pops \c{CS}, and \e{then} increments the stack pointer by the
  8022. optional argument if present.
  8023.  
  8024. \H{insROL} \i\c{ROL}, \i\c{ROR}: Bitwise Rotate
  8025.  
  8026. \c ROL r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
  8027. \c ROL r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
  8028. \c ROL r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
  8029. \c ROL r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
  8030. \c ROL r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
  8031. \c ROL r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
  8032. \c ROL r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
  8033. \c ROL r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
  8034. \c ROL r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
  8035.  
  8036. \c ROR r/m8,1                    ; D0 /1                [8086]
  8037. \c ROR r/m8,CL                   ; D2 /1                [8086]
  8038. \c ROR r/m8,imm8                 ; C0 /1 ib             [286]
  8039. \c ROR r/m16,1                   ; o16 D1 /1            [8086]
  8040. \c ROR r/m16,CL                  ; o16 D3 /1            [8086]
  8041. \c ROR r/m16,imm8                ; o16 C1 /1 ib         [286]
  8042. \c ROR r/m32,1                   ; o32 D1 /1            [386]
  8043. \c ROR r/m32,CL                  ; o32 D3 /1            [386]
  8044. \c ROR r/m32,imm8                ; o32 C1 /1 ib         [386]
  8045.  
  8046. \c{ROL} and \c{ROR} perform a bitwise rotation operation on the given
  8047. source/destination (first) operand. Thus, for example, in the
  8048. operation \c{ROR AL,1}, an 8-bit rotation is performed in which
  8049. \c{AL} is shifted left by 1 and the original top bit of \c{AL} moves
  8050. round into the low bit.
  8051.  
  8052. The number of bits to rotate by is given by the second operand. Only
  8053. the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
  8054. the rotation count are considered by processors above the 8086.
  8055.  
  8056. You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
  8057. byte) form of \c{ROL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{ROL
  8058. foo,BYTE 1}. Similarly with \c{ROR}.
  8059.  
  8060. \H{insRSM} \i\c{RSM}: Resume from System-Management Mode
  8061.  
  8062. \c RSM                           ; 0F AA                [PENT]
  8063.  
  8064. \c{RSM} returns the processor to its normal operating mode when it
  8065. was in System-Management Mode.
  8066.  
  8067. \H{insSAHF} \i\c{SAHF}: Store AH to Flags
  8068.  
  8069. \c SAHF                          ; 9E                   [8086]
  8070.  
  8071. \c{SAHF} sets the low byte of the flags word according to the
  8072. contents of the \c{AH} register. See also \c{LAHF} (\k{insLAHF}).
  8073.  
  8074. \H{insSAL} \i\c{SAL}, \i\c{SAR}: Bitwise Arithmetic Shifts
  8075.  
  8076. \c SAL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
  8077. \c SAL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
  8078. \c SAL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
  8079. \c SAL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
  8080. \c SAL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
  8081. \c SAL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
  8082. \c SAL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
  8083. \c SAL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
  8084. \c SAL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
  8085.  
  8086. \c SAR r/m8,1                    ; D0 /0                [8086]
  8087. \c SAR r/m8,CL                   ; D2 /0                [8086]
  8088. \c SAR r/m8,imm8                 ; C0 /0 ib             [286]
  8089. \c SAR r/m16,1                   ; o16 D1 /0            [8086]
  8090. \c SAR r/m16,CL                  ; o16 D3 /0            [8086]
  8091. \c SAR r/m16,imm8                ; o16 C1 /0 ib         [286]
  8092. \c SAR r/m32,1                   ; o32 D1 /0            [386]
  8093. \c SAR r/m32,CL                  ; o32 D3 /0            [386]
  8094. \c SAR r/m32,imm8                ; o32 C1 /0 ib         [386]
  8095.  
  8096. \c{SAL} and \c{SAR} perform an arithmetic shift operation on the given
  8097. source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
  8098. zero for \c{SAL}, and with copies of the original high bit of the
  8099. source operand for \c{SAR}.
  8100.  
  8101. \c{SAL} is a synonym for \c{SHL} (see \k{insSHL}). NASM will
  8102. assemble either one to the same code, but NDISASM will always
  8103. disassemble that code as \c{SHL}.
  8104.  
  8105. The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
  8106. the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
  8107. the shift count are considered by processors above the 8086.
  8108.  
  8109. You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
  8110. byte) form of \c{SAL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SAL
  8111. foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SAR}.
  8112.  
  8113. \H{insSALC} \i\c{SALC}: Set AL from Carry Flag
  8114.  
  8115. \c SALC                          ; D6                   [8086,UNDOC]
  8116.  
  8117. \c{SALC} is an early undocumented instruction similar in concept to
  8118. \c{SETcc} (\k{insSETcc}). Its function is to set \c{AL} to zero if
  8119. the carry flag is clear, or to \c{0xFF} if it is set.
  8120.  
  8121. \H{insSBB} \i\c{SBB}: Subtract with Borrow
  8122.  
  8123. \c SBB r/m8,reg8                 ; 18 /r                [8086]
  8124. \c SBB r/m16,reg16               ; o16 19 /r            [8086]
  8125. \c SBB r/m32,reg32               ; o32 19 /r            [386]
  8126.  
  8127. \c SBB reg8,r/m8                 ; 1A /r                [8086]
  8128. \c SBB reg16,r/m16               ; o16 1B /r            [8086]
  8129. \c SBB reg32,r/m32               ; o32 1B /r            [386]
  8130.  
  8131. \c SBB r/m8,imm8                 ; 80 /3 ib             [8086]
  8132. \c SBB r/m16,imm16               ; o16 81 /3 iw         [8086]
  8133. \c SBB r/m32,imm32               ; o32 81 /3 id         [386]
  8134.  
  8135. \c SBB r/m16,imm8                ; o16 83 /3 ib         [8086]
  8136. \c SBB r/m32,imm8                ; o32 83 /3 ib         [8086]
  8137.  
  8138. \c SBB AL,imm8                   ; 1C ib                [8086]
  8139. \c SBB AX,imm16                  ; o16 1D iw            [8086]
  8140. \c SBB EAX,imm32                 ; o32 1D id            [386]
  8141.  
  8142. \c{SBB} performs integer subtraction: it subtracts its second
  8143. operand, plus the value of the carry flag, from its first, and
  8144. leaves the result in its destination (first) operand. The flags are
  8145. set according to the result of the operation: in particular, the
  8146. carry flag is affected and can be used by a subsequent \c{SBB}
  8147. instruction.
  8148.  
  8149. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  8150. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  8151. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  8152. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  8153. form of the instruction.
  8154.  
  8155. To subtract one number from another without also subtracting the
  8156. contents of the carry flag, use \c{SUB} (\k{insSUB}).
  8157.  
  8158. \H{insSCASB} \i\c{SCASB}, \i\c{SCASW}, \i\c{SCASD}: Scan String
  8159.  
  8160. \c SCASB                         ; AE                   [8086]
  8161. \c SCASW                         ; o16 AF               [8086]
  8162. \c SCASD                         ; o32 AF               [386]
  8163.  
  8164. \c{SCASB} compares the byte in \c{AL} with the byte at \c{[ES:DI]}
  8165. or \c{[ES:EDI]}, and sets the flags accordingly. It then increments
  8166. or decrements (depending on the direction flag: increments if the
  8167. flag is clear, decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
  8168.  
  8169. The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
  8170. \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
  8171. equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
  8172. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  8173.  
  8174. Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
  8175. use of \c{ES} for the load from \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
  8176. overridden.
  8177.  
  8178. \c{SCASW} and \c{SCASD} work in the same way, but they compare a
  8179. word to \c{AX} or a doubleword to \c{EAX} instead of a byte to
  8180. \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
  8181. 4 instead of 1.
  8182.  
  8183. The \c{REPE} and \c{REPNE} prefixes (equivalently, \c{REPZ} and
  8184. \c{REPNZ}) may be used to repeat the instruction up to \c{CX} (or
  8185. \c{ECX} - again, the address size chooses which) times until the
  8186. first unequal or equal byte is found.
  8187.  
  8188. \H{insSETcc} \i\c{SETcc}: Set Register from Condition
  8189.  
  8190. \c SETcc r/m8                    ; 0F 90+cc /2          [386]
  8191.  
  8192. \c{SETcc} sets the given 8-bit operand to zero if its condition is
  8193. not satisfied, and to 1 if it is.
  8194.  
  8195. \H{insSGDT} \i\c{SGDT}, \i\c{SIDT}, \i\c{SLDT}: Store Descriptor Table Pointers
  8196.  
  8197. \c SGDT mem                      ; 0F 01 /0             [286,PRIV]
  8198. \c SIDT mem                      ; 0F 01 /1             [286,PRIV]
  8199. \c SLDT r/m16                    ; 0F 00 /0             [286,PRIV]
  8200.  
  8201. \c{SGDT} and \c{SIDT} both take a 6-byte memory area as an operand:
  8202. they store the contents of the GDTR (global descriptor table
  8203. register) or IDTR (interrupt descriptor table register) into that
  8204. area as a 32-bit linear address and a 16-bit size limit from that
  8205. area (in that order). These are the only instructions which directly
  8206. use \e{linear} addresses, rather than segment/offset pairs.
  8207.  
  8208. \c{SLDT} stores the segment selector corresponding to the LDT (local
  8209. descriptor table) into the given operand.
  8210.  
  8211. See also \c{LGDT}, \c{LIDT} and \c{LLDT} (\k{insLGDT}).
  8212.  
  8213. \H{insSHL} \i\c{SHL}, \i\c{SHR}: Bitwise Logical Shifts
  8214.  
  8215. \c SHL r/m8,1                    ; D0 /4                [8086]
  8216. \c SHL r/m8,CL                   ; D2 /4                [8086]
  8217. \c SHL r/m8,imm8                 ; C0 /4 ib             [286]
  8218. \c SHL r/m16,1                   ; o16 D1 /4            [8086]
  8219. \c SHL r/m16,CL                  ; o16 D3 /4            [8086]
  8220. \c SHL r/m16,imm8                ; o16 C1 /4 ib         [286]
  8221. \c SHL r/m32,1                   ; o32 D1 /4            [386]
  8222. \c SHL r/m32,CL                  ; o32 D3 /4            [386]
  8223. \c SHL r/m32,imm8                ; o32 C1 /4 ib         [386]
  8224.  
  8225. \c SHR r/m8,1                    ; D0 /5                [8086]
  8226. \c SHR r/m8,CL                   ; D2 /5                [8086]
  8227. \c SHR r/m8,imm8                 ; C0 /5 ib             [286]
  8228. \c SHR r/m16,1                   ; o16 D1 /5            [8086]
  8229. \c SHR r/m16,CL                  ; o16 D3 /5            [8086]
  8230. \c SHR r/m16,imm8                ; o16 C1 /5 ib         [286]
  8231. \c SHR r/m32,1                   ; o32 D1 /5            [386]
  8232. \c SHR r/m32,CL                  ; o32 D3 /5            [386]
  8233. \c SHR r/m32,imm8                ; o32 C1 /5 ib         [386]
  8234.  
  8235. \c{SHL} and \c{SHR} perform a logical shift operation on the given
  8236. source/destination (first) operand. The vacated bits are filled with
  8237. zero.
  8238.  
  8239. A synonym for \c{SHL} is \c{SAL} (see \k{insSAL}). NASM will
  8240. assemble either one to the same code, but NDISASM will always
  8241. disassemble that code as \c{SHL}.
  8242.  
  8243. The number of bits to shift by is given by the second operand. Only
  8244. the bottom 3, 4 or 5 bits (depending on the source operand size) of
  8245. the shift count are considered by processors above the 8086.
  8246.  
  8247. You can force the longer (286 and upwards, beginning with a \c{C1}
  8248. byte) form of \c{SHL foo,1} by using a \c{BYTE} prefix: \c{SHL
  8249. foo,BYTE 1}. Similarly with \c{SHR}.
  8250.  
  8251. \H{insSHLD} \i\c{SHLD}, \i\c{SHRD}: Bitwise Double-Precision Shifts
  8252.  
  8253. \c SHLD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F A4 /r ib      [386]
  8254. \c SHLD r/m16,reg32,imm8         ; o32 0F A4 /r ib      [386]
  8255. \c SHLD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F A5 /r         [386]
  8256. \c SHLD r/m16,reg32,CL           ; o32 0F A5 /r         [386]
  8257.  
  8258. \c SHRD r/m16,reg16,imm8         ; o16 0F AC /r ib      [386]
  8259. \c SHRD r/m32,reg32,imm8         ; o32 0F AC /r ib      [386]
  8260. \c SHRD r/m16,reg16,CL           ; o16 0F AD /r         [386]
  8261. \c SHRD r/m32,reg32,CL           ; o32 0F AD /r         [386]
  8262.  
  8263. \c{SHLD} performs a double-precision left shift. It notionally places
  8264. its second operand to the right of its first, then shifts the entire
  8265. bit string thus generated to the left by a number of bits specified
  8266. in the third operand. It then updates only the \e{first} operand
  8267. according to the result of this. The second operand is not modified.
  8268.  
  8269. \c{SHRD} performs the corresponding right shift: it notionally
  8270. places the second operand to the \e{left} of the first, shifts the
  8271. whole bit string right, and updates only the first operand.
  8272.  
  8273. For example, if \c{EAX} holds \c{0x01234567} and \c{EBX} holds
  8274. \c{0x89ABCDEF}, then the instruction \c{SHLD EAX,EBX,4} would update
  8275. \c{EAX} to hold \c{0x12345678}. Under the same conditions, \c{SHRD
  8276. EAX,EBX,4} would update \c{EAX} to hold \c{0xF0123456}.
  8277.  
  8278. The number of bits to shift by is given by the third operand. Only
  8279. the bottom 5 bits of the shift count are considered.
  8280.  
  8281. \H{insSMI} \i\c{SMI}: System Management Interrupt
  8282.  
  8283. \c SMI                           ; F1                   [386,UNDOC]
  8284.  
  8285. This is an opcode apparently supported by some AMD processors (which
  8286. is why it can generate the same opcode as \c{INT1}), and places the
  8287. machine into system-management mode, a special debugging mode.
  8288.  
  8289. \H{insSMSW} \i\c{SMSW}: Store Machine Status Word
  8290.  
  8291. \c SMSW r/m16                    ; 0F 01 /4             [286,PRIV]
  8292.  
  8293. \c{SMSW} stores the bottom half of the \c{CR0} control register (or
  8294. the Machine Status Word, on 286 processors) into the destination
  8295. operand. See also \c{LMSW} (\k{insLMSW}).
  8296.  
  8297. \H{insSTC} \i\c{STC}, \i\c{STD}, \i\c{STI}: Set Flags
  8298.  
  8299. \c STC                           ; F9                   [8086]
  8300. \c STD                           ; FD                   [8086]
  8301. \c STI                           ; FB                   [8086]
  8302.  
  8303. These instructions set various flags. \c{STC} sets the carry flag;
  8304. \c{STD} sets the direction flag; and \c{STI} sets the interrupt flag
  8305. (thus enabling interrupts).
  8306.  
  8307. To clear the carry, direction, or interrupt flags, use the \c{CLC},
  8308. \c{CLD} and \c{CLI} instructions (\k{insCLC}). To invert the carry
  8309. flag, use \c{CMC} (\k{insCMC}).
  8310.  
  8311. \H{insSTOSB} \i\c{STOSB}, \i\c{STOSW}, \i\c{STOSD}: Store Byte to String
  8312.  
  8313. \c STOSB                         ; AA                   [8086]
  8314. \c STOSW                         ; o16 AB               [8086]
  8315. \c STOSD                         ; o32 AB               [386]
  8316.  
  8317. \c{STOSB} stores the byte in \c{AL} at \c{[ES:DI]} or \c{[ES:EDI]},
  8318. and sets the flags accordingly. It then increments or decrements
  8319. (depending on the direction flag: increments if the flag is clear,
  8320. decrements if it is set) \c{DI} (or \c{EDI}).
  8321.  
  8322. The register used is \c{DI} if the address size is 16 bits, and
  8323. \c{EDI} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
  8324. equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
  8325. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  8326.  
  8327. Segment override prefixes have no effect for this instruction: the
  8328. use of \c{ES} for the store to \c{[DI]} or \c{[EDI]} cannot be
  8329. overridden.
  8330.  
  8331. \c{STOSW} and \c{STOSD} work in the same way, but they store the
  8332. word in \c{AX} or the doubleword in \c{EAX} instead of the byte in
  8333. \c{AL}, and increment or decrement the addressing registers by 2 or
  8334. 4 instead of 1.
  8335.  
  8336. The \c{REP} prefix may be used to repeat the instruction \c{CX} (or
  8337. \c{ECX} - again, the address size chooses which) times.
  8338.  
  8339. \H{insSTR} \i\c{STR}: Store Task Register
  8340.  
  8341. \c STR r/m16                     ; 0F 00 /1             [286,PRIV]
  8342.  
  8343. \c{STR} stores the segment selector corresponding to the contents of
  8344. the Task Register into its operand.
  8345.  
  8346. \H{insSUB} \i\c{SUB}: Subtract Integers
  8347.  
  8348. \c SUB r/m8,reg8                 ; 28 /r                [8086]
  8349. \c SUB r/m16,reg16               ; o16 29 /r            [8086]
  8350. \c SUB r/m32,reg32               ; o32 29 /r            [386]
  8351.  
  8352. \c SUB reg8,r/m8                 ; 2A /r                [8086]
  8353. \c SUB reg16,r/m16               ; o16 2B /r            [8086]
  8354. \c SUB reg32,r/m32               ; o32 2B /r            [386]
  8355.  
  8356. \c SUB r/m8,imm8                 ; 80 /5 ib             [8086]
  8357. \c SUB r/m16,imm16               ; o16 81 /5 iw         [8086]
  8358. \c SUB r/m32,imm32               ; o32 81 /5 id         [386]
  8359.  
  8360. \c SUB r/m16,imm8                ; o16 83 /5 ib         [8086]
  8361. \c SUB r/m32,imm8                ; o32 83 /5 ib         [386]
  8362.  
  8363. \c SUB AL,imm8                   ; 2C ib                [8086]
  8364. \c SUB AX,imm16                  ; o16 2D iw            [8086]
  8365. \c SUB EAX,imm32                 ; o32 2D id            [386]
  8366.  
  8367. \c{SUB} performs integer subtraction: it subtracts its second
  8368. operand from its first, and leaves the result in its destination
  8369. (first) operand. The flags are set according to the result of the
  8370. operation: in particular, the carry flag is affected and can be used
  8371. by a subsequent \c{SBB} instruction (\k{insSBB}).
  8372.  
  8373. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  8374. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  8375. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  8376. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  8377. form of the instruction.
  8378.  
  8379. \H{insTEST} \i\c{TEST}: Test Bits (notional bitwise AND)
  8380.  
  8381. \c TEST r/m8,reg8                ; 84 /r                [8086]
  8382. \c TEST r/m16,reg16              ; o16 85 /r            [8086]
  8383. \c TEST r/m32,reg32              ; o32 85 /r            [386]
  8384.  
  8385. \c TEST r/m8,imm8                ; F6 /7 ib             [8086]
  8386. \c TEST r/m16,imm16              ; o16 F7 /7 iw         [8086]
  8387. \c TEST r/m32,imm32              ; o32 F7 /7 id         [386]
  8388.  
  8389. \c TEST AL,imm8                  ; A8 ib                [8086]
  8390. \c TEST AX,imm16                 ; o16 A9 iw            [8086]
  8391. \c TEST EAX,imm32                ; o32 A9 id            [386]
  8392.  
  8393. \c{TEST} performs a `mental' bitwise AND of its two operands, and
  8394. affects the flags as if the operation had taken place, but does not
  8395. store the result of the operation anywhere.
  8396.  
  8397. \H{insUMOV} \i\c{UMOV}: User Move Data
  8398.  
  8399. \c UMOV r/m8,reg8                ; 0F 10 /r             [386,UNDOC]
  8400. \c UMOV r/m16,reg16              ; o16 0F 11 /r         [386,UNDOC]
  8401. \c UMOV r/m32,reg32              ; o32 0F 11 /r         [386,UNDOC]
  8402.  
  8403. \c UMOV reg8,r/m8                ; 0F 12 /r             [386,UNDOC]
  8404. \c UMOV reg16,r/m16              ; o16 0F 13 /r         [386,UNDOC]
  8405. \c UMOV reg32,r/m32              ; o32 0F 13 /r         [386,UNDOC]
  8406.  
  8407. This undocumented instruction is used by in-circuit emulators to
  8408. access user memory (as opposed to host memory). It is used just like
  8409. an ordinary memory/register or register/register \c{MOV}
  8410. instruction, but accesses user space.
  8411.  
  8412. \H{insVERR} \i\c{VERR}, \i\c{VERW}: Verify Segment Readability/Writability
  8413.  
  8414. \c VERR r/m16                    ; 0F 00 /4             [286,PRIV]
  8415.  
  8416. \c VERW r/m16                    ; 0F 00 /5             [286,PRIV]
  8417.  
  8418. \c{VERR} sets the zero flag if the segment specified by the selector
  8419. in its operand can be read from at the current privilege level.
  8420. \c{VERW} sets the zero flag if the segment can be written.
  8421.  
  8422. \H{insWAIT} \i\c{WAIT}: Wait for Floating-Point Processor
  8423.  
  8424. \c WAIT                          ; 9B                   [8086]
  8425.  
  8426. \c{WAIT}, on 8086 systems with a separate 8087 FPU, waits for the
  8427. FPU to have finished any operation it is engaged in before
  8428. continuing main processor operations, so that (for example) an FPU
  8429. store to main memory can be guaranteed to have completed before the
  8430. CPU tries to read the result back out.
  8431.  
  8432. On higher processors, \c{WAIT} is unnecessary for this purpose, and
  8433. it has the alternative purpose of ensuring that any pending unmasked
  8434. FPU exceptions have happened before execution continues.
  8435.  
  8436. \H{insWBINVD} \i\c{WBINVD}: Write Back and Invalidate Cache
  8437.  
  8438. \c WBINVD                        ; 0F 09                [486]
  8439.  
  8440. \c{WBINVD} invalidates and empties the processor's internal caches,
  8441. and causes the processor to instruct external caches to do the same.
  8442. It writes the contents of the caches back to memory first, so no
  8443. data is lost. To flush the caches quickly without bothering to write
  8444. the data back first, use \c{INVD} (\k{insINVD}).
  8445.  
  8446. \H{insWRMSR} \i\c{WRMSR}: Write Model-Specific Registers
  8447.  
  8448. \c WRMSR                         ; 0F 30                [PENT]
  8449.  
  8450. \c{WRMSR} writes the value in \c{EDX:EAX} to the processor
  8451. Model-Specific Register (MSR) whose index is stored in \c{ECX}. See
  8452. also \c{RDMSR} (\k{insRDMSR}).
  8453.  
  8454. \H{insXADD} \i\c{XADD}: Exchange and Add
  8455.  
  8456. \c XADD r/m8,reg8                ; 0F C0 /r             [486]
  8457. \c XADD r/m16,reg16              ; o16 0F C1 /r         [486]
  8458. \c XADD r/m32,reg32              ; o32 0F C1 /r         [486]
  8459.  
  8460. \c{XADD} exchanges the values in its two operands, and then adds
  8461. them together and writes the result into the destination (first)
  8462. operand. This instruction can be used with a \c{LOCK} prefix for
  8463. multi-processor synchronisation purposes.
  8464.  
  8465. \H{insXBTS} \i\c{XBTS}: Extract Bit String
  8466.  
  8467. \c XBTS reg16,r/m16              ; o16 0F A6 /r         [386,UNDOC]
  8468. \c XBTS reg32,r/m32              ; o32 0F A6 /r         [386,UNDOC]
  8469.  
  8470. No clear documentation seems to be available for this instruction:
  8471. the best I've been able to find reads `Takes a string of bits from
  8472. the first operand and puts them in the second operand'. It is
  8473. present only in early 386 processors, and conflicts with the opcodes
  8474. for \c{CMPXCHG486}. NASM supports it only for completeness. Its
  8475. counterpart is \c{IBTS} (see \k{insIBTS}).
  8476.  
  8477. \H{insXCHG} \i\c{XCHG}: Exchange
  8478.  
  8479. \c XCHG reg8,r/m8                ; 86 /r                [8086]
  8480. \c XCHG reg16,r/m8               ; o16 87 /r            [8086]
  8481. \c XCHG reg32,r/m32              ; o32 87 /r            [386]
  8482.  
  8483. \c XCHG r/m8,reg8                ; 86 /r                [8086]
  8484. \c XCHG r/m16,reg16              ; o16 87 /r            [8086]
  8485. \c XCHG r/m32,reg32              ; o32 87 /r            [386]
  8486.  
  8487. \c XCHG AX,reg16                 ; o16 90+r             [8086]
  8488. \c XCHG EAX,reg32                ; o32 90+r             [386]
  8489. \c XCHG reg16,AX                 ; o16 90+r             [8086]
  8490. \c XCHG reg32,EAX                ; o32 90+r             [386]
  8491.  
  8492. \c{XCHG} exchanges the values in its two operands. It can be used
  8493. with a \c{LOCK} prefix for purposes of multi-processor
  8494. synchronisation.
  8495.  
  8496. \c{XCHG AX,AX} or \c{XCHG EAX,EAX} (depending on the \c{BITS}
  8497. setting) generates the opcode \c{90h}, and so is a synonym for
  8498. \c{NOP} (\k{insNOP}).
  8499.  
  8500. \H{insXLATB} \i\c{XLATB}: Translate Byte in Lookup Table
  8501.  
  8502. \c XLATB                         ; D7                   [8086]
  8503.  
  8504. \c{XLATB} adds the value in \c{AL}, treated as an unsigned byte, to
  8505. \c{BX} or \c{EBX}, and loads the byte from the resulting address (in
  8506. the segment specified by \c{DS}) back into \c{AL}.
  8507.  
  8508. The base register used is \c{BX} if the address size is 16 bits, and
  8509. \c{EBX} if it is 32 bits. If you need to use an address size not
  8510. equal to the current \c{BITS} setting, you can use an explicit
  8511. \i\c{a16} or \i\c{a32} prefix.
  8512.  
  8513. The segment register used to load from \c{[BX+AL]} or \c{[EBX+AL]}
  8514. can be overridden by using a segment register name as a prefix (for
  8515. example, \c{es xlatb}).
  8516.  
  8517. \H{insXOR} \i\c{XOR}: Bitwise Exclusive OR
  8518.  
  8519. \c XOR r/m8,reg8                 ; 30 /r                [8086]
  8520. \c XOR r/m16,reg16               ; o16 31 /r            [8086]
  8521. \c XOR r/m32,reg32               ; o32 31 /r            [386]
  8522.  
  8523. \c XOR reg8,r/m8                 ; 32 /r                [8086]
  8524. \c XOR reg16,r/m16               ; o16 33 /r            [8086]
  8525. \c XOR reg32,r/m32               ; o32 33 /r            [386]
  8526.  
  8527. \c XOR r/m8,imm8                 ; 80 /6 ib             [8086]
  8528. \c XOR r/m16,imm16               ; o16 81 /6 iw         [8086]
  8529. \c XOR r/m32,imm32               ; o32 81 /6 id         [386]
  8530.  
  8531. \c XOR r/m16,imm8                ; o16 83 /6 ib         [8086]
  8532. \c XOR r/m32,imm8                ; o32 83 /6 ib         [386]
  8533.  
  8534. \c XOR AL,imm8                   ; 34 ib                [8086]
  8535. \c XOR AX,imm16                  ; o16 35 iw            [8086]
  8536. \c XOR EAX,imm32                 ; o32 35 id            [386]
  8537.  
  8538. \c{XOR} performs a bitwise XOR operation between its two operands
  8539. (i.e. each bit of the result is 1 if and only if exactly one of the
  8540. corresponding bits of the two inputs was 1), and stores the result
  8541. in the destination (first) operand.
  8542.  
  8543. In the forms with an 8-bit immediate second operand and a longer
  8544. first operand, the second operand is considered to be signed, and is
  8545. sign-extended to the length of the first operand. In these cases,
  8546. the \c{BYTE} qualifier is necessary to force NASM to generate this
  8547. form of the instruction.
  8548.  
  8549. The MMX instruction \c{PXOR} (see \k{insPXOR}) performs the same
  8550. operation on the 64-bit MMX registers.
  8551.