02-cpu-commnads/README.md

@@ -28,9 +28,35 @@
 - `+rb`, `+rw`, `+rd`, `+ro` - встречается тогда, когда создатели процессора почему-то решили засунуть регистр прям в опкод операнда. Ну, не нам их за это судить. Фактически нам нужно просто глянуть в таблицу которая приведена самими Intel, чтобы определиться только с тем, какое число от 0 до 7 прибавлять. В целом это число является номером регистра, а идут они всегда в следующем порядке: rax, rcx, rdx, rbx, rsp, rbp, rsi, rdi, а также дополнительные регистры r8-r15 работают в том же режиме, то есть начинают нумероваться с нуля. Единственное отличие - бит в REX байте нужно поставить. А вообще табличка должен сказать весьма любопытная, поэтому с ней придется ознакомиться самому. Находится она на 45 странице руководства.
 - `+i` - используется в операциях с плавающей точкой. Такие операции любят использовать стек сопроцессора (потому что на самом деле вся арифметика с плавающей точкой аппаратно ускоряется и у нее тоже есть собственная память). Так вот, такой стек обозначается ST(i). Где ST(0) - вершина стека. Не берусь утверждать, но по всей видимости в стеке всего 8 ячеек, потому что по мануалу i может принимать значения от 0 до 7. Соотвественно наша задача просто прибавить это число к байту слева от плюса и на этом все. Больше ничего не требуется
 
+## Как собрать ~~своего покемона~~ свою команду из ассемблера
+
+*оно же: "Да как этой б\*\*\*ской таблицей пользоаться вообще*
+
+![Структура команд](../assets/command_structure.png)
+
+Повторно привожу это изображение, так как оно нам еще понадобится
+
+Самое важное чиселко, которое тут есть - 16-ричное породы "понятно-написанное". Оно - фундамент всего опкода, его мы и берем. А дальше алгоритм следующий:
+
+1. Смотрим, колонку instruction. В ней ищем глазами базу и венец - понятно написанный опкод (это будет скорее всего от двух и до шести 16-ричных цифр). Дальше смотрим, надо ли к нему непосредственно что-то прибавать, и если надо - прибавляем. Ура - мы получили opcode. 
+2. Как только мы получили опкод, начинаем смотреть налево - если есть приписка REX.W, значит пишем REX байт. Пока что просто ставим заглушку: 0b01001000 или 0x48. Он нам потребуется если мы захотим адресоваться к регистрам с r8 по r15, а до тех пор он будет в заглушечном состоянии
+3. Далее присматриваемся, надо ли что-то прорезервировать (те самые `cb`) и если непосредственно после опкода ничего не требуется начинаем писать ModR/M байтx
+4. Написание ModR/M байта пожалуй самый запутанный процесс, но с ним нам должна помочь табличка от Intel. Находятся они в районе 32-34 страниц. Но расскажу так. Поля у ModR/M следующие - 2 битовый mod, потом 3 битный reg, потом 3 битный r/m.
+    1. mod - указывает на то, как будет адресоваться r/m (третье поле). r/m - сокращение от register/memory. То есть как можно из названия догадаться, только в этом поле процессор может адресовать память компьютера. Это же и есть фундаментальная причина, по которой нельзя заассемблировать команду вроде `mov [addr1], [addr2]`. Возможное содержимое этого поля такого: `00` - Будет адресоваться оперативная память, при чем использоваться будут только регистры (`mov rax, [rdi + rsi*4]`). `01` - будет адресоваться оперативная память и помимо регистра будет еще и смещение, но длиной не больше 1 байта (`add [rbp + rcx - 2], rax`). `10` - то же, что и `01`, но смещение уже занимает 4 байта. `11` - адресоваться будут 2 регистра (`xor rax, rbx`). Если мы поставили что угодно кроме `11` - это надо запомнить, потому что число которое мы записали нужно будет включить в двоичный вид команды использовав взятое нами число байт, а разместить их надо будет либо после ModR/M, либо после SIB байта, если последний будет.
+    2. reg - указывает регистр, если в колонке opcode не стоит что-то из разряда `/4`. Если стоит, то в reg записывается это число в двоичной форме. Все неиспользованные разряды заполняются нулями. Если длина регистра не вмещается, то самую старшую единицу можно поставить в REX.R
+    3. R/M - указывает регистр или участок в памяти, который будет адрессоваться. Можем писать сюда номер любого регистра (если не влезет, то расширять его при помощи X бита в REX байте). Однако особенностью тут обладает значение `100`, потому что оно показывает процессору, что нужен SIB байт. При любом другом значении адрес (если mod != 0b11) будет взят из регистра и если есть смещение, оно будет добавлено к значению этого адреса. Единственное, что если mod взят 0b00, то значение 101 тоже магическое - оно затребует 32-битное смещение и использует его в качестве адреса (это точно сработает в 32 битном режиме, но не уверен, что сработает в 64 битах)
+5. Если вы взяли такую комбинацию, что вам понадобился SIB байт (а это mod != 11, r/m == 100), то разберемся со структурой байта. Весь этот байт завязан исключительно на адресацию в памяти и состоит из трех побей Scale (SS) в 2 бита, index в 3 бита, base и 3 бита. для разбора полей возьмем следующий пример `[rbx + rcx * 4 + 3]`
+    1. SS - это scale - это то, на что будет умножаться регистр индекса, при чем это двухбитовое число можно считать степенью двойки. То есть получается 2^(SS) - это коэфициент на который мы умножаем и можем получается умножить на 1, 2, 4 и 8. 
+    2. index - это регистр, который будет умножаться на 2^(SS). Если вы хотите вписать регистры с r8-r15, то невлезающую единицу можно записать в REX.X. В целом же связка SS и index и обеспечивает наличие в адресе в нашем примере `rcx * 4`
+    3. base - указывает на регистр, значение которого в лоб прибавится к адресу, то есть в нашем примере он отвечает за `rbx`. Если базовый регистр не нужен, на его место ставится `101`
+
+6. После SIB идет displacement байты (1 или 4 в зависимости от поля mod в ModR/M). Заполняем их согласно выделенному количеству
+7. После dispacement идет immediate байты - они могут встретиться если в табличке в колонке opcode на этой строке есть что-то похожее на `ib` или другие, которые мы упоминали. заполняем сколько надо
+
+<!--- Пока что я думаю эта инфа лишняя, может потом верну и раскомментирую
 ### Чутка про префикс REX
 
 Судя по всему, префикс REX стал почти обязателен при переходе на 64 разряда. Что ж, это не удивительно, так как в 64-разрядных системах прибавилось регистров, а их номера нужно где-то и как-то хранить, поэтому это вот такой вот "костылик". На самом деле в талмудике преведены схемы всех подключений, которые я пока не привожу, потому что это не самое главное, но может потом добавлю
 
 Вот что они пишут про префик REX во второй главе своего талмуда: "Префикс REX указывается не всегда в 64-разрядном режиме. Он необходим только тогда, когда инструкция адресуется к одному из рассширенных регистров или использует 64-разрядные операнды". То есть условно говоря если работам с 64 разрядами, то RAX нужен, а если нет - его может и не быть, если явно не сказано иное. Сами же REX - это 16 опкодов, которые берут пространство от 0x40 до 0x4F. В режиме режиме обратной совместимости и IA-32 отражают опкоды реальных инструкций, но нас естественно интересует режим 64 разрядов, а в нем они как отдельная инструкция не трактуются и идут только в связке. Также почему-то интел сокрушаются, что из-за этого однобайтовый опкод для инкреммента и декремента перестал существовать в 64 разрядных системах
-
+-->