ca-8. 算術演算命令

ca-8. 算術演算命令 （コンピュータ・アーキテクチャ演習） URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ca/index.html 金子邦彦 1

• https://www.kkaneko.jp/cc/ca/index.html

アウトライン 8-1 算術演算の例 8-2 算術演算命令 2

8-1 算術演算の例 3

足し算 add の例 アセンブリ言語のプログラム a に 100 をセット a に 200 を足しこむ 実行結果の例 4

演習 • Visual Studio を起動しなさい • Visual Studio で，Win32 コンソールアプリケー ション用プロジェクトを新規作成しなさい プロジェクトの「名前」は何でもよい 5

• Visual Studioのエディタを使って，ソースファイ ルを編集しなさい ６行追加 6

• ビルドしなさい．ビルドのあと「１ ０ 失敗」の表示を確認しなさい 正常終了， → 表示されなければ，プログラムのミスを自分で 確認し，修正して，ビルドをやり直す 7

• Visual Studioで「printf」の行に，ブレークポイン トを設定しなさい ① 「 printf」の行をマウ スでクリック ② 「デバッグ」→「ブレー クポイントの設定/解除」 ③ ブレークポイントが 設定されるので確認． 赤丸がブレークポイント の印 8

• Visual Studioで，デバッガーを起動しなさい． 「デバッグ」 → 「デバッグ開始」 • 「printf」の行で，実行が中断することを確認しな さい • あとで使うので，中断したままにしておくこと 「printf」の行で実行が 中断している 9

• 「printf」の行で，実行が中断した状態で，変数の 値を表示させなさい．手順は次の通り． ② 変数名と値の対応表が 表示される ①「デバッグ」 → 「ウインドウ」 → 「ローカル」 10

• 最後に，プログラム実行の再開の操作を行いなさ い．これで，デバッガーが終了する． 「デバッグ」 → 「続行」 11

• 次のように書き替えて，同じ手順を繰り返しなさ い. そして，変数 a の値を確認しなさい add 加算 12

• 次のように書き替えて，同じ手順を繰り返しなさ い. そして，変数 a の値を確認しなさい sub 加算 13

• 次のように書き替えて，同じ手順を繰り返しなさ い. そして，変数 a の値を確認しなさい imul 乗算 次ページに解説 14

アセンブリ言語の プログラム ① a に 30 をセット ② a × 20 の結果を， レジスタ eax にセット ③ a にレジスタ eax の 値をセット 15

8-2 算術演算命令 16

算術演算命令とは • 数に関する各種の演算を行う命令 加算 減算 乗算 除算 算術シフト など 17

プロセッサの中の算術演算ユニット アドレスバス CPU データバス データ等の記 憶， スタックの管 理， 比較の結果の 保存 算術演算，論理 演算などの実行 算術演算 ユニット レジスタ プログラムカウンタ （インストラクションポインタ） 次に実行すべき プログラム命令の メモリアドレスを 記憶 R/W メモリ プログラム命令の解読 制御系 命令デコーダ 命令レジスタ 18

Pentium 系列プロセッサでの算術演算の例 Visual C＋＋ アセンブリ言語 a = a + 100; add eax,64h a = a – 100; sub eax,64h a = a * 100; imul eax,dword ptr ds:[0C08130h],64h a = a / 100; mov ecx,64h idiv eax,ecx a は整数の変数 19

Pentium 系列プロセッサでの算術演算の例 Visual C＋＋ アセンブリ言語 a = a + 100; add eax,64h a = a – 100; sub eax,64h a = a * 100; imul eax,dword ptr ds:[0C08130h],64h a = a / 100; mov ecx,64h idiv eax,ecx a は整数の変数 20

加算 Visual C++ の プログラム アセンブリ言語 同じ意味 21

減算 Visual C++ の プログラム アセンブリ言語 同じ意味 22

乗算 Visual C++ の プログラム アセンブリ言語 同じ意味 IMUL は独特． 第２オペランドと第３オペランドを 乗算して，第１オペランドに格納 23

除算 Visual C++ の プログラム アセンブリ言語 同じ意味 Pentium 系列プロセッサで の除算は，割った余りを扱う ための準備が必要で， プログラムが長くなる 24

演習 • Visual Studio を起動しなさい • Visual Studio で，Win32 コンソールアプリケー ション用プロジェクトを新規作成しなさい プロジェクトの「名前」は何でもよい 25

• Visual Studioのエディタを使って，ソースファイ ルを編集しなさい ４行追加 26

• ビルドしなさい．ビルドのあと「１ ０ 失敗」の表示を確認しなさい 正常終了， → 表示されなければ，プログラムのミスを自分で 確認し，修正して，ビルドをやり直す 27

• Visual Studioで「printf」の行に，ブレークポイン トを設定しなさい ※ 設定されていないときは，下のように操作して設定する ① 「 printf」の行をマウ スでクリック ② 「デバッグ」→「ブレー クポイントの設定/解除」 ③ ブレークポイントが 設定されるので確認． 赤丸がブレークポイント の印 28

• Visual Studioで，デバッガーを起動しなさい． 「デバッグ」 → 「デバッグ開始」 • 「printf」の行で，実行が中断することを確認しな さい • あとで使うので，中断したままにしておくこと 「printf」の行で実行が 中断している 29

• 「printf」の行で，実行が中断した状態で，変数の 値を表示させなさい．手順は次の通り． ② 変数名と値の対応表が 表示される ①「デバッグ」 → 「ウインドウ」 → 「ローカル」 30

• 「printf」の行で，実行が中断した状態で，逆アセ ンブルを行いなさい． ① 「デバッグ」→ 「ウインド ウ」→「逆アセンブル」 ② 逆アセンブルの結果が表示される 31

• 逆アセンブルの結果で，「a = a + 100」のところ にある「add」を確認しなさい 32

• 次のように書き替えて，同じ手順を繰り返しなさ い. • 逆アセンブルで「a = a - 10」のところの sub を確 認しなさい． 33

• 次のように書き替えて，同じ手順を繰り返しなさ い. • 逆アセンブルで「a = a * 40」のところの imul を 確認しなさい． 34

• 次のように書き替えて，同じ手順を繰り返しなさ い. • 逆アセンブルで「a = a / 5」のところの idiv を確 認しなさい． 35

• 最後に，プログラム実行の再開の操作を行いなさ い．これで，デバッガーが終了する． 「デバッグ」 → 「続行」 36