[汇编]8086指令系统---算术指令(一)

Dear 丶 2022-09-23 14:49 241阅读 0赞

\[汇编\]8086指令系统---算术指令(一) 　　算术指令包括加、减、乘、除指令，它包括对二进制数进行的算术运算的指令，以及对十进制数（用BCD码表示）运算进行调整的指令。执行算术指令都会影响条件标志位，条件标志位包括CF、PF、AF、ZF、SF和OF，它们标志算术运算结果的特征。　  **⑴ 加法指令 　　　　　　　　　　　⑵ 减法指令**  
　　　　ADD 　加法 　　　　　　　　　　　　　SUB 　减法  
　　　　ADC 　带进位加 　　　　　　　　　　　DEC 　减1  
　　　　INC 　加1 　　　　　　　　　　　　　 NEG 　求补  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CMP 　比较  
　　　　　  
  
　　 **⑶ 乘法指令 　　　　　　　　　　　⑷ 除法指令**  
　　　　MUL 　无符号数乘法 　　　　　　　　　DIV 　无符号数除法  
　　　　IMUL　带符号数乘法　　　　　　　　　IDIV　带符号数除法  
  
　　  
　　 **⑸ 符号扩展指令　　　　　　　　　 ⑹ 十进制调整指令**  
　　　　CBW　 字节转换为字 　　　　　　　　　DAA　加法的十进制调整  
　　　　CWD 　字转换为双字　　　　　　　　　 DAS 　减法的十进制调整  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 AAA 　加法的ASCII调整  
　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 AAS 　减法的ASCII调整　　　　　　  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 AAM 　乘法的ASCII调整  
　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　AAD 　除法的ASCII调整  
　　1 加法指令  
  
　　 **ADD dst,src** 加法指令（ **addition**）  
　　执行操作: (dst) ← (src)＋(dst)  
  
　　 **ADC dst,src** 带进位加指令（ **add with carry**）  
　　执行操作: (dst) ← (src)＋(dst)＋CF  
  
　　 **INC opr** 加1指令（ **increment**）  
　　执行操作: (opr) ← (opr)＋1  
  
　　ADD和ADC指令是双操作数指令，它们的两个操作数不能同时为存储器寻址方式，也就是说，除源操作数为立即数的情况外，源和目的操作数必须有一个是寄存器寻址方式。INC指令是单操作数指令，它可以使用除立即数方式外的任何寻址方式。  
  
　　ADD和ADC指令影响条件标志位（也称条件码），INC指令影响除CF外的其它条件码。条件码中最主要的是SF、ZF、CF和OF，加法运算对这四个条件码的设置方法如下：  
　　SF=1 加法结果为负数（符号位为1）  
　　SF=0 加法结果为正数（符号位为0）  
　　ZF=1 加法结果为零  
　　ZF=0 加法结果不为零  
　　CF=1 最高有效位向高位有进位  
　　CF=0 最高有效位向高位无进位  
　　OF=1 两个同符号数相加（正数+正数，或负数加负数），结果符号与其相反  
　　OF=0 不同符号数相加时，或同符号数相加，结果符号与其相同  
  
　　计算机在执行运算时，并不区别操作数是带符号数还是无符号数，一律按上述规则设置条件码，因此，程序员要清楚当时处理的是什么类型的数据。例如，当加法运算结果的最高有效位为1时，机器将SF置1。如果参加运算的是两个带符号数，那么和的最高有效位是符号位，SF置1说明结果是一个负数。如果参加运算的是两个无符号数，那么和的最高有效位也是数值位，此时SF置0或置1都失去了表示正负数的意义。  
  
　　对带符号数和无符号数，它们表示结果溢出的条件标志位也是不同的。上述OF位的设置条件显然只符合带符号数的溢出情况，OF=1表示运算结果是错误的。而无符号数溢出（运算结果超出了有限位的表示范围）时，表现为最高有效位产生进位，因此，CF=1是无符号数溢出的标志。另外，在双字长数运算时，低位字相加设置的CF，说明低位字向高位字有无进位的情况。

例 MOV　 BX,9B8CH 　; (BX)=9B8CH  
　　　　　　　　　ADD　 BX,6478H 　; now (BX)=0000H  
　　　　　　　　　9B8A　　　　　1001 1011 1000 1010  
　　　　　　　　+ 6476 　　　 + 0110 0100 0111 0110  
　　　　　　　----------- 　--------------------------  
　　　　　　　1← 0000 　　 1← 0000 0000 0000 0000  
  
　　条件码设置： SF=0 　最高有效位（D15）为0  
　　　　　　　　 ZF=1 　结果为0  
　　　　　　　　 CF=1　 最高有效位向高位有进位  
　　　　　　　　 OF=0 　不同符号数相加，不产生溢出  
  
　　例 编写执行双精度数（DX，CX）和（BX，AX）相加的指令序列，DX是目的操作数的高位字，BX是源操作数的高位字。指令执行前：  
　　　　　　（DX，CX）= A248 2AC0H，（BX，AX）= 088A E25BH。  
  
　　 指令序列： 　ADD 　CX, AX 　;(CX)= 0D1BH  
　　　　　　　　　ADC 　DX, BX 　; now，(DX)=0AAD3H  
  
　　 执行ADD指令：  
　　　　　　　　　2AC0 　　　　0010 1010 1100 0000  
　　　　　　　　+ E25B 　　　+ 1110 0010 0101 1011  
　　　　　　　--------- 　　------------------------  
　　　　　　　1← 0D1B 　　1← 0000 1101 0001 1011  
  
　　条件码设置： SF=0 　最高有效位（D15）为0，无符号位意义  
　　　　　　　　 F=0　　结果不为0  
　　　　　　　　 CF=1 　最高有效位向高位有进位  
　　　　　　　　 OF=0 　加数最高位分别为0、1,溢出位置0，OF对低位字无溢出意义  
  
　　执行ADC指令：  
　　　　　　　　 A248 　　　　1010 0010 0100 1000  
　　　　　　　　 088A 　　　　0000 1000 1000 1011  
　　　　　　　 + 　 1 　　　 + 　　　　　　　　 1←CF  
　　　　　　　---------- 　----------------------------  
　　　　　　　　 AAD3 　　　　1010 1010 1101 0011  
  
　　条件码设置： SF=1 　最高有效位（D31）为1，对带符号数运算表示结果为负  
　　　　　　　　 ZF=0 　结果不为0  
　　　　　　　　 CF=0 　最高有效位向高位无进位  
　　　　　　　　 OF=0 　结果符号与操作数相同，未产生溢出  
  
　　2 减法指令  
  
　　**SUB dst,src** 减法指令（**subtract**）  
　　执行操作: (dst) ← (dst)－(src)  
  
　　**SBB dst,src** 带借位减法指令（**subtract with borrow**）  
　　执行操作: (dst) ← (dst)－(src)－CF  
  
　　**DEC opr** 减1指令（**decrement**）  
　　执行操作: (opr) ← (opr)－1  
  
　　**CMP opr1,opr2** 比较指令（**compare**）  
　　执行操作: (opr1)－(opr2)，根据相减结果设置条件码，但不回送结果  
  
　　以上指令除DEC指令不影响CF外，其他都影响条件码。与加法类似，SF和ZF分别表示减法结果的符号以及为零的情况；CF表明无符号数相减结果溢出与否；OF表明带符号数相减结果溢出与否。但在对CF和OF位的设置方法上减法和加法有所不同，下面对此做进一步说明：  
　　CF=1 　　二进制减法运算中最高有效位向高位有借位（被减数＜减数，不够减的情况）  
　　CF=0 　　二进制减法运算中最高有效位向高位无借位（被减数≥减数，够减的情况）  
　　OF=1 　　两数符号相反（正数－负数，或负数－正数），而结果符号与减数相同  
　　OF=0 　　同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同  
  
　　**NEG opr** 求补指令（**negate**）  
　　执行操作: (opr) ← －(opr)，  
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  
　　求补操作即把操作数变为与其符号相反的数：。  
　　机器在执行求补指令时，把操作数各位求反后末位加1，因此执行的操作也可表示为：  
　　(opr) ← 0FFFFH－(opr)＋1  
  
　　NEG指令的条件码设置方法为：  
　　　CF=1 　不为0的操作数求补时  
　　　CF=0 　为0的操作数求补时  
　　　OF=1 　当求补运算的操作数为－128（字节）或－32768（字）时  
　　　OF=0 　当求补运算的操作数不为－128（字节）或－32768（字）时

例 字长为8位的两数相减，其可表示数的范围为：带符号数－128~127（80H~7FH），无符号数0~255（0~FFH）。运算结果超出可表示数范围即为溢出，说明结果错误。  
  
　　① 43H－16H=2DH  
　　　 0100 0011 　　　 0100 0011 　　条件码设置：CF=0  
　　－ 0001 0110 　　 + 1110 1010 　　　　　　　　OF=0  
　-------------- 　　　--------------  
　　　 0010 1101 　　　1← 0010 1101  
  
  
　　说明：机器作减法运算时，先将减数求补，然后转化为加法运算，所以实际上机器设置CF的方法是：最高有效位不产生进位时，CF=1；最高有效位产生进位时，CF=0。这和做减法时有借位CF=1，无借位CF=0是一致的。  
　　本例参加运算的数无论是看作带符号数还是无符号数，运算结果均有效。  
  
  
　　② 0C8H－66H=62H  
　　　 1100 1000 　　　 1100 1000 　　条件码设置：CF=0  
　　－ 0110 0110 　 　+ 1001 1010 　　　　　　　　OF=1  
　　-------------- 　　　------------  
　　　 0110 0010 　　　1← 0110 0010  
  
　　说明：如果是无符号数的运算，被减数够减无借位，所以CF置0，表明结果有效。如果操作数是带符号数，且被减数与减数符号相反，而结果符号与减数符号相同，所以OF置1，表明结果无效。  
  
　　 ③ 54H-76H=0DEH  
　　　　0101 0100 　 　 0101 0100 　　 条件码设置：CF=1  
　　 － 0111 0110 　　+ 1000 1010 　　　　　　　　 OF=0  
　　 ------------- 　　　-------------  
　　　　1101 1110 　　　　 1101 1110  
  
  
　　说明：如果是无符号数的运算，本例中被减数＜减数，减运算向高位有借位（或加运算无进位），则CF置0，表明结果无效。如果是带符号数的运算，同符号数相减，OF置0，结果有效。  
  
　　 ④ 4BH－0B6H=0DEH  
　　　　0100 1011 　 　　0100 1011 　　 条件码设置：CF=1  
　　 － 1011 0110 　 　+ 0100 1010 　　　　　　　　　F=1  
　　 --------------- 　　 -----------  
　　　　1001 0101 　　　　　1001 0101  
  
　　说明：如果是无符号数的运算，本例中被减数＜减数，减运算向高位有借位（或加运算无进位），则CF置0，表明结果无效。如果是带符号数的运算，不同符号数相减，且结果符号与减数符号相同，OF置1，结果也是无效的。  
  
　　例 分析下列程序的执行情况：  
　　  
　　　　　　　　DATA\_A 　　DD 　　62562FAH  
　　　　　　　　DATA\_B 　　DD 　　412963BH  
　　　　　　　　RESULT 　　DD 　　?  
　　　　　　　　　… 　　　… 　　…  
　　　　　　　　MOV 　　　 AX, WORD PTR DATA\_A 　　; (AX)=62FAH  
　　　　　　　　SUB　　　　AX, WORD PTR DATA\_B 　　; sub 963BH from AX  
　　　　　　　　MOV　　　　WORD PTR RESULT, AX 　　; save the result  
　　　　　　　　MOV　　　　AX, WORD PTR DATA\_A+2 　; (AX)=0625H  
　　　　　　　　SBB　　　　AX, WORD PTR DATA\_B+2 　; sub 0412H with borrow  
　　　　　　　　MOV　　　　WORD PTR RESULT, AX 　　; save the result  
  
　　答：SUB指令执行后，（AX）= 62FAH－963BH=0CCBFH，CF=1（有借位）。执行SBB指令后，（AX）= 625H－412H－1=212H，CF=0，OF=0，因此，保存于RESULT的结果数据为0212CCBFH。

3 乘法指令  
  
　　MUL 　src 　无符号数乘法（unsigned multiple）  
　　IMUL　src　 带符号数乘法（signed multiple）  
　　字节操作: (AX) ← (AL)×(src)  
　　字操作: 　(DX, AX) ← (AX)×(src)  
  
　　MUL和IMUL指令的区别仅在于操作数是无符号数还是带符号数，它们的共同点是，指令中只给出源操作数src，它可以使用除立即数方式以外的任一种寻址方式。目的操作数是隐含的，它只能是累加器（字运算为AX，字节运算为AL）。隐含的乘积寄存器是AX或DX（高位）和AX（低位）。  
  
　　乘法指令只影响CF和OF，其它条件码位无定义。无定义是指指令执行后，条件码位的状态不确定，因此它们是无用的。  
  
　　MUL指令的条件码设置为：  
　　CF OF= 0 0 乘积的高一半为0（字节操作的(AH)或字操作的(DX)）  
　　CF OF= 1 1 乘积的高一半不为0  
  
　　这样的条件码设置可以指出字节相乘的结果是8位（CF=0）还是16位（CF=1），字相乘的结果是16位（CF=0）还是32位（CF=1）。  
  
　　IMUL指令的条件码设置为：  
　　CF OF= 0 0 乘积的高一半为低一半的符号扩展  
　　CF OF= 1 1 其他情况  
  
　　符号扩展是指做字节乘法时，乘积低8位的最高位为0，高8位也扩展为0，或者低8位的最高位为1，高8位也扩展为1的情况。对两个字相乘，符号扩展是指乘积的低16位的最高位为0，高16位也扩展为0，或者低16位的最高位为1，高16位也扩展为1的情况。

例 无符号数乘法　  
  
　　　　; from the data segment  
　　　　DATA1 　DB 　25H  
　　　　DATA2 　DB 　65H  
　　　　RESULT　DW ?  
　　　　; from the code segment  
　　　　　　MOV 　　AL,DATA1  
　　　　　　MOV 　　BL,DATA2  
　　　　　　MUL 　　BL 　　　　　　　; register addressing mode  
　　　　　　MOV 　　RESULT,AX  
　　　　or  
　　　　　　MOV 　　AL,DATA1  
　　　　　　MUL 　　DATA2 　　　　　 ; direct addressing mode  
　　　　　　MOV 　　RESULT,AX  
　　　　or  
　　　　　　MOV 　　AL,DATA1  
　　　　　　MOV 　　SI,OFFSET DATA2  
　　　　　　MUL 　　BYTE PTR \[SI\] 　 ;register indirect addressing mode  
　　　　　　MOV 　　RESULT,AX  
  
　　本例25H×65H=0E99H，高16位不为0，所以CF=1，OF=1。  
　  
　  
　　例　  
  
　　　　DATA3 　DW 　2378H  
　　　　DATA4 　DW 　2F79H  
　　　　RESULT1 DW 　2 DUP(？)  
　　　　… 　　 …  
　　　　　　MOV 　　AX, DATA3 　　; load first operand into AX  
　　　　　　IMUL 　 DATA4 　　　　; multiply it by the second operand  
　　　　　　MOV 　　RESULT1, AX 　; store the lower word result  
　　　　　　MOV 　　RESULT1+2, DX ; store the higher word result  
  
　　本例2378H×2F79H=0693 CBB8H，即(DX)=0693H，(AX)=0CBB8H。因为高16位不是低16位的符号扩展，所以条件码设置为CF=1，OF=1。

收藏于 2009-03-25