Mantiksal Bit çevirme ve kaydirma komutlari

Bit çevirme ve kaydirma komutlari pek çok alanda kullanilir. Grafiksel islemlerde, çevrim islemlerinde, sayaçlarda,... Bit kaydirma kendi arasinda kaydirma komutlari ve çevirme komutlari olarak ikiye ayrilir. Kaydirma komutlarida aritmetik ve logical olarak ikiye ayrilirlar. Bunlarin arasinda islevsel bir farklilik vardir. Kaydirma komutlari biti sonuç 0 oluncaya kadar saga yada sola dogru kaydirir. Kaydirilan bit yokolur ve tersine islem yapilsa bile geriye dönemez. Çevirme komutlari ise bitleri çevirerek dönüsüm yapar ve bit sayisina bagli olarak tekrar eski degerine ulasir. Çevirme komutlarinda hiçbir bitin degeri kaybolmaz. Daima çevrimiçi olarak kalir. Iki komut grubunda da saga ve sola kaydirma mevcuttur ve ingilizcedeki left, right kelimelerinin basharfleri ile belirtilirler. Bu komutlar yardimci register ile kullanilarak blok kaydirma veya çevirme islemlerine tabi tutulabilirler. Yardimci register degismez olarak CL registerdir ve burada bir sayaç görevini üstlenir. Registerdeki sayinin bitini su kadar kaydir diye komut verebiliriz. Özellikle aritmatiksel kaydirma komutlari register-register kullanilimi ile kaydirmak islevine sahiptirler. Burada kaydirma sayisi registeri 0-31 sayilari olmak zorunda çünkü su anda bu komutlar en fazla 32 bitlik registerleri kullanabiliyor.

Mantiksal kaydirma ve çevirme komutlari bildigimiz matematiksel bölme ve çarpma islemlerinin aynisi yaparlar. Saga dogru yapilirsa çarpma, sola dogru yapilirsa bölme isleminin aynisini yapmis olurlar.

Asagidaki örnekler ile sanirim bunlar daha iyi anlasilacak.

Mantiksal kaydirma komutlari

Örnek olarak elimizde eax registerde 00111000 seklinde bir sayimiz var. Bu sayiyi 1 bitlik kaydirma islemine tabi tutuyoruz:

mov eax,00111000 ; eax = 00111000
shl eax,1 ; eax = 01110000

shl eax,1 komutu ile eax registerdeki bitleri sola dogru (shl= sola , shr = saga) kaydirdik. Örnektede görüldügü gibi ilk bit 0 oldu ve ilk set olan bit sola dogru kaydi. Sonuçta sayinin degeri iki katina çikmis oldu. Çünkü basamak atladi.

Eger biz bu islemi 5 kere daha yaparsak bütün bitler sola dogru kayacagi ve yerlerin resetleyecegi için sonuç 0 olacaktir. Yani sayi döngü içinde mutlaka 0 degerine ulasacaktir. Buradaki 0 degeri olarak bahsettigim bitlerin tamaminin sifirlanmasi ve sayinin degerini tamamen kaybetmesi oluyor.

shl eax,1 ; 01110000 <-
shl eax,1 ; 11100000 <-
shl eax,1 ; 11000000 <-
shl eax,1 ; 10000000 <-
shl eax,1 ; 00000000 <-

Eger sayiya shr islemine (saga kaydirma) tabi tutarsak:

shr eax,1 ; 01110000 ->
shr eax,1 ; 00111000 ->
shr eax,1 ; 00011100 ->
shr eax,1 ; 00001110 ->
shr eax,1 ; 00000111 ->
shr eax,1 ; 00000011 ->
shr eax,1 ; 00000001 ->
shr eax,1 ; 00000000 ->

Görüldügü gibi sonuç eger sayinin toplam biti kadar yapilirsa saga yada sola olmasi farketmezsizin daima 0 olacaktir.

Aritmatik kaydirmalara örnek vermek gerekirse:

mov ax,1234 ; ax = 1234
mov cl,4 ; Kaç bitlik kaydirma islemi yapacak?
sar ax,cl ; saga dogru kombine 4 bit kayacak


Diger bir örnek :

mov ax,9978
mov cl,7
sal ax,cl ; sola dogru 7 bit kaydirilir.

Ayni sekilde SHR ve SHL komutlarida yardimci register olmadan yanina verilen parametre kadar kaydirilabilir.

mov ax,4523
shr ax,5

yada

mov eax,9742
shl eax,2

Ayrica 64 bitlik islemler için SHLD ve SHRD komutlarida vardir. Bunlar ayni SHL ve SHR seklinde çalisir ancak bit alanlari 64 bite kadar çikar.

Mantiksal Döndürme komutlari

Mantiksal döndürme komutlari ayni kaydirma komutlari gibi bitleri saga yada sola kaydirir yalniz bitlerin degeri kaybolmaz her kayan bitin yerine bir önceki bit gelir. Son bit ilk bir ile yer degistirir veya ilk bir son bit ile yer degistirir. Eger döndürülecek registerin degeri 0 degilse ve degerini yokedecek baska bir islem yapilmiyorsa degeri asla 0 olmaz. Çevrimi bir daire gibi düsünebiliriz. Ayni dünyanin günes etrafinda dönüsü gibi belli bir süre sonra bitler tekrar ayni yerlerine gelecektir. Yine kaydirma komutari gibi tek tek yada yardimci register vasitasiyla birden fazla kombine çevrim mümkündür.

Örnegin:

mov ax,0111000 ; eax = 1110000
rol ax,1 ; eax = 1100001

görüldügü gibi bastaki bit sola dogru çevrilir ve tasan bir ilk bitin yerine koyulur.

mov ax,0111000 ; 0111000 <-
rol ax,1 ; 1100001 <-
rol ax,1 ; 1000011 <-
rol ax,1 ; 0000111 <-

tam terside yapilabilir.

mov ax,0111000 ; 0111000 ->
ror ax,1 ; 0011100 ->
ror ax,1 ; 0001110 ->
ror ax,1 ; 0000111 ->

Ayrica RCR ve RCL çevirme komutlarida CL register ile kombine kullanilir. Islevleri aynidir ancak C bayragi ile birlikte kullanilir. Bu sayede döndürme islemini bayrak bazinda kontrol altina alabiliriz. Örnegin döndürülen sayinin 0 olmasi durumda.

mov ax,0111000
mov cl,5
rcl ax,cl

yada

mov ax,0111000
mov cl,5
rcr ax,cl

gibi rahatça kullanabiliriz.

Mantiksal komutlarin kombine kullanilimi

Buraya kadar anlattigim mantiksal komutlari beraber ve kombine olarak kullanabiliriz. Sayisal olarak verdigimiz CL register degeri biz bir degisiklik yapmadigimiz süre ayni kalir ve birden fazla komutta kullanabiliriz. Yine kaydirma ve çevirme komutlarini beraber kullanabiliriz. Bu sayede ortaya hem degisik hesaplamalar hemde kisa yoldan güçlü algoritmalar çikabilir.

Daha hizli oldugu ve yer kapladigi opkod sayi daha az oldugu için register temizlemelerinde veya atlama komutlarinda da karsilastirici olarak kullanabiliriz.

Örnegin bir registerin degerini 0 yapmak için XOR REG,REG dememiz yeterli. Buradaki REG olarak belirttigim sembollerin ikiside mutlaka ayni register olmak zorunda. Register kendi kendine XOR islemine tabi tuttugu için bütün bitleri reset olacaktir.Ayni sekilde bir döngü içinde sayinin yada döngünün bitip bitmedigini (0 olmasini) kontrol için OR REG,REG komutunu kullanabiliriz. Iki yöntemide asagidaki örnekte kullandim.

mov eax,12345678
xor ebx,ebx
dongu:
shr eax,1
inc ebx
or eax,eax
jnz dongu

Ayni sekilde 32 bitlik bir sayida istedigimiz 16 bitlik yada 8 bitlik bölümü resetleyebiliriz. Bunuda AND komutu ile yapiyoruz.

mov eax,12345678h ; eax = 12345678
and eax,0ffff0000h ; eax = 12340000

yada tam tersi diger 16 bitlik blok için

mov eax,12345678h ; eax = 12345678h
and eax,0000ffffh ; eax = 00005678h

NOP Komutu

NOP komutu islem yok komutudur. Bu komut normalde herhangi bir islem yapmasada donanim bazinda hafizayi yenileme gibi küçük bir islevi vardir. Hiçbir register, bayrak yada adres bu komuttan etkilenmez.

CLI - STI Komutlari

Bu komutlar gerçek modda interruptlarin açilip kapanmasindan önemli bir role sahiptirler. EFLAG içerisinden Interrupt bayragi sisteme interruptlar ile ilgili kesmeleri ve maskelemeler bildirir. Eger bir kesmeyi ele geçireceksek (hook) ve bu islemler herhangi bir kesme yada debug olayina maruz kalmamasi gerekiyorsa(genel olarak böyledir) ilk olarak CLI komutu çalistirilmali ve gerekli kritik islem yapildiktan sonra STI ile eski haline (kesmeler açik) döndürülmeli. Normalde korumali modda dolayisiyla windows altinda bir islevi yoktur.

INC - DEC komutlari

INC ve DEC komutlari registerleri, adresleri, yada degerleri azaltmak - arttirmak içindir. Bu komutlar 8,16 ve 32 bit adreslenebilmekte ve bu bit degerlerinde azaltma- arttirma islemleri yapabilmektedir. Her iki komutta her çalismasinda sadece 1 bytelik azaltma veya arttirma yapmaktadir. Daha fazla adimlarda azaltma-arttirma yapmak için ADD ve SUB komutlarini kullanmaliyiz. Genel kullanilis sekilleri söyledir:

inc byte ptr [402300h] ; 402300h adresindeki degeri +1 arttirir
dec byte ptr [sayi] ; sayi isimli hafiza bölgesini -1 düsürür.
inc eax ; EAX registeri +1 arttirir
dec cl ; CL registeri -1 düsürür
inc dword ptr [label1] ; label1 isimli bölgeyi dword (32bit) cinsinden arttirir
dec dword ptr [sonuc] ; Sonuç isimli hazifa adresini dword (32bit) cinsinden düsürür.

Burada direkt hafiza adresi adresleniyorsa ve belirtigimiz yer istedigimiz bit cinsinde degilse program derlenirken hata verir ve dosyayi olusturmaz. Eger DEBUG gibi bir programla direkt kod olarak yaziyorsak ne kadarlik deger adreslediysek o kadar bit üzerinde islem olur.

DEC ve INC komutlari olusturduklari yeni degerlere göre bayrak registeri etkilerler. Bu sayede degerleri ve islemleri kontrol altinda tutabiliriz.

Örnegin:

mov eax,1000
dongu1:
dec eax
jnz dongu1

Burada karsilastirma komutu kullanmadan bir DEC EAX komutunun hemen ardindan bir kontrol olusturabiliyoruz. Böylece EAX = 0 oluncaya kadar döngü devam ediyor.

Baska bir örnek:

xor ebx,ebx
dongu1:
inc ebx
cmp ebx,1234
jnz dongu1

Burada da arttirilan EBX register degerini kontrol ediyoruz ve özel olarak bekledigimiz 1234 degerine ulasincaya kadar arttirma yapiyoruz. EBX = 1234 olunca döngü bitiyor ve program jnz dongu1 komutundan sonraya devam ediyor.

IN komutu ile 8,16 ve 32 bitlik okuma yapabiliriz. Bunun için IN AL,DX örnegindeki AL registerin degerini 16 ve 32 bitlik register degerleri olarak arttiririz. 16 bitlik okuma için INSW AX,DX ve 32 bitlik okuma için INSD EAX,DX  seklinde kullaniriz. Burada dikkat ederseniz DX hiçbir zaman degismez. DX register okunacak portun adresini verir ve bu deger 16 bitten (65535) büyük olamaz. Zaten su anda kullandigimiz sistemler bunun binde birini bile kullanmiyorlar.