汇编语言程序设计(四)之汇编指令
系列文章
汇编语言程序设计(一)
汇编语言程序设计(二)之寄存器
汇编语言程序设计(三)之汇编程序
汇编指令
1. 数据传输指令
指令包括:MOV、XCHG、XLAT、LEA、LDS、LES、PUSH、POP、PUSHF、LAHF、SAHF、POPF、IN、OUT
重点掌握:MOV、XCHG、XLAT、LEA、PUSH、POP
- MOV指令
作用:把一个字或者直接的操作数从源地址传送到目的地址
;使用格式:
;mov target,source
mov reg/mem,imm ;mem表示内存,imm表示立即数(数据)seg表示段寄存器
mov reg/mem/seg,reg
mov reg/seg,mem
mov reg/mme.seg
注意事项:
1.target不能是CS(代码段寄存器)
2.target和source不能同时为内存数、段寄存器(CS\DS\ES\SS\FS\GS)
3.不能将立即数传送给段寄存器
4.target和source必须类型匹配,比如,要么都是字节,要么都是字或者都是双字等。
5.由于立即数没有明确的类型,所以将立即数传送到target时,系统会自动将立即数零扩展到与
target数的位数相同,再进行传送。有时,需要用BYTE PTR 、WORD PTR明确指出立即数的位数
图示解析:
示例:
mov al,4 ;将4以字节的形式传送给al寄存器,为字节传送
mov cx,00FFH ;将00FFH传送给CX寄存器 上述的4和00FF都为立即数,cx,al均为reg
mov si,0200H ;将0200H传送给寄存器SI,为字传送
mov ax,bx ;将bx中的内容传递给ax,属于寄存器之间的操作
mov byte ptr [si],0ah ;byte ptr说明是字节操作
mov ds,ax ;将ax中内容传递个段寄存器ds,属于段寄存器(seg)和寄存器之间的传送
mov [si],al ;将al中的内容传送给ds:[si]指向的内存单元中
;[bp] ---> ss:[bp] [si] ---> ds:[si] [bx] ---> ds:[bx]
- XCHG指令
作用:将一个字节或者自己的源操作数和目的操作数相交换
;使用格式
;XCHG OPRD1,OPRD2
; 目的 源
XCHG reg,reg
XHCG reg,mem
XCHG mem,reg
;XCHG指令可以交换两个寄存器、寄存器->寄存器中的数据
示例:
xchg al,cl
xchg ax,[bx]
xchg [bx],ax
注意事项:
1.不能同时都为内存操作
2.任何一个寄存器都不能为段寄存器
3.任何一个操作不能使立即数
4.两个操作数的长度必须相等
- 换码指令XLAT
作用:将bx指定的缓冲区、AL指定的位移处的一个字节数据取出赋值给AL
;使用格式
xlat ;al<-ds:[bx+al] [bx+al]:整体作为偏移地址,al作为地址位移
示例:
mov bx,0100H
mov al,03H
xlat ;al<-ds:[0100+03]H
- 堆栈指令PUSH、POP
作用:将寄存器或者储存器中的数据按照堆栈操作的规则进行出入栈
;使用格式
;PUSH 源操作数
;POP 目的操作数
PUSH reg\mem\seg
POP reg\mem\seg
示例:
PUSH ax ;将ax寄存器中的数据压入到栈中
POP ax ;将栈顶中的数据出栈到ax中
注意事项:
1.当栈为空时能不进行出栈
2.指令的操作数必须是16位,即不能使用al这种8位寄存器
- 地址传送指令LEA LDS LES
作用:将对应的地址表示送入对应的寄存器中
;使用格式
LEA reg,mem
LDS reg,mem
LES reg,mem
示例:
mov bx,0400H
mov si,3CH
lea bx,[bx+si+0f62h]
;bx = 0400H+003CH+0f62H = 139EH
LDS:将mem指定的字送入指定的寄存器中,并且DS=mem+2
LES:将mem指定的字送入指定的寄存器中,并且ES=mem+2
- 标志寄存器传送指令 LAHF、SAHF、PUSHF、POPF
作用:标志寄存器传送指令用来传送标志寄存器FLAGS的内容,方便对各个标志位的直接操作,首先需要了解一下什么是标志寄存器:
标志寄存器:用来存储相关指令的某些执行结果,用来为CPU执行相关指令提供依据并可以以此来
控制CPU的相关行为。8086中的标志寄存器为PSW(程序状态字)。该寄存器并不是用来存放普通
数据的,而是按位起作用,每一位都有专门的含义。(如下图)
SF:符号标志位,如果执行结果为负数,则SF=1,非负则SF=0;
ZF:零标志位,如果执行结果为0,则ZF=1,否则ZF=0;
PF:奇偶标志位,如果执行结果中所有二进制位中1的个数为偶数则PF=1,否则PF=0;
CF:进/借位标志位,一般来说,在进行无符号的运算时,如果数据最高位产生了
进位或者借位CF=1,否则CF=0;
OF:溢出标志位,运算结果超出了机器所能表示的范围称为溢出;
DF:方向标志位,在串处理指令操作后控制DI、SI的增减,如果DF=0,则前述寄存器递增,
否则递减,注意DF的值由程序员通过CLD(0)和STD(1)指令设定;
TF:调试标志位,当TF=1时,处理器每次只执行一条指令,即单步执行;
IF:中断允许标志位,用来控制8086CPU是否可以接受外部中断请求。IF=1,则能响应外部中断,
否则屏蔽外部中断;
AF:辅助进位标志位,运算过程中看第三位,不论长度多少。如果最后四位向前有进位/借位
,AF=1,否则AF=0;
;使用格式 直接输入即可
;低8位传送
LAHF ;将标志寄存器的低字节传送给寄存器AH
;SF/ZF/AF/PF/CF状态标志位分别送入AH的第7/6/4/2/0位,而AH的第5/3/1位任意
SAHF ;SAHF将AH寄存器内容送FLAGS的低字节
;用AH的第7/6/4/2/0位相应设置SF/ZF/AF/ PF/CF标志
;16位传送
PUSHF ;PUSHF指令将标志寄存器的内容压入堆栈,同时栈顶指针SP减2
POPF ;POPF指令将栈顶字单元内容送标志寄存器,同时栈顶指针SP加2
- 输入输出指令 IN、OUT
8086通过输入输出指令与外设进行数据交换,呈现给程序员的外设是端口(Port),即I/O地址
8086的寻址方式
1.直接寻址:只用于寻址00H~FFH前256个端口,操作数i8表示端口号
2.间接寻址:可用于寻址全部64K个端口,DX寄存器的值就是端口号
对大于FFH的端口只能采用间接寻址方式
;使用格式
;字节输入
IN al,i8 ;AL←I/O端口(i8直接寻址)
IN al,DX ;AL←I/O端口(DX间接寻址)
;字输入
IN ax,i8 ;AX←I/O端口(i8直接寻址)
IN ax,dx ;AX←I/O端口(DX间接寻址)
-----------------------------------------------
;字节输出
OUT i8,al ;I/O端口←AL(i8直接寻址)
OUT dx,al ;I/O端口←AL(DX间接寻址)
;字输出
OUT i8,ax ;I/O端口←AX(i8直接寻址)
OUT DX,AX ;I/O端口←AX(DX间接寻址)
下列程序可以从CPU中的RAM中读取月份和日期(保存方式位BCD码),可以自行测试:
mov al,8
out 70,al
in al,71 ;这三句可以将月份保存在al中
mov ah,al
mov al,7
out 70,al
in al,71 ;这三句可以将日期保存在al中
2. 算数运算指令
指令包括:ADD、ADC、INC、SUB、SBB、DEC、CMP、NEG、MUL、IMUL、DIV、IDIV、DAA、DAS、AAA、 AAS、AAM、AAD、CBW、CWD
重点掌握:ADD、ADC、INC、SUB、SBB、DEC、CMP
- 加法指令ADD、ADC、INC
;使用格式
ADD reg,imm/reg/mem
ADD mem,imm/reg
;reg<-reg+reg/mem/imm mem<-mem+reg/imm
--------------------------------
ADC reg,imm/reg/mem
ADC mem,imm/reg
;reg<-reg+imm/reg/mem+CF mem<-mem+imm/reg+CF
;ADC指令将源与目的操作数相加,再加上CF标志,结果送到目的操作数,ADC指令主要与ADD配合
--------------------------------
INC reg/mem
;reg/mem<-reg/mem+1
示例:
mov ax,0123
add ax,ax ;ax<-ax+ax
---------------------------------------------------
mov ax,4652h ;ax=4652h
add ax,0f0f0h ;ax=3742h,CF=1
mov dx,0234h ;dx=0234h
adc dx,0f0f0h ;dx=f325h,CF=0
---------------------------------------------------
inc bx ;bx<-bx+1
INC指令不影响进位CF标志,按定义设置其他状态标志
- 减法指令 SUB、SBB、DEC
;使用格式
SUB reg,imm/reg/mem
SUB mem,imm/reg
;reg<- reg-imm/reg/mem mem<- mem-imm/reg
----------------------------------------------------
SBB reg,imm/reg/mem
SBB mem,imm/reg
;reg<-(reg-(imm/reg/mem)-CF) mem<-mem-imm/reg-CF
----------------------------------------------------
DEC reg/mem
;reg/mem<-reg/mem-1
DEC指令不影响进位CF标志,按定义设置其他状态标志
比较指令 CMP
CMP指令将目的操作数减去源操作数,按照定义相应设置状态标志
;使用格式
CMP reg,imm/reg/mem
CMP mem,imm/reg
;reg-imm/reg/mem mem-imm/re
示例:
cmp al,100 ;al-100
jz below
;al==100,跳转到below执行
sub al,100
;al!=100, al<-al-100
inc ah ;ah<-ah+1
below: ...
CMP指令执行的功能与SUB指令相同,但结果不回送目的操作数
- 其余指令
乘法指令:MUL、IMUL。MUL无符号乘法(字/字节),IMUL有符号乘法(字/字节);
被乘数被隐藏在al/ax中,结果溢出的数据被保存在ah/dx中
除法指令:DIV、IDIV。DIV无符号除法(字/字节),IDIV有符号除法(字/字节);
除数放在8/16位reg或内内存单元中,被除数默认在AX/(DX-AX)中(16位),
结果:AL放商,AX放余数/AX放商,DX放余数
求反指令:NEG。以0减去操作数;
符号扩展指令:CBW、CWD。CBW字节装换为字,CWD、字转为双字节;
将al/ax的数据扩展为字数据(前者扩展到ah中,后者扩展到dx中)
十进制调整指令:DAA、DAS、AAA、AAS、AAM、AAD。
DAA/DAS将加/减之后的结果调整为压缩BCD码
AAA/AAS将加/减之后的结果调整为非压缩BCD码
AAM/AAD将乘/除之后的结果调整为非压缩BCD码;
3. 位运算指令
指令包括:AND、OR、XOR、NOT、TEST、SHL、SAL、SHR、SAR、RCL、RCR、ROL、ROR
- 逻辑运算 AND、OR、XOR、NOT、TEST
将操作数进行按位的运算,逻辑运算指令对操作的要求大多和MOV指令相同。
非 运算指令要求操作数不能是立即数!
;使用格式
AND target,source ;按位与 1 and 1 == 1 1 and 0 == 0 0 and 0 == 0
OR target,source ;按位或 1 or 1 == 1 1 or 0 == 1 0 or 0 == 0
XOR target,source ;按位异或 1 xor 1 == 0 0 xor 1 == 1 0 xor 0 == 0
;将source与target进行相应操作之后的结果保存到target中
TEST target,source
;将source与target进行按位与操作,根据结果设置标志位但是不保存结果
NOT target ;按位非 1 --> 0 0--> 1
;将target中取反后的结果放入到target中
示例:
and bl,[bX] ;bl<-bl and ds:[bx]
or ax,bx ;ax<-ax or bx
xor ax,bx ;ax<-ax xor bx
test ax,8000H;ax and 8000H
not ax ;ax<-not ax
注意事项:
1.通常使用AND指令对指定位清0
2.通常使用OR指令对指定位置1
3.通常使用NOT指令将某个数据取反码,再加1就得到补码
4.通常使用XOR指令来取反某位
5.通常使用TEST指令来测试指定位置是0还是1
6.非运算对标志位不影响,其余指令对标志均会产生影响
- 移位运算
非循环移位 SHL、SAL、SHR、SAR
;左移:算术左移和逻辑左移
;使用格式
SAL reg/mem,1
SAL reg/mem,cl ;有符号数、算术左移,如果采用立即数,立即数必须是1,下述同理
SHL reg/mem,1
SHL reg/mem,cl ;无符号数、逻辑左移
;将数据按照指定的位数往左按位移动,如下图
示例:
mov bl,f8
sal bl,1
;结果 CF=1,bl = F0
;右移:算术右移和逻辑右移
;使用格式
SAR reg/mem,1
SAR reg/mem,cl ;有符号数、算术右移
SHR reg/mem,1
SHR reg/mem,cl ;无符号数、逻辑右移
;将数据按照指定的位数往左按位移动,如下图
示例:
mov bl,f8
sar bl,1
;CF = 0,结果为:bl = fC
循环移位 RCL、RCR、ROL、ROR
;带进位的循环移位
;循环左移
RCL reg/mem,1
RCL reg/mem,cl
;循环右移
RCR reg/mem,1
RCR reg/mem,cl
;带进位循环移位,如下图
示例:
mov al,f8
rcl al,1
;CF = 1,al = f0
rcl al,1
;CF = 1,al = E1
;不带进位的循环移位
;循环左移
ROL reg/mem,1
ROL reg/mem,cl
;循环右移
ROR reg/mem,1
ROR reg/mem,cl
;不带进位循环移位,如下图
示例:
mov al,f8
rol al,1
;CF = 1,al = f1
循环移位会影响OF标志位a
4. 串操作指令
指令包括:MOVS、LODS、STOS、CMPS、SCAS、REP
串的概念:串是连续存放在内存中的字节块或字块。每个串有一个起始地址和长度,待操作的数据串
称为源串,目的地址称为目标串。
串指令操作的特点:
- 源操作数用寄存器SI寻址,默认在数据段DS中,但允许段超越:DS:[SI]
- 目的操作数用寄存器DI寻址,默认在附加段ES中,不允许段超越:ES:[DI]
- 每执行一次串操作指令,SI和DI将自动修改:±1(对于字节串)或±2(对于字串)
执行指令CLD指令后,DF = 0,地址指针增1或2
执行指令STD指令后,DF = 1,地址指针减1或2
- 数据快长度值由CX指定
- 串传送指令 MOVS
作用:把字节/子操作数从主存的源地址传送至目的地址
;使用格式,指令包括 MOVSB、MOVSW
MOVSB ;字节串传送, ES:[DI]<-DS:[si]
;DF==0, SI<-SI+1,DI<-DI+1,DF==1,则递减
MOVSW ;字串传送:ES:[DI]<-DS:[SI]
;DF==0, SI<-SI+2,DI<-DI+2,DF==1,则递减
示例:
mov si,offset source ;获得源偏移地址
mov di,offset destination ;获得目的偏移地址
mov cx,0064 ;cx<-传送次数
cld ;置DF=0,地址增加
again: movsb ;传送一个字节
dec cx ;传送次数减1
jnz again ;判断传送次数cx是否为0 不为0,则到again位置执行指令 否则,结束
- 串存储指令 STOS
作用:把AL或AX的数据传送至目的地址
;使用格式,指令包括 STOSB、STOSW
STOSB ;字节串存储:ES:[DI]<-AL
;DI<-DI±1
STOSW ;字串存储:ES:[DI]<-AX
;DI<-DI±2
示例:
mov ax,0
mov di,0
mov cx,8000h ;cx<-传送次数(32×1024)
cld ;DF=0,地址增加
again: stosw ;传送一个字
dec cx ;传送次数减1
jnz again ;传送次数cx是否为0
- 串读取指令 LODS
作用:将字节/字从数据段中读取出来保存在AL或者AX中
;使用格式,指令包括 LODSB、LODSW
LODSB ;字节串存储:AL<-DS:[SI]
;SI<-SI±1
LODSW ;字串存储:AX<-DS:[SI]
;SI<-SI±2
- 串比较指令 CMPS
作用:将主存中的源操作数减去目的操作数,以便设置标志,进而比较两操作数之间的关系
;使用格式,指令包括 CMPSB、CMPSW
CMPSB ;字节串比较:DS:[SI]-ES:[DI]
;SI<-SI±1,DI<-DI±1
CMPSW ;字串比较:DS:[SI]-ES:[DI]
;SI<-SI±2,DI<-DI±2
- 串扫描指令 SCAS
;使用格式,指令包括 SCASB、SCASW
SCASB ;字节串比较:AL-ES:[DI]
;DI<-DI±1
SCASW ;字串比较:AX-ES:[DI]
;DI<-DI±2
示例:
mov di,offset string
mov al,20h ;空格对应的ASCII码值为20h
mov cx,count
cld
again: scasb ;搜索
jz found ;为0(ZF=1),发现空格
dec cx ;不是空格
jnz again ;搜索下一个字符
found: ... ;不含空格,则继续
-
重复前缀指令 REP
重复前缀 REP 可以加到串传送操作指令时。REP 前缀是的每次执行串指令后CX-1。CX-1后,重复执行串指令,直到CX值为0时,指令才终止。
;使用示例 REP、REPZ、REPNZ、REPE、REPNE
rep movsx ;无条件重复直到cx==0
repz cmpsx ;无条件重复直到CX==0 / ZF == 0
repnz cmpsx ;无条件重复直到CX==0 / ZF == 1
repe cmpsx ;不断比较,直到CX==0 / ZF == 0
repne cmpsx ;不断比较,直到CX==0 / ZF == 1
示例:
mov si,offset source
mov di,offset destination
mov cx,100 ;cx<-传送次数
cld
rep movsb
;----------------------------------------
mov si,offset string1
mov di,offset string2
mov cx,count
cld
repz cmpsb ;重复比较两个字符
jnz unmat ;字符串不等,转移
mov al,0 ;字符串相等,设置00h
jmp output ;转向output
unmat: mov al,0ffh ;设置ffh
output: mov result,al ;输出结果标记
5. 控制转移指令
- 无条件转移指令 JMP
作用:跳转到对应的指令地址
;使用格式
jmp label ;IP<-IP+位移量
jmp reg/mem ;IP<-reg/mem reg以及mem都需要是16位
jmp far ptr label ;CS=label的段地址,IP=label的偏移地址
jmp far ptr mem ;CS=[mem+2],IP=[mem]
示例:
label:
...
jmp label
;此时往上跳转,则位移量为负数
mov ax,4
jmp ax ;ip<-4
;------------------------------------
mov word ptr [bx],0
mov word ptr [bx+2],1500
jmp far ptr [bx] ;CS = 1500, IP = 0
当指令只需要在当前代码段范围内转移时(+-32KB),不需要更改CS地址,只需要修改IP地址
实际编程时,汇编程序会根据目标地址的距离,自动处理成短转移/近转移/远转移
程序员可用操作符short/near ptr/far ptr 强制
条件转移指令 JCC
作用:根据运算结果跳转到对应的指令地址(下图为jcc指令集以及判断条件含义)
示例:
mov di,offset string
mov al,20h ;空格对应的ASCII码值为20h
mov cx,count
cld
again: scasb ;搜索
jz found ;为0(ZF=1),发现空格
dec cx ;不是空格
jnz again ;搜索下一个字符
found: ... ;不含空格,则继续执行
-
计数器CX为0跳转指令 JCXZ
CX寄存器通常在程序中用作计数器,JCXZ指令用来判断计数是否为0
;使用格式
jcxz label ;CX=0,发生转移:IP<-IP+8位位移量
;CX≠0,顺序执行
- 循环指令 LOOP、LOOPZ、LOOPNZ、LOOPNE
LOOP label ;CX←CX-1,
;CX≠0,循环到标号label
LOOPZ label ;CX←CX-1,
;CX≠0且ZF=1,循环到标号label
LOOPNZ label ;CX←CX-1,
;CX≠0且ZF=0,循环到标号label
示例:
mov cx,count ;设置循环次数
mov si,offset string
xor bx,bx ;bx清0,用于记录空格数
mov al,20h
again: cmp al,es:[si]
jnz next ;ZF=0,非空格,转移
inc bx ;ZF=1,是空格,个数加1
next: inc si
loop again ;字符个数减1,不为0继续循环
子程序跳转指令 CALL
子程序:子程序是完成特定功能的一段程序 当主程序(调用程序)需要执行这个功能时,采用
CALL调用指令转移到该子程序的起始处执行,当运行完子程序功能后,采用RET返回指令回到
主程序继续执行
;使用格式
CALL label
CALL reg/mem ;SP<-SP-2,SS:[SP]<-IP,jmp labelreg/mem
CALL far ptr label
CALL far ptr mem ;SP<-SP-2,SS:[SP]<-IP
;SP<-SP-2,SS:[SP]<-CS
CALL指令其实是做了两件事,执行到CALL时先将CALL指令的下一条指令的IP入栈,在JMP到指定的
函数的地址处
- 子程序返回指令 RET
;使用格式
RET(或者RETN) ;无参数段内返回
RET(或者RETN) i16 ;有参数段内返回
RETF ;无参数段间返回
RETF i16 ;有参数段间返回
段内返回时需要出栈 ip<-ss:[sp], sp<-sp+2
段间返回时需要出栈 ip<-ss:[sp], sp<-sp+2 cs<-ss:[sp], sp<-sp+2
带参数则:在最后sp<-sp+i16
注意call far ptr 需要与 retf 配合使用
- 中断指令 INT
作用:改变程序的执行顺序
;使用示例
INT i8 ;8位的数据
8086的中断:
8086可以管理256个中断,各种中断用一个向量编号来区别,上述的i8即代表一个中断标号
除法错中断:执行除法指令,结果溢出产生的 0 号中断
指令中断:执行中断调用指令INT i8产生的 i8 号中断
断点中断:用于断点调试(INT 3)的 3 号中断
溢出中断:执行溢出中断指令,OF=1产生的 4 号中断
单步中断:TF=1在每条指令执行后产生的 1 号中断
6. 处理机控制指令
;使用格式
clc ;复位进位标志位 CF<-0
stc ;置位进位标志位 CF<-1
cmc ;求反进位标志位 CF<-~CF
cld ;复位方向标志位 DF<-0 串操作指令中使用
std ;置位方向标志位 DF<-1
cli ;复位中断标志位 IF<-0 用于控制可屏蔽中断的允许和禁止
sti ;置位中断标志位 IF<-1
NOP ;空操作,但是占用一个字节存储单元,空耗一个指令执行周期
HLT ;使CPU进入暂停状态,这时CPU不执行任何操作。可用来程序中等待中断,一般不使用
LOCK ;指令前缀,可以放在任何指令前。在当前指令未执行完,8086输出引脚被封锁,其他控制器不能控制总线
ESC 六位立即数,reg/mem ;把浮点指令交给浮点处理器
WAIT ;该指令使处理机处于空转状态,它也可以用来等待外部中断发生,但中断结束后仍返回WAIT指令继续等待
7. 伪指令
-
assume:说明段所对应的段寄存器
使用示例:assume cd:codeseg -
段定义: segment … ends
使用示例:
codeseg segment
…
codeseg ends -
源程序结束:end
编译程序在编译时编译到end时会停止编译 -
变量定义:DB、DW、DD
使用示例:
data segment
var dd 100001h ;定义了一个双字 var为变量名代表了偏移地址
dw 100h ;定义了字变量
db 0h ;定义了字节变量
data ends
stack segment
dw 0,0,0,0,0,0,0,0 ;每个0都是占字空间
stack ends