汇编语言

汇编语言与接口技术

第二章

2.3

CPU 由执行单元（EU）和数据总线接口单元（BIU）两部分组成。

EU 的功能是执行指令，由算逻单元（ALU）、控制部件及一些寄存器组成。

BIU 的功能是给EU递交指令和数据，由总线控制部件、段寄存器和指令队列组成。

---

2.4 80x86寄存器组

1. 通用寄存器

数据寄存器	用处
AX(accumulator)	作为 累加器 用，它是算数运算的主要寄存器。另外，所有的I/O指令都使用这一寄存器与外部设备传送信息
BX(base)	计算机存储器地址时，经常作为寄存器
CX(count)	在位移、循环和串处理指令中常用来做保存计数值
DX(data)	一般在做双字长运算时把DX和AX组合在一起存放一个双字长数，DX用来存放高位；对某些I/O操作，DX可用来存放I/O的端口地址

---

指针寄存器	用处
SP(stack pointer)、ESP	堆栈指针寄存器，其中存放当前堆栈段栈顶的偏移量，他们总是与SS堆栈段寄存器配合存取堆栈中的数据。实模式下使用SP，在80386以上的保护模式下使用ESP
BP(base pointer)、EPB	基址指针寄存器。它可以与堆栈段寄存器SS联用来确定堆栈段中的吗某一存储单元的地址。并可以作堆栈区中的一个基地址以便访问堆栈中的信息。

---

变址寄存器	作用
SI(source index) 源变址寄存器 DI(destination index) 目的变址寄存器	一般与数据段寄存器DS联用，用来确定数据段中某一存储单元的地址。这两个变址寄存器有自动增量和自动减量的功能。

---

SP、ESP堆栈指针不能随意修改

---

2. 控制寄存器

---

指令指针寄存器

IP、EIP叫做指令指针寄存器，它总是与CS段寄存器配合指出下一条要执行指令的地址，其中存放偏移量部分。计算机用指令指针寄存器来控制指令序列的执行流程。

---

标志寄存器

运算结果特征标志	用处
CF(Carry Flag)	进位标志，记录运算结果的最高位向前产生的进位或借位。可用于检测无符号数二进制加减法运算时是否发生溢出(溢出时 CF=1)
PF(Parity Flag)	奇偶标志，记录运算结果最低位中含1的个数是奇还是偶。可用于检测数据传送过程中是否发生错误。
AF(Auxiliary carry)	辅助进位标志，记录运算结果低4位向前产生的进位或借位。只有在执行十进制运算指令时才关心此位。
ZF(Zero Flag)	零标志，记录运算结果是否位0。结果为0则置1，否则清0
OF(Overflow Flag)	溢出标志，记录运算结果是否超出了机器所能表示的范围。可用于检测带符号数运算时是否发生溢出（溢出时OF=1）
SF(Sign Flag)	符号标志，记录运算结果的符号。结果为负则置1，否则清0

---

控制标志(处理器)	用处
IF(Interrupt Flag)	中断允许标志，IF的控制只对外部可屏蔽中断请求（INTR）起作用。当IF=1时允许CPU响应INTR。
DF(Direction Flag)	方向标志。专服务于字符串操作指令，当DF位为1时，每次操作后使变址寄存器SI和DI减小，这样就使串处理从高地址向低地址方向处理。当DF位为0时，则使SI和DI增大。
TF(Trap Flag)	陷阱标志，用于程序调试。当TF＝1 时，CPU处于单步方式；当TF＝0时，CPU处于连续方式。
IOPL(I/O Privilege Level)	特权标志，占D13和D12两位。在保护模式下，用于控制对I/O地址空间的访问。只对80286以上CPU有效。
ID(Identification)	标识标志，若ID＝1，则表示Pentium支持CPUID指令。只对Pentium以上CPU有效。

---

---

3.段寄存器

---

IBM PC机的存储器采用分段管理方法组织，因此一个物理地址用段基址和偏移量 表示。
段寄存器存放段基址。在实模式下存放当前正在运行程序的段基地址，在保护模式下存放段选择子。

---

---

段寄存器	用处
CS(code segment)	代码段寄存器，指定当前代码段，代码段中存放当前正在运行的程序段。
SS(stack segment)	指定当前堆栈段。
DS(data segment)	数据段寄存器，指定当前运行程序所使用的数据段。
ES(extra segment)	附加数据段寄存器，指定当前运行程序所使用的附加数据段

DS是主要的数据段寄存器，在默认情况下使用DS所指向段的数据。若要引用其它段中的数据，需要显式说明。

---

操作类型中段地址与偏移量的位置

3.1.2寄存器寻址方式(register addressing)

在某些情况下，80x86允许程序员用段跨越前缀来改变系统所指定的默认段。格式为“段寄存器名：”。

但在以下三种情况下，不允许使用段跨越前缀：

• 串处理指令的目的串必须使用ES段。
• PUSH指令的目的和POP指令的源必须用SS段。
• 指令必须存放在CS段中。

由于在汇编语言中用符号表示地址,所以指令“MOV AL,VAR”中的源操作数寻址方式是直接寻址，VAR是内存的符号地址。如写成“MOV AL,[VAR]”也可以，两者是等效的。

凡使用BP、ESP和EBP时，其默认段为SS段（缺省情况
操作数在堆栈段）。其它寄存器的默认段为DS寄存器（缺
省情况操作数在数据段） 。这两种情况都允许使用段超
越前缀。

把TAB的段基址送给AX寄存器

MOV AX,SEG TAB

把TAB的偏移量送给DI寄存器

MOV DI,OFFSET TAB

陌生的指令

XCHG(Exchange)

• 格式

    XCHG OPR1,OPR2
  

• 功能 交换两个操作数

XCHG 寄存器 操作数，寄存器 操作数

XCHG 寄存器 操作数，存储器 操作数

XCHG 存储器 操作数，寄存器 操作数

输入输出指令（这组指令值限与使用累加器EAX，AX或 AL传送信息）

输入指令IN(Input)

• 格式

    IN ACR,PORT
  

• 功能 把外设端口（PORT）的内容传送给累加器（ACR）。

• 说明 可以传送8、16位、32位，相应的累加器选择AL、AX、EAX。

输出指令OUT(Output)

• 格式

    OUT PORT,ACR
  

• 功能 把累加器的内容传送给外设端口。

---

在 80x86 里，所有 I/O 端口与 CPU 之间的通信都由 IN 和 OUT 指令来完成。其中 IN 完成从 I/O 到 CPU 的信息传送，二 OUT 则完成从 CPU 到 I/O 的信息。

---

地址传送指令（操作数的地址）

传送有效地址指令LEA(Load Effective Address)

• 格式
  LEA REG,SRG

• 功能 把源操作数的有效地址传送给指定的寄存器。

• 说明 源操作数必须是存储器操作数

加载数据段指针指令LDS(Load DS with Pointer)

• 格式
  LDS REG,SRC

• 功能 把源操作数中的FAR型指针拷贝到DS和指令中指定的通用寄存器。

• 说明 若REG是16位的，
  则源操作数必须是32位的，其中低16位送寄存器，高16位送DS；若REG是32位的，则源操作数必须是48位的，其中低32位送寄存器，高16位送DS。目的寄存器REG不允许使用段寄存器。

二进制算术运算指令

类型转换指令

1. 字节扩展成字指令CBW(Convert Byte to Word)

   • 格式
     CWB
   • 功能 把AL寄存器中的符号位值扩展到AH中
   • 示例

   ---

	MOV AL,5
    CBW		;(AH)=0,AL值不变
    
    MOV AL,80H
    CBW		;(AH)=0FFH,AL值不变

2. 字扩展成双字指令CWD(Convert Word to Doubleword)

   • 格式
     CWD
   • 功能 把AX寄存器中的符号位值扩展到DX中。

3. 双字扩展成四字指令CDQ(Convert Doubleword to Quad-Word)

   • 格式
     CDQ
   • 功能 把EAX寄存器中的符号位值扩展到EDX中。

二进制加法指令

1. 加法指令ADD(Add)

   • 格式 ADD DST,SRC
   • 功能 <font size=4 color=rgba(#8a1c89, 0.53)>(DST) + (SRC) -> DST
   • 说明 对操作数的限定同MOV指令
   • 标志 影响OF、SF、ZF、AF、PF、CF标志

---

2. 带进位加法指令ADC(Add with carry)

   • 格式 ADC DST,SRC
   • 功能 (DST) + (SRC) + CF -> DST
   • 说明 由于考虑CF，所以可用于多字节或多字的加法
   • 标志 影响OF、SF、ZF、AF、PF、CF标志

---

3. 加1指令INC(increment)

   • 格式 INC DST
   • 功能 (DST) + 1 ->DST
   • 说明 可以很方便地实现地址指针或循环次数加以1
   • 标志 影响OF、SF、ZF、AF、PF标志

4. 交换并相加指令XADD(