大学汇编课件第4章.ppt

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1、2算术运算类指令 算术运算类指令包括加、减、乘、除4种指令。这类指令可以对字节、字或双字数据进行运算，参加运算的数可以是无符号数或带符号数。由于80 x86提供十进制数运算校正指令，因此参加运算的数也可以是BCD码表示的十进制数。这类指令中既有双操作数指令，也有单操作数指令。如前所述，双操作数指令的两个操作数不能同时为存储器操作数，且只有源操作数可为立即数。单操作数指令不允许使用立即数寻址方式。（1）加法运算指令 ADD（ADD）加法 ADC（ADD with Carry）带进位加法 INC（INCrement）加1,ADD加法指令 指令格式：ADD DEST，SRC 指令功能：DEST（SR

2、C）+（DEST），即源操作数与目的操作数相加，其和送入目的地址中。并根据相加结果设置FLAGS的OF、SF、ZF、AF、PF和CF标志位。该指令执行后，源操作数保持不变。【例4-29】加法指令的常用格式有：ADD BX，SIADD DA_WORD，0F8CHADD DL，TABBX,下面以指令“ADD DL，0A4H”为例，给出该指令的相加及标志位设置过程。设DL的内容为0E5H：,结果不为零，则ZF 0；结果无溢出，则OF 0；结果中有奇数个1，则PF 0。,需要指出，溢出位OF表示带符号数的溢出，它是根据数的符号及其变化来设置的。而CF位可以表示无符号数的溢出。,执行下面两条指令后，标志

3、寄存器中CF、AF、ZF、SF和OF、PF分别是什么状态？MOV AL，91ADD AL，0BAH,在实模式下，假设（DS）=1234H，（SI）=124H，（12464H）=30ABH，（12484H）=464H，有以下程序段：LEA SI，SIMOV AX，SIMOV SI+22H，1200HLDS SI，SI+20HADD AX，SI上述程序段执行后，（DS）=？（SI）=？（AX）=？,ADC带进位加法指令 指令格式：ADC DEST，SRC 指令功能：DEST（SRC）+（DEST）+CF，即在完成两个操作数相加的同时，将标志位CF的值加上，求出的和数送入目的地址中；并根据相加的结果

4、设置标志位OF、SF、ZF、AF、PF和CF。【例4-30】在8086/80286中实现两个双精度数的加法。有一个32位无符号数存放在DX（高16位）、AX（低16位）中，若要加上常数76F1A23H，则用以下指令来实现：ADD AX，1A23HADC DX，76FH 其中第一条指令完成把16位常数加在AX中，若产生进位，则记录在CF中。由ADC指令在完成高16位相加的同时，将低16位的进位也加上。,INC加1指令 指令格式：INC DEST 指令功能：DEST（DEST）+1，即目的操作数加1后送回目的地址中，并根据执行结果设置标志位OF、SF、ZF、AF和PF，但不影响CF。INC指令只有

5、一个操作数，操作数可以是字节、字或双字，且被当作无符号数。,（2）减法运算指令 SUB（SUBtract）减法。SBB（SuBtract with Borrow）带借位减法。DEC（DECrement）减1。NEG（NEGate）求补。CMP（CoMPare）比较。,SUB减法指令 指令格式：SUB DEST，SRC 指令功能：DEST（DEST）（SRC），即完成从目的操作数中减去源操作数，其差值送入目的地址中；并按相减结果设置标志位OF、SF、ZF、AF、PF和CF。【例4-32】SUB指令的常用格式如下：SUB AL，3FHSUB BX，AX,下面以指令“SUB AL，DAB”为例，给出

6、该指令的相减及设置标志位过程。设AL内容为B7H，DAB字节单元内容为A8H：,结果不为零，则ZF 0；结果无溢出，则OF 0；结果中有偶数个1，则PF 1。,SBB带借位减法指令 指令格式：SBB DEST，SRC 指令功能：DEST（DEST）（SRC）CF，即在完成两个操作数相减的同时，还要减去借位位CF，相减结果送入目的地址中；并设置标志位OF、SF、ZF、AF、PF和CF。,DEC减1指令 指令格式：DEC DEST 指令功能：DEST（DEST）1，即目的操作数减1后送回目的地址中；并根据执行结果设置标志位OF、SF、ZF、AF和PF，但不影响CF。,NEG求补指令 指令格式：NE

7、G DEST 指令功能：DEST 0（DEST），即用零减去目的操作数，相减结果送回目的地址中；并按结果设置标志位OF、SF、ZF、AF、PF和CF。NEG指令属单操作数指令，操作数可以是字节、字或双字，且被当作补码表示的带符号数。如果字节操作数是128、字操作数是32768，在执行NEG指令后，操作数不变，但溢出标志OF置1。这是由于+128或+32768超出了8位或16位带符号数的表示范围，即产生了溢出。如操作数为零，求负的结果仍为零，则标志位CF置0；否则CF置1。,NEG ALNEG BL以上指令执行后，AL中为负数25H的补码：（AL）DBH 11011011B。BL中则为正数：（B

8、L）58H 01011000B。,【例4-34】设AL中存放一正数：（AL）25H 00100101B。BL中存放负数58H的补码：（BL）A8H 10101000B。可用以下指令获得AL、BL中数的负数：,假设（AX）=0FFFFH，有以下程序段：INC AXNEG AXDEC AXNEG AX上述程序段执行后，（AX）=？,CMP比较指令 指令格式：CMP DEST，SRC 指令功能：（DEST）（SRC），两个操作数相减后，仅按相减结果设置标志位OF、SF、ZF、AF、PF和CF，而不保留两数相减的差。CMP指令与SUB指令的不同之处是，运算结果不送回目的地址中。因此CMP指令执行后，两

9、个操作数都不变，只影响状态标志位。CMP指令后往往跟着一个条件转移指令，根据比较结果产生不同的程序分支。例如：CMP AL，BLJZ EQL CMP指令可利用所设标志位的状态来反映两个操作数的大小。CMP指令执行后，若ZF 1，表示（DEST）（SRC）。对于无符号数，若CF 0，表示（DEST）（SRC）；若CF 1，则（DEST）（SRC）。,（3）乘法运算指令 MUL（unsigned MULtiple）无符号数乘法。IMUL（sIgned MULtiple）带符号数乘法。,MUL无符号数乘法指令 指令格式：MUL SRC 指令功能：字节操作数 AX（AL）*（SRC）字操作数 DX：A

10、X（AX）*（SRC）,其中（SRC）是乘法运算的一个操作数，它只能在通用寄存器或存储单元中（不能是立即数），而另一个操作数隐含在 AL（字节乘）、AX（字乘）或EAX（双字乘）寄存器中。,MUL指令只影响标志寄存器中CF、OF标志位。MUL指令执行后，如果乘积的高一半为0，即AH（字节乘）、DX（字乘法）或EAX（双字乘）全为0，则CF 0和OF 0；否则CF 1，OF 1（表示AH、DX或EDX中有乘积的有效数字）。,IMUL带符号数乘法指令 指令格式：IMUL SRC 指令功能：与MUL相同，但操作数和乘积必须是带符号数且用补码表示，而MUL的操作数和乘积均是无符号数。执行IMUL指令后

11、，如果乘积的高一半是低一半的符号扩展，则CF和OF均为0；否则均为1。【例4-35】设（AL）0B4H 76D，（BL）11H 17D；执行指令“IMUL BL”后：乘积为（AX）0FAF4H 1292D，CF OF 1。【例4-36】设（AL）0AH 10D，（BL）11H 17D；执行指令“MUL BL“后：乘积为（AX）00AAH 0170D，CF OF 0。,（4）除法运算指令 DIV（unsigned DIVide）无符号数除法。IDIV（sIgned DIVide）带符号数除法。DIV无符号数除法指令 指令格式：DIV SRC 指令功能：将隐含存放在AX（字节除）、DX：AX（字除

12、）或EDX：EAX（双字除）中的被除数除以除数（SRC），除后的商和余数送入隐含指定的寄存器中。字节操作：AL（AX）/（SRC）的商 AH（AX）/（SRC）的余数 字操作：AX（DX：AX）/（SRC）的商 DX（DX：AX）/（SRC）的余数DIV指令中的被除数和除数必须是无符号数，其商和余数也是无符号数。,DIV指令对标志寄存器无有效标志结果。但是以下两种情况之一，将产生0型中断（除法出错中断）转入除法出错中断处理。除数为0，即（SRC）=0。商溢出，即（AL）中的商0FFH，（AX）中的商0FFFFH IDIV带符号数除法指令 指令格式：IDIV SRC 指令功能：与DIV相同，但操

13、作数、商和余数必须是带符号数且用补码表示，余数的符号与被除数的符号相同。带符号数除法的商中，最大的正数商是+127（7FH）、+32767（7FFFH）或+65535（7FFFFFFFH），最小的负数商是127（81H）、32767（8001H）或65535（80000001H）。同DIV指令一样，当除数（SRC）0或商超出上述的最大值或最小值时，均产生0型中断。,由于除法指令的字节操作要求被除数为16位，字操作要求被除数为32位，双字操作要求被除数为64位，因此往往需要用符号扩展的方法取得除法指令所需要的被除数格式。,【例4-39】两个8位带符号数分别放在BYTE1、BYTE2字节存储单元中

14、，将BYTE1内容除以BYTE2内容，商放在QUOT字节单元中，可用以下指令实现：MOVAL，BYTE1CBWIDIVBYTE2MOVQUOT，AL,假设DAW1和DAW2分别是两个字单元的符号地址，请按下列要求写出指令序列：（1）DAW1和DAW2两个字数据相乘（用MUL）。MOV AX，DAW1MUL DAW2（2）DAW1除以23（用DIV）。MOV AX，DAW1MOV BL，23DIV BL,3逻辑类指令 这类指令包括逻辑运算指令、位测试指令、位扫描指令和移位指令。（1）逻辑运算指令 逻辑运算指令共有5条，其指令格式及功能分别如下：AND逻辑与指令 指令格式：AND DEST，SRC

15、 指令功能：DEST（SRC）（DEST）OR逻辑或指令 指令格式：OR DEST，SRC 指令功能：DEST（SRC）（DEST）,XOR逻辑异或指令 指令格式：XOR DEST，SRC 指令功能：DEST（SRC）（DEST）NOT逻辑非指令 指令格式：NOT DEST 指令功能：DEST（DEST）TEST测试指令 指令格式：TEST DEST，SRC 指令功能：（SRC）（DEST）上述指令对操作数都是按位进行逻辑运算的，操作数可以是字节、字或双字。NOT指令对标志位无影响，其余4条指令影响的标志位是SF、ZF、PF，置CF、OF为0，AF不确定。TEST指令与AND指令的不同之处是，

16、运算结果不送回目的地址中。因此TEST指令执行后，两个操作数都不变，只影响标志位。,这些指令常用于对操作数的某些位进行分离、组合或设置，例如：ANDAL，0F0H；分离出AL中的高4位ORAL，80H；将AL中最高位置1XORAX，AX；将AX内容清零XORAL，01H；将AL中最低位变反【例4-40】可用以下程序段实现将标志寄存器的第8位TF位置1：PUSHFPOPAXORAX，100HPUSHAXPOPF,假设（AX）=0FF60H，有以下程序段：STCMOV DX，96XOR DH，0FFHSBB AX，DX上述程序段执行后，（AX）=？CF=？,（4）移位指令 移位指令可按操作数的个数

17、分为单操作数移位指令（8条）和双操作数移位指令（2条）。80386及其后继机型增加的双精度移位指令就是双操作数移位指令。SHL（SHift logical Left）逻辑左移。SAL（Shift Arithmetic Left）算术左移。SHR（SHift logical Right）逻辑右移。SAR（Shift Arithmetic Right）算术右移。ROL（ROtate Left）循环左移。ROR（ROtate Right）循环右移。RCL（Rotate Left through Carry）带进位循环左移。RCR（Rotate Right through Carry）带进位循环右移。

18、,单操作数移位指令 这种移位指令共有8条，它们可以对通用寄存器或存储单元中的操作数进行指定移位，即一次可只移一位或按CL中的内容规定移位次数（位数）。移位指令可分为：算术移位指令、逻辑移位指令和循环移位指令。这8条指令有如下共同点：具有相同的指令格式 OPR DEST，COUNT。每条指令都是单操作数指令，即只需一个操作数DEST。DEST只能是8/16/32位通用寄存器或存储器操作数，不能是立即数。但只有80386及其后继机型才能使用32位操作数。COUNT表示移位次数 对于8086/80286，移位一次，COUNT可用常数1替代；移位多次，则必须用CL替代，CL中存放移位次数。对于8038

19、6及其后继机型，COUNT还可以是8位立即数，可指定131的移位次数。,a.算术移位指令 指令格式：算术左移指令SAL DEST，COUNT 算术右移指令SAR DEST，COUNT 指令功能：算术左移指令将DEST指定的8/16/32位操作数左移COUNT次。最高位移入CF中，最低位补0，移位操作如图（a）所示。算术右移指令将DEST指定的8/16/32位操作数右移COUNT次。右移时，最高符号位保持不变，连同符号位依次右移，最低位移入CF中，如图（b）所示。,算术移位指令主要用于对带符号数的移位，左移一位相当于乘2；右移一位相当于除2。算术移位后应保持该数的符号不变。例如：（AL）1100

20、0001B（63的补码），（BL）10111111B（负数65的补码）。以下指令将AL、BL中的数左移一位：SAL AL，1SAL BL，1以上指令执行后，（AL）10000010B即126的补码，不溢出OF 0，结果符合倍增关系；而（BL）01111110B，左移后发生溢出，则OF 1，因此BL内容不再符合倍增关系。通常算术移位指令用于实现带符号数的简单乘除运算，其执行时间比用乘除指令短得多。,例4-44 AX中已存放一个带符号数，若要完成（AX）*3 2 运算，可用以下程序段实现：MOV DX，AX SAL AX，1 ADD AX，DXSAR AX，1,b.逻辑移位指令 指令格式：逻辑左移

21、指令 SHL DEST，COUNT 逻辑右移指令 SHR DEST，COUNT 指令功能：将DEST指定的8/16/32位寄存器或存储器操作数移位COUNT次。SHL实现将操作数左移，最高位移入CF中，最低位补0，如图（a）所示。SHR实现将操作数右移，最低位移入CF中，最高位补0，如图（b）所示。,例4-45 要求把由CL中的数（0-15）所指定的AX中的位分离出来，可用以下程序段实现：MOV BX，1SHL BX，CLAND AX，BX,c.循环移位指令 指令格式：循环左移指令 ROL DEST，COUNT 循环右移指令 ROR DEST，COUNT 带进位循环左移指令 RCL DEST，

22、COUNT 带进位循环右移指令 RCR DEST，COUNT 指令功能：将DEST指定的8/16/32位寄存器或存储器操作数移位COUNT次。ROL/ROR 实现将操作数循环左移/右移。RCL/RCR 实现将操作数和CF一起循环左移/右移。受影响的状态标志位：CF、OF。CF存放每次移出的位。如果移位指令只移一位，且移位前后操作数的符号位发生变化，则将OF置1；否则OF置0。如移位次数大于1，则OF不确定。,循环移位指令的移位操作如下图所示：,当多字节或多字数据进行移位时，常用到带进位循环移位指令。,【例4-46】由3个字构成的一个无符号数从高位到低位依次存放在M+4，M+2，M字单元中，若要

23、将该数右移一位，则可用以下程序段实现：SHR M+4，1RCR M+2，1RCR M，1如下图所示，SHR指令将M+4字单元的最低位移至CF中。第2条指令RCR将CF与M+2字单元构成一个17位的数进行一次循环右移，将M+4单元右移出的位通过CF移至M+2单元的最高位，而M+2中的最低位又移至CF。在第3条指令执行后，就完成将3个字的数右移一位。,假设（AX）=0A5C6H，（CX）=0F03H，有以下程序段：STCRCL AX，CLAND AH，CHRCR AX，CL上述程序段执行后，（AX）=？CF=？（AX）=81C6H，CF=1,试分别指出下列各指令语句的语法是否有错，若有错，指明是什

24、么错误。1、MOV AL，0F5H2、ADD BXBP，BX3、CMP AL，100H4、TEST BP，DL5、ADC 15H，CL6、SUB DI，DA_WORD7、OR CH，CL8、MOV AL，1000H9、SAR 10HDI，210、NOT AL，BL11、DEC CX，112、LEA ES，TABBX,4串操作类指令 MOVS（MOVe String）串传送。CMPS（CoMPare String）串比较。SCAS（SCAn String）串扫描。LODS（LOaD from String）取串。STOS（STOre into String）存串。INS（INput from p

25、ort to String）串输入。OUTS（OUTput String to port）串输出。与上述基本指令配合使用的前缀有：REP（REPeat）重复。REPE/REPZ（REPeat while Equal/Zero）相等/为零则重复。REPNE/REPNZ（REPeat while Not Equal/Not Zero）不相等/不为零则重复。,（1）取串指令（Load String）指令格式：LODS 源串 LODSB；取字节串 LODSW；取字串指令功能：字节操作AL（DS：（SI/ESI），SI/ESI（SI/ESI）1 字操作AX（DS：（SI/ESI），SI/ESI（SI/E

26、SI）2 双字操作EAX（DS：（SI/ESI），SI/ESI（SI/ESI）4 该指令把由源变址寄存器指向的数据段中某单元（字节/字/双字）的内容送到AL、AX或EAX中，并根据方向标志DF和数据类型（字节、字或双字）修改源变址寄存器的内容。若DF 0表示串操作按地址递增的方向处理，则修改SI/ESI内容用“+”；若DF 0表示串操作按地址递减的方向处理，则修改SI/ESI内容用“-”。该指令也不影响标志位。,（2）存串指令（Store String）指令格式：STOS 目的串 STOSB；存字节串 STOSW；存字串 指令功能：字节操作ES：（DI/EDI）（AL），DI/EDI（DI/E

27、DI）1字操作ES：（DI/EDI）（AX），DI/EDI（DI/EDI）2双字操作 ES：（DI/EDI）（EAX），DI/EDI（DI/EDI）4 该指令把AL、AX或EAX的内容存入由目的变址寄存器指向的附加段的某个单元中，并根据DF的值及数据类型修改目的变址寄存器的内容。该指令不影响标志位。,（3）串传送指令（Move String）指令格式：MOVS 目的串，源串 MOVSB；字节串传送 MOVSW；字串传送 指令功能：字节操作ES：（DI/EDI）（DS：（SI/ESI）SI/ESI（SI/ESI）1；DI/EDI（DI/EDI）1字操作ES：（DI/EDI）（DS：（SI/ESI

28、）SI/ESI（SI/ESI）2；DI/EDI（DI/EDI）2双字操作ES：（DI/EDI）（DS：（SI/ESI）SI/ESI（SI/ESI）4；DI/EDI（DI/EDI）4 MOVS指令把由源变址寄存器指向的数据段中的一个字节（或字，或双字）传送到由目的变址寄存器指向的附加段中的一个字节（或字，或双字）单元中去，同时根据方向标志DF及数据类型对源变址寄存器和目的变址寄存器进行修改。该指令不影响标志位。,（4）串比较指令（Compare String）指令格式：CMPS 目的串，源串 CMPSB；字节串比较 CMPSW；字串比较指令功能：字节操作（DS：（SI/ESI）（ES：（DI/E

29、DI）SI/ESI（SI/ESI）1；DI/EDI（DI/EDI）1 字操作（DS：（SI/ESI）（ES：（DI/EDI）SI/ESI（SI/ESI）2；DI/EDI（DI/EDI）2 双字操作（DS：（SI/ESI）（ES：（DI/EDI）SI/ESI（SI/ESI）4；DI/EDI（DI/EDI）4 CMPS指令比较源串和目的串中的一个字节、字或双字。即：将源变址寄存器指向数据段中的一个字节（或字，或双字）减去目的变址寄存器指向附加段中的一个字节（或字，或双字），不保留相减结果，但设置标志位：OF、SF、ZF、AF、PF和CF。每比较一次，根据方向标志DF及数据类型对源变址寄存器和目的变

30、址寄存器进行修改。,（5）串搜索指令（Scan String）指令格式：SCAS 目的串 SCASB；字节串搜索 SCASW；字串搜索 指令功能：字节操作（AL）（ES：（DI/EDI）；DI/EDI（DI/EDI）1 字操作（AX）（ES：（DI/EDI）；DI/EDI（DI/EDI）2 双字操作（EAX）（ES：（DI/EDI）；DI/EDI（DI/EDI）4 SCAS指令在目的串中查找AL、AX或EAX指定的内容，即：用AL、AX或EAX的内容减去目的变址寄存器指向附加段中的一个字节（或字，或双字），不保留相减结果，但设置标志位：OF、SF、ZF、AF、PF和CF。每查找一次，根据方向标

31、志DF及数据类型对目的变址寄存器进行修改。,（6）重复前缀指令（Repeat）重复前缀指令共有3条。指令格式：REP string primitive 其中string primitive可为MOVS、STOS、LODS、INS和OUTS指令。指令功能：a.如（CX/ECX）0，则退出REP，否则往下执行；b.（CX/ECX）（CX/ECX）1；c.执行其后的串指令；d.重复ac步骤。该指令中，如16位寻址，使用CX作为计数器；如32位寻址，用ECX作为计数器。,指令格式：REPE string primitive 或 REPZ string primitive其中string primiti

32、ve可为CMPS和SCAS指令。,指令功能：a.如（CX/ECX）0或ZF 0时退出，否则往下执行；b.（CX/ECX）（CX/ECX）1；c.执行其后的串指令；d.重复ac步骤。有关计数寄存器的规定和REP相同。与REP相比，除满足（CX/ECX）0的条件可结束操作外，还增加了ZF 0的条件。也就是说，在每次比较时，只要两数相等（即ZF 1）就继续比较，如果遇到两数不相等时（即ZF 0）就提前结束操作。,指令格式：REPNE string primitive 或 REPNZ string primitive 指令功能：除退出条件为（CX/ECX）0或ZF 1外，其他操作与REPE完全相同。也

33、就是说，在每次比较时，只要两数比较的结果不相等（即ZF 0），就继续执行串处理指令；如某次两数比较相等或（CX/ECX）0，就结束操作。,例如：REP MOVSB在执行这条指令之前，假设DF 0，（SI）0020H，（DI）0100H，（CX）0030H。那么，这条带有重复前缀的串传送指令，将把数据段从0020H开始的30H个字节传送到当前附加段以0100H为起始地址的存储区中。如果不用串操作指令，上述传送操作就需编制如下程序段：MOVSI，0020H MOVDI，0100H MOVCX，0030H,LOP：MOV AL，SIMOV ES：DI，ALINC SI REP MOVSBINC DI

34、LOOP LOP,【例4-49】要求从一个字符串中查找一个指定的字符，可用指令REPNZ SCASB。右 图表示了预置及找到后的情况。从图中可以看出，（AL）中指定的字符为space（空格），其ASCII码为20H。,开始比较时，因（DI）指定的字符与（AL）不符合而不断往下比较，当（DI）1508H时，比较结果相符，因此ZF 1，在修改（DI）值后指令停止比较而提前结束，此时（DI）是相匹配字符的下一个地址；（CX）是剩下还未比较的字符个数。所以根据（DI）和（CX）的值可以很方便地找到所需查找的字符的位置。,5处理机控制类指令（1）标志位操作指令 80 x86提供了一组设置或清除标志位的指

35、令，它们只影响本指令指定的标志，而不影响其他标志位。这些指令是无操作数指令，指令中未直接给出操作数的地址，但隐含指出操作数在某个标志位上。能直接操作的标志位有CF、IF、DF。清除进位标志指令（CLear Carry flag）CLC；置CF 0。进位标志置位指令（SeT Carry flag）STC；置CF 1。进位标志取反指令（CoMplement Carry flag）CMC；CF取反。清除方向标志指令（CLear Direction flag）CLD；置DF 0。方向标志置位指令（SeT Direction flag）STD；置DF 1。清除中断标志指令（CLear Interrupt-enable flag）CLI；置IF 0。中断标志置位指令（SeT Interrupt-enable flag）STI；置IF 1。上述指令只对指定标志位操作，而不改变其余标志位。,（2）其他处理机控制指令 NOP（NoOPeration）无操作。HLT（HmLT）停机。ESC（ESCape）换码。WAIT（WAIT）等待。LOCK（LOCK）封锁。,