汇编语言 -第十一章

第十一章 标志寄存器

一、各标志位说明
1、ZF标志
*名称：零标志位
*位置：第6位
*作用：记录相关指令执行后，结果是否为0.如果结果为0，则zf位为1；反之为0.
2、PF标志
*名称：奇偶标志位
*位置：第2位
*作用：记录相关指令执行后，结果所有bit位中为1的个数是否为偶数.如果为偶数，则pf位为1；反之为0.
3、SF标志
*名称：符号标志位
*位置：第7位
*作用：记录相关指令执行后，结果是否为负.若为负，则sf位为1；反之为0。
4、CF标志
*名称：进位标志位
*位置：第0位
*作用：记录相关指令执行后，结果是否向更高位借位（进位）。若有借位（进位），则cf位为1；反之为0.
*备注：只相关于无符号数的运算。
5、OF标志
*名称：溢出标志位
*位置：第11位
*作用：记录相关指令执行后，结果是否溢出.
*备注：（1）溢出是指是否超过了机器可以表示的范围，对8位来说，有符号数的表示范围为-128～127.
           （2）溢出标志位只相关于有符号数的运算

如何理解CF只针对无符号数，OF只针对有符号数？

首先，以8位数据为例，进位或借位是表示在这8位数据再高一位的位置上借数，也就是说此时这8位全都作为数字数据的，最高位并不作为符号位。

比如mov al,98   add al,99之后

(al)=197,即0c5h，没有产生进位，所以cf=0;若al表示有符号数，则明显197超出了8位能表示的有符号数范围（-128~127），所以of=1.

在比如mov al,128  add al,129

(al)应该等于257,可实际上al寄存器放不下这个数据，需要9位来表示257：1 0000 0001;此时产生了进位，则cf=1;

若将al看为有符号数，则开始al=-128,加上129表示的有符号数为-127.相加后(al)=1,没有超出表示范围，则of=0.

通过上述，概况：对于无符号数，若cf=1则最终结果不准确；对于有符号数，若of=1，则最终结果不准确。

6、DF标志

*名称：方向标志位
*位置：第10位
*作用：如果df=0,每次操作后si/di递增；
          如果df=1,每次操作后si/di递减。

二、相关指令
*adc\sbb:只应用于无符号数的计算。
*cmp
格式：cmp a1,a2
操作：判断(a1-a2)的值，以影响相关标志位，但该值不保存。
说明：cmp相关的运算需要依据实际情况来看是针对无符号数还是有符号数。
引申：
（1）对无符号数运算来说，cmp a,b，很容易得出：
if zf=1  ,a=b
if zf=0&cf=0,a>b
if zf=0&cf=1,a<b
（2）对有符号数运算来说，cmp a,b，则
if zf=1,a=b
if zf=0&of=0：zf=0说明a!=b,of=0说明未发生溢出，对于有符号数的运算(a-b),结果未溢出，按以下几种情况分析：
        A、a>=0&b>=0，这种情况下，对有符号数来说，a-b永远不会溢出
        B、a>=0&b<=0，这种情况下，只有当（a+|b|）<=127的情况下才不会溢出
        C、a<0&b>0，这种情况下，只有当（b+|a|）<=128的情况下才不会溢出
        D、a<0&b<0,这种情况下，a-b永远不会溢出
if zf=0&of=1:zf=0说明a!=b,of=1说明发生溢出，对于有符号数的运算(a-b),结果溢出，情况分析同上步（相反）；
可见，对有符号数而言，仅仅通过zf和of的值，无法判断两数的大小关系。
若要判断a,b大小，须再看sf的值，书上p225有结论：
T1、如果溢出且实际结果为负，那么逻辑上真正结果为正；
T2、如果溢出且实际结果为正，那么逻辑上真正结果为负；
下面来具体分析一下：
T1:of=1&sf=1，求证a>b
证明：
1、of=1可得出 -128>(a-b)>=-255 or 255>=(a-b)>127
2、sf=1可得出(a-b)的补码在第7位（最高位）为1.
3、分析[-255,-128)和(127,255]的补码表示形式，找出第7位为1的范围。
     （-129）补=1111 1111 0111 1111
     （-130）补=1111 1111 0111 1110
     （-131）补=1111 1111 0111 1101
      ...
     （-255）补=1111 1111 0000 0001
      可看出[-255,128)区段的第7位为0，不符合。因此可以推断(a-b)只可能属于区间(127,255]，接下来再具体分析证实一下：
     （128）补=（128）原=0000 0000 1000 0000
     （129）补=（129）原=0000 0000 1000 0001
      ...
     （255）补=（255）原=0000 0000 1111 1111
      可看出[-255,128)区段的第7位为1,符合。
     因此255>=(a-b)>127,而对于8bit位的a-b来说，只有在a>0&b<0的情况下才可能发生；因此a>b.
故而得证。
T2:of=1&sf=0，求证a<b  
   同理可证。
总结：
     这是这章乃至整本书里最让我困惑的问题之一，我无法从王爽书上那简单的话语可以得出相应的结论。
     在上述证明t1-t2的时候我考虑了一个前提，即：计算机并不知道我们要进行的是否为无符号数的计算，但计算机提供了补码这个机制，来应对我们逻辑上所能想的所有情况，来使得结果正确。
     比如对（-1）-128这个运算来说，逻辑上的结果为-129。
     1、如果我们考虑的是8bit位的运算，则产生了溢出，of=1,最终8bit位结果为0111 1111;而0111 1111表示的是127，逻辑上127这个结果明显是错误的；可对于计算机运算结果里这8位保存的二进制真的是没有意义的么？当然不是。
     2、如果我们考虑的是16bit位的运算，则不产生溢出，of=0,最终16bit位结果为1111 1111 0111 1111，可以看出其低8位的结果和上述相一致。
     也就是说，对于情况1来说，因为溢出了，真实的值并不能只通过这8位来表示，但这8位保存的又是真实值的一部分组成。
     对于上面的证明过程也是应用了这一点，对于8bit位的有符号数运算，其8位溢出则必然可以用16位补码表示，而这8位又是16位补码的低8位。
*je\jne\jb\jnb\ja\jna
*串传送指令
(1)movsb
源：byte ptr ds:[si]&mdash;&mdash;>目的：byte ptr es:[di]
依据df值，使得si/di递增/减1。
(2)movsw
源：word ptr ds:[si]&mdash;&mdash;>目的：word ptr es:[di]
依据df值，使得si/di递增/减2。      
(3) rep
一般和串传送指令搭配使用，比如：
rep movsb,相当于：
s: movsb
    loop s
(4) cld:将df位置0；std：将df位置1.
(5)pushf:将标志寄存器压栈；popf:取栈内数据存入标志寄存器中

检测点11.1

写出下面每条指令执行后，ZF,PF,SF标志位的值

sub al,al         ZF=1,PF=1,SF=0

mov al,1         ZF=0,PF=0,SF=0　　

push ax         ZF=0,PF=0,SF=0

pop bx          ZF=0,PF=0,SF=0

add al,bl         ZF=0,PF=0,SF=0

检测点11.2

写出下面每条指令执行后，ZF,PF,SF,CF,OF标志位的值

sub al,al　　　　CF=0;OF=0;SF=0;ZF=1;PF=1

mov al,10H　　　　CF=0;OF=0;SF=0;ZF=1;PF=1      ;mov不影响标志位

add al,90h　　　　CF=0;OF=0;SF=1;ZF=0;PF=1

mov al,80h　　　　CF=0;OF=0;SF=1;ZF=0;PF=1

add al,80h　　　　CF=1;OF=1;SF=0;ZF=1;PF=1

mov al,0fch　　　　CF=1;OF=1;SF=0;ZF=1;PF=1

add al,05h　　　　CF=1;OF=0;SF=0;ZF=0;PF=0

mov al,7dh　　　　CF=1;OF=0;SF=0;ZF=0;PF=0

add al,0bh　　　　CF=0;OF=1;SF=1;ZF=0;PF=1

 

检测点11.3

（1）补全程序，统计f000:0处32个字节中，大小在[32,128]数据的个数

mov ax,0f000h

mov ds,ax

mov bx,0

mov dx,0

mov cx,32

s:mov al,[bx]

cmp al,32

jb s0

cmp al,128

ja s0

inc dx

s0:inc bx

loop s