home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ PC Underground / UNDERGROUND.ISO / share / a86 / a04.doc < prev    next >
Text File  |  1994-01-19  |  11KB  |  250 lines

  1. CHAPTER 4   ELEMENTS OF THE A86 LANGUAGE
  2.  
  3. This chapter begins the description of the A86 language.  It's a
  4. bit more tutorial in nature than the rest of the manual.  I'll
  5. start by describing the elementary building blocks of the
  6. language.
  7.  
  8.  
  9. General Categories of A86 Elements
  10.  
  11. The statements in an A86 source file can be classified in three
  12. general categories: instruction statements, data allocation
  13. statements, and assembler directives.  An instruction statement
  14. uses an easily remembered name (a mnemonic) and possibly one or
  15. more operands to specify a machine instruction to be generated.
  16. A data allocation statement reserves, and optionally initializes,
  17. memory space for program data.  An assembler directive is a
  18. statement that gives special instructions to the assembler.
  19. Directives are unlike the instruction and data allocation
  20. statements in that they do not specify the actual contents of
  21. memory.  Examples of the three types of A86 statements are given
  22. below.  These are provided to give you a general idea of what the
  23. different kinds of statements look like.
  24.  
  25. Instruction Statements
  26.  
  27. MOV AX,BX
  28. CALL SORT_PROCEDURE
  29. ADD AL,7
  30.  
  31. Data Allocation Statements
  32.  
  33. A_VARIABLE DW 0
  34. DB 'HELLO'
  35.  
  36. Assembler Directives
  37.  
  38. CODE SEGMENT
  39. ITEM_COUNT EQU 5
  40.  
  41. The statements in an A86 source file are made up of reserved
  42. symbols, user symbols, numbers, strings, special characters, and
  43. comments.
  44.  
  45. Symbols are the "words" of the A86 language.  All symbols are a
  46. collection of consecutive letters, numbers, and assorted special
  47. characters: _, @, $, and ?.  Symbols cannot begin with digits:
  48. anything that begins with a digit is a number.  Symbols can begin
  49. with any of the special characters just listed.  Symbols can also
  50. begin with a period, which is the only place within the symbol
  51. name a period can appear.
  52.                                                               4-2
  53.  
  54. Reserved symbols have a built-in meaning to the assembler:
  55. instruction mnemonics (MOV, CALL), directive names (DB, STRUC),
  56. register names, expression operators, etc.  User symbols have
  57. meanings defined by the programmer: program locations, variable
  58. names, equated constants, etc.  The user symbol name is
  59. considered unique up to 127 characters, but it can be of any
  60. length (up to 255 characters).   Examples of user symbols are:
  61. COUNT, L1, and A_BYTE.
  62.  
  63. Numbers in A86 may be expressed as decimal, hexadecimal, octal,
  64. binary, or decimal "K".  These must begin with a decimal digit
  65. and, except in the case of a decimal or hexadecimal number, must
  66. end with "x" followed by a letter identifying the base of the
  67. number.  A number without an identifying base is hexadecimal if
  68. the first digit is 0; decimal if the first digit is 1 through 9.
  69. Examples of A86 numbers are: 123 (decimal), 0ABC (hexadecimal),
  70. 1776xQ (octal), 10100110xB (binary), and 32K (decimal 32 times
  71. 1024).
  72.  
  73. Strings are characters enclosed in either single or double
  74. quotes.  Examples of strings are: '1st string' and "SIGN-ON
  75. MESSAGE, V1.0".  If you wish to include a quote mark within a
  76. string, you can double it; for example, 'that''s nice' specifies
  77. a single quote mark within the string.  The single quote and
  78. double quote are two of many special characters used in the
  79. assembly language.  Others, run together in a list, are: ! $ ? ;
  80. : = , [ ] . + - ( ) * / >.  The space and tab characters are also
  81. special characters, used as separators in the assembly language.
  82.  
  83. A comment is a sequence of characters used for program
  84. documentation only; it is ignored by the assembler.  Comments
  85. begin with a semicolon (;) and run to the end of the line on
  86. which they are started.  Examples of lines with comments are
  87. shown below:
  88.  
  89. ; This entire line is a comment.
  90. MOV AX,BX  ; This is a comment next to an instruction statement.
  91.  
  92. Alternatively, for compatibility with other assemblers, I provide
  93. the COMMENT directive.  The next non-blank character after
  94. COMMENT is a delimiter to a comment that can run across many
  95. lines; all text is ignored, until a second instance of the
  96. delimiter is seen.  For example,
  97.  
  98. COMMENT 'This comment
  99. runs across two lines'
  100.  
  101. I don't like COMMENT, because I think it's very dangerous.  If,
  102. for example, you have two COMMENTs in your program, and you
  103. forget to close the first one, the assembler will happily ignore
  104. all source code between the comments.  If that source code does
  105. not happen to contain any labels referenced elsewhere, the error
  106. may not be detected until your program blows up.  For multiline
  107. comments, I urge you to simply start each line with a semicolon.
  108.                                                               4-3
  109.  
  110. Statements in the A86 are line oriented, which means that
  111. statements may not be broken across line boundaries.  A86 source
  112. lines may be entered in a free form fashion; that is, without
  113. regard to the column orientation of the symbols and special
  114. characters.
  115.  
  116. PLEASE NOTE: Because an A86 line is free formatted, there is no
  117. need for you to put the operands to your instructions in a
  118. separate column.  You organize things into columns when you want
  119. to visually scan down the column; and you practically never scan
  120. operands separate from their opcodes.  The only reason that 99%
  121. of the assembly-language programs out there in the world have
  122. operands in a separate column is that some IBM assembler written
  123. back in 1953 required it.  It makes no sense to have operands in
  124. a separate column, so STOP DOING IT!
  125.  
  126.  
  127. Operand Typing and Code Generation
  128.  
  129. A86 is a strongly typed assembly language.   What this means is
  130. that operands to instructions (registers, variables, labels,
  131. constants) have a type attribute associated with them which tells
  132. the assembler something about them.  For example, the operand 4
  133. has type "number", which tells the assembler that it is a
  134. numerical constant, rather than a register or an address in the
  135. code or data.  The following discussion explains the types
  136. associated with instruction operands and how this type
  137. information is used to generate particular machine opcodes from
  138. general purpose instruction mnemonics.
  139.  
  140. Registers
  141.  
  142. The 8086 has 8 general purpose word (two-byte) registers:
  143. AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP, and SP.  The first four of those registers
  144. are subdivided into 8 general purpose one-byte registers
  145. AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH, and DL.  There are also 4 16-bit segment
  146. registers CS,DS,ES, and SS, used for addressing memory; and the
  147. implicit instruction-pointer register (referred to as IP,
  148. although "IP" is not part of the A86 assembly language).
  149.  
  150. Variables
  151.  
  152. A variable is a unit of program data with a symbolic name,
  153. residing at a specific location in 8086 memory.  A variable is
  154. given a type at the time it is defined, which indicates the
  155. number of bytes associated with its symbol.  Variables defined
  156. with a DB statement are given type BYTE (one byte), and those
  157. defined with the DW statement are given type WORD (two bytes).
  158. Examples:
  159.  
  160. BYTE_VAR DB 0   ; A byte variable.
  161. WORD_VAR DW 0   ; A word variable.
  162.  
  163. Labels
  164.                                                               4-4
  165.  
  166. A label is a symbol referring to a location in the program code.
  167. It is defined as an identifier, followed by a colon (:), used to
  168. represent the location of a particular instruction or data
  169. structure.  Such a label may be on a line by itself or it may
  170. immediately precede an instruction statement (on the same line).
  171. In the following example, LABEL_1 and LABEL_2 are both labels for
  172. the MOV AL,BL instruction.
  173.  
  174. LABEL_1:
  175. LABEL_2: MOV AL,BL
  176.  
  177. In the A86 assembly language, labels have a type identical to
  178. that of constants.  Thus, the instruction MOV BX,LABEL_2 is
  179. accepted, and the code to move the immediate constant address of
  180. LABEL2 into BX, is generated.
  181.  
  182. IMPORTANT: you must understand the distinction between a label
  183. and a variable, because you may generate a different instruction
  184. than you intended if you confuse them.  For example, if you
  185. declare  XXX: DW ?, the colon following the XXX means that XXX is
  186. a label; the instruction MOV SI,XXX moves the immediate constant
  187. address of XXX into the SI register.  On the other hand, if you
  188. declare XXX DW ?, with no colon, then XXX is a word variable; the
  189. same instruction MOV SI,XXX now does something different: it
  190. loads the run-time value of the memory word XXX into the SI
  191. register.  You can override the definition of a symbol in any
  192. usage with the immediate-value operator OFFSET or the
  193. memory-variable opertors B,W,D,Q, or T.  Thus, MOV SI,OFFSET XXX
  194. loads the immediate value pointing to XXX no matter how XXX was
  195. declared; MOV SI,XXX W loads the word-variable at XXX no matter
  196. how XXX was declared.
  197.  
  198. Constants
  199.  
  200. A constant is a numerical value computed from an assembly-time
  201. expression.  For example, 123 and 3 + 2 - 1 both represent
  202. constants.  A constant differs from a variable in that it
  203. specifies a pure number, known by the assembler before the
  204. program is run, rather than a number fetched from memory when the
  205. program is running.
  206.  
  207.  
  208. Generating Opcodes from General Purpose Mnemonics
  209.  
  210. My A86 assembly language is modeled after Intel's ASM86 language,
  211. which uses general purpose mnemonics to represent classes of
  212. machine instructions rather than having a different mnemonic for
  213. each opcode.  For example, the MOV mnemonic is used for all of
  214. the following: move byte register to byte register, load word
  215. register from memory, load byte register with constant, move word
  216. register to memory, move immediate value to word register, move
  217. immediate value to memory, etc.  This feature saves you from
  218. having to distinguish "move" from "load," "move constant" from
  219. "move memory," "move byte" from "move word," etc.
  220.                                                               4-5
  221.  
  222. Because the same general purpose mnemonic can apply to several
  223. different machine opcodes, A86 uses the type information
  224. associated with an instruction's operands in determining the
  225. particular opcode to produce.  The type information associated
  226. with instruction operands is also used to discover programmer
  227. errors, such as attempting to move a word register to a byte
  228. register.
  229.  
  230. The examples that follow illustrate the use of operand types in
  231. generating machine opcodes and discovering programmer errors.  In
  232. each of the examples, the MOV instruction produces a different
  233. 8086 opcode, or an error.  The symbols used in the examples are
  234. assumed to be defined as follows: BVAR is a byte variable, WVAR
  235. is a word variable, and LAB is a label.  As you examine these MOV
  236. instructions, notice that, in each case, the operand on the right
  237. is considered to be the source and the operand on the left is the
  238. destination.  This is a general rule that applies to all
  239. two-operand instruction statements.
  240.  
  241. MOV AX,BX     ; (8B) Move word register to word register.
  242. MOV AX,BL     ; ERROR: Type conflict (word,byte).
  243. MOV CX,5      ; (B9) Move constant to word register.
  244. MOV BVAR,AL   ; (A0) Move AL register to byte in memory.
  245. MOV AL,WVAR   ; ERROR: Type conflict (byte,word).
  246. MOV LAB,5     ; ERROR: Can't use label/constant as dest. to MOV.
  247. MOV WVAR,SI   ; (89) Move word register to word in memory.
  248. MOV BL,1024   ; ERROR: Constant is too large to fit in a byte.
  249.  
  250.