汇编语言指令详解.docx
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汇编语言指令详解
第一讲
第三章指令系统--寻址方式
回顾:
8086/8088的内部结构和寄存器,地址分段的概念,8086/8088的工作过程。
重点和纲要:
指令系统--寻址方式。
有关寻址的概念;6种基本的寻址方式及有效地址的计算。
教学方法、实施步骤
时间分配
教学手段
回顾
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计算机
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讲授
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讲授内容:
3.18086/8088寻址方式
首先,简单讲述一下指令的一般格式:
操作码
操作数
……
操作数
计算机中的指令由操作码字段和操作数字段组成。
操作码:
指计算机所要执行的操作,或称为指出操作类型,是一种助记符。
操作数:
指在指令执行操作的过程中所需要的操作数。
该字段除可以是操作数本身外,也可以是操作数地址或是地址的一部分,还可以是指向操作数地址的指针或其它有关操作数的信息。
寻址方式就是指令中用于说明操作数所在地址的方法,或者说是寻找操作数有效地址的方法。
8086/8088的基本寻址方式有六种。
1.立即寻址
所提供的操作数直接包含在指令中。
它紧跟在操作码的后面,与操作码一起放在代码段区域中。
如图所示。
例如:
MOVAX,3000H
立即数可以是8位的,也可以是16位的。
若是16位的,则存储时低位在前,高位在后。
立即寻址主要用来给寄存器或存储器赋初值。
2.直接寻址
操作数地址的16位偏移量直接包含在指令中。
它与操作码—起存放在代码段区域,操作数一般在数据段区域中,它的地址为数据段寄存器DS加上这16位地址偏移量。
如图2-2所示。
例如:
MOVAX,DS:
[2000H];
图2-2
(对DS来讲可以省略成MOVAX,[2000H],系统默认为数据段)
这种寻址方法是以数据段的地址为基础,可在多达64KB的范围内寻找操作数。
8086/8088中允许段超越,即还允许操作数在以代码段、堆栈段或附加段为基准的区域中。
此时只要在指令中指明是段超越的,则16位地址偏移量可以与CS或SS或ES相加,作为操作数的地址。
MOVAX,[2000H];数据段
MOVBX,ES:
[3000H];段超越,操作数在附加段
即绝对地址=(ES)*16+3000H
3.寄存器寻址
操作数包含在CPU的内部寄存器中,如寄存器AX、BX、CX、DX等。
例如:
MOVDS,AX
MOVAL,BH
4.寄存器间接寻址
操作数是在存储器中,但是,操作数地址的16位偏移量包含在以下四个寄存器SI、DI、BP、BX之一中。
可以分成两种情况:
(1)
以SI、DI、BX间接寻址,则通常操作数在现行数据段区域中,即数据段寄存器(DS)*16加上SI、DI、BX中的16位偏移量,为操作数的地址,
例如:
MOVAX,[SI]操作数地址是:
(DS)*16+(SI)
(2)以寄存器BP间接寻址,则操作数在堆栈段区域中。
即堆栈段寄存器(SS)*16与BP的内容相加作为操作数的地址,
例如:
MOVAX,[BP]操作数地址是:
(SS)*16+(BP)
若在指令中规定是段超越的,则BP的内容也可以与其它的段寄存器相加,形成操作数地址。
例如:
MOVAX,DS:
[BP]操作数地址是:
(DS)*16+(BP)
5.变址寻址
由指定的寄存器内容,加上指令中给出的8位或16位偏移量(当然要由一个段寄存器作为地址基准)作为操作数的偏移地址。
(操作数在存贮器中)
可以作为寄存器变址寻址的四个寄存器是SI、DI、BX、BP。
⑴若用SI、DI和BX作为变址,则与数据段寄存器相加,形成操作数的地址即默认在数据段;
⑵若用BP变址,则与堆栈段寄存器相加,形成操作数的地址即默认在堆栈段
例如:
MOVAX,COUNT[SI];
操作数地址是:
(DS)*16+(SI)+COUNT
但是,只要在指令中指定是段超越的,则可以用别的段寄存器作为地址基准。
6.基址加变址寻址
把BX和BP看成是基址寄存器,把SI、DI看着是变址寄存器,把一个基址寄存器(BX或BP)的内容加上一个变址寄存器(SI或DI)的内容,再加上指令中指定的8位或16位偏移量(当然要以一个段寄存器作为地址基准)作为操作数的偏移地址,如图所示。
操作数在存贮器中,其偏移地址由(基址寄存器)+(变址寄存器)+相对偏移量形成
基址寄存器――BX:
数据段、BP:
堆栈段;
变址寄存器――SI、DI。
例如:
MOVAX,[BX][SI]或MOVAX,[BX+SI]
也可放置一个相对偏移量,如COUNT、MASK等等,用于表示相对寻址。
MOVAX,MASK[BX][SI]
MOVBH,COUNT[DI][BP];MOVBH,COUNT[BP+DI]
✧若用BX作为基地址,则操作数在数据段区域
✧若用BP作为基地址,则操作数在堆栈段区域
但若在指令中规定段是超越的,则可用其它段寄存器作为地址基准。
P.28表2-1段寄存器使用的基本约定
访问存储器类型
默认段寄存器
可指定段寄存器
段内偏移地址来源
取指令码
CS
无
IP
堆栈操作
SS
无
SP
串操作源地址
DS
CS、ES、SS
SI
串操作目的地址
ES
无
DI
BP用作基址寄存器
SS
CS、DS、ES
根据寻址方式求得有效地址
一般数据存取
DS
CS、ES、SS
根据寻址方式求得有效地址
习题与思考:
1.假定DS=2000H,ES=2100H,SS=1500H,SI=00A0H,BX=0100H,BP=0010H,数据变量VAL的偏移地址为0050H,请指出下列指令源操作数是什么寻址方式?
其物理地址是多少?
(1)MOVAX,0ABH
(2)MOVAX,[100H]
(3)MOVAX,VAL(4)MOVBX,[SI]
(5)MOVAL,VAL[BX](6)MOVCL,[BX][SI]
(7)MOVVAL[SI],BX(8)MOV[BP][SI],100
2.已知SS=0FFA0H,SP=00B0H,先执行两条把8057H和0F79H分别进栈的PUSH指令,再执行一条POP指令,试画出堆栈区和SP内容变化的过程示意图。
(标出存储单元的地址)
第二讲
3.2指令系统--数据传输、算术运算
回顾:
8086/8088的内部结构和寄存器,8086/8088的工作过程。
8086/8088的寻址方式及操作数地址的计算。
重点和纲要:
要求学生了解指令的功能,掌握数据传送类,算术运算类指令的使用方法。
(掌握指令内涵,会用)
教学方法、实施步骤
时间分配
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讲授内容:
3.28086/8088指令系统
8086/8088的指令系统可以分为以下六个功能组。
1.数据传送(DataTranster)2.算术运算(Arithmetic)
3.逻辑运算(Logic)4.串操作(Stringmenipulation)
5.程序控制(ProgramControl)6.处理器控制(ProcessorControl)
一、数据传送指令
主要介绍MOV,XCHG、堆栈和地址传送指令。
1.数据传送MOV指令
一般格式:
MOVOPRD1,OPRD2
MOV是操作码,OPRD1和OPRD2分别是目的操作数和源操作数。
功能:
完成数据传送
具体来说,一条数据传送指令能实现:
⑴CPU内部寄存器之间数据的任意传送(除了代码段寄存器CS和指令指针IP以外)。
MOVAL,BL;字节传送
MOVCX,BX;字传送
MOVDS,BX
⑵立即数传送至CPU内部的通用寄存器组(即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI),
MOVCL,4
MOVAX,03FFH
MOVSI,057BH
⑶CPU内部寄存器(除了CS和IP以外)与存储器(所有寻址方式)之间的数据传送。
MOVAL,BUFFER
MOVAX,[SI]
MOV[DI],CX
MOVSI,BLOCK[BP]
MOVDS,DATA[SI+BX]
MOVDEST[BP+DI],ES
⑷能实现用立即数给存储单元赋值
例如:
MOV[2000H],25H
MOV[SI],35H
对于MOV指令应注意几个问题:
①存储器传送指令中,不允许对CS和IP进行操作;
②两个操作数中,除立即寻址之外必须有一个为寄存器寻址方式,即两个存储器操作数之间不允许直接进行信息传送;
如我们需要把地址(即段内的地址偏移量)为AREAl的存储单元的内容,传送至同一段内的地址为AREA2的存储单元中去,MOV指令不能直接完成这样的传送,但我们可以用CPU内部寄存器为桥梁来完成这样的传送:
MOVAL,AREAl
MOVAREA2,AL
③两个段寄存器之间不能直接传送信息,也不允许用立即寻址方式为段寄存器赋初值;如:
MOV AX,0;MOV DS,AX
④目的操作数,不能用立即寻址方式。
2.堆栈指令
(简述堆栈的概念及存取特点,如先进后出)
包括入栈(PUSH)和出栈(POP)指令两类。
仅能进行字运算。
(操作数不能是立即数)
⑴入栈指令PUSH
一般格式:
PUSHOPRD
源操作数可以是CPU内部的16位通用寄存器、段寄存器(CS除外)和内存操作数(所有寻址方式)。
入栈操作对象必须是16位数。
功能:
将数据压入堆栈
执行步骤为:
SP=SP-2;[SP]=操作数低8位;[SP+1]=操作数高8位
例如:
PUSHBX
执行过程为:
SP=SP-1,[SP]=BH;SP=SP-1,[SP]=BL,如图2-8所示。
⑵出栈指令POP
一般格式:
POPOPRD
功能:
将数据弹出堆栈
对指令执行的要求同入栈指令。
例如:
POPAX图2-8
POP[BX]
POPDS
3.交换指令XCHG
一般格式:
XCHGOPRD1,OPRD2
功能:
完成数据交换
这是—条交换指令,把一个字节或一个字的源操作数与目的操作数相交换。
交换能在通用寄存器与累加器之间、通用寄存器之间、通用寄存器与存储器之间进行。
但段寄存器和立即数不能作为一个操作数,不能在累加器之间进行。
例如:
XCHGAL,CL
XCHGAX,DI
XCHGBX,SI
XCHGAX,BUFFER
XCHGDATA[SI],DH
4.累加器专用传送指令
有三种,输入、输出和查表指令。
前两种又称为输入输出指令。
⑴IN指令
一般格式:
INAL,n;BAL←[n]
INAX,n;WAX←[n+1][n]
INAL,DX;BAL←[DX]
INAX,DX;WAX←[DX+1][DX]
功能:
从I/O端口输入数据至AL或AX。
输入指令允许把一个字节或一个字由一个输入端口传送到AL或AX中。
若端口地址超过255时,则必须用DX保存端口地址,这样用DX作端口寻址最多可寻找64K个端口。
⑵OUT指令
一般格式:
OUTn,AL;BAL→[n]
OUTn,AX;WAX→[n+1][n]
OUTDX,AL;BAL→[DX]
OUTDX,AX;WAX→[DX+1][DX]
功能:
将AL或AX的内容输出至I/O端口。
该指令将AL或AX中的内容传送到一个输出端口。
端口寻址方式与IN指令相同。
⑶XLAT指令
一般格式:
XLAT;AL=(DX)×16+(BX)+(AL))
功能:
完成一个字节的查表转换。
要求:
①寄存器AL的内容作为一个256字节的表的下标。
②表的基地址在BX中,③转换后的结果存放在AL中.TABLE:
例如:
MOVBX,OFFSETTABLE
MOVAL,8……
INAL,1第9个字符AAH
XLAT;查表
OUT1,AL;(AL)=AAH表长度256
本指令可用在数制转换、函数表查表、代码转换等场合。
5.地址传送指令(有三条地址传送指令)
⑴LEA(LoadEffectiveAddress)
一般格式:
LEAOPRD1,OPRD2
功能:
把源操作数OPRD2的地址偏移量传送至目的操作数OPRD1。
要求:
①源操作数必须是一个内存操作数,②目的操作数必须是一个16位的通用寄存器。
这条指令通常用来建立串操作指令所须的寄存器指针。
例:
LEABX,BUFR;把变量BUFR的地址偏移量部分送到BX
⑵LDS(LoadpointerintoDS)
一般格式:
LDSOPRD1,OPRD2
功能:
完成一个地址指针的传送。
地址指针包括段地址部分和偏移量部分。
指令将段地址送入DS,偏移量部分送入一个16位的指针寄存器或变址寄存器。
要求:
源操作数是一个内存操作数,目的操作数是一个通用寄存器/变址寄存器。
例如:
LDSSI,[BX];将把BX所指的32位地址指针的段地址部分送入DS,偏移量部分送入SI。
图2-9LDS指令示意
如图2-9所示。
⑶LES(LoadpointerintoES)
一般格式:
LESOPRD1,OPRD2
这条指令除将地址指针的段地址部分送入ES外,与LDS类似。
例如:
LESDI,[BX+COUNT]
6.标志寄存器传送(有四条标志传送指令)
⑴LAHF(LOADAHWITHFLAG)
将标志寄存器中的SF、ZF、AF、PF和CF(即低8位)传送至AH寄存器的指定位,空位没有定义。
⑵SAHF(STOREAHWITHFLAG)
将寄存器AH的指定位,送至标志寄存器的SF、ZF、AF、PF和CF位(即低8位)。
根据AH的内容,影响上述标志位,对OF、DF和IF无影响。
⑶PUSHF(PUSHFLAG)
将标志寄存器压入堆栈顶部,同时修改堆栈指针,不影响标志位。
⑷POPF(POPFLAG)
堆栈顶部的一个字,传送到标志寄存器,同时修改堆栈指针,影响标志位。
二、算术运算指令
8086/8088提供加、减、乘、除四种基本算术操作。
这些操作都可用于字节或字的运算,也可以用于带符号数与无符号数的运算。
带符号数用补码表示。
同时8086/8088也提供了各种校正操作,故可以进行十进制算术运算。
参与加、减运算的操作数可如上图所示。
1.加法指令(Addition)
⑴一般形式:
ADDOPRD1,OPRD2
功能:
OPRD1←OPRD1+OPRD2
完成两个操作数相加,结果送至目的操作数OPRD1。
目的操作数可以是累加器,任一通用寄存器以及存储器操作数。
例如:
ADDAL,30;累加器与立即数相加
ADDBX,[3000H];通用寄存器与存储单元内容相加
ADDDI,CX;通用寄存器之间
ADDDX,DATA[BX+SI];通用寄存器与存储单元内容相加
ADDBETA[SI],DX;存储器操作数与寄存器相加
这些指令对标志位CF、DF、PF、SF、ZF和AF有影响。
⑵一般形式:
ADCOPRD1,OPRD2;带进位的加法
功能:
OPRD1←OPRD1+OPRD2+CF
这条指令与上—条指令类似,只是在两个操作数相加时,要把进位标志CF的现行值加上去,结果送至目的操作数。
ADC指令主要用于多字节运算中。
若有两个四字节的数,已分别放在自FIRST和SECOND开始的存储区中,每个数占四个存储单元。
存放时,最低字节在地址最低处,则可用以下程序段实现相加。
MOVAX,FIRST
ADDAX,SECOND;进行字运算
MOVTHIRD,AX
MOVAX,FIRST+2
ADCAX,SECOND+2
MOVTHIRD+2,AX
这条指令对标志位的影响与ADD相同。
⑶一般形式:
INCOPRD;
功能:
OPRD←OPRD+1
完成对指定的操作数OPRD加1,然后返回此操作数。
此指令主要用于在循环程序中修改地址指针和循环次数等。
这条指令执行的结果影响标志位AF、OF、PF、SF和ZF,而对进位标志没有影响。
如:
INCAL
INC[BX]
2.减法指令(Subtraction)
⑴一般形式:
SUBOPRD1,OPRD2;
功能:
OPRD1←OPRD1-OPRD2
完成两个操作数相减,也即从OPRD1中减去OPRD2,结果放在OPRD1中。
例如:
SUBCX,BX
SUB[BP],CL
⑵一般形式:
SBBOPRD1,OPRD2;
功能:
OPRD1←OPRD1-OPRD2-CF
这条指令与SUB类似,只是在两个操作数相减时,还要减去借位标志CF的现行值.本指令对标志位AF、CF、OF、PF、SF和ZF都有影响。
同ADC指令一样,本指令主要用于多字节操作数相减。
⑶一般形式:
DECOPRD;
功能:
OPRD←OPRD-1-CF
对指令的操作数减1,然后送回此操作数,
在相减时,把操作数作为一个无符号二进制数来对待。
指令执行的结果,影响标志AF、OF、PF、SF和ZF.但对CF标志不影响(即保持此指令以前的值)。
例如:
DEC[SI]
DECCL
⑷一般形式:
NEGOPRD
功能:
(NEGDate) 取补
对操作数取补,即用零减去操作数,再把结果送回操作数。
例如:
NEGAL
NEGMULRE
(AL=0011 1100)则取补后为1100 0100
即0000 0000-0011 1100=1100 0100
若在字节操作时对-128,或在字操作时对-32768取补,则操作数没变化,但标志OF置位。
此指令影响标志AF、CF、OF、PF、SF和ZF。
此指令的结果一般总是使标志CF=1。
除非在操作数为零时,才使CF=0。
⑸一般形式:
CMPOPRD1,OPRD2;
功能:
OPRD1-OPRD2
比较指令完成两个操作数相减,使结果反映在标志位上,但并不送回结果(即不带回送的减法)。
例如:
CMPAL,100
CMPDX,DI
CMPCX,COUHT[BP]
CMPCOUNT[SI],AX
比较指令主要用于比较两个数之间的关系。
在比较指令之后,根据ZF标志即可判断两者是否相等。
✧相等的比较:
①若两者相等,相减以后结果为零,ZF标志为1,否则为0。
②若两者不相等,则可在比较指令之后利用其它标志位的状态来确定两者的大小。
✧大小的比较:
如果是两个无符号数(如CMP AX,BX)进行比较,则可以根据CF标志的状态判断两数大小。
若结果没有产生借位(CF=0),显然AX≥BX;若产生了借位(即CF=1),则AX<BX。
习题与思考:
1.设有关寄存器及存储单元的内容如下:
DS=2000H,BX=0100H,AX=1200H,SI=0002H,[20100H]=12H,[20101H]=34H,[20102H]=56H,[20103]=78H,[21200]=2AH,[21201H]=4CH,[21202H]=0B7H,[21203H]=65H。
试说明下列各条指令单独执行后相关寄存器或存储单元的内容。
(1)MOVAX,1800H
(2)MOVAX,BX
(3)MOVBX,[1200H](4)MOVDX,1100[BX]
(5)MOV[BX][SI],AL(6)MOVAX,1100[BX][SI]
2.写出实现下列计算的指令序列。
(假定X、Y、Z、W、R都为字变量)
(1)Z=W+(Z+X)
(2)Z=W-(X+6)-(R+9)
3.若在数据段中从字节变量TABLE相应的单元开始存放了0~15的平方值,试写出包含有XLAT指令的指令序列查找N(0~15)中的某个数的平方。
(设N的值存放在CL中)
第三讲
3.3指令系统-算术运算、逻辑运算、控制转移
回顾:
8086/8088的内部结构和寄存器,8086/8088的工作过程。
8086/8088的寻址方式及操作数地址的计算。
重点和纲要:
要求学生了解指令的功能,掌握算术运算类、逻辑运算和移位指令的功能和应用。
(掌握指令内涵,会用)
教学方法、实施步骤
时间分配
教学手段
回顾
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讲述内容:
3.乘法指令(分为无符号乘法指令和带符号乘法指令两类)
(1)无符号乘法指令MUL
一般格式:
MULOPRD
完成字节与字节相乘、字与字相乘,且默认的操作数放在AL或AX中,而源操作数由指令给出。
8位数相乘,结果为16位数,放在AX中;16位数相乘结果为32位数,高16位放在DX,低16位放在AX中。
注意:
源操作数不能为立即数。
例如:
MOVAL,FIRST;
MULSECOND;结果为AX=FIRST*SECOND
MOVAX,THIRD;
MULAX;结果DX:
AX=THIRD*THIRD
MOVAL,30H
CBW;字扩展AX=30H
MOVBX,2000H
MULBX;
(2)带符号数乘法指令IMUL
一般格式:
IMULOPRD;OPRD为源操作数
这是一条带符号数的乘法指令,同MUL一样可以进行字节与字节、字和字的乘法运算。
结果放在AX或DX,AX中。
当结果的高半部分不是结果的低半部分的符号扩展时,标志位CF和OF将置位。
4.除法指令
(1)无符号数除法指令DIV
一般格式:
DIVOPRD
(2)带符号数除法IDIV
一般格式:
IDIVOPRD
该指令执行过程同DIV指令,但IDIV指令认为操作数的最高位为符号位,除法运算的结果商的最高位也为符号位。
在除法指令中,在字节运算时被除数在AX中;运算结果商在AL中,余数在AH中。
字运算时被除数为DX:
AX构成的32位数,运算结果商在AX中,余数在DX中。
例如:
AX=2000H,DX=200H,BX=1000H,则DIVBX执行后,AX=2002H,DX=0000。
除法运算中,源操作数可为除立即寻址方式之外的任何一种寻址方式,且指令执行对所有的标志位都无定义。
由于除法指令中的字节运算要求被除数为16位数,而字运算要求被除数是32位数,在8086/8088系统中往往需要用符号扩展的方法取得被除数所要的格式,因此指令系统中包括两条符号扩展指令。
(3)字节扩展指令CBW
一般格式:
CBW
该指令执行时将AL寄存器的最高位扩展到AH,即若D7=0,则AH=0;否则AH=0FFH。
(4)字扩展指令CWD
一般格式:
CWD
该指令执行时将AX寄存器的最高位扩展到DX,即若D15=0,则DX=0;否则DX=0FFFFH。
CBW、CWD指令不影响标志位。
5.十进制调整指令
计算机中的算术运算,都是针对二进制数的运算,而人们在日常生活中习惯使用十进制。
为此在8086/8088系统中,针对十进制算术运算