第3章 8086微机机器语言指令.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,3章,8086微机机器语言指令,教学目标,：掌握数据操作数的寻址方式；掌握数据传送指令、加减运算指令、位操作指令的功能与用法；了解其它指令的作用。,教学重点,：常用指令的功能与用法。,教学难点,：指令的应用。,3.1.1,指令格式,一条指令是一个有意义的二进制代码序列，它是机器语言的一个语句，其基本格式为：,操作码字段,OP,地址码字段,A,操作码表明了指令的功能及操作，地址码又称操作数字段，指明了参与操作运算的操作数地址。,1.指令操作码,指令系统中每条指令都有唯一确定的操作码。操作码的位数越多，所能表达的操作种类就越多。,(1)规整型,操作码字段的长度和位置固定，又称定长编码，编码最简单。定长编码多用在大中型计算机上，如,IBM 370,机指令操作码都为,8,bit(,位,),。,RISC,指令集采用定长编码。定长编码有利于简化硬件设计、减少指令译码时间；但往往造成资源浪费（冗余）。,(2)非规整型,非规整型操作码的长度不定，且分散在指令字的不同位置上，因此又称变长编码。变长编码广泛用在小型、微型计算机上，如,PDP,小型机。,CISC,指令集是非规整型编码。,1.指令操作码（续）,扩展操作码法：灵活充分利用指令的各个字段，在不增加指令长度的情况下，扩展操作码能表示更多的指令。,80,x86,微处理器采用扩展操作码法。,变长编码增加指令译码的难度，控制器的设计较复杂。,2.指令地址码,每条指令必须包括,CPU,执行所需的全部信息。对双操作数指令，除了操作码,OP(Operate),外，还必须包含：第一源操作数地址,A1(Address1),、,第二源操作数地址,A2,、,操作结果的存放地址,A3,，,以及下条指令在内存中的存放地址,A4,。,程序计数器,PC(Program counter),来指向要执行指令的地址，,现代计算机地址码字段有四种结构：三地址、双地址、单地址和零地址。,三地址指令格式：,OP A1 A2 A3,；,操作为：,A1 OP A2,A3，PC+1,PC隐含）,三地址指令在小型、微型计算机中很少使用。,双地址指令格式：,OP A1 A2,；,操作为：,A1 OP A2,A1,，,PC+1,PC,（,隐含）,执行前，,A1,和,A2,中各存放一个源操作数，执行后结果存放到,A1,中，,A1,中原先的源操作数被冲掉。因此,A2,称源操作数，,A1,称目标操作数（又称目的操作数）。,3.1.2,基本寻址方式,1.寄存器寻址,操作数就存放在,CPU,通用寄存器中，存取操作数无需访问内存，指令执行速度快。,8086/8088,CPU,有,8,个通用寄存器，指令中只用,3,bit,即可表示，如下表所示。,2.,I/O,端口寻址,(1)直接寻址,指令中用,8,位无符号数直接表示,I/O,端口地址号。如：,IN AL,n,；,输入：,AL,n,，,n,在,0,255,之间，表示端口号,(2)间接寻址,DX,指向,I/O,端口，即用,DX,内容（,16,位无符号数）表示,I/O,端口地址编号，范围在,0,65535,之间。,如：,OUT DX,AL,；,输出：,DX,AL,3.,存储器寻址,(1)立即寻址,指令地址码字段就是操作数本身。立即数只能作为源操作数。,(2)直接寻址,指令地址码字段直接给出操作数在段内的偏移量，段基址隐含给出或由段前缀指明。指令语句中，直接地址（一般为,16,位无符号数）用方括号括起来。,段隐含：,EA,DS,16,偏移地址,段显式：,EA,段寄存器,16,偏移地址,(3)寄存器间接寻址,操作数在段内的地址在基址寄存器,BX,、,BP,或变址寄存器,SI,、,DI,中，根据寄存器的内容（段内的偏移地址值）到存储器中寻找操作数；段基址可用段前缀显式表示，更多的是隐含表示。,段隐含：,EA,DS,16,（,BX,或,SI,或,DI,）,EA,SS,16,BP,段显式：,EA,段寄存器,16,（,BX,或,BP,或,SI,或,DI,）,(4)寄存器相对寻址,操作数在段内的偏移地址为基址,/,变址寄存器内容加上指令中给出的,8,位或,16,位偏移量。段基址表示同（,3,）。,段隐含：,EA,DS,16,（,BX,或,SI,或,DI,）（,8,位或,16,位偏移量）,EA,SS,16,BP,（,8,位或,16,位偏移量）,段显式：,EA,段寄存器,16,（,BX,或,BP,或,SI,或,DI,）（,8,位或,16,位偏移量）,(5)基址变址寻址,操作数在段内的偏移地址是基址寄存器,BX,或,BP,与变址寄存器,SI,或,DI,的内容之和。段基址表示同上。,段隐含：,EA,DS,16,BX,（,SI,或,DI,）,EA,SS,16,BP,（,SI,或,DI,）,段显式：,EA,段寄存器,16,（,BX,或,BP,）（,SI,或,DI,）,(6),基址变址相对寻址,操作数在段内的偏移地址是基址寄存器,BX,或,BP,加上变址寄存器,SI,或,DI,内容再加上指令中给出的,8,位或,16,位偏移量，段基址表示同上。,段隐含：,EA,DS,16,BX,（,SI,或,DI,）（,8,位或,16,位偏移量）,EA,SS,16,BP,（,SI,或,DI,）（,8,位或,16,位偏移量）,段显式：,EA,段寄存器,16,（,BX,或,BP,）（,SI,或,DI,）（,8,位或,16,位偏移量）,堆栈寻址,微机中普遍使用堆栈操作。堆栈操作中一个操作数隐含在栈顶（出栈为源操作数、入栈为目标 操作数），由,SP,或,ESP,（,堆栈指针）隐含指示;段基址：由,SS,段寄存器索引找到，不用在指令中表明。对堆栈的访问实际上是隐含的寄存器间接寻址方式。,指令寻址,对下条指令的寻址在代码段中进行。顺序执行时由,PC,内容自动加,1,（硬件实现）完成，段内转移时一般都用相对寻址方式，即,PC,内容加上一个相对值（由 当前下条指令到转移的目标指令间的字节距离）；段间转移则多采用直接寻址方式或间接寻址方式完成。,3.2,CISC,基本指令集,80,x86,微机属于,CISC,（,复杂指令集计算机），,8086/8088,指令系统是,CISC,基本指令集，只能在实地址方式下执行单任务操作。,8086/8088,指令系统有基本指令,133,条，按功能可分为六大类 数据传送指令、算术运算指令、位处理指令、程序控制指令、串操作指令和处理机控制指令。,3.2.1,数据传送指令,数据传送指令：分四类 通用数据传送、累加器专用传送、地址传送和标志传送指令。,数据传送指令都不影响标志寄存器,FL,的标志位，除了两条以标志寄存器为传送目标的指令（,SAHF,和,POPF,）,外。,1.通用数据传送指令,通用数据传送指令包括,MOV,传送、交换指令和堆栈操作指令。,(1),MOV,传送指令,MOV,指令的汇编语句格式及注释说明如下：,MOV,Dst,Src,；,Dst,Src,，,Dst,和,Src,可为,Reg,、,Mem,，,Src,还可为,Im,。,MOV,指令将源操作数送到目标操作数单元，而源操作数保持不变，源和目标操作数长度必须一致。源和目标不能同为,Mem,，,作为存储器操作数，,Mem,可以是所有寻址方式,MOV CL,AL ;8,位寄存器传送，,CL,AL,MOV DS,AX,;,16,位通用寄存器与段寄存器之间传送，,DS,AX,MOV CX,100,;,16,位立即数,0064,H,向通用寄存器传送，,CX,64H,MOV TABSI,AL,;,8,位通用寄存器与存储器间数据传送,SI+TAB,AL,MOV DATABXDI,CS ;,段寄存器向存储器,16,位数据传送，,BX+DI+DATA,CS,(2),交换指令,交换指令是两个通用寄存器或通用寄存器与内存单元之间交换数据。指令的汇编语句格式及注释说明如下：,XCHG,Dst,Src,;,DstSrc，Dst,和,Src,为,Reg、Mem,操作数,XCHG AH,AL ;8,位寄存器互相交换，,AHAL,XCHG DX,AX ;16,位寄存器互相交换，,DXAX,XCHG BX,TABSI ;,寄存器与存储单元间16位数据交换，,BXSI+TAB,(3)堆栈指令,堆栈是后入先出队列,LIFO（Last-In-First-Out Queue）。,堆栈操作有两种：压入,PUSH（,数据被填充到栈顶）和弹出,POP（,数据出栈顶）。堆栈指针,SP：,基本指令集中堆栈每次操作都是16位数据，栈顶向下生成 每次,PUSH,操作,SP,减2，每次,POP,操作,SP,加2，,SP,始终指向栈顶。,堆栈指令语句格式及注释说明如下：,PUSH,Src,;SPSP-2，SPSrc,POP,Dst,;DstSP，SPSP+2,PUSH AX ;,寄存器入栈，,SPSP-2，SPAX,PUSH ES ;,段寄存器入栈，,SPSP-2，SPES,PUSH BUFFERBX ;,存储器操作数入栈，,SPSP-2，SPBX+BUFFER,POP CX ;,出栈到寄存器，,CXSP，SPSP+2,POP DS ;,出栈到段寄存器，,DSSP，SPSP+2,POP DATASI ;,出栈到存储器单元，,SI+DATA,SP,，,SP,SP+2,2.,累加器专用传送指令,(1)输入/输出指令,IN Acc,n ;Acc,n,，,Acc,为,AX(16,位输入,n,为偶数,),或,AL(8,位输入,),，,n=0,255,IN Acc,DX ;Acc,DX,，,Acc,同上，,DX,当前值为,I/O,端口地址,OUT n,Acc ;n,Acc,，,Acc,与,n,同上，,OUT DX,Acc ;DX,Acc,，,Acc,同上，,DX,当前值为,I/O,端口地址,IN AX,86H ;,从,86,H,端口输入,16,位数，,AX,86H,IN AL,DX ;,从,DX,所指向的端口输入,8,位数，,AL,DX,OUT 61H,AL ;,向60,H,端口输出,8,位数，,61,H,AL,OUT DX,AX ;,向,DX,所指向的端口输出,16,位数，,DX,AX,(2)查表指令,查表指令,XLAT,用于根据,AL,的内容到字节表格中查找相应位置元素的代码。,XLAT,指令执行前，必须将字节表格的首地址放入,BX,中，,AL,中内容为索引值，即所查找元素在表格中的位置（与表首的字节距离）。指令执行后将查到的元素代码放到,AL,中（,AL,原来的索引值被冲掉）。该指令格式有两种，如下所示：,XLAT；,或者,XLAT OPR；,LEA BX,DISP,MOV AL,8,XLAT,OUT 60H,AL,例：当前数据段中从,DISP(2000H),单元开始连续存放十六进制数码,0,F,的,LED,显示代码，编程将,“,8,”,字的显示代码送到,60,H,端口(显示)。,3.,有效地址和地址指针传送指令,(1)有效地址传送指令,LEA,LEA,指令把源操作数在段内的偏移地址送入指定的,16,位寄存器，而不是传送该地址单元内的操作数。,LEA,指令格式及注释说明如下：,LEA,Reg,Mem,；,R16,Mem,存储器操作数的地址,(2)地址指针传送指令,地址指针传送指令有两条：,LDS,和,LES,，,它们都是把源操作数（所有寻址方式的存储器操作数）指定的,4,个相继字节单元内容作为一个地址指针送到指定的,16,位寄存器与段寄存器,DS,或,ES,中。指令语句的格式及注释说明如下：,LDS,Reg,Mem,；,Reg,Mem,，,DS,Mem,+2,LES,Reg,Mem,；,Reg,Mem,，,ES,Mem,+2,4.,标志传送指令,标志传送指令在标志寄存器,FL,与通用寄存器,AH,（,8,位）或堆栈（,16,位）之间传送数据，共,4,条：,LAHF ;AH,FL-l,（,低字节），保存,SF,、,ZF,、,AF,、,PF,、,CF,到,AH,中,PUSH ;SP,SP-2,，,SP,FL,，,标志寄存器,FL,入栈,SAHF ;FL-l,（,低字节）,AH,，,恢复保存在,AH,中的,SF,、,ZF,、,AF,、,PF,、,CF,POPF ;FL,SP,，,SP,SP-2,，,恢复保存在堆栈中的所有标志位,传送指令种类多，应用最频繁。,传送指令汇编格式和语句操作、字节数、执行时间（时钟周期数）等 汇总于下表中。,3.2.2,算术运算指令,CISC,基本指令集提供了加、减、乘、除四种基本算术运算，运算操作数可以是,8,位或,16,位、可以是无符号数或有符号数，通过调整还可以进行十进制（,BCD,）,数运算。算术运算指令执行结果一般都影响标志寄存器,FL,的状态标志位。,加减运算比较丰富。加减运算的操作数如下图所示，其中,Mem,为所有寻址方式的存储器操作数。,1.加法运算,加法指令有,3,条。指令语句格式及注释说明如下：,ADD,Dst,Src,；,Dst,Dst,+,Src,，,Dst,为,Reg,、,Mem,，,Src,为,Reg,、,Mem,、,Im,；,Dst,和,Src,不可同为,Mem,ADC,Dst,Src,；,Dst,Dst,+,Src,+CF,，,Dst,、,Src,同上,INC,Dst,；,Dst,Dst,+1,，,Dst,同上,1.加法运算（续）,两个,32,位加数,98765432,H,和,8901,FA45H,分别存放在数据段内,2000,H,单元和,2004,H,单元，编程将两数相加，结果从,2100,H,单元开始存放。,基本指令集没有,32,位加法指令，32,位的加法程序段如下：,MOV AX,2000H,；,AX=5432H,，,被加数低,16,位,MOV BX,2002H,；,BX=9876H,，,被加数高,16,位,ADD AX,2004H,；,低,16,位相加，,AX=4E86H,ADC BX,2006H,；,高,16,位及低,16,位的进位相加，,BX=2178H,MOV 2100H,AX,；,存低,16,位的和,4,E86H,MOV 2102H,BX,；,存高,16,位的和,2178,H,MOV AX,，,0,ADC AX,0,；,获得最高位的进位,MOV 2104H,AX,；,存和的最高位,2.,减法指令,减法运算指令有,5,条。指令语句格式及注释说明如下：,SUB,Dst,Src,；,Dst,Dst,-,Src,，,Dst,和,Src,同,ADD,指令,SBB,Dst,Src,；,Dst,Dst,-,Src,-CF,，,Dst,和,Src,同上,CMP,Dst,Src,；,Dst,-,Src,，,不保存结果，仅影响状态标志，,Dst,和,Src,同上,DEC,Dst,；,Dst,Dst,-1,NEG,Dst,；,Dst,0-,Dst,（,即,Dst,+1,比较指令,CMP,作两数相减运算而不存结果（被减数和减数都保持不变），但结果的特征影响,FL,寄存器的,6,个状态标志，据此比较两个数的大小，判断如下：,若,ZF=1,，,表明相减结果为,0,，则两数相等。,若,ZF=0,，,表明两数不等，须再判,CF,（,无符号数）或,SF,和,OF,（,有符号数）,无符号数,判,CF,：,CF=0,说明无借位，则,Dst,Src,，,否则,Dst,Src,有符号数同时判,OF(,溢出标志,),和,SF(,符号标志,),：同号,Dst,Src,，,异号,DST,Src,对上述结论，请根据,Dst,和,Src,同号,/,异号、是否溢出等情况分析之。,2.,减法指令（续）,32,位的被减数和减数分别存放在,FIRT,和,SECOND,单元，求两数之差，结果放入,THIRD,开始的单元中。,基本指令集没有,32,位减法指令，,32,位减法程序段,用如下六条指令实现之：,MOV AX,FIRST,；,取被减数低,16,位到,AX,SUB AX,SECOND,；,低,16,位相减,MOV THIRD,AX,；,存低,16,位差,MOV AX,FIRST+2,；,取被减数高,16,位到,AX,SBB AX,SECOND+2,；,高,16,位相减，并减去低,16,位的借位,MOV THIRD+2,AX,；,存高,16,位差,如果,FIRST,和,SECOND,是符号相异的有符号数，相减可能产生溢出，如何编程？请参考上例改编之。,3.,乘法指令,乘法指令分字节（,8,位）乘和字（,16,位）乘，要求：被乘数事先放在,AL,或,AX,中，被乘数为隐含寻址；乘数放在寄存器或存储器单元中，指令中只显式地表示乘数。乘积为双字长，存放于,AX,（,8,位乘）或,DXAX,（,16,位乘）中。,乘法指令有两条：无符号数乘和有符号数乘。,指令语句格式及注释说明如下：,MUL,Src,;,8,位乘：,AX,AL*,Src,，,16,位乘：,DXAX,AX*,Src,;,Src,为,8,位或,16,位通用寄存器或所有寻址方式的存储器操作数,IMUL,Src,;,同上，但被乘数、乘数和双字长乘积都是有符号数,与加减指令不同，乘法指令执行只确定地影响,CF,和,OF,状态：若乘积的高半部分为,0,（,MUL,指令）或者为低半部分符号位的扩展（,IMUL,指令）则,CF,和,OF,均为,0,，否则均为,1,；对其余状态位的影响不确定。,已知,AL=0FFH,，,SI=0FFH,，（,0FFH,可视为无符号数,255,或有符号数,-1,）,若执行指令,MUL SI,；,则,AX=0FE01H,（,即,255*255=65025,）,若执行指令,IMUL SI,；,则,AX=0001H,（,即（,-1,）,*,（,-1,）,=1,）,4,除法指令,除法是乘法的逆运算，要求：被除数为双字长，放在,AX,（,8,位除法）或,DXAX,（,16,位除法）中；除数在指令中显式地指定，为,8,位或,16,位的寄存器或所有寻址方式的存储 器操作数；商放在,AL,（,8,位除法）或,AX,（,16,位除法）中，余数放入,AH,（,8,位除法）或,DX,（,16,位除法）中；有符号除法的余数和被除数同号。,除法指令有无符号数除法,DIV,和有符号数除法,IDIV,两条。为了将被除数扩展为双字长，还有两条相应的符号扩展指令,CBW（8,位扩展为16位）和,CWD（16,位扩展为32位）。,除法指令语句格式及注释说明如下：,DIV,Src,;8,位除,AX,Src,AL,商,AH,余数;16位除,DXAX,Src,AX,商,DX,余数,IDIV,Src,;,同上，但被除数、除数和商、余数都是有符号数，;余数和被除数同号,CBW ;AL,的符号位扩展到,AH,中,不影响状态标志。,CWD ;AX,的符号位扩展到,DX,中,不影响状态标志。,两条除法指令对,FL,的状态标志均无确定的影响。,4,除法指令(续),若被除数高半部分的绝对值大于除数，执行除法指令将产生溢出，引起,0,类中断。,已知,x,、,y,、,z,均为,16,位有符号数，已分别装入,X,、,Y,、,Z,单元，编程计算：,(,x*y+z-568)/x,，,商放入,AX,中，余数放入,DX,中。,MOV AX,X,；,AX,被乘数,IMUL Y,；,求,x*y,MOV CX,AX,；,BXCX,32,位乘积,MOV BX,DX,MOV AX,Z,；,AX,加数,z,CWD,；,将加数,z,扩展成,32,位,ADD AX,CX,；,32,位相加,ADC DX,BX,SUB AX,568,；,减去,16,位立即数,568,SBB DX,0,；,高,16,位减去低,16,位的借位,IDIV X,；,双字长被除数除以,16,位除数,x,5.,十进制调整指令,DAA,；,加法十进制调整指令，将,AL,中的和调整成压缩型,BCD,数,DAS,；,减法十进制调整指令，将,AL,中的差调整成压缩型,BCD,数,调整规则如下：,（,AL,0FH,）,9,）（,AF=1,），,则,AL,AL,6,，,AF,1,（,AL,9FH,）（,CF=1,），,则,AL,AL,60H,，,CF,1,已知,AH,和,AL,中有两个十进制数,28,和,59,（即,BCD,数,28,H,和,59,H,），,BH,和,BL,中有两个十进制数,85,和,37,（即,BCD,数,85,H,和,37,H,），,分别做十进制加减运算如下：,ADD AL,AH,；,AL=81H,DAA,；,AL=87H,（,28,与,59,之和的,BCD,结果）,MOV AL,BH,；,AL,85H,SUB AL,BL,；,AL=4EH,DAS,；,AL=48H,（,即,85,与,37,之差的,BCD,结果）,上机内容,:,1,假定,(AL)=48H,(BL)=59H,执行,ADD AL,BL DAA,后,运行结果是什么,?,2,如,(BCD1)=34H,(BCD2)=89H,编程使,(BCD3)=BCD1)+(BCD2),其中各变量为两位,BCD,数,3,如,(BCD1)=1834H,(BCD2)=2789H,编程使,(BCD3)=BCD1)+(BCD2),其中各变量为四位,BCD,数,4,如,(BCD1)=1834H,(BCD2)=2789H,编程使,(BCD3)=BCD1)-(BCD2),其中各变量为四位,BCD,数,5,已知各变量为两位,BCD,数,编程使,U=V+(S-6),6,已知各变量为四位,BCD,数,编程使,U=V+(S-6),算术运算指令汇编格式和语句操作、指令字节数、执行时间（时钟周期数）及对状态标志位的影响等汇总于右表。,3.2.3,位操作指令,位操作包括逻辑运算、移位和循环移位。位操作指令执行结果都将影响,FL,标志寄存器相应状态标志位，,NOT,除外。,1.逻辑运算指令,逻辑运算指令有五条：与（,AND）、,或（,OR）、,非（,NOT）、,异或（,XOR）,和测试（,TEST）,AND,Dst,Src,;,Dst,Dst,Src,Dst,为,Reg,、,Mem,，,Src,为,Reg,、,Mem,、,Im,;,Dst,和,Src,不能同为,Mem,OR,Dst,Src,;,Dst,Dst,Src,，,Dst,与,Src,同上,NOT,Dst,;,Dst,0-,Dst,，,Dst,同上,XOR,Dst,，,Src,;,Dst,Dst Src,，,即,Dst,DstSrc,，,Dst,与,Src,同上,TEST,Dst,Src,;,Dst,Src,不存结果,只影响状态标志位,Dst,与,Src,同上,对一个位串，,AND,可以屏蔽（清0）某些位，,OR,可以置位(置1)某些位，,XOR,可以取反某些位，,XOR,可以检查两个位串是否匹配。,AND AX,0；AX,清0,AND CL,0FH；,屏蔽,CL,的高4位,OR BH,00111100B；,将,BH,的中间4位置位,XOR BL,0F0H；,将,BL,高4位变反,XOR DX,378HDX,中端口地址是,378,H,吗？是则结果为,0,（使,ZF=1,）,NOT,指令执行不影响状态标志，其他逻辑指令执行后将重新设置,SF、ZF、PF,的 状态，而总使,CF=0、OF=0，AF,状态不确定。,2.,移位指令,移位有逻辑移位和算术移位两种，每种又分左移和右移。算术左移,n,位相当于,2,n,，,右移,n,位相当于,2,n,。,移位的对象可以是寄存器或所有寻址方式的存储器操作数，移位的次数在指令中给出：,1(,只移位,1,次)或,CL(CL,中的数值即移位的次数)。,逻辑左移和算术左移完全等价，因此移位指令实际上只有,3,条（但有,4,种格式）。,例：将,DX,和,AX,中的低,8,位拼成一个,16,位数放在,DX,中，要求原,DX,中的低,8,位置于,16,位数中的高位。,MOV CL,8,SHL DX,CL,AND AX,0FFH,OR DX,AX,3.,循环移位指令,循环移位首尾相连移位（不丢失移位单元的位信息），分带进位移位（,CF,在循环链之内）和不带进位移位（,CF,在循环链之外），同时又分左移和右移。移位的对象和次数同移位指令。,3.,循环移位指令,AX,中有,16,位数,X,，,求,X,3,16,，,要求不损失任何有效位。,X,3,16,X,（,2,1,）,16,X,8,X,16,，,程序段如下：,MOV BX,0,SAR AX,1；,以下求,X8，,先求,X2,RCR BX,1；,SAR AX,1；,求,X4,RCR BX,1；,SAR AX,1；AXBXX8,RCR BX,1；X,中低3位移至,BX,高3位,PUSH AX；,保存,X8,PUSH BX,SAR AX,1；,求,X16,RCR BX,1,POP DX,ADD BX,DX,POP DX,ADC AX,DX；AXBXAX316（,高位在,AX,中，低位在,BX,中）,3.,循环移位指令,（续）,位操作指令的汇编格式、语句操作、字节数、执行时间及对标志位的影响汇总于右表。,3.2.4,程序控制指令,程序控制指令能选择不同的程序段执行，可构成转移、循环、调用和返回，控制程序执行的流程。,1.控制转移指令,转移指令分无条件转移和条件转移两类，它们本身执行后都不影响,FL,寄存器的状态标志。,(1)无条件转移指令,无条件转移指令,JMP ,，,控制程序转移到,TARGET,（,目标）标号处去执行。按,TARGET,目标地址单元的属性有四种转移范围、五种指令格式。,JMP SHORT,TARGET,；,段内直接短转移,JMP NEAR PTR,TARGET,；,段内直接近转移,JMP WORD PTR,TARGET,；,段内间接转移,JMP FAR PTR,TARGET,；,段间直接转移,JMP DWORD PTR,TARGET,；,段间间接转移,(1)无条件转移指令续）,段内转移只改变,IP,值，,CS,（,代码段基址）不变。段内直接转移为相对寻址，将,IP,指向的（下条）指令距目标,TARGET,的偏移量（字节距离）与,IP,的当前值相加后送,IP,；,段内短转移的偏移量为,8,位、（以当前指令位置为准的）转移范围 为,129,-126,（若以,IP,当前值为准则为,127,-128,），段内直接近转移的偏移量为,16,位、（以当前指令位置为准的）转移 范围为,32769,-32766,（若以,IP,当前值为准则为,32767,-32768,）；段内间接转移是绝对寻址，,TARGET,是一个,16,位的寄存器或存储器 单元，将其内容直接赋给,IP,。段间转移跨段 段间直接转移将指令中给出的,TARGET,偏移量和段基址赋给,IP,和,CS,，,段间间接转移将指令中给出的,TARGET,存储单元开始的,4,个字节分别 赋给,IP,和,CS,，,从而实现跨段转移。,(1)无条件转移指令（续）,(2),条件转移指令,条件转移指令测试标志寄存器,FL,的当前状态标志，满足条件就转移到目 标地址去执行，否则顺序向下执行。条件是对一个或两个或三个状态标志位的状态判断。,(2),条件转移指令（续）,所有条件转移指令的执行时间都是,16,T/4T,（,转移,/,不转移）。,例：一个16位数的数组存储在以,ARRAY,为首地址的数据段中，长度为,n（,小于256）。编程求数组中正数、0及负数的个数，分别存放在,BH、BL、DL,中。,MOV CX,；,数组长度送计数器,CX,MOV AX,0,MOV SI,AX；,数组指针初始化为0,MOV BX,AX；,结果寄存器清0,MOV DL,AL,AGAIN:CMP AX,ARRAYSI；,比较,JG PLUS,JZ ZERO,INC DL；,是负数，负数个数寄存器加1,JMP NEXT,ZERO：NC BL；,是0，0个数寄存器加1,JMP NEXT,PLUS:INC BH；,是正数，正数个数寄存器加1,NEXT:ADD SI,2；,指向下一个数组元素,DEC CX,JNZ AGAIN；,未结束则继续,从,80386,开始，扩大了条件转移的范围，实模式下能够转移到代码段的任何位置。,2.,循环指令,循环程序非常普遍，用条件指令可实现之；为方便编程，基本指令集特意提供了,4,条循环指令。,循环指令放在循环程序的开头或结尾，测试,CX,是否为,0,、以及,ZF,标志的状态，来控制循环结束与否。循环指令长度都是,2,个字节，一个字节操作码加,8,位偏移量，循环转移范围为,-128,127,。循环指令执行不影响标志寄存器,FL,的状态标志。,2.,循环指令（续）,例：一字符串长度（,256）,存放在,ASCIISTR,单元，,ASCIISTR,单元之后接着存放该字符串。请编程判断该字符串中是否有“空格”字符：若有,DL,置,1,，否则,DL,清,0,。,MOV BX,0,；,地址指针初始化为,0,MOV DL,BL,；,预置没有“空格”标志,MOV AL,20H,；“,空格”字符送,AL,MOV CX,ASCIISTRBX,；,串长度送,CX,NEXT:INC BX,CMP AL,ASCIISTRBX,；,是空格吗？,LOOPNZ NEXT,JNZ DONE,MOV DL,，,01H,；,置有“空格”标志,DONE:,；,没有,“,空格,”,，继续运行,32,位的,80,x86,微处理器还可以使用32位的,ECX,作为隐含的循环计数器。即便,80486,，循环指令也只能在短距离内作循环，即相对于当前循环指令的地址，转移的范围为,129,-126,。,3.,子程序调用指令,CALL,和返回指令,RET,子程序调用不同于转移指令，首先要把,CALL,指令的下一条指令地址（即返回地址）入栈保存，然后转向子程序的首地址去执行。调用分段内调用和段间调用。段内调用只对,IP,操作，（,CS,不变），段间调用要同时对,CS:IP,操作。段内,/,段间调用又分直接调用和间接调用。调用和返回指令都没有条件判断，且,都不影响标志寄存器,FL,的标志位。,4.,中断指令,INT,和中断返回指令,IRET,中断指令,INT,是种特殊的调用指令(调用例行中断子程序)，是段间调用；与段间,CALL指令相同的是：须先把,CS:IP,入栈保存，不同的是：还要首先把标志寄存器,FL,入栈保存。中断返回是段间返回，执行,IRET,指令，依次恢复,IP,、,CS,和,FL,。,3.2.5,串操作指令,串是由字节、字、或双字组成的字符或数据序列，存放在存储器中。,基本指令集处理的串长度不超过,64,K,。,串操作常用于数据块的快速移动、比较、搜索和存取，执行一次操作串中一个元 素，配上重复前缀可按条件完成对整个串的操作。,1.,串操作的寻址与控制,(1),串操作均为隐含寻址，源串起始地址在,DS:SI,中，目标串起始地址在,ES:DI,中。,AL/AX,为串扫描的关键字，或存串的源操作数、取串的目标操作数。,(2),串操作时自动修改地址指针,SI,和,DI,。,当标志寄存器,FL,的控制标志位,DF=0,时每完成 一次串元素操作,SI,和,DI,自动增量，当,DF=1,时,SI,和,DI,自动减量；如果串元素是字节，,SI,和,DI,每次加,1,或减,1,；如果串元素是字，,SI,和,DI,每次加,2,或减,2,。,(3),串长度在,CX,中，每完成一次串元素操作,CX,自动减,1,（不管串元素是字还是字节）。,(4),源串和目标串在不同的段内，分别由,DS,和,ES,指明。若,DS,和,ES,相等则两串在相同物 理段中。,(5),串比较和串扫描都是作减法操作，所以每次串操作都影响对标志寄存器,FL,的,6,个状 态标志，而串传送、存串和取串都是作传送操作，所以都不影响,FL,的状态标志位。,(6),加重复前缀则串操作指令重复执行。串指令在重复执行过程中,SI,、,DI,和,CX,自动修改，但指令指针,IP,保持指向重复前缀的 存储地址。因此串操作可以被中断，中断返回后可继续原来的串操作。,(7),串操作指令本身都是单字节指令，加上重复前缀共,2,个字节，可对串中元素按条件 重复操作。,2.,重复前缀,重复前缀指令的名称、汇编格式、重复条件、后续的串指令及操作见下表。,重复前缀也是一条指令，但不能单独使用，需加在串操作指令之前，使 串操作指令重复或条件重复执行，相当于运行一个循环程序；取串指令,LODS,一般不加重复前缀，因为重复取出串中的元素送到累加 器,Acc,无意义（后面取出的数冲掉前面取出的数）。,3.2.6,处理器控制指令,处理器控制指令执行对标志位（,CF,、,DF,、,IF,）,的置位,/,复位操作和其它控制操作。,处理器控制指令的汇编格式、语句操作、目标代码、执行时间等汇总于下表中。,3.3,扩展指令集,3.3.1,一般扩展指令集,32,位,80,x86,微机存储器寻址空间大大扩展（达,4,GB,或,64,GB,），,操作数宽度也扩展至,32,位，指令功能进一步丰富，因此指令长度也有所扩展，达,1,12,个字节：,1,2,个字节操作码字段，,02,个字节寻址方式码字段，,0,、,1,、,2,、,4,个字节的偏移量字段，,0,、,1,、,2,、,4,个字节的立即数字段，不超过,4,个字节的前缀码段。,80,x86,指令集在基本集基础上扩展而来，依次是,286,（,16,位处理器）、,386,、,486,指令集，在代码级保持向上兼容。扩展主要表现在,32,位寻址和,32,位操作，还体现在指令种类增多、功能增强，如浮点数运算指令、操作系统型指令，指令操作数也扩展到,3,个等等。,80,x86,常用扩展指令,(,续,),80,x86,常用扩展指令,(,续,),3.3.2,多媒体,SIMD,指令集,SIMD(Single Instruction Multiple Data,：,单指令多数据,),一条指令能处理多个数据，使操作的并行性进一步增强，提高了计算机的多媒体处理能力。,SIMD,指令集是开放的：包括,MMX,、,3D NOW,！、,SSE,和,SSE2,等。,1.,MMX,指令集,游戏、音乐合成、语音压缩,/,解压、图像图形处理、,MPEG,视频等应用程序具有一些共同特征：,短整数数据类型（像素：,8/16,位，音频：,16,位）,频繁的乘与累加，高度重复的小循环体,巨大计算量的算法,高度并行操作,MMX,技术借用现成的浮点堆栈生成,8,个,64,位,MMX,寄存器，,MMX,寄存器支持四种新型数据类型：紧缩字节（,8,个字节）、紧缩字（,4,个字）、紧缩双字（,2,个双字）和四字，可将它们移入,MMX,寄存器同时完成对多个数据的算术运算和逻辑运算，特别适合整数运算密集的图像处理、视频和音频回放等多媒体应用，提高其性能。,1.,MMX,指令集,MMX,指令有,57,条，包括算术运算（加、减、乘、除、算术移位和累加）、比较、逻辑操作（与、与非、或、异或）、转换操作（把数据紧缩和拆放）、移位操作、移数（在,MMX,寄存器之间、,MMX,寄存器与存储单元之间移入,/,移出）。,1.,MMX,指令集（续）,音像多媒体数据流算法中常用到矢量点积、矩阵乘、,FIR/IIR,滤波、,FFT/DCT,变换等，指令,PMADDWD,（,紧缩字相乘并相加）就可方便快速地完成这类运算。,PMADDWD,：,16,位,16,位,32,位（积）再累加,a3 a2 a1 a0,b3,b2,b1,b0,a3,b3+a2,b2 a1,b1+a0,b0,该指令将两组,4,个,16,位数对应相乘，得到,4,个,32,位乘积，再将高两个乘积相加存入一个,MMX,寄存器的高,32,位（,D,63,D,32,），,将低两个乘积相加存入同一,MMX,寄存器的低,32,位（,D,31,D,0,）。,一条,PMADDWD,指令可同时处理,4,个乘法和,2,个加法。,多数,MMX,指令可在一个时钟周期内完成。经测试，同样的,Pentium,芯片，采