8086 汇编学习 Part 7

串传送指令

MOVSB

功能

以字节为单位传送串

实现

1. $((ES)\ast 16+(DI))=((DS)\ast 16+(SI))$
2. 如果 DF = 0 ，则 $(SI)=(SI)+1$ ，$(DI)=(DI)+1$ 。如果 DF = 1 ，则 $(SI)=(SI)-1$ ，$(DI)=(DI)-1$

MOVSW

功能

以字为单位传送串

实现

1. $((ES)\ast 16+(DI))=((DS)\ast 16+(SI))$
2. 如果 DF = 0 ，则 $(SI)=(SI)+2$ ，$(DI)=(DI)+2$ 。如果 DF = 1 ，则 $(SI)=(SI)-2$ ，$(DI)=(DI)-2$

REP 指令

REP 指令常和串传送指令搭配使用

功能

根据 CX 的值，重复执行后面的指令

标志寄存器

结构

• FLAG 寄存器是按位起作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息
• 8086 CPU 中没有使用 FLAG 的 1、3、5、12、13、14、15 位，这些位不具有任何意义

作用

• 用来存储相关指令的某些执行结果
• 用来为 CPU 执行相关指令提供行为依据
• 用来控制 CPU 的相关工作方式

查看寄存器的值

在 DEBUG 环境下使用 R 指令查看

含义

	标志	值为 1	值为 0	意义	备注
Overflow	OF	OV	NV	溢出
Direction	DF	DN	UP	方向
Sign	SF	NG	PL	符号	positive / negative
Zero	ZF	ZR	NZ	零值
Parity	PF	PE	PO	奇偶	odd / even
Carry	CF	CY	NC	进位

直接访问标志寄存器的方法

• PUSHF 将标志寄存器的值压栈
• POPF 从栈中弹出数据，送入标志寄存器

ZF 零标志（Zero Flag）

ZF 标记相关指令的计算结果是否为 0

• ZF = 1 表示“结果是0”，1 表示“逻辑真”
• ZF = 0 表示“结果不是0”，1 表示“逻辑假”

在 8086 CPU 的指令集中的应用

• 有的指令的执行是影响标志寄存器的，比如 ： ADD , SUB , MUL , DIV , INC , OR , AND 等，大都是运算指令，进行逻辑或算数运算
• 有的指令对标志寄存器没有影响，比如 ：MOV, PUSH, POP等，它们大都是传送指令
• 使用一条指令的时候，要注意这条指令的全部功能，其中包括执行结果对标记寄存器的哪些标志位造成影响。

PF 奇偶标志（Parity Flag）

• PF 记录指令执行后，结果的所有二进制位中 1 的个数
• 1 的个数为偶数 ，PF = 1
• 1 的个数为奇数 ，PF = 0

SF 符号标志（Sign Flag）

• SF 记录指令执行后，将结果视为有符号数
• 结果为负，SF = 1
• 结果为非负数，SF = 0

有符号数与补码

• 计算机中有符号数一律用补码来表示和存储
• 正整数的补码是其二进制表示，与原码相同
• 负整数的补码，是将其对应二进制的所有位取反（包括符号位）后加 1
  • 例如 正数5 (00000101) 所有位取反后 (11111010) 后加 1 得到 -5 的补码 (11111011)

SF 标志是 CPU 对有符号数操作结果的一种记录

将数据当作有符号数来运算的时候，通过 SF 可知结果的正负；将数据当作无符号数来运算，SF 的值则没有意义，虽然相关的指令影响了它的值。

CF 进位标志（Carry Flag）

• 在进行无符号数运算 时，CF 记录了运算结果的最高有效位向更高位的进位值，或从更高位的借位值
• CF记录执行后，有进位或借位时 CF = 1，无进位或借位时 CF = 0
• 对于位数为 N 的无符号数来说，其对应的二进制的最高位即第 $N-1$ 位，是最高有效位
• 假想存在的第 N 位，就是相对最高有效位的更高位
• SUB 寄存器 , 寄存器 不能用 MOV 寄存器 , 0 替代，SUB 寄存器 , 寄存器 可以使 CF 为 0
• ADD 指令不能替代 多个 INC 指令，INC 指令不会造成进位，不会影响 CF 标志位，而 ADD 指令会影响。

OF 溢出标志（Overflow Flag）

• 在进行有符号数运算的时候，如果结果超过了机器所能表示的范围称为溢出
• OF 记录有符号数操作指令执行后，有溢出时 OF = 1，无溢出时 OF = 0

机器所能表达的范围

• 以 8 位运算为例，如果用 8 位寄存器或内存单元来存放，机器所能表示的范围就是 $[-128,127]$
• 同理，对于 16 位有符号数，机器所能表示的范围是 $[-32768,32767]$

CF 和 OF 的区别

• CF 是对无符号数运算有意义的进/借位标志位
• OF 是对有符号数运算有意义的溢出标志位

DF 方向标志位（Direction Flag）

功能

• 在串处理指令中，控制每次操作后 SI 和 DI 的增减
• DF = 0 时，每次操作后 SI 和 DI 都递增
• DF = 1 时，每次操作后 SI 和 DI 都递减

对 DF 位进行设置的指令

• CLD 指令 ： 将标志寄存器的 DF 位设置为 0 （clear)
• STD 指令 ： 将标志寄存器的 DF 位设置为 1 （setup）

带进（借）位的加减法

ADC 带进位加法指令

ADC 是带进位加法指令，它利用了 CF 位上记录的进位值

格式

ADC 操作对象1 , 操作对象2

功能

$\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}1=\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}1+\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}2+CF$

SBB 带借位减法指令

格式

SBB 操作对象1 , 操作对象2

功能

$\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}1=\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}1-\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}2-CF$

与 SUB 的区别

SBB 利用了 CF 位上记录的借位值

CMP 和 条件转移指令

CMP 指令

• CMP 是比较指令，功能相当于减法指令，只是不保存结果
• CMP 指令执行后，将对标志寄存器产生影响

格式

CMP 操作对象1 , 操作对象2

功能

计算 $\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}1-\mathrm{操}\mathrm{作}\mathrm{对}\mathrm{象}2$

例

指令	CMP AX , AX
功能	做 (AX) - (AX) 的运算，结果为 0 ，但并不在 AX 中保存，仅影响 FLAG 的相关各位
标志寄存器	ZF = 1 , PF = 1 , SF = 0 , CF = 0 , CF = 0

应用方法

用标志寄存器值，确定比较结果

无符号数比较与标志位取值

比较关系	(AX) ? (BX)	(AX) - (BX) 特点	标志寄存器
等于	$(AX)=(BX)$	$(AX)-(BX)=0$	ZF = 1
不等于	$(AX)\ne (BX)$	$(AX)-(BX)\ne 0$	ZF = 0
小于	$(AX)>(BX)$	$(AX)-(BX)$ 将产生借位	CF = 1
小于等于	$(AX)\le (BX)$	$(AX)-(BX)$ 或者借位，或者结果为 0	CF = 1 或 ZF = 1
大于	$(AX)\text{textgreater}(BX)$	$(AX)-(BX)$ 既不借位，结果也不为 0	CF = 0 且 ZF = 0
大于等于	$(AX)\ge (BX)$	$(AX)-(BX)$ 不必借位	CF = 0

比较指令的设计思路

通过做减法运算影响标志寄存器，标志寄存器的相关位的取值，体现比较的结果

有符号数比较与标志位取值（不完善）

仅凭结果正负（SF）无法得出结论，需要配合是否溢出（OF）得到结论

比较关系	(AX) ? (BX)	(AX) - (BX) 特点	标志寄存器
等于	$(AX)=(BX)$	$(AX)-(BX)=0$	ZF = 1
不等于	$(AX)\ne (BX)$	$(AX)-(BX)\ne 0$	ZF = 0
小于	$(AX)>(BX)$	$(AX)-(BX)$ 将产生借位	SF = 1 且 OF = 0
小于等于	$(AX)\le (BX)$	$(AX)-(BX)$ 或者借位，或者结果为 0	SF = 0 或 OF = 1
大于	$(AX)\text{textgreater}(BX)$	$(AX)-(BX)$ 既不借位，结果也不为 0	SF = 1 且 OF = 1
大于等于	$(AX)\ge (BX)$	$(AX)-(BX)$ 不必借位	SF = 0 且 OF = 0

条件转移指令

套路

所有影响标志寄存器的指令 + 条件转移指令

字符	含义
J	Jump
E	Equal
N	Not
B	Below
A	Above
L	Less
G	Greater
S	Sign
C	Carry
P	Parity
O	Overflow
Z	Zero

根据单个标志位转移的指令

指令	含义	转移条件
JE / JZ	相等 / 结果为 0	ZF = 1
JNE / JNZ	不等 / 结果不为 0	ZF = 0
JS	结果为负	SF = 1
JNS	结果非负	SF = 0
JO	结果溢出	OF = 1
JNO	结果溢出	OF = 0
JP	奇偶位为 1	PF = 1
JNP	奇偶位不为 1	PF = 0
JB / JNAE / JC	低于 / 不高于等于 / 有借位	CF = 1
JNB / JAE / JNC	不低于 / 高于等于 / 无解位	CF = 0

根据无符号数比较结果进行转移的指令

指令	含义	转移条件
JB / JNAE / JC	不高于则转移	CF = 1
JNB / JAE / JNC	低于则转移	CF = 0
JNA / JBE	不高于则转移	CF = 1 或 ZF =1
JA / JNBE	高于则转移	CF = 0 且 ZF = 0

根据有符号数比较结果进行转移的指令

指令	含义	转移条件
JL / JNGE	小于则转移	SF = 1 且 OF = 0
JNL / JGE	不小于则转移	SF = 0 且 OF = 0
JLE / JNG	小于等于则转移	SF = 0 且 OF = 1
JNLE / JG	不小于等于则转移	SF = 1 且 OF = 1

条件转移指令的使用

• JXXX 系列指令和 CMP 指令配合使用，构造条件转移指令
• 不必再考虑 CMP 指令对相关标志位的影响和 JXXX 指令对相关标志位的检测
• 可以直接考虑 CMP 和 JXXX 指令配合使用时表现出来的逻辑含义
• JXXX 系列指令和 CMP 指令配合实现高级语言中的 IF 语句的功能

条件转移指令的应用

• 条件转移指令可以根据某种”条件“，决定是否”转移“程序执行流程
• ”转移“ = 修改 IP

如果检测条件

• 通过检测标志位，由标志位体现条件
• 条件转移指令通常都和 CMP 相配合使用，CMP 指令改变标志位