計(jì)算機(jī)組織與結(jié)構(gòu)第2章

1、 第2章 指令系統(tǒng)與尋址方式 2.1 指令的基本格式指令的基本格式 本節(jié)主要介紹指令的格式以及與指令相關(guān)的基本概念。 下圖給出了計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)中每條指令的一般格式。其中OP表示操作碼，Di表示操作數(shù)。一個(gè)符號(hào)“”表示一個(gè)機(jī)器位或二進(jìn)制位。1. 指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合（沒(méi)有的需編程實(shí)現(xiàn)）。2. 等長(zhǎng)指令系統(tǒng)與不等長(zhǎng)指令系統(tǒng) 等長(zhǎng)指令系統(tǒng)指所有的指令定為相同的長(zhǎng)度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可簡(jiǎn)化譯碼。 不等長(zhǎng)指令系統(tǒng)，在讀取可變長(zhǎng)指令時(shí)，PC計(jì)數(shù)器在每次取指令后必根據(jù)指令的長(zhǎng)度進(jìn)行更新，速度慢，但這種指令格式可以構(gòu)成功能較強(qiáng)的指令。3. 操作碼的長(zhǎng)度：無(wú)論是 ，其操作碼的長(zhǎng)度都是可以固定長(zhǎng)度或

2、改變 長(zhǎng)度的。4. 字長(zhǎng)：處理機(jī)的運(yùn)算器一次能夠完成的二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算的位數(shù)。如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指令字長(zhǎng)度與計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)相等，那么不僅可以簡(jiǎn)化機(jī)器的讀寫(xiě)操作，而且可以提高機(jī)器的運(yùn)算速度。固定長(zhǎng)指令可變長(zhǎng)指令匹配字長(zhǎng)簡(jiǎn)化讀寫(xiě)，提高速度指令字長(zhǎng)度單字指令字長(zhǎng)指令字長(zhǎng)度一次訪存2指令字長(zhǎng)度倍字長(zhǎng)雙字長(zhǎng)指令二次訪存指令字長(zhǎng)度多倍字長(zhǎng)多字長(zhǎng)指令多次訪存（但這種方式可以提供足夠多的操作數(shù)地址形式，有助于增強(qiáng)指令的功能） 指令系統(tǒng)中的指令是指機(jī)器指令。由于機(jī)器指令與匯編語(yǔ)言的指令是一一對(duì)應(yīng)的，所以可以借助匯編語(yǔ)言的相應(yīng)環(huán)境了解計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的初步知識(shí)。在Windows操作系統(tǒng)桌面，點(diǎn)擊“開(kāi)始”然后選擇“運(yùn)行”

3、，接下來(lái)按下述操作： cmd DEBUG.EXE 下圖是執(zhí)行DEBUG.EXE 命令后進(jìn)入?yún)R編編輯環(huán)境時(shí)的操作示意圖。 在匯編編輯環(huán)境下，常用的操作命令有：R：寄存器的查找、修改命令U：反匯編命令A(yù)：輸入代碼命令D：顯示內(nèi)存命令E：修改內(nèi)存命令Q：退出DEBUG編輯環(huán)境的命令EXIT：退出Windows命令環(huán)境，轉(zhuǎn)入Windows桌面環(huán)境。2.2 尋址方式尋址方式2.2.1 基本概念術(shù)語(yǔ) 本節(jié)主要介紹與尋址方式有關(guān)的一些基本概念和術(shù)語(yǔ)。1.尋址方式：指令中用于說(shuō)明操作數(shù)所在物理地址的方法。2.邏輯地址：程序員編程時(shí)所使用的空間地址。3. 物理地址：程序在內(nèi)存的實(shí)際地址。4. 實(shí)存、主存、內(nèi)存：

4、程序執(zhí)行時(shí)所在的程序空間。（本章舉例圴以1MB內(nèi)存為例，B表示字節(jié)，即byte之意）。5. 虛存、輔存、外存：程序長(zhǎng)期存儲(chǔ)的不依賴(lài)是否帶電而存在的空間。6. 程序裝入時(shí)的兩種定位技術(shù)： 靜態(tài)再定位：程序裝入主存時(shí)，用軟件的方法直接修改邏輯地址生成相應(yīng)的物理地址。 動(dòng)態(tài)再定位：只記住基地址a，不作任何修改便裝入主存，在具體執(zhí)行時(shí)判斷是加a或不加a。 下圖是不同用戶的程序在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的定位過(guò)程示意圖。不妨假設(shè)在上圖中的A道程序其大致的邏輯地址空間示意圖如下圖。 通過(guò)上圖與該圖觀察發(fā)現(xiàn)，在上圖中的A用戶程序中的加法指令所表示的加地址g指令以及要轉(zhuǎn)移到地址s指令，改圖中加的不是g地址中內(nèi)容，轉(zhuǎn)移地址

5、也不是地址s，所以產(chǎn)生了錯(cuò)誤。因?yàn)檫壿嫷刂穏、s在程序被裝入內(nèi)存后已經(jīng)變成絕對(duì)物理地址a+g和a+s，但這一轉(zhuǎn)變并沒(méi)有在程序執(zhí)行過(guò)程中被很好地認(rèn)知到，所以產(chǎn)生錯(cuò)誤。 為了克服類(lèi)似的錯(cuò)誤現(xiàn)象，人們通過(guò)讓計(jì)算機(jī)記住每道程序在內(nèi)存的起始地址，例如基地址a和基地址b，并結(jié)合不同的尋址方式，對(duì)上述錯(cuò)誤現(xiàn)象進(jìn)行了有效的糾正。方法是： 這種通過(guò)加基址的方法就叫程序的靜態(tài)再定位技術(shù)。它雖然避免了程序?qū)ぶ愤^(guò)程中產(chǎn)生的地址錯(cuò)現(xiàn)象，但它也存在著一定的不足，如：由于自身的失誤可能會(huì)破壞其他程序的正常執(zhí)行；也妨礙了程序的可再入性；難以找到故障點(diǎn)。基于上述原因，后來(lái)又有了效率較高的動(dòng)態(tài)再定位技術(shù)，如下圖所示。 2.2.2

6、 有效地址EA與段超越 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元的物理地址=段地址16+在該段的偏移地址（EA）。 段地址：要求從0號(hào)地址開(kāi)始，每16個(gè)字節(jié)為一個(gè)小段，每個(gè)小段的前4位十六進(jìn)制的地址是段地址。 以1M內(nèi)存、16位字長(zhǎng)的機(jī)器為例加以說(shuō)明。1MB內(nèi)存空間示意圖如下圖所示。 1MB=1024KB= 10241024B= 210210=220B 所以，應(yīng)該有20根地址總線。 例如如果一個(gè)地址空間有四根地址總線，那么它可以有多少個(gè)不同的地址空間？顯然共有16個(gè)不同的地址空間，即從0000，0001,0002,0003,0004,0005，一直到1111這16個(gè)不同的物理地址。 由于16個(gè)字節(jié)為一個(gè)小段，那么在1

7、M個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間中共有個(gè)小段，也說(shuō)明共有641024個(gè)不同的段地址。K642221621642020 為什么要分段？因?yàn)樽珠L(zhǎng)是16位的，且處理器內(nèi)部的寄存器等也都是16位的，那么指令也好，數(shù)據(jù)也好，或堆棧等，他們的地址都要通過(guò)這種分段技術(shù)加以尋址。所以，借助這樣的硬件條件，以某一地址為基準(zhǔn)，向上或向下只能尋址各64KB的大小空間，這與系統(tǒng)本身具有的1MB空間的能力不相符合（1MB64KB16）。所以，為了尋址整個(gè)1MB的內(nèi)存空間，提出了地址分段技術(shù)。段地址的確定有個(gè)默認(rèn)約定：由有效地址規(guī)定的基地址寄存器來(lái)確定段寄存器。 BX，BP，SI，DI例如： BPSSDS其余當(dāng)然串處理指令有其特殊的規(guī)

8、定 通常存放段地址的寄存器有四個(gè)：CS ， DS， SS 和 ES 存放代碼，存放數(shù)據(jù)，存放堆棧，存放串?dāng)?shù)據(jù) 當(dāng)然這種默認(rèn)可以被打破，這就是段超越。 例如： MOV AL, 2000 MOV AL, ES:2000 下表給出了段地址與段超越情況的默認(rèn)約定。 2.2.3 與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式 尋址方式所尋找的不僅可以是指令的地址也可以是操作數(shù)的地址。本節(jié)介紹與尋找操作數(shù)有關(guān)的尋址方式，稱(chēng)之為與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式。與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式可以分成七種，在介紹七種尋址方式之前，有必要先了解操作數(shù)的基本屬性。 如果操作數(shù)就在指令中，那么這樣的操作數(shù)可以稱(chēng)之為立即數(shù)操作數(shù)。如果操作數(shù)放在寄存器中，那么這樣的

9、操作數(shù)可以稱(chēng)之為寄存器操作數(shù)。如果操作數(shù)是在存儲(chǔ)器中的，那么這樣的操作數(shù)就叫存儲(chǔ)器操作數(shù)。由于存在三種不同屬性的操作數(shù)，那么根據(jù)七種與數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式的特點(diǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)七種尋址方式中的前兩種尋址方式所尋找的操作數(shù)的屬性一個(gè)屬于立即數(shù)操作數(shù)，一個(gè)屬于寄存器操作數(shù)，其它的五種都屬于存儲(chǔ)器操作數(shù)。 1. 立即尋址： 這種尋址方式表示的操作數(shù)都是常數(shù)，有8位或16位兩種，且只能用于源操作數(shù)的尋址方式中。 立即尋址的含義：當(dāng)指令取出后，指令所需要的操作數(shù)就同時(shí)得到了。例如： MOV AL, 23H MOV AX, 1234H MOV BL, count ;count是通過(guò)EQU等偽指令定義過(guò)的常量標(biāo)

10、識(shí)符 下圖是立即尋址示意圖。2.寄存器尋址： 操作數(shù)就存放在某個(gè)寄存器中，是哪個(gè)寄存器？則由指令指明。其尋址方式如下圖所示。例如： MOV AX, BX MOV BX, AX MOV AL, BH MOV AL, 23H MOV BL, 23 MOV AL, BL 3.直接尋址 這種尋址方式給出的是操作數(shù)所在內(nèi)存單元的有效地址，即EA。其尋址方式如下圖所示。例21： MOV AX, 2000H，指令執(zhí)行前，若DS=3000H，AX7835H，（32000H）50H，（32001H）30H 則物理地址=DS16+EA =3000H16+2000H =32000H 那么指令執(zhí)行后，AX3050H，

11、其余不發(fā)生變化。其邏輯操作形式如下圖所示。 例22 count1 DB 2 count2 DW 2 count2 EQU 2則： MOV BL, count1 不加方括號(hào)是立即尋址，加括號(hào)則直接尋址 MOV BX, count2 與上述相同 MOV BL, count3 立即尋址可以段超越： MOV AX, ES:2000H MOV AX, SS:2000H4.寄存器間接尋址： 操作數(shù)的有效地址在基址寄存器BX、BP中或變址寄存器SI、DI中。其尋址方式如下圖所示。物理地址=DS16+DISIBX=SS16+BP 例23： MOV AX, BX ；注意：沒(méi)方括號(hào)時(shí)，尋址方式與運(yùn)算結(jié)果不一樣若執(zhí)

12、行指令前： DS=2000H，BX=1000H，物理地址=21000H AX=8040H (21000H)=A0H (21001H)=50H 執(zhí)行后： AX=50A0H， 其余不變例24 ： MOV AX, CX MOV BX, AX 是否正確？錯(cuò)誤，因?yàn)檫@二個(gè)寄存器是不可以間接尋址的。 5.寄存器相對(duì)尋址也叫直接變址尋址。其尋址方式如下圖所示。816BXBPEASIDI位小偏移量位 其中8位或16位的小偏移量是補(bǔ)碼表示的有符號(hào)數(shù)，當(dāng)為8位時(shí)，與前面寄存器內(nèi)容而相加時(shí)，要進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展，否則會(huì)出錯(cuò)。 81616BXDSSIDI位物理地址小偏移量位81616SSBP位小偏移量位例25： MOV A

13、X, countSI 或 MOV AX, SI+count 其中， count為符號(hào)地址?？蛇M(jìn)行表格處理，表格的首地址可設(shè)為count，利用修改基地址或變址寄存器的內(nèi)容對(duì)表格的某些項(xiàng)逐一操作。假設(shè)在指令執(zhí)行前，DS=3000H，SI=2000H，count=8000H，AX=5678H，那么指令執(zhí)行結(jié)束后，AX=1234H，其余不變。其過(guò)程如下圖所示。 6. 基址變址尋址方式 有效地址來(lái)自于二個(gè)不同的寄存器，一個(gè)是基址寄存器，另一個(gè)是變址寄存器。基址寄存器是指：BX或BP，變址寄存器是指SI或DI。即： DISIBXEA或 DISIBPEA，其它組合錯(cuò)誤?？梢哉f(shuō)有效地址EA由二部分構(gòu)成，一部分

14、是EA ，一部分是EA 。S 16SIDBXDI物理地址S 16SISBPDI物理地址其尋址方式如下圖所示。 7. 相對(duì)基址變址尋址： 在基址變址的基礎(chǔ)上加8位或16位小的偏移量。其中8位或16位小偏移量仍然是補(bǔ)碼表示的有符號(hào)數(shù)，具有正、負(fù)性。 例： MOV AX, MASK BXSI MOV AX, MASK BX+SI MOV AX, MASK+BX+SI 這三條指令的源操作數(shù)的尋址方式都是相對(duì)基址變址尋址。其中符號(hào)MASK就是所提到的8位或16位小偏移量，如下圖所示。 有效地址是16位的，如果在相加過(guò)程中，超出了16所能承載的內(nèi)容，則自動(dòng)丟掉高位所產(chǎn)生的進(jìn)位。 例如，如果 BX=8000

15、H SI=7000H MASK=2500H 則 EA=8000H+7000H+2500H=1500H 思考：若MASK=D8H呢？所生成的有效地址是多少？應(yīng)該是EFD8H。2.2.4 與轉(zhuǎn)移指令的偏移地址有關(guān)的尋址方式 與轉(zhuǎn)移指令有關(guān)的尋址方式可以分成四類(lèi)。分別是段內(nèi)直接尋址、段內(nèi)間接尋址、段間直接尋址與段間間接尋址。1. 段內(nèi)直接尋址 一頁(yè)內(nèi)的跳轉(zhuǎn)在內(nèi)存中的指令格式如下圖（左）所示。其有效地址的生成過(guò)程如下圖（右）所示。例26： JMP short OUEST，其指令執(zhí)行過(guò)程中跳轉(zhuǎn)的方向示例如下圖。 X補(bǔ)=D8H =11011000B X=-00101000 =-(25+23) =-40 X

16、是負(fù)的，表明向回跳，即向小地址的方向跳。EA=IP當(dāng)+DISP的符號(hào)擴(kuò)展 =2198H+FFD8H =2170H -40=-28H 2198H=-40=2198H- 28H=2170H 如果是16位的近跳轉(zhuǎn)，內(nèi)存指令示意圖及有效地址生成過(guò)程如下圖所示。 有效地址EA=IP當(dāng)+DISP16 近跳轉(zhuǎn)指令所跳轉(zhuǎn)的距離比短跳轉(zhuǎn)指令所實(shí)現(xiàn)的跳轉(zhuǎn)距離大。 例如下面這段程序表明，采用8位的跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)的相對(duì)距離是-128到+127之間的位移量。但如果把指令JMP SHORT改成JMP NEAR PTR，那么跳轉(zhuǎn)的相對(duì)距離為-32768到+32767之間。 但是如果跳轉(zhuǎn)距離超過(guò)64KB，那么就需用段間轉(zhuǎn)移指

17、令，我們這里講的段內(nèi)轉(zhuǎn)移指令無(wú)法實(shí)現(xiàn)超過(guò)64KB距離的跳轉(zhuǎn)。優(yōu)點(diǎn)：這種尋址方式具有再定位的特點(diǎn)。即這段程序無(wú)論是放在偏移量是2000H還是4000H的位置都不會(huì)出錯(cuò)，都能保證程序的正常執(zhí)行。 通常情況下：shortNEARPTR條件轉(zhuǎn)移指令：子程序調(diào)用：無(wú)條件轉(zhuǎn)移：上述條件均可 2. 段內(nèi)間接尋址：有效地址EA存儲(chǔ)在16位寄存器中或兩個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)單元中。例如 JMP BXBXPTRWORDJMPBXJMP其中WORD PTR可省略 先來(lái)觀察有效地址在16位的寄存器中的情況。假設(shè)指令執(zhí)行前：BX=2652H，IP=2100H，那么指令執(zhí)行后：BX=2652H，IP=2652H。再觀察有效地址在存

18、儲(chǔ)單元里存放的情況。 例6： JMP TABLEBX，假設(shè)指令執(zhí)行前，各個(gè)相應(yīng)的信息為： DS=3000H BX=2150H TABLE=2060H物理地址=DS16+TABLE+BX =341B0H (341B0H)=7AH (341B1H)=30H CS=4000H IP=2100H 那么指令執(zhí)行后，IP=307AH，其它均不變。其過(guò)程示意圖如右圖所示。 3. 段間直接尋址：在轉(zhuǎn)移指令中給出新指令的IP值和新指令的CS值。格式：JMP FAR PTR 符號(hào)地址；其中FAR PTR不可省略段間直接尋址是5字節(jié)指令，其在內(nèi)存的表現(xiàn)形式如下圖所示。 例7：JMP FAR PTR NEXTPOIN

19、T例7的指令執(zhí)行過(guò)程示意圖如圖下圖所示。4.段間間接尋址：用兩個(gè)相繼的字存儲(chǔ)單元（4個(gè)字節(jié)）存放新的IP值和CS值。格式：JMP DWORD PTR BX ；BX只能采用存儲(chǔ)器操作數(shù)尋址方式 JMP DWORD PTR BX ；尋址方式錯(cuò)誤 例8：JMP DWORD PTR INTER+BX假設(shè)指令執(zhí)行前：DS=3000HBX=1200HINTER=0020H物理地址=DS16+1200H+0020H=31220H(31220H)=40H(31221H)=01H(31222H)=00H(31223H)=10H CS=0000H IP=1000H 那么根據(jù)指令功能，指令執(zhí)行后：CS=1000H；

20、IP=0140H。例8的指令執(zhí)行過(guò)程如下圖所示。 2.3 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)內(nèi)部的指令系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)硬件的最底層可以支持高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的機(jī)器語(yǔ)言指令所組成的指令集。由于匯編語(yǔ)言的指令（不包括偽指令）與機(jī)器語(yǔ)言的指令存在著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，為方便介紹，在此以匯編語(yǔ)言為例介紹機(jī)器的指令系統(tǒng)?？梢园阎噶钕到y(tǒng)按功能分成七大類(lèi)。 2.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令 由于指令系統(tǒng)的各指令在執(zhí)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)用到寄存器，所以在下圖中給出了8086/8088CPU內(nèi)部的可編程寄存器組的結(jié)構(gòu)圖，便于了解與掌握這些常用的寄存器。 1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令(1)格式：MOV DST, SRC；B/W不影響標(biāo)志位，允許段超越

21、MOV指令的目的操作數(shù)與源操作數(shù)在尋址方式中的所有規(guī)定與約束條件在下圖中給出了形象的說(shuō)明。必須是字。必須是字。寄存器之間傳送要求必需等長(zhǎng)。要求二個(gè)操作數(shù)之間類(lèi)型應(yīng)相互匹配。8位16位可以。 16位8位不可以。內(nèi)存是2000H時(shí)，具有二義性，但11221234BUFDBHBUFDWH沒(méi)有二義性。 MOV BX, 05； MOV word PTR BX, 05 MOV Byte PTR BX, 05 MOV BL, 05 MOV BYTE PTR BL, 05 MOV BX, 05H MOV BX, 0805H （2）堆棧操作類(lèi)指令 PUSH指令的執(zhí)行示意圖如下圖所示。 例210：PUSH 200

22、0H; PUSH 2000H; 但壓入的是DS：2000H上的字內(nèi)容，而非2000H例211：PUSH BETABXSI 且 DS=2000H BX=2100H SI=2520H BETA=F4H EA=BX+SI+BETA =2100H+2520H+0FFF4H =4614H（產(chǎn)生的進(jìn)位自動(dòng)丟掉） 則：物理地址=DS16+EA =20000H+4614H =24614H 根據(jù)具體的數(shù)值信息，例10的執(zhí)行過(guò)程與結(jié)果示意圖如下圖所示例212： POP CS POP CS：BXSI POP SP ；但很少這么做，原因如下圖所示。 下面的兩條指令都是正確的，但由于尋址方式不同，所以指令執(zhí)行后的結(jié)果也

23、是不同的。 （3）交換指令例213：XCHG AX，DS XCHG AX，BX XCHG AX，BX XCHG DX，BPSi 2.換碼指令格式：操作：例214：求數(shù)字0，1，29，A，BF中的任何一位十六進(jìn)制數(shù)所對(duì)應(yīng)的七段數(shù)碼管代碼。這里不防假設(shè)求字符A的七段數(shù)碼管的代碼是多少？設(shè)七段數(shù)碼管所采用的七個(gè)控制位分別用字母a到g表示，且存在于一個(gè)字節(jié)中，對(duì)應(yīng)于該字節(jié)的第0到第6位，由于第7位不用，所以定義該位恒為0，如下圖所示。 根據(jù)0亮1滅的原則，在內(nèi)存中存放的一位十六進(jìn)制的數(shù)0到F所對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管編碼如下圖所示。 假設(shè)指令執(zhí)行前：AL=0AH，BX=0200H，DS=4000H，則指令XLAT

24、執(zhí)行后：AL=08H，而08H正是字母A所對(duì)應(yīng)的七段數(shù)碼編碼。為此，該條指令正確完成了十六進(jìn)制數(shù)“A”到它的七段數(shù)碼管編碼的轉(zhuǎn)換。 3. 地址傳送類(lèi)指令（1）操作：REGEASRC例215： LEA BX，VABLE LEA DS，VABLE LEA DX，BX LEA SP，BX MOV SP，BX LEA DS，BETABX；傳的是有效地址，若想傳地址中 的內(nèi)容應(yīng)采的指令是MOV DX，BETABX（2） 例217：LDS BX，ADDRSI假設(shè)指令執(zhí)行前：DS=2000H (21020H)=80H SI=1000H (21021H)=10H ADDR=0020H (21022H)=00H

25、 物理地址=21020H (21023H)=40H BX=6D50H 那么指令執(zhí)行前、后的內(nèi)存及各寄存器的狀態(tài)如下圖所示。 (3)例17：LES DI，BX4標(biāo)志寄存器傳送類(lèi)指令（1） 16位PSW狀態(tài)寄存器中各位含義如下圖所示，該條命令的含義是將PSW的低8位信息傳送給AH寄存器。（2）SAHF ；B (不影響條件碼)操作：PSW的低位字節(jié) AH 恢復(fù)S、Z、A、P、C的原來(lái)數(shù)值指令執(zhí)行前、后的內(nèi)存狀態(tài)示意圖如右圖所示。 （4）POPF ；W 影響全部條件碼2.3.2算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令1.加減運(yùn)算類(lèi)指令CFOF同一種數(shù)據(jù)類(lèi)型加減運(yùn)算指令規(guī)定，它們適用于有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算，但要有兩個(gè)前提無(wú)：用

26、不同的方法檢測(cè)溢出有：無(wú)符號(hào)數(shù)表示范圍如下： 8位：0255 00FFH 16位：065535 0000FFFFH有符號(hào)數(shù)表示范圍為： 8位：-128，-127-1，0，1，02H+127 80H，81H，F(xiàn)FH ，00，01H，02H，7FH 16位：-32768，-32767，-1，0，+1，+32767 8000H ，8001H，F(xiàn)FFFH，0，0001H ，7FFFH 例219：MOV AL，0FFH MOV BL，01H ADD AL，BL 它們的二進(jìn)制運(yùn)算過(guò)程：11111111+00000001100000000CF=1 OF=0把它們看成無(wú)符號(hào)數(shù)：運(yùn)算結(jié)果出錯(cuò)，所以，也代表結(jié)果有

27、溢出。有它們看成有符號(hào)數(shù)：運(yùn)算結(jié)果正確，所以，也代表結(jié)果無(wú)溢出。如果是單操作數(shù)，不允許是立即數(shù)和段寄存器。如果是雙操作數(shù)，則其表現(xiàn)形式為：加、減運(yùn)算指令的總體規(guī)則：有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)都采用同一套加、減運(yùn)算指令。指令影響標(biāo)志位（但分ADD、ADC和CMP等的不同影響）。無(wú)符號(hào)數(shù)的溢出用CF=1進(jìn)行判斷，溢出并不算錯(cuò)。有符號(hào)數(shù)的溢出用OF=1進(jìn)行判斷，溢出算錯(cuò)。（1）加法指令 加法指令共有三條，分別是加法指令A(yù)DD、帶進(jìn)位的加法指令A(yù)DC和加1指令I(lǐng)NC。操作：DST(DST)+(SRC)例220：ADD WORD PTR BX， 9F76H 假設(shè)指令執(zhí)行前：DS=2000H BX=3000H （

28、23000H）=88H （23001H）=A9HA988H + 9F76H 148FEH23000H =FEH 23001H =48H則：指令執(zhí)行后：（） （）CF=1OF=1SF=0PF=0AF=0ZF=0條件碼狀態(tài)如下：主要用于進(jìn)行多字節(jié)（多字）運(yùn)算例221：INC 0DH； X INC AL； INC DS；X INC BX； INC BYTE PTR BX+DI+2；，其中BYTE PTR不可省略 -22256 MOV AL 00HLABLEINCAL JC NEXT JMP LABLENEXT HLT例2：該段程序用于循環(huán)次，對(duì)否？，： ：答：錯(cuò)誤，因?yàn)镮NC指令不影響CF標(biāo)志位，所

29、以，該段程序會(huì)產(chǎn)生死循環(huán)。(2) 減法指令 減法指令共有五條，分別是減法指令SUB、帶借位的減法指令SBB、減1指令DEC、求相反數(shù)指令NEG和比較指令CMP。例2-24：DEC AX DEC CL DEC WORD PTR SI NEG OPR；B/W，影響6個(gè)條件碼，其余規(guī)定同INC 特點(diǎn)：只有對(duì)0求補(bǔ)，CF=0，其余CF1。求補(bǔ)為變反+1，所以對(duì)-128和-32768求補(bǔ)后，其值不會(huì)發(fā)生變化。但此時(shí)OF的值為1了。 0- 128 =+128+127OF=1（） OPR1OPR實(shí)質(zhì)：求相反數(shù)可以通過(guò)將變反加 求的相反數(shù)。操作：（OPR1）（OPR2）關(guān)于比較指令需要注意：如果是無(wú)符號(hào)數(shù)，只

30、要CF=0，OPR1OPR2 CF=1，OPR1 OPR2，如果是相等，再加上ZF=1的判斷就可以了。如果是有符號(hào)數(shù)，只要：例227：OPR1=BFH=（-65） ，（OPR1）（OPR2）=-65（+85）=150 OPR2=55H=(+85) BFH55H 6AH 6AHOF=1SF=06AHOFSF=1ABBFH 55H由于兩個(gè)負(fù)數(shù)求和，結(jié)果為正數(shù)（），顯然，又因（是正數(shù)），所以，所以（有符號(hào)數(shù)）。但做為無(wú)符號(hào)數(shù)時(shí)，即。2乘、除指令1）乘法指令A(yù)H=00MUL CF=OF=10DX=0CFOF兩字節(jié)相乘的積，若，否則：兩個(gè)字相乘的積，若CF=OF=0IMULCF=OF=1如果乘積的高一半

31、是低一半的符號(hào)擴(kuò)展，則，否則例228：MUL BX； MUL 23H； MUL BX；例229：MUL BL 設(shè)AL=B4H， BL=11H例230：IMUL BL 設(shè)AL=B4H，BL=11H2)除法指令（對(duì)全部標(biāo)志位影響不定）DIV與IDIV指令的注意事項(xiàng)：IDIV32 16-32768+327670OF=1 168-128+127對(duì)指令，當(dāng)商的范圍越界時(shí)，即后的商時(shí)，產(chǎn)生 號(hào)中斷，而非使?；蚝蟮纳虒?duì)有符號(hào)數(shù)相除，被除數(shù)或除數(shù)為負(fù)時(shí)，先將它們求補(bǔ)，變成無(wú)符號(hào)數(shù)，再除。 商的符號(hào)取決于被除數(shù)和除數(shù)二者。再根據(jù)結(jié)果的正負(fù)性情況決定是否再求補(bǔ)。AH0OF=1 DX而對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)，字節(jié)運(yùn)算時(shí)，除之

32、前，一定小于除數(shù)否則產(chǎn)生 號(hào)中斷，而非。字運(yùn)算時(shí)，除之前，一定小于除數(shù)該指令的二進(jìn)制相除的過(guò)程為：例232：若AX=0400H，BL=B4H，求IDIV BL？解：根據(jù)運(yùn)算規(guī)則，先將為負(fù)數(shù)的BL求補(bǔ)，|BL|=4CH。由于AX本身為正，所以可以將這兩者進(jìn)行二進(jìn)制運(yùn)算，過(guò)程如下： 然后再考慮是否需要為商及余數(shù)繼續(xù)求補(bǔ)。因?yàn)楸怀龜?shù)為正、除數(shù)為負(fù)，所以商為負(fù)，故需對(duì)絕對(duì)值商|AL|AL|=0DHAL=F3H求補(bǔ)，求補(bǔ)后得因?yàn)橛鄶?shù)的符號(hào)同被除數(shù)，所以余數(shù)AH=(100100)2=24H。3十進(jìn)制調(diào)整指令BCD49587dBCD9587H48421BCD84BCD410010101ASCII9587d1

33、000400110111XXXXXXXXXXXXXXXX壓縮碼：用 位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。 的壓縮碼為。低 位為碼非壓縮碼：用 位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，高 位無(wú)意義碼：位二進(jìn)制表示一位十進(jìn)制數(shù)也等同于數(shù)字的碼高 位都是 調(diào)整的原理和思想：十進(jìn)制的調(diào)整指令會(huì)根據(jù)CF（多字節(jié)）或AF的值，以及4位二進(jìn)制數(shù)碼是否大于9來(lái)決定是滯加6調(diào)整。舉例說(shuō)明：8+7=15舉例說(shuō)明：9+9=181）壓縮的BCD碼調(diào)整指令（1）加法的十進(jìn)制調(diào)整 格式：DAA ；B，除OF外，其他5個(gè)受影響，前提是先執(zhí)行ADD或ADC，和放在AL中。調(diào)整方法：a.如AF=1，或AL中低4位是16進(jìn)制AF，則AL的內(nèi)容加06

34、H，置AF=1。b.如果CF=1，或AL高4位是16進(jìn)制AF，則AL中內(nèi)容加60H，置CF=1。被調(diào)整的8位二進(jìn)制數(shù)是通過(guò)一條DAA指令一次性調(diào)整的，而不是用一次DAA只調(diào)整4位。（2）減法調(diào)整指令 格式：DAS；B 除OF外，影響其余5個(gè)條件碼，前提是用SUB或SBB指令，差放在AL中。調(diào)整方法：a.如AF=1，或AL中低位4位是一個(gè)十六進(jìn)制AF，則AL中內(nèi)容減06H，置AF=1。b.如CF=1，或AL中高位4位是一個(gè)十六進(jìn)制AF，則AL中內(nèi)容減60H，置CF=1。 2）非壓縮的BCD碼的調(diào)整指令（1）加法ASCII碼調(diào)整指令 格式：AAA；B，只影響CF，OF，前提同DAA指令。例234：

35、已知AX=0535H，BL=39H，求下列兩條指令執(zhí)行結(jié)束后，AX中的值是多少？ADD AL，BL；AAA；分析：ADD指令執(zhí)行完后，AX=056EH，執(zhí)行完AAA指令后，AX=0604H，順利完成了兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)55與9的求和運(yùn)算。 （2）減法的ASCII碼調(diào)整指令格式：AAS；B，只影響CF、OF，前提同DAS。2.3.3 邏輯運(yùn)算和移位指令 邏輯運(yùn)算指令是按位進(jìn)行的，可以是8位或16位的數(shù)據(jù)，操作數(shù)時(shí)不能用段寄存器和立即數(shù)。1邏輯運(yùn)算指令MOVAX0SUBAXAXANDAX0XORAXAX，將累加器清零的四種方法：， 例235：實(shí)現(xiàn)AL中的最低位如果為1，則轉(zhuǎn)移到LABLE處。 TEST

36、AL，01H JNZ LABEL LABEL：2移位指令1）非循環(huán)移位 2)循環(huán)移位循環(huán)移位指令共有四條，它們都只影響CF、OF標(biāo)志位。 2.3.4 串操作指令1與REP前綴相配合工作的MOVS，STDS，LODS指令1MOVSDSTSRCB/WMOVSBMOVSW（ ），；例237： 執(zhí)行串操作命令的幾個(gè)前提：DS、ES置好初值SI、DI置好初值CX存放好循環(huán)次數(shù)置好方向標(biāo)志DF但REP前綴指令在使用過(guò)程中有其局限性，它只能照搬照套，不方便在執(zhí)行過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的種類(lèi)修改或改變等操作。 2與REPZ/REPE和REPNZ/REPNE聯(lián)合工作的CMPS和SCAS指令（1）串比較指令，影響6個(gè)條件

37、碼CMPS SRCDSTB/WSI -DISI 1DI 1CMPSBSI -DISI+2DI2CMPSW，；（） （）， ，只做差值計(jì)算，不保留結(jié)果（） （），（2）串掃描指令，影響6個(gè)條件碼SCASDSTB/WAL -DIDI 1SCASBAX -DIDI2SCASW；（）（），只做差值計(jì)算，不保留結(jié)果（）（），步驟同上，只將ZF=0改成ZF=1就可以了。注意指令執(zhí)行完后指針的變化。例239：（詳見(jiàn)P64）REPE CMPSB 假設(shè)CX=10 例240：要從一串字符中找一指定字符，可以將要尋找字符的ASCII碼存于AL中，然后采用 下述指令序列即可。 MOV DI，0100H MOV AL，20H MOV CX，10H；串長(zhǎng)度 CLD REPNZ SCASB 2.3.5 輸入輸出類(lèi)指類(lèi)(該類(lèi)指令均不影響條件碼)1直接的輸入、輸出類(lèi)指令1）直接的輸入指令2）直接的輸出指令2間接的輸入、輸出類(lèi)指令1）間接輸入指令 IN AL，DX；B， AL（DX） 2）間接輸出指令OUT DX，AL；B （DX）ALOUT DX，AX；W （DX+1）（DX）