第11章标志寄存器 其一
8086cpu的标志寄存器有16位,其中存储的信息通常被称为程序状态字(PSW)。
我们已经使用过8086cpu的ax、bx、cx、dx、si、di、bp、sp、ip、cs、ss、ds、es等13个寄存器了。
本章中的标志寄存器(以下简称flag)是我们要学习的最后一个寄存器。
flag和其他寄存器不一样,其他寄存器是用来存放数据的,都是整个寄存器具有一个含义。
而flag寄存器是按位起作用的,也就是说,他的每一位都有专门的含义,记录特定的信息。
在这一章中,我们学习标志寄存器中的cf、pf、zf、sf、of、df标志位,和一些与其相关的典型指令。
11.1zf标志位
flag 的第6位是zf,零标志位。它记录相关指令执行后,
结果为0,zf=1
结果不为0,zf=0
比如:
mov ax,1
sub ax,1
指令执行后,结果为0,则zf=1.
mov ax,2
sub ax,1
指令执行后,结果为1,则zf=0
对于zf的值,我们可以这样来看,zf标记相关指令的计算结果是否为0,如果为0,则在zf要记录下 是0 这样的肯定信息。
注意:
在8086cpu的指令集中,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,他们大都是运算指令(进行逻辑或算数运算)
有的指令的执行对标志寄存器没有影响,比如:mov,push、pop等,他们大都是传送指令。
11.2 pf标志
flag的第二位是pf,奇偶标志位。他记录指令执行后,结果的所有二进制位中1的个数;
为偶数,pf=1
为奇数,pf=0.
示例:
指令:
mov al,1
add al,10
执行后,结果为00001011b,其中有3(奇数)个1,则pf=0
指令:
mov al,1
or al,10
执行后,结果为00000011b,其中有2(偶数)个1,则pf=1;
11.3 sf标志位
flag的第7位是sf,符号标志位。
它记录指令执行后,
结果为负,sf=1.
结果为正,sf=0.
示例:
mov al,10000001b
add al,1
结果:al=10000010b
我们可以将add指令进行的运算当作无符号数的运算,那么add指令相当于计算129+1,结果为130(10000010b)
也可以将add指令进行的运算当作有符号数的运算,那么add指令相当于计算-127+1,结果为-126(10000010b)
不管我们如何看待,cpu在执行add指令的时候,就已经包含了两种含义,也将得到用同一种信息来记录的两种结果
关键在于我们的程序需要哪一种结果
sf标志,就是cpu对有符号数运算结果的一种记录,它记录数据的正负。
在我们将数据当作有符号数来运算的时候,可以通过它来得知结果的正负。
如果我们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。
11.4 CF标志
flag的第0位是cf,进位标志位。
一般情况下,在进行无符号数运算的时候,它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
对于位数为N的无符号数来说,其对应的二进制信息的最高位,即第N-1位,的最高有效位,而假想存在的第N位,就是相对于最高有效位的更高位。
我们知道,当两个数据相加的时候,有可能产生从最高有效位向更高位的进位。
比如,两个8位数据,98H+98H,将产生进位。
由于这个进位值在8位数中无法保存,cpu就把它记录在一个特殊的寄存器的某一位上。
8086cpu就用flag的cf位来记录这个进位值。
而当两个数据做减法的时候,有可能向更高位借位。
此时也是用cf来记录这个借位值。
11.5 OF标志
在进行有符号数运算的时候,如结果超过了机器所能表示的范围称为溢出。
什么是机器所能表示的范围呢?
比如说,指令运算的结果用8位寄存器或内存单元来存放。
比如:add al, 3 那么对于8位的有符号数据,机器所能表示的范围就是-128~127.
t同理,对于16位有符号数,机器所能表示的范围是-32768~32767
如果运算结果超出了机器所能表达的范围,将产生溢出。
注意,这里所讲的溢出,知识对有符号数运算而言。
如果在进行有符号数运算时发生溢出,那么运算的结果将不正确。
flag的第11位是OF,溢出标志位,用来记录指令执行后是否产生溢出。
一般情况下,of记录了有符号数运算的结果是否发生了溢出。
如果发生溢出,of=1
如果没有,of=0.
要注意cf和of的区别:
cf是对无符号数运算有意义的标志位
而of是对有符号数运算有意义的标志位。
比如:
mov al,98
add al,99
add指令执行后,cf=0,of=1
前面我们讲过,cpu在执行add等指令的时候,就包含了两种含义:无符号数运算和有符号数运算。
对于无符号数运算,cpu用cf位来记录是否产生了进位
对于有符号数运算,cpu用of位来记录是否产生了溢出。
当然,还要用sf位来记录结果的符号。
对于无符号数运算,98+99没有进位,cf=0
对于有符号数运算,98+99发生溢出,of=1.
我们可以看出,cf和of所表示的进位和溢出,是分别对无符号数和有符号数运算而言的,他们之间没有任何关系。
11.6 adc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:
操作对象1=操作对象1+操作对象2+cf
比如:
adc ax,bx实现的功能是:
ax=ax+bx+cf
如果cf的值是被sub指令设置的,那么它的含义就是借位值;如果是被add指令设置的,那么它的含义就是进位值。
看来cpu提供adc指令的目的,就是来进行加法的第二步运算的。
adc指令和add指令相配合就可以对更大的数据进行加法运算。
编程计算1EF000H+201000H,结果放在ax(高16位)和bx(低16位)中。
分析:
因为两个数据的位数都大于16,用add指令无法进行滚计算。我们将计算分两步进行,先将低16位相加,然后将高16位和进位值相加。
adc指令执行后,也可能产生进位值,所以也会对cf位进行设置。
分析:
计算分3步进行:
1)先将低16位相加,完成后,cf中记录本次相加的进位值。
2)再将次高16位和cf(来自低16位的进位值)相加,完成后,cf中记录本次相加的进位值。
3)最后高16位和cf(来自次高16位的进位值)相加,完成后,cf中记录本次相加的进位值。
ds:si指向存储第一个数的内存空间,因数据为128位,所以需要8个字单元,由低地址单元到高地址单元依次存放128位数据由低到高的各个字。运算结果存储在第一个数的存储空间中。
ds:di指向存储第二个数的内存空间。
;编写一个子程序,对两个128位数据进行相加。 ;名称:add128 ;功能:两个128位数据进行相加 ;参数: ; ds:si指向存储第一个数的内存空间,因数据为128位,所以需要8个字单元,由低地址单元到高地址单元依次存 ; 放128位数据由低到高的各个字。运算结果存储在第一个数的存储空间中。 ; ds:di指向存储第二个数的内存空间 add128: push ax push cx push si push di sub ax,ax ;将CF设置为0 s:mov ax,[si] adc ax,[di] mov [si],ax inc si inc si inc di inc di loop s pop di pop si pop cx pop ax ret
inc和loop指令不影响cf位,上面的程序中,不能将4个inc指令,换成
add si,2
add si,2
因为那样会影响cf位。
11.7sbb指令
sbb是带借位减法指令,它利用了cf位上记录的借位值。
格式:sbb操作对象1,操作对象2
功能:
操作对象1=操作对象1-操作对象2-cf
比如:sbb ax,bx
实现功能:ax=ax-bx-cf
sbb指令执行后,将对cf进行设置。
利用sbb指令可以对任意大的数据进行减法运算。
比如,计算003e1000H-00202000H,结果放在ax,bx中,程序如下:
mov bx,1000H
mov ax,003eH
sub bx,2000H
sbb ax,0020H
11.8 cmp指令
cmp是比较指令,功能相当于减法指令,知识不保存结果
cmp指令执行后,将对标志寄存器产生影响
其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。
cmp指令
格式:cmp 操作对象1,操作对象2
功能:计算操作对象1-操作对象2,但并不保存结果,仅仅根据计算结果对标志寄存器进行设置。
比如:cmp ax,ax
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。
指令执行后:
zf=1
pf=1
sf=0
cf=0
of=0