汇编语言学习笔记（4）——汇编基本指令集

2022-04-17 12:48:14

注：为讲授方便，使用下列符号：

N	代表立即数	N8、N16、N32代表8、16、 32位立即数
R	代表寄存器操作数	R8、R16、R32代表8、16、32位寄存器操作数
M	代表内存操作数	M8、M16、M32代表8、16、32位内存操作数
S	代表段寄存器

一、传送类指令

　1. 通用传送

数据传送

- 功能：源→目，源不变，不影响6种标志
- 说明：CS不能做目标，不能向段寄存器写入立即数；禁止2个内存单元直接传送；源、目属性要一致
有效地址传送

- 功能：计算内存单元的有效地址(不是其中的操作数)→目标
  - LEA BX ， BUF；将BUF单元的有效地址→BX
  - LEA BX ， [SI+5] ；将数据段SI+5变址的那个单元的有效地址→BX
- 注:有效地址就是偏移地址,LEA指令等效于 OFFSET运算符；LEA BX，BUF 等效于 MOV BX，OFFSET BUF
交换指令

- 功能：完成2个操作数互换
- 说明：段寄存器、立即数不能参加互换 !；2个内存操作数不能互换，源、目的类型一致

　2 . 堆栈操作指令

栈顶：栈区的低地址
栈底：栈区的高地址
堆栈段寄存器SS：存放堆栈段段基址
堆栈指针ESP(SP)：存放栈顶单元的偏移地址
SS、ESP(SP)初值，由程序员赋值或DOS系统自动赋值
堆栈指针SP的初值决定了堆栈的大小,SP 始终指向堆栈的顶部，即始终指向最后压入堆栈的信息所在的单元。
堆栈指令
- 堆栈指令

- - 说明：非直接寻址的内存操作数，必须用PTR说明属性
- 出栈指令

- - 说明：非直接寻址的内存操作数，必须用PTR说明属性
- 16位寄存器进栈/出栈
  - PUSHA ；依次把AX、CX、DX、BX、 SP、BP、SI、DI压栈（共2´8 字节）
  - POPA ；从栈顶弹出2*8字节依次放入DI、 SI、BP、SP、BX、DX、CX、 AX

二、算数运算

加减法

- 功能：ADD ：源+目→目
- SUB ：目–源→目
- ADC ：源+目+上条指令执行后的C标→目
- SBB ：目–源–上条指令执行后的C标→目
- 注：此四种操作都影响A、C、O、P、S、Z标志
- 说明：源、目操作数的属性（长度）要一致；若操作数中有内存操作数时，请注意是否需要使用PTR运算符。
二进制加减法

- 功能：I NC：目+1→目；影响A、O、P、S、Z，不影响C标
  - I NC：目+1→目；影响A、O、P、S、Z，不影响C标
  - I NC：目+1→目；影响A、C、O、P、S、Z
- 说明：对于非直接寻址的内存操作数，要用PTR 明确说明属性
比较指令

- 功能：目-源，产生A、C、O、P、S、Z 6个状态标志，不破坏源、目。该指令一般后跟条件转移指令。
- 说明：★ 源、目操作数不能同为M ★ 操作数中出现内存操作数时，请注意是否需要使用PTR运算符

二进制乘法

- ★ MUL默认乘数、被乘数、乘积为无符号二进数
- ★ IMUL默认乘数、被乘数、乘积为有符号二进数
- ★ 高位积为0，则C标、O标=0，否则为1
- ★ 乘数、被乘数等长，乘积为双倍长

- 说明：源、目不能同为M
- 功能：源×目→目

- 功能：源×立即数→目

二进制除法

- 功能：

- 说明：★ DIV默认除数、被除数、商、余数均为无符号数；IDIV默认除数、被除数、商、余数均为有符号数
- ★ 被除数应为除数的双倍长
- ★ 如除数太小，使商超出范围，则引发CPU中断，具体处理方法由操作系统决定，若为DOS操作系统，则显示：Divided overflow 后返回DOS
BCD码调整指令
- 组合/未组合BCD码数（即压缩/未压缩BCD 码数）
  - 组合BCD码：一字节中含有2位BCD码
  - 未组合BCD码：一字节中含有1位BCD码(高4位为0)
  - 注意：1010~1111不是BCD码
- BCD码数的加减运算
  - 指令系统中没有实现BCD码数加法的指令，只能借用ADD、ADC指令。但是ADD、ADC指令默认操作数是二进数，其运算法则是“逢二进一” ，而BCD码数加法要求按“逢十进一”运算。
  - 因此借用ADD、ADC指令进行BCD码数的加法还必须对结果进行修正，修正后的结果才是 BCD码数的和数。

- - 事实上，N1和N2可以是任意的BCD码数，借用ADD、ADC运算后必须具体分析运算结果，然后根据不同的情况选择加06H修正，或是加 60H修正，或是加66H修正。因此借用ADD、ADC指令进行BCD码数的加法还必须对结果进行修正，修正后的结果才是 BCD码数的和数。
  - 如果对于每一次BCD码数的加法都要由程序员来判断结果的话，这太麻烦了，因此指令系统中设计了一条“组合BCD码数加法调整指令¾¾DAA”由硬件进行分析，再对结果进行调整。
  - 上例编程时只需要按以下方式设计程序即可

- 组合BCD码加法调整：DAA
  - 功能：默认操作对象为AL，并且根据具体情况对 AL中的高/低4位进行修正。
  - 应用：紧跟在以AL为目标寄存器的ADD/ADC之后，但AL中必须是组合BCD码数之和。

三、转移和调用指令

转移类指令分类
- 按照转移条件分：无条件转移和有条件转移
- 按照转移范围分：段内转移和段间转移
- 按照获取转移地址的方法分：直接转移和间接转移
无条件转移
- 功能:无条件转移,执行指定标号处的指令

- 说明： ①标号是转移地址标号。 ②SHORT是短转移,其转移范围相对于指令地址而言在+129～ -126个单元之间。③段内“JMP 标号”，在实模式下，可转移到64K代码段的任何位置。
有条件转移

- 按标志位的当前状态转移（设转移地址标号为XYZ）

JC  XYZ 　　　　　　;当前C标志为1转
JNC XYZ 　　　　　　;当前C标志为0转
JZ  XYZ 　　　　　　;当前Z标志为1转
JNZ XYZ 　　　　　　;当前Z标志为0转
JC  XYZ 　　　　　　;当前C标志为1转
JNC XYZ 　　　　　　;当前C标志为0转
JZ  XYZ 　　　　　　;当前Z标志为1转
JNZ XYZ 　　　　　　;当前Z标志为0转

- 无符号数条件转移（设转移地址标号为XYZ）
  - 应用：CMP N1, N2 ;N1,N2为无符号数

JA  XYZ 　　　　;N1 > N2转
JNA XYZ 　　　　;N1≤N2转
JC  XYZ 　　　　;N1 < N2转
JNC XYZ 　　　　;N1 ≥ N2转

- 有符号数条件转移（设转移地址标号为XYZ）
  - 应用：CMP N1,N2; N1,N2 为有符号数（机器数）

JG  XYZ　　　　 ；被减数的真值大于减数的真值转
JGE XYZ 　　　　；被减数的真值大于等于减数的真值转
JL  XYZ 　　　　；被减数的真值小于减数的真值转
JLE XYZ 　　　　；被减数的真值小于等于减数的真值转

- 循环控制转移

LOOP XYZ 　　　　；CX-1→ CX, 结果不为零转

- - 注意：循环控制转移，其转移范围相对于指令地址而言为:-126 ～+129
调用与返回指令
- ★ 调用：调用子程序，即无条件转到子程序的第一条指令
- ★ 返回：返回断点，即返回到CALL的后继指令
- ★ 子程序：能完成一定功能的相对独立的程序段

- 汇编语言的子程序（也称为过程）定义语句

过程名　　 PROC 　　属性
　　　　  子程序实体
　　　　　 RET
过程名    ENDP

- 说明：
  - 过程名，即子程序名，以字母开头，长度≤31 ! 经汇编之后,过程名就是子程序第一条指令的地址。
  - PROC/ENDP 是子程序的定界语句
  - 属性有2种描述：1、NEAR(或缺省)代表近过程，即该子程序和调用它的那条指令在同一个代码段；2、FAR 代表远过程，即该子程序和调用它的那条指令不在同一个代码段
  - RET子程序返回指令
- 段内调用

- - 功能：断口偏移地址→堆栈
    - (SP)←(SP)-2 [CS：IP]←(IP)
  - 子程序入口的偏移地址→IP,从而转子程序
- 段间调用

- - 功能：断口的“段基址：偏移地址”→堆栈
    - 首先 (SP)←(SP)-2 [ CS：IP ]←(CS)
    - 然后 (SP)←(SP)-2 [ CS：IP ]←(IP)
  - 子程序入口的“段基址：偏移地址”→CS:IP, 实现段间转移
- 段内/段间返回指令 RET
  - 功能：有NEAR属性的RET指令，从栈顶弹出2字节→IP
  - (IP)←[CS：IP] (SP)←(SP) + 2
  - 有FAR属性的RET指令，从栈顶弹出4字节→IP,CS
  - (IP)←[CS：IP] (SP)←(SP) + 2
  - (CS)←[CS：IP] (SP)←(SP) + 2
  - 如果栈顶是断口地址，则能返回断点，否则不能
中断调用与中断返回
- 中断调用　　INT N (N=0 ～ 255)
  - 功能：标志寄存器→ 堆栈
  - “ INT N ”的后继指令地址“CS：IP”→堆栈无条件转向N型中断服务程序
- 中断返回 IRET
  - 功能：从栈顶依次弹出6 个元素→ IP,CS,标志寄存器

四、逻辑运算

说明：移位指令的操作数为R/M, 移位次数可以是立即数或CL

五、串操作指令

串（内存串）的定义：内存中若干连续的变量（字节，字或双字）
关于串操作指令的总说明
- 80X86有6条串操作指令,它们是串传送、串比较、串搜索、串装入、串存储和I/O串操作,本小节仅介绍前5条。
- 各种串操作指令虽然功能不同,但有许多共同之处,例如: 源串和目标串的存储及寻址方式都有隐含规定,即:源串要放在数据段,目标串要放在ES附加段,在16位寻址操作,CPU 自动用SI间址访问数据段,用DI间址访问ES附加段、用CX做为串计数器。在32位寻址操作下,CPU自动用ESI间址访问数据段,用EDI间址访问ES附加段,用ECX做串计数器。
- 由于实模式下逻辑段的最大体积为64K,没有必要使用32 位寻址,为了描述方便,在介绍指令功能的时候,均以16位寻址为基础。
串传送
- 功能：把DS:[SI]的若干元素→ ES:[DI]的若干单元

- 说明： ①关于“元素”的概念在字节串传送指令中，一个元素就是1个字节在字串传送指令中，一个元素为2个字节在双字串传送指令中，一个元素为4个字节
  - ②指令执行前的准备工作：源串的首地址/末地址→DS:SI 目串的首地址/末地址→ES:DI D标志置0/置1
  - ③该指令传送一个元素后，CPU自动修改SI,DI 当D标志为0时，SI,DI增量修改当D标志为1时，SI,DI减量修改