第1章 匯編語言基礎知識

教學重點

第1章是用匯編語言進行程序設

計所需要了解的基本知識。在課

堂上，我們重點掌握幾個內(nèi)容：

/PC機軟硬件系統(tǒng)

/認識匯編語言

,基礎是熟悉寄存器組

,難點是各種尋址方式

non

第1工.?1.1計算機系統(tǒng)概述

硬件（Hardware）

■中央處理單元CPU

■控制器、運算器、寄存器

■存儲器

■主存儲器：RAM和ROM

■輔助存儲器：磁盤、光盤、U盤

■外部設備

■輸入設備和輸出設備

A軟件（Software）

■系統(tǒng)軟件

■應用軟件

第1章微型計算機的系統(tǒng)組成

系統(tǒng)總線

CPU

運算器…；

控制需;

■

‘寄存器:

第1章匯編語言程序員看到的硬件

手■J

■?中央處理單元CPU（Intel80x86）

對匯編語言程序員，最關心其中的寄存器

A存儲器（主存儲器）

呈現(xiàn)給匯編語言程序員的，是存儲器地址

A外部設備（接口電路）

匯編語言程序員看到的是端口（I/O地址）

第1匕■■寄存器(Register)

??寄存器是CPU內(nèi)部的高速存儲單元

＞它們?yōu)樘幚砥魈峁└鞣N操作所需要的數(shù)據(jù)或

地址等信息

＞匯編語言程序采用它們各自的符號名

■16位Intel8086/80286CPU中有

AXBXCXDX

SIDIBPSP

■32位80386/80486/Pentium系歹UCPU中有

EAXEBXECXEDX

ESIEDIEBPESP

第1匕.?存儲器地址（Address）

?存儲器是由大量存儲單元組成，需要用編號

區(qū)別每個單元：編號=地址

＞存儲器地址是存儲器中存儲單元的編號

＞每個存儲單元存放一個字節(jié)量的數(shù)據(jù)

■一個字節(jié)B（Byte）=8個二進制位b（bit）

＞采用十六進制數(shù)來表達地址

■Intel8086具有1兆字節(jié)（1MB）存儲器容量

■存儲器地址表示為：00000H?FFFFFH

■其中大寫H（或小寫h）表示是十六進制數(shù)

第1工■■端口（Port）

l?l/o接口電路由接口寄存器組成，需要用編

號區(qū)別各個寄存器：編號=地址

>I/O地址是接口電路中寄存器的編號

A端口是I/O地址的通俗說法

>系統(tǒng)通過這些端口與外設進行通信

A采用十六進制數(shù)來表達端口

■Intel8086支持64K個8位端口

■I/O地址可以表示為：0000H?FFFFH

第1章計算機的程序設計語言

手■J

■?機器語言(MachineLanguage)

B86400050001

A匯編語言(AssemblyLanguage)

movaxJOO

；取得一個數(shù)據(jù)100(MOV是傳送指令)

addax,256

;實現(xiàn)100+256(ADD是加法指令)

A高級語言(High-levelLanguage)

100+256

E第I"以上匕:符形式表什示么計是匯算編機語指言令‘

■助記符(mnemonic)是便于人們記憶、并能

描述指令功能和指令操作數(shù)的符號

■助記符是表明指令功能的英語單詞或其縮寫

A匯編格式指令以及使用它們編寫程序的規(guī)則

就形成匯編語言(AssemblyLanguage)

A匯編語言程序：用匯編語言書寫的程序

A匯編程序：將匯編語言程序“匯編”成機器

代碼目標模塊的程序

行匯編語言程序與匯編程序是兩個概念

第匯編語言和高級語言的比較-1

A匯編語言與處理器密切相關

X匯編語言程序的通用性、可移植性較差

＞高級語言與具體計算機無關

/高級語言程序是標準化語言，可在多種

計算機上編譯后執(zhí)行

匯編語言：XIWJ級語言：N

士??匯編語言和高級語言的比較-2

A匯編語言功能有限、涉及硬件細節(jié)

\程序編寫比較繁瑣，調(diào)試比較困難

?高級語言提供了強大的功能，不必

關心瑣碎問題

/類似自然語言的語法，易于掌握和應

用

匯編語言：XIWJ級語言：7

第1工上匯編語言和高級語言的比較-3

■7匯編語言本質(zhì)上就是機器語言

/可以直接、有效地控制計算機硬件

/易于產(chǎn)生速度快、容量小的高效率目標

程序

＞高級語言不針對具體計算機系統(tǒng)

\不易直接控制計算機的各種操作

'目標程序比較龐大、運行速度較慢

匯編語言：N高級語言：x

第1匕.?匯編語言的特點

■7匯編語言的優(yōu)點：

■直接控制計算機硬件部件

■編寫“時間”和“空間”兩方面最有效程

A匯編語言的缺點：

■與處理器密切有關

■需要熟悉計算機硬件系統(tǒng)、考慮許多細節(jié)

■編寫繁瑣調(diào)試、維擰、交流和移植困難

匯編語言：？高級語言：？

乙戛小匯編語言和高級語言的混合編程

r匯曝語言的優(yōu)點使得它在程贏計中占有重

要的位置，不可被取代

?匯編語言的缺點使得人們主要采用高級語言

進行程序開發(fā)工作

?有時需要采用高級語言和匯編語言混合編程,

互相取長補短，更好地解決實際問題

混合編程取長補短

第1匕上匯編語言的應用場合

程序要具有較快的執(zhí)行時間，或者只能占用

較小的存儲容量

?程序與計算機硬件密切相關，程序要直接、

有效地控制硬件

A*9匯編語言的作用實在不?。。?/p>

A城有合適的高級語言、或只能米用匯編語言

的時候

?分析具體系統(tǒng)尤其是該系統(tǒng)的低層軟件、加

密解密軟件、分析和防治計算機病毒等等

第1匕.?1.2數(shù)據(jù)表示

跳過

>1.2.1數(shù)缶I]

■二進制數(shù)、十六進制數(shù)

■它們與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

>1.2.2編碼

■BCD碼和ASCH碼的規(guī)律

>1.2.3有符號數(shù)的表示法

■有符號整數(shù)的補碼表示

>1.2.4二進制運算

■二進制的算術運算和邏輯運算

■十進制的加減運算

第1章二進制數(shù)

＞便于計算機存儲及物理實現(xiàn)

?特點：逢二進一，由0和1兩個數(shù)碼組成，基

數(shù)為2,各個位權以2k表示

A二進制數(shù)：

???a1a0?b2???bm

n

anX2+an_1X2n」+…+a[X21+a（）X2°

12m

+b1X2-+b2X2-+...+bmX2'

其中如與非0即1

第十六進制數(shù)

—h—

用于表達二進制數(shù)，相互轉(zhuǎn)換簡單

A基數(shù)16,逢16進位，位權為16與16個數(shù)碼：

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

A,B,C,D,E,F

?十六進制數(shù)：

?n?n-1■■。2,?,bm—

anXl6n+an.iXl6ni+.??+aiXl6i+a0xi60

+b1Xl6-i+b2X16-2+.BB+bmXl6-m

其中5,bj是。?F中的一個數(shù)碼

新匕■■十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二或十六進制數(shù)

演示

整數(shù)部分轉(zhuǎn)換：用除法

■十進制數(shù)整數(shù)部分不斷除以基數(shù)2或16,并記下

余數(shù)，直到商為0為止

■由最后一個余數(shù)起逆向取各個余數(shù)，則為轉(zhuǎn)換

成的二進制和十六進制數(shù)

126=01111110B

126=7EH

第十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二或十六進制數(shù)

K小數(shù)部分轉(zhuǎn)換：用乘法演示

■分別乘以各自的基數(shù)，記錄整數(shù)部分，直到小

數(shù)部分為o為止

0.8125=0.1101

0.8125=0.DH

＞小數(shù)轉(zhuǎn)換會發(fā)生總是無法乘到為0的情況

■可選取一定位數(shù)（精度）

■將產(chǎn)生無法避免的轉(zhuǎn)換誤差

第I工十二或十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

方法：按權展開

?二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

0011.1010B二進制數(shù)用后綴字母B

=1X21+1X2°+1X2-1+0X2-2+1X2-3

=3.625

＞十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

1.2H|十六進制綴字母H

=1X16°+2X16-1

=1.125

BCD石馬(BinaryCodedDecimal)

?二進制編碼的十進制數(shù)

■一個十進制數(shù)位。?9用4位二進制編碼來表示

■常用8421BCD碼：低10個4位二進制編碼表示

■壓縮BCD碼：一個字節(jié)表達兩位BCD碼

■非壓縮BCD碼：一個字節(jié)表達一位BCD碼（低

4位表達數(shù)值，高4位常設置為0）

ABCD碼彳艮直觀

BCD碼:0100100101111000.000101001001

十進制真值：4978.149

CD碼便于輸入輸出，表達數(shù)值準確

第1章ASCII碼（美國標準信息交換碼）

上二進制編碼，有儂個

A不可顯示的控制字符

前32個和最后一個編碼

回車CR：ODH換行LF：OAH響鈴BEL：07H

A可顯示和打印的字符：20H后的94個編碼

■數(shù)碼0?9：30H?39H

■大寫字母A?乙41H?5AH

■小寫字母a?z：61H?7AH

■空格：20H

A擴展ASCH碼：最高D7位為1,表達制表符

第1章真值和機器數(shù)

?真值：現(xiàn)實中真實的數(shù)值

A機器數(shù)：計算機中用0和1數(shù)碼組合表達的數(shù)值

?無符號數(shù)：只表達0和正整數(shù)的定點整數(shù)

A有符號數(shù)：表達負整數(shù)、0和正整數(shù)的定點整數(shù)

■符號位需要占用一個位

■常用機器數(shù)的最高位

■0表示正數(shù)、1表示負數(shù)

?定點數(shù)：固定小數(shù)點的位置表達數(shù)值的機器數(shù)

■定點整數(shù)：將小數(shù)點固定在機器數(shù)的最右側(cè)表達的整數(shù)

■定點小數(shù)：將小數(shù)點固定在機器數(shù)的最左側(cè)表達的小數(shù)

A浮點數(shù)：小數(shù)點浮動表達的實數(shù)

第1章」A補碼

演示

＞有符號整數(shù)在計算機中默認采用補碼

■最高位表示符號：正數(shù)用0,負數(shù)用1

■正數(shù)補碼：直接表示數(shù)值大?。ㄍ瑹o符號數(shù)）

■負數(shù)補碼：將對應正數(shù)補碼取反加1

［105］補碼=01101001B

為什么是補碼：

［」05］補碼=［01101001B］取反+1/.....????...X\

￡1\/\

7

=10010110B+1=10010111\/

A8位二進制補碼表示的數(shù)值范圍：?128?+127

A16位二進制補碼表示的數(shù)值范圍：?215?+2但1

A32位二進制補碼表示的數(shù)值范圍：?231?+231-1

上??負數(shù)求補演示

W'=

?A負數(shù)真值“取反加1”得機器數(shù)補碼

A負數(shù)補碼“取反加1”得到負數(shù)真值

補碼：11100000B

真值：-(［11100000］求反+1)=-(00011111+1)

=-00100000=-25=-32

A負數(shù)求補運算，等效于用帶借位的0作減法

真值：?8,補碼：卜8］補碼=00H?08H=F8H

補碼：11111000,真值：-(00H-F8H)=-08H=-8

用十六進制表達和運算，方便!

第1十六進制數(shù)的加減運算

P二::和十六；;數(shù)之間具有對應關系

■整數(shù)從左向右

■小數(shù)從右向左

■每4個二進制位對應一個十六進制位

00111010B=3AH,F2H=11110010B

＞十六進制數(shù)的加減運算類似十進制

■逢16進位1,借1當16

23D9H+94BEH=B897H

A59FH-62H=42E7H

第1匕.?1.3Intel80x86系列微處理器

4004

第i匕一8086

A16位結構的微處理器：數(shù)據(jù)總線為16位

A主存容量1MB：地址總線為20位

>時鐘頻率5MHz（IBMPC使用4.77MHz）

A準16位微處理器8088：外部數(shù)據(jù)總線為8位

>IBMPC和PC/XT機使用Intel8088CPU

>8086的16位指令系統(tǒng)：Intel80x86基本指令集

>80186/80188的核心是8086/8088,配以支持電路

A80186/80188指令系統(tǒng)比8086指令系統(tǒng)新增了若

干條實用的指令

■涉及堆棧操作、移位指令、輸入輸出指令、過程指令和

邊界檢測及乘法指令

第1匕.?80286

■?16位數(shù)據(jù)總線，24位地址總線(16MB主存)

A實方式(RealMode)

■與8086工作方式一樣

?保護方式(ProtectedMode)

■存儲管理、保護機制和多任務管理的硬件支持

>IBMPC/AT機使用Intel80286CPU

>80286指令系統(tǒng)新增15條保護方式指令

16位Intel80x86CPU：8086/80186/80286

32位Intel80x86CPU(IA-32微處理器)：

80386,80486,Pentium系列

英特爾32位結構：IA?32(IntelArchitecture-32)

第1章80386

>32位結構

■數(shù)據(jù)總線32位，地址總線32位，尋址4GB主存

A虛擬8086方式(Virtual8086Mode)

■保護方式下的8086工作方式

>系統(tǒng)管理方式(SystemManagementMode)

■低功耗節(jié)能狀態(tài)

>80386指令系統(tǒng)全面升級為32位

■兼容原來16位指令系統(tǒng)

■新增有關位操作、條件設置指令以及對控制、

調(diào)試和測試寄存器的傳送指令等

第80486

>80486=80386+80387+8KBCache

>浮點處理單元FPU

■8086/8088：8087

■80286：80287

■80386：80387

＞高速緩沖存儲器Cache

＞復雜指令集計算機CISC融合精簡指令集計算機

RISC的技術特點

＞80486指令系統(tǒng)新增用于多處理器和內(nèi)部Cache操

作的6條指令

第1章Pentium

亡俗工的80586微處理器，奔騰微處理器

A32位結構，連接主存的數(shù)據(jù)總線是64位

?超標量(Superscalar)技術

>Pentium指令系統(tǒng)新增

■一條8字節(jié)比較交換指令

■一條處理器識別指令

■4條系統(tǒng)專用指令

PentiumPro

A原稱P6,中文名稱為“高能奔騰”

A兩個芯片組成

A擴展的超標量技術

A動態(tài)執(zhí)行技術

>PentiumPro新增3條指令

p"■PentiumII

?A多媒體擴展指令(MMX指令)

■MMX(MutliMediaextension)

■整數(shù)運算多媒體指令

■優(yōu)化圖像、音頻、視頻和通信方面的程序進行

■提升微機對多媒體的處理能力

>PentiumMMX（多能奔騰）：MMX指令應

用于Pentium處理器

>PentiumII：MMX指令應用于PentiumPro

■PentiumIII

士數(shù):流SIMD擴展指令(SSE指令)

■SSE(StreamingSIMDExtensions)pentlum#-

■浮點單精度多媒體運算指令

■提高浮點3D數(shù)據(jù)的處理能力。

■SSE指令類似于AMD公司發(fā)布的3DNow!指令

>PentiumIII：SSE指令應用于PentiumII

A單指令多數(shù)據(jù)SIMD

■SingleInstructionMultipleData

■表示一條指令具有同時處理多組數(shù)據(jù)的能力

第1章Pentium4

>NetBurst的微結構(Microarchitecture)

■進一步發(fā)掘指令之間可以同時執(zhí)行的能力

A超線程HT(HyperThreading)

■發(fā)掘程序中的并行性

■一個物理處理器形成兩個邏輯處理器

ASSE2指令

■增強浮點雙精度多媒體運算能力

ASSE3指令

■增強和完善MMX,SSE和SSE2指令

第i匕AIntel80x86微處理器

>Celeron（賽揚）微處理器

■面向低端（低價位）PC機

>Xeon（至強）微處理器

■面向高端服務器、工作站

>AMD微處理器

■AMD公司生產(chǎn)的IA-32微處理器兼容芯片

■Intel公司最主要的競爭對手

>雙核微處理器

■單芯片多處理器SMP技術

■Intel的PentiumD：單芯片雙Pentium4核心

>64位微處理器

■AMD的K8核心：兼容IA?32的64位微處理器

■Intel的EM64T（擴展64位技術）：IA?32的64位擴展

,第?匕本匕上:采用16位1.或43P2C位微個型人計計算算機機

A16位PC機

■8088CPU的IBMPC和IBMPC/XT

■80286CPU的IBMPC/AT

■16位80x86CPU的PC兼容機

A32位PC機

■采用32位80x86CPU而形成的微機

■基本結構仍然源于PC/AT機

＞人們?nèi)粘Ｕ務摰腜C機或微機是上述微型計

算機系統(tǒng)的統(tǒng)稱

主存空間的分配

▲

FFFFFFFFH復制ROMH

^擴

1

?展

主

存

3

2

（）位

00100000HHMA64KB

-UP

系統(tǒng)ROMMC

000E0000H128KBA機

P主

擴展ROM>GC

8存

4/

128KBX(

000C0000HKT4

B喜G

顯示RAM)B

)

128KB「

000A0000H(

I

常)

系統(tǒng)RAM>規(guī)

1主

640KB存

00000000H

第1匕.?PC機最低1MB主存

口「1

IA系統(tǒng)RAM區(qū)

■地址最低端的640KB空間

■由DOS進行管理

＞顯示RAM區(qū)

■128KB主存空間保留給顯示緩沖存儲區(qū)

■顯示RAM區(qū)并沒有被完全使用

A擴展ROM區(qū)

■I/O接口電路卡上的ROM

A系統(tǒng)ROM區(qū)

■ROM-BIOS程序

口第1匕h.?微機的軟件

I》系統(tǒng)軟件：DOS平臺

■MS-DOS6.22實地址方式

■Windows的MS-DOS模擬環(huán)境

?應用軟件：開發(fā)匯編語言程序涉及

■文本編輯器

■匯編程序

■連接程序[?本教材提供一

■調(diào)試程序；DOS?MASM615.EXE

■集成化開發(fā)環(huán)境

第?工上文本編輯器（Editor）

■政文本編輯器用于編輯無任何格式的文檔

＞程序設計要采用文本編輯器編寫源程序

A常見的文本編輯軟件有很多，如

■MS-DOS的EDIT全屏幕編輯器

■Windows的Notepad計事本

■程序開發(fā)系統(tǒng)中的程序編輯器

■TurboC

■VisualStudio

■MASM的PWB

比立■■匯編程序（Assembler）

?匯編程序?qū)R編語言源程序翻譯（稱為“匯

編”）成機器代碼目標模塊

A本課程采用微軟的MASM6.15

■MASM的最后一個獨立版本MASM6,11

■可免費升級為MASM6.14（支持SSE）

■VisualC++中有MASM6.15（支持SSE2）

■VisualC++.NET2003有MASM7.10

■VisualC++-NET2005的MASM支持Penium4

的SSE3指令系統(tǒng)，同時有ML64EXE程序用于

支持64位指令系統(tǒng)

第1工.?連接程序（Linker）

勻I■」

■口連接程序?qū)R編后的目標模塊轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行

程序

＞每個程序開發(fā)環(huán)境都有連接程序

?連接程序的文件名通常是：LINK.EXE

A32位Windows連接程序不同于16位DOS連

接程序

源程序—目標模塊可執(zhí)行文件

.???.：：

??????

文本編輯器匯編程序連接程序調(diào)試程序

調(diào)試程序（Debugger）

金調(diào)W程序進行程序排錯、分析等

＞本課程采用MASM的CodeView

ADOS的DEBUG程序

A還有TurboDebugger等

潺程序丁目標模塊k可執(zhí)行京牛

文本編輯器匯編程序連接程序調(diào)試程序

第I匕上集成化開發(fā)環(huán)境

??進行程序設計使用的各種軟件的有機集合，

有文本編輯器，有語言翻譯程序，有連接程

序，還組合有調(diào)試程序等

＞大型的程序設計項目往往要借助這種集成開

發(fā)環(huán)境，也就是軟件開發(fā)工具（包）

AMASM提供程序員工作平臺PWB

?微軟的VisualStudio開發(fā)系統(tǒng)

第i"■MASM編程環(huán)境的使用

口「1

■l.進入模擬DOS環(huán)境

2.將MASM目錄作為當前目錄

3.開發(fā)匯編語言程序

mlZFIfilename.asm

4.運行可執(zhí)行程序

5.調(diào)試可執(zhí)行程序

與定制進入MASM快捷方式ML615、

V創(chuàng)建快速開發(fā)文件MLLBAT

第1匕A1,58086微處理器

?微處理器是微機的硬件核心，主要包含指令

執(zhí)行的運算和控制部件，還有多種寄存器

?對程序員來說，微處理器抽象為以名稱存取

的寄存器

A8086內(nèi)部結構有兩個功能模塊，完成一條

指令的取指和執(zhí)行功能

?:?總線接口單元BIU：負責讀取指令和操作數(shù)

?:?執(zhí)行單元EU：負責指令譯碼和執(zhí)行

8086的內(nèi)部結構

通用寄存器

輸入/輸出一

控制電路

外

部

總

16位線

執(zhí)行部分

控制電路123456

指令隊列緩沖器

標志寄存器

執(zhí)行

執(zhí)行部件(EU)總線接口部件(BIU)

8086的寄存器組

r數(shù)懶存器

通用寄存器

變址寄存器

15

指針寄存器

CS代眄段寄存器

麟段寄存器

SS段寄存器

DS轆段寄存器

ES附加段寄存器

第1章8086的通用寄存器

A8086的16位通用寄存器是:

AXXCXDX

SIDIPSP

?其中前4個數(shù)據(jù)寄存器都還可以分成高8位和

低8位兩個獨立的寄存器

A8086的8位通用寄存器是:

AHHCHDH

ALLCLDL

?對其中某8位的操作，并不影響另外對應8位

的數(shù)據(jù)

第I匕1數(shù)據(jù)寄存器

尹「

數(shù)據(jù)寄存器用來存放計算的結果和操作數(shù),

也可以存放地址

＞每個寄存器又有它們各自的專用目的

■AX——累加器，使用頻度最高，用于算術、邏

輯運算以及與外設傳送信息等；

■BX——基址寄存器，常用做存放存儲器地址；

■CX——計數(shù)器，作為循環(huán)和串操作等指令中的

隱含計數(shù)器；

■DX——數(shù)據(jù)寄存器，常用來存放雙字長數(shù)據(jù)的

高16位，或存放外設端口地址。

第■變址及指針寄存器

|>變址寄存器常用于存儲器尋址時提供地址

■SI是源變址寄存器

■DI是目的變址寄存器

>指針寄存器用于尋址內(nèi)存堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)

■SP為堆棧指針寄存器，指示棧頂?shù)钠频刂罚?/p>

不能再用于其他目的，具有專用目的

■BP為基址指針寄存器，表示數(shù)據(jù)在堆棧段中的

基地址

>SI和DI在串操作指令有特殊用法

>SP和BP寄存器與SS段寄存器聯(lián)合使用確定堆棧段

中的存儲單元地址

二匕堆棧(Stack)

r堆屋是主存中一個特殊的區(qū)丁

》它采用先進后出FILO(FirstInLastOut)

或后進先出LIFO(LastInFirstOut)的

原則進行存取操作，而不是隨機存取操作

方式

＞堆棧通常由處理器自動維持

A在8086中，由堆棧段寄存器SS和堆棧指針

寄存器SP共同指示

工工.■指令指針I(yè)P

》指;指針寄存器IP,指示代碼段中指令的偏

移地址

A它與代碼段寄存器CS聯(lián)用，確定下一條指

令的物理地址

?計算機通過CS:IP寄存器來控制指令序列

的執(zhí)行流程

>IP寄存器是一個專用寄存器

第I七1標志寄存器

標志（Flag）用于反映指令執(zhí)行結果或控制指令

執(zhí)行形式，形成16位標志寄存器FLAGS（程序狀

態(tài)字PSW寄存器）

?狀態(tài)標志一一用來記錄程序運行結果的狀態(tài)信息，

許多指令的執(zhí)行都將相應地設置它

CFZFSFPFOFAF

A控制標志一一可由程序根據(jù)需要用指令設置，用

于控制處理器執(zhí)行指令的方式

DFIFTF

151211109876543210

OFIDFIIFITFISFIZFIAFPFPcF

進位標志CF(CarryFlag)

A當運算結果的最高有效位有進位（加法）或

借位（減法）時，進位標志置1,即CF=1；

否則CF=O。

3AH+7cH=B6H,沒有進位：CF=0

AAH+7cH=(1)26H,有進位：CF=1

第1章零標志ZF(ZeroFlag)

A若運算結果為0,貝！JZF=1；

否則ZF=0

?，注意：ZF為1表示的結果是0

3AH+7cH=B6H,結果不是零：ZF=0

84H+7CH=(1)00H,結果是零：ZF=1

捫4.■符號標志SF(SignFlag)

口h,

萬運算結果最高位為1,貝［JSF=1；否則

SF=O

-

4T：工/丁7三，：':產(chǎn)=，：:『二，''產(chǎn)，三.

＞有符號數(shù)據(jù)用最高有效位表示數(shù)據(jù)的符號

所以，最高有效位就是符號標志的狀態(tài)

V________________________________________

3AH+7CH=B6H,最高位口7=1：SF=1

84H+7CH=(1)OOH,最高位口7=0：SF=0

第1章奇偶標志PF(ParityFlag)

?當運算結果最低字節(jié)中“1〃的個數(shù)為零或偶

數(shù)時，PF=1；否則PF=0

%PF標志僅反映最低8位中“1”的個數(shù)

<是偶或奇，即使是進行16位字操作

3AH+7cH=B6H=10110110

結果中有5個1,是奇數(shù)：PF=0

溢出標志OF(OverflowFlag)

■■二

A若算術運算的結果有溢出，則OF=1；

否則否=0

3AH+7CH=B6H,產(chǎn)生溢出：OF=1

AAH+7CH=(1)26H,沒有溢出：OF=0

(q問題

什么是溢出？

溢出和進位有什么區(qū)別？

處理器怎么處理，程序員如何運用?

■□何判斷是否溢出?______________

第什么是溢出

>>處理器內(nèi)部以補碼表示有符號數(shù)

>8位表達的整數(shù)范圍是：+127?―128

>16位表達的范圍是：+32767?一32768

>如果運算結果超出這個范圍，就產(chǎn)生了溢出

A有溢出，說明有符號數(shù)的運算結果不正確

3AH+7cH=B6H,就是58+124=182,

已經(jīng)超出一128?+127范圍，產(chǎn)生溢出，故0F=1；

另一方面，補碼B6H表達真值是?74,

顯然運算結果也不正確

二工起溢出和進位

士溢工標志OF和進位標志CF是兩個意義不同

的標志

A進位標志表示無符號數(shù)運算結果是否超出范

圍，超出范圍后加上進位或借位運算結果仍

然正確；

?溢出標志表示有符號數(shù)運算結果是否超出范

圍，超出范圍后運算結果不正確。

第1匕.?溢出和進位的對比

例1：3AH+7cH=B6H

無符號數(shù)運算：58+124=182

范圍內(nèi)，無進位

有符號數(shù)運算：58+124=182

范圍外，有溢出

例2：AAH+7CH=(1)26H

無符號數(shù)運算：170+124=294

范圍外，有進位

有符號數(shù)運算：-86+124=28

范圍內(nèi)，無溢出

第1工A如何運用溢出和進位

?處理器對兩個操作數(shù)進行運算時，按照無符

號數(shù)求得結果，并相應設置進位標志CF；

同時，根據(jù)是否超出有符號數(shù)的范圍設置溢

出標志OF

?應該利用哪個標志，則由程序員來決定。也

就是說，如果將參加運算的操作數(shù)認為是無

符號數(shù)，就應該關心進位；認為是有符號數(shù),

則要注意是否溢出

第1章溢出的判斷

金判;運算結果是否溢出的簡量規(guī)則:

A只有當兩個相同符號數(shù)相加（包括不同

符號數(shù)相減），而運算結果的符號與原

數(shù)據(jù)符號相反時，產(chǎn)生溢出；因為，此

時的運算結果顯然不正確

?其他情況下，則不會產(chǎn)生溢出

r.輔助進位標志AF(AuxiliaryCarryFlag)

1A運算時D3位(低半字節(jié))有進位或

借位時，AF=1；否則AF=Oo

3AH+7cH=B6H,D3有進位:AF=1

為這個標志主要由處理器內(nèi)部使用，

用于十進制算術運算調(diào)整指令中，用

了一般不必關心

「匚則方向標志DF(DirectionFlag)

士用T串操作指令，控制地址的變化方向:

。設置DF=0,存儲器地址自動增加；

。設置DF=1,存儲器地址自動減少。

ACLD指令復位方向標志：DF=0

ASTD指令置位方向標志：DF-1

第1章■中斷允許標志IF(Interrupt-enableFlag)

力用于控制外部可屏蔽中斷是否可以被處

理器響應:

。設置IF=1,則允許中斷;

。設置IF=O,則禁止中斷。

ACLI指令復位中斷標志：IF=O

ASTI指令置位中斷標志：IF=1

陷阱標志TF(TrapFlag)

?用于控制處理器進入單步操作方式:

。設置TF=O,處理器正常工作；

。設置TF=1,處理器單步執(zhí)行指令。

＞單步執(zhí)行指令一一處理器在每條指令執(zhí)行結束時,

便產(chǎn)生一個編號為1的內(nèi)部中斷

＞這種內(nèi)部中斷稱為單步中斷

A所以TF也稱為單步標志

■利用單步中斷可對程序進行逐條指令的調(diào)試

■這種逐條指令調(diào)試程序的方法就是單步調(diào)試

■■數(shù)據(jù)信息的表達單位

?計算機中信息的單位

■二進制位Bit：存儲一位二進制數(shù)：0或1

■字節(jié)Byte：8個二進制位，D7~D0

■字Word：16位，2個字節(jié)，D15?Do

■雙字DWord：32位，4個字節(jié)，D31?D。

A最低有效位LSB：數(shù)據(jù)的最低位，Do位

A最高有效位MSB：數(shù)據(jù)的最高位，對應字節(jié)、

字、雙字分別指D7、Di5、D31位

第1匕.?數(shù)據(jù)的存儲格式

D7Do

低地址

第1章存儲單元及其存儲內(nèi)容

弓?■?

?7主存儲器需要利用地址區(qū)別

?每個存儲單元都有一個編號；被稱為

存儲器地址

＞每個存儲單元存放一個字節(jié)的內(nèi)容

0002H單元存放有一個數(shù)據(jù)34H

表達為[0002H]=34H

廣F多字節(jié)數(shù)據(jù)存放方式

＞多字節(jié)數(shù)據(jù)在存儲器中占連續(xù)的多個存儲單元：

＞存放：低字節(jié)存入低地址，高字節(jié)存入高地址

A表達：用低地址表示多字節(jié)數(shù)據(jù)占據(jù)的地址空間

2號“字”單元的內(nèi)容為：

[0002H]=1234H

2號“雙字”單元的內(nèi)容為:

[0002H]=78561234H

a80x86處理器采用“低對低、高

＜_對__高__”__：__小__端__方__式__L__it_tl_e__E_n_d__ia_n

巴第I工1￡存儲器數(shù)地據(jù)址的可地以址是對字齊節(jié)單元地址、

字單元地址、雙字單元地址等等

?字單元安排在偶地址（xxxOB）、雙字單元

安排在模4地址（xxOOB）等，被稱為“地址

對齊（Align）”

?對于不對齊地址的數(shù)據(jù)，處理器訪問時，

需要額外的訪問存儲器時間

?應該將數(shù)據(jù)的地址對齊，以取得較高的存

取速度

二工存儲器的分段管理

,80器CPU有20條地址線

■最大可尋址空間為22。=1MB

■物理地址范圍從00000H?FFFFFH

>8086CPU將1MB空間分成許多邏輯段

(Segment)

■每個段最大限制為64KB

■段地址的低4位為0000B

?這樣，一個存儲單元除具有一個唯一的物理

地址外，還具有多個邏輯地址

第1工.?物理地址和邏輯地址

??每個物理存儲單元有一個唯一的20位

編號，即物理地址：

00000H-FFFFFH

?分段后用戶編程時，采用邏輯地址:

段基地址：段內(nèi)偏移地址

第■邏輯地址

十段說明邏輯段在主存中的起始位置

A8086規(guī)定段地址必須是模16地址：xxxxOH

?省略低4位0000B,段地址就可以用16位數(shù)

據(jù)表示，就能用16位段寄存器表達段地址

?偏移地址說明主存單元距離段起始位置的偏

移量

?每段不超過64KB,偏移地址也可用16位數(shù)

據(jù)表示

二匕.■物理地址和邏輯地址的轉(zhuǎn)換

E蔡輯地址中的段地址左移4位,加上

偏移地址就得到20位物理地址

>一個物理地址可以有多個邏輯地址

邏輯地址1460:100、1380:F00

物理地址14700H14700H

因&址左移建——14600H13800H

加上偏移地址——>+100H+F00H

得到物理地址——14700H14700H

第1匕.?段寄存器

I》8086有4個16位段寄存器，每個段寄存器確定一個

邏輯段的起始地址，每種邏輯段均有各自的用途

>CS(CodeSegment)

■指明代碼段的起始地址

>SS(StackSegment)

■指明堆棧段的起始地址

>DS(DataSegment)

■指明數(shù)據(jù)段的起始地址

>ES(ExtraSegment)

■指明附加段的起始地址

第1章代碼段(CodeSegment)

■/＞代■碼段用來存放程序的指令序列

?:?代碼段寄存器CS存放代碼段的段地址

?:?指令指針寄存器IP指示下條指令的偏移地址

A處理器利用CS:IP取得下一條要執(zhí)行的

指令

「第i章

J.堆棧段(StackSegment)

■1堆棧段確定堆棧所在的主存區(qū)域

?:?堆棧段寄存器SS存放堆棧段的段地址

。堆棧指針寄存器SP指示堆棧棧頂?shù)钠频刂?/p>

A處理器利用SS:SP操作堆棧頂?shù)臄?shù)據(jù)

第1章數(shù)據(jù)段(DataSegment)

金數(shù)7段存放運行程序所用的數(shù)據(jù)

。數(shù)據(jù)段寄存器DS存放數(shù)據(jù)段的段地址

.：?各種主存尋址方式（有效地址EA）得到存

儲器中操作數(shù)的偏移地址

A處理器利用DS:EA存取數(shù)據(jù)段中的數(shù)

據(jù)

附力口段(ExtraSegment)

A附加段是附加的數(shù)據(jù)段，也用于數(shù)據(jù)的保存:

?：?附加段寄存器ES存放附加段的段地址

?:?各種主存尋址方式(有效地址EA)得到存儲器中

操作數(shù)的偏移地址

A處理器利用ES:EA存取附加段中的數(shù)據(jù)

＞串操作指令將附加段作為其目的操作數(shù)的存

放區(qū)域

第1章如何分配各個邏輯段

A程序的指令序列必須安排在代碼段

A程序使用的堆棧一定在堆棧段

A程序中的數(shù)據(jù)默認是安排在數(shù)據(jù)段，

也經(jīng)常安排在附加段，尤其是串操作

的目的區(qū)必須是附加段

A數(shù)據(jù)的存放比較靈活，實際上可以存

放在任何一種邏輯段中

第I匕上段超越前綴指令

沒有指明時，一般的數(shù)據(jù)訪問在DS段；使用

BP訪問主存，則在SS段

?默認的情況允許改變，需要使用段超越前綴

指令；8086指令系統(tǒng)中有4個：

CS;代碼段超越,使用代碼段的數(shù)據(jù)

SS;堆棧段超越,使用堆棧段的數(shù)據(jù)

DS;數(shù)據(jù)段超越,使用數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)

ES;附加段超越,使用附加段的數(shù)據(jù)

:段超越的示例

土沒二段超越的指令實例：二

MOVAX,[2000H]；AX-DS:[2000H]

;從默認的DS數(shù)據(jù)段取出數(shù)據(jù)

＞采用段超越前綴的指令實例：

MOVAX,ES:[2000H]；AX-ES:[2000H]

;從指定的ES附加段取出數(shù)據(jù)

段寄存器的使用規(guī)定

一|]

訪問存儲器的方式默認可超越偏移地址

取指令CS無IP

堆棧操作SS無SP

一般數(shù)據(jù)訪問DSCSESSS有效地址EA

BP基址的尋址方式SSCSESDS有效地址EA

串操作的源操作數(shù)DSCSESSSSI

串操作的目的操作數(shù)ES無DI

第1章存儲器的分段

中■一

■>8086對邏輯段要求:

■段地址低4位均為0

■每段最大不超過64KB

A8086對邏輯段并不要求:

■必須是64KB

■各段之間完全分開（即可以重疊）

第1匕.?各個邏輯段獨立

存儲器物理地址

⑤各段獨立

第1章各個邏輯段重疊

存儲器物理地址

段寄存器

堆棧段256B

CS04800H

DS

數(shù)據(jù)段2KB

SS04000H

ES

代碼段8KB

02000H

00000H

(b)各段重疊

審.?1MB空間的分段

>1MB空間最多能分成多少個段？

■每隔16個存儲單元就可以開始一個段

■所以1MB最多可以有：

220^16=216=64K個段

>1MB空間最少能分成多少個段？

■每隔64K個存儲單元開始一個段

■所以1MB最少可以有：

220?216=16個段

第1匕.?1,68086的尋址方式

指令系統(tǒng)設計了多種操作數(shù)的來源

＞尋找操作數(shù)的過程就是操作數(shù)的尋址

?操作數(shù)采取哪一種尋址方式，會影響機器運行的

速度和效率

＞如何尋址一個操作數(shù)對程序設計很重要

4上機實踐的建議

配合調(diào)試程序單步執(zhí)行每條指令

［或調(diào)用IO.UB的子程序顯示結果）

感性認，象深刻

第1章指令的組成

操作碼操作數(shù)

＞指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成

A操作碼說明計算機要執(zhí)行哪種操作，如傳送、運

算、移位、跳轉(zhuǎn)等操作，它是指令中不可缺少的

組成部分

A操作數(shù)是指令執(zhí)行的參與者，即各種操作的對象

?有些指令不需要操作數(shù)，通常的指令都有一個或

兩個操作數(shù)，個別指令有3個甚至4個操作數(shù)

第1匕.?指令的操作碼和操作數(shù)

口「——I

??每種指令的操作碼：

■用一個唯一的助記符表示（指令功能的英文縮

寫）

■對應著機器指令的一個二進制編碼

A指令中的操作數(shù)：

■可以是一個具體的數(shù)值

■可以是存放數(shù)據(jù)的寄存器

■或指明數(shù)據(jù)在主存位置的存儲器地址

第1匕.?8086的機器代碼格式

1/2字節(jié)0/1字節(jié)0/1/2字節(jié)0/1/2字節(jié)

＞給出立即尋址方式需要的數(shù)值本身

標準機器代碼示例

1/2字節(jié)0/1字節(jié)0/1/2字節(jié)0/1/2包

操作碼|modregr/m位移量立即數(shù)

movax,[BP+0]；機器代碼是8B4600

＞前一個字節(jié)8B是操作碼(含w=1表示字操作)

A中間一個字節(jié)46(01000110)是“modreg

r/m”字節(jié)

■reg=000表示目的操作數(shù)為AX

■mod=01和17m=110表示源操作數(shù)為[BP+D8]

A最后一個字節(jié)就是8位位移量〔D8=〕00

第1章其它機器代碼形式

操作碼操作數(shù)

moval,05；機器代碼是BO05

?前一個字節(jié)B0是操作碼（含一個操作

數(shù)AL）,后一個字節(jié)05是立即數(shù)

movax,0102H；機器代碼是B0201

A前一個字節(jié)B8是操作碼（含一個操作

數(shù)AX）,后兩個字節(jié)0201是16位立即

數(shù)（低字節(jié)02在低地址）

F第1匕將上操指令作的助記―符格式注釋

?操作數(shù)2,稱為源操作數(shù)src,它表示參與

指令操作的一個對象

?操作數(shù)1,稱為目的操作數(shù)dest,它不僅可

以作為指令操作的一個對象，還可以用來存

放指令操作的結果

＞分號后的內(nèi)容是對指令的解釋

第1工??傳送指令MOV的格式

MOVdest,src；dest^-src

＞功能：將源操作數(shù)src傳送至目的操作數(shù)dest

MOVAL,05H；AL-05H

MOVBX,AX；BX-AX

MOVAX,[SI]；AX—DS:[SI]

MOVAX,[BP+06H]；AX-SS:[BP+06H]

MOVAX,[BX+SI]；AX-DS:[BX+SI]

第?傳送指令MOV的功能

第1匕.?立即數(shù)尋址方式

?指令中的操作數(shù)直接存放在機器代碼中，緊

跟在操作碼之后(操作數(shù)作為指令的一部分

存放在操作碼之后的主存單元中)

＞這種操作數(shù)被稱為立即數(shù)imm

■它可以是8位數(shù)值i8(OOH-FFH)

■也可以是16位數(shù)值i16(0000H?FFFFH)

?立即數(shù)尋址方式常用來給寄存器賦值

MOVAL,05H；AL―05H

MOVAX,0102H；AX-0102H

第1章.立即數(shù)尋址指令

MOVAX,0102H；AX―0102H

存儲器

高地址

—立即數(shù)高字節(jié)

?—