8086标志寄存器

CPU内部的寄存器中，有一种特殊的寄存器（对于不同的机器，个数和结构都有可能不同）具有以下三个功能:

  • 用来存储某些相关指令的执行结果
  • 用来为CPU执行相关的指令提供行为依据
  • 用来控制CPU的相关工作方式

这种特殊的寄存器在8086CPU中称为标志寄存器。8086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)。

标志寄存器与其他寄存器不一样，其他寄存器是用来放数据的，都是整个寄存器具有一个含义，而标志寄存器是按位起作用的。

8086中的标志寄存器的结构如下图所示:

其中1、3、4、12、13、14、15位在8086中没有使用。另外对于有确切含义的每一位，我们称为标志位

ZF标志

标志寄存器的第六位是ZF，零标志位。他是记录相关指令执行后，其结果是否位零。如果为零，那么zf=1,如果不为零，那么zf=0

比如指令：

mov ax, 1
sub ax, 1

执行后，ax的结果为0，所以zf=1

再比如：

mov ax, 2
sub ax, 1

执行后，ax的结果不为0，所以zf=0

在这里，有一点需要注意：在8086的指令集中，有的指令的执行是影响标志位的，比如add、sub、mul、div、inc、or、and等，它们大都是运算指令（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，它们大都是传送指令。

PF标志

标志寄存器的第二位是PF，奇偶标志位。它记录相关指令执行后，其结果的所有bit位中1的个数是否位偶数。如果是偶数，pf=1，如果位奇数，pf=0

比如指令：

mov al, 1
add al, 10

执行后，al为00001011B，其中有3个1，所以pf=0

再比如：

mov al, 1
or al, 2

执行后结果为00000011B，其中有2个1，所以pf=1

SF标志

标志寄存器的第七位是SF，符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为负。如果为负，sf=1，如果非负，sf=0

这里要明确一点，在计算机中，通常用补码来表示有符号的数据，计算机中的一个数据既可以看作有符号数，也可以看作无符号数。不管我们如何看待，当CPU在进行运算的时候，就已经包含了两种含义，也将的到同一种信息来记录的两种结果。关键在于我们的程序需要那一种。

SF标志，是CPU对有符号数运算结果一种记录。如果我们将数据当作无符号数来运算，SF标志位则没有意义，虽然计算过程中影响了他的值。

我个人在这里的更简单写的理解是计算后结果的最高位是否为1，为1，这sf=1，否则，sf=0

比如指令：

mov al, 100000001B
add al, 1

执行后结果为10000010B，sf=1，表示如果进行的是有符号运算的话，则结果为负

再比如

mov al, 10000001B
add al, 01111111B

执行后，结果为0，sf=0，表示，如果进行的是有符号运算，这结果为非负

CF标志

标志寄存器的第0为是CF，仅为标志位。一般情况下，在进行 无符号 运算的时候，它记录了运算结果的最高有效位向更高有效位的进位，或从更高有效位的借位。

比如指令：

mov al, 98H
add al, al  ; 执行后(al)=30H, CF=1, 产生进位
add al, al  ; 执行后(al)=60H, CF=0, 没有进位，或者说进位为0

再比如：

mov al, 97H
sub al, 98H  ; 执行后(al)=FFH, CF=1, 产生借位
sub al, al   ; 执行后(al)=0, CF=0, 借位为0

OF标志

标志寄存器的第11位是OF，溢出标志位。一般情况下，OF记录了 有符号数 的运算结果是否发生了溢出。如果发生了溢出，of=1，如果没有，of=0

{% note success %} 这里一定要注意的是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。 它们之间没有任何关系 {% endnote %}

比如指令：

mov al, 98
add al, 99

执行后，of=1，发生溢出，没有进位

再比如：

mov al, 0F0H
add al, 78H

执行后：of=0，没有溢出

DF标志

标志寄存器的第10位是DF，方向标志位。在串传送指令中，控制每次操作后si、di的增减。

df=0，每次操作后si、di递增

df=1，每次操作后si、di递减

例如串传送指令movsb：

  • 格式：movsb

  • 功能：执行下面几步操作：1、((es) x 16 + (di)) = ((ds) x 16 + (si)) 2、如果df=0，(si)=(si)+1, (di)=(di)+1。如果df=1，则(si)=(si)-1, (di)=(di)-1

另外还有movsw，这时候就是一次传送一个字了，相应的si和di的+1-1也就变更成了+2-2

一般，movsb和movsw一般配合指令rep指令使用，如rep movsb， 相当于

s: movsb  ; 当然啦，在此之前要先设置cx寄存器
   loop s

adc、sbb、cmp、pushf和popf指令

再没有标志寄存器的时候，我们进行加减运算最多只能进行16位的加减运算，这在实际的应用中显然是不够的，那么有了标志寄存器，在结合adc和sbb指令，我们就可以进行任意多位的数的加减法了

adc指令

adc是带进位的加法指令，它利用了CF上记录的进位值

  • 指令格式：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：计算1EF000H + 201000H，结果放在ax（高16位）和bx（低16位）中：

mov ax, 001EH
mov bx, 0F000H
add bx, 1000H
adc ax, 0020H

更多位数的数相加和以上同理

sbb指令

sbb是借位减法指令，它利用了CF位上记录的借位值

  • 指令格式：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：计算003E1000H - 00202000H，结果保存在ax，bx中

mov bx, 1000H
mov ax, 003EH
sub bx, 2000H
sbb ax, 0020H

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。执行后，对标志寄存器产生影响

  • 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，但不保存结果

经过cmp计算后，我们就可以用je、jne、jb、jnb、ja、jna指令进行跳转了。

因为比较复杂，在这里就不具体说实现的细节了，具体在更。

pushf和popf指令

pushf的功能是将标志寄存器的值压栈，而popf是从栈中弹出数据送入标志寄存器

这两个指令为直接访问寄存器提供了一种方法

在这里，我们讨论了六种寄存器，另外还有IF，TF，和AF没有讨论，具体再更

完

posted @ 2019-04-06 21:29  一川official  阅读(3774)  评论(0)  编辑  收藏  举报