MIS硬件原理指令.doc

一、指令与指令系统（一）指令（Instruction） 指令是计算机执行某种操作命令：内容包括做什么操作，操作数的来源，结果的存放，以及下一条指令的位置等等。 1、传送类； 2、加工处理类：算术运算、逻辑运算、移位循环； 3、控制类：转移、调用、中断等； 4、串操作类；（二）指令系统：所有指令的集合 8086 CPU 包含133条指令。（三 )程序：一些指令的有机结合，用于完成某种目的。8086指令系统 8086指令系统操作数符号表示 DST: 目的操作数 SRC: 源操作数 TARGET: 循环、转移和调用指令操作数 reg: 寄存器操作数，字节或字 reg8: 寄存器操作数，字节 reg16: 寄存器操作数，字 mem: 存储器操作数，字节或字 mem8: 字节型存储器操作数 mem16: 字型存储器操作数 mem32: 双字型存储器操作数acc: 累加器AL或AX操作数符号表示seg_reg:段寄存器 imm:立即操作数，字节或字 imm8:8位立即操作数 imm16:16位立即操作数 short_label:短标号（8位偏移量） near_label:近标号（16位地址或偏移） far_label:远标号（32位地址）数据传送指令（一）通用数据传送指令1、MOV DST,SRC;(DST) (SRC)， 不影响标志位。 具体指令： mov mem, acc mov acc, mem mov reg, reg mov reg, mem mov mem, reg mov reg, imm mov mem, imm mov seg_reg,reg16 ;CS除外mov seg_reg,mem16 ;CS除外mov reg16,seg_regmov mem16,seg_reg例 合法指令MOV AX,SI ; (AX) (SI)MOV AL,SI ; (AL) (SI)MOV DS,AX ; (DS) (AX)MOV AX,DS; (AX) (DS)MOV SI,2000H; (SI) 2000HMOV SI,20H; (SI) 20HMOV SI,2000H ; (SI) (2000H)MOV SI,SI+6 ; (SI) (SI)+6)MOV AX,AX ; (AX) (AX) 非法指令： 存储器之间，立即数至段寄存器，段寄存器之间的传送；操作数类型不匹配，字对字节传送例MOV SI,2000H MOV CS,BX MOV DS, 2000H2、堆栈及堆栈操作（1）、堆栈 堆栈是一种按先进后出（FILO）原则存取的存储器，它由堆栈指针寄存器SS:SP和RAM中的一部分组成，主要用于保护现场和恢复现场。 SP的内容总是指向栈顶，即最后推入信息所在单元。（2）进栈指令 PUSH SRC ;(SP) (SP)-2, (SP)+1,(SP) (SRC) 具体指令： PUSH reg16 PUSH seg_reg PUSH mem16（3）出栈指令POP DST ;(DST) (SP)+1, (SP), (SP)(SP)+2) 具体指令： POP reg16 POP seg_reg POP mem163、交换指令 XCHG DST,SRC ;(DST)(SRC) 具体指令： XCHG reg , mem/ reg XCHG reg, acc 例： XCHG AX,BX ;(AX)(BX) XCHG AL,BL ;(AL)(BL)（二）累加器专用传送指令 1、输入指令IN AL,PORT;(AL) (PORT)IN AX,PORT;(AX) (PORT) IN AL,DX;(AL) (DX)IN AX,DX;(AX) (DX)PORT为8位直接地址,(DX)为16位端口地址 2、输出指令OUT PORT,AL;(PORT) (AL)OUT PORT,AX;(PORT) (AX)OUT DX,AL;(DX) (AL)OUT DX,AX;(DX) (AX)3、字节转换指令XLAT; (AL)(BX)+(AL)例：MOV BX, offset TABLE XLAT若（AL）=3，则首先应将表格首地址送BX，执行XLAT后 （AL）=9TABLE: DB 0 DB 1 DB 4 DB 9 DB 16 DB 25（三）地址传送指令LEA (load effective address)LDS (load DS with pointer)LES (load ES with pointer)1、有效地址传送指令LEA reg16,SRC ;(reg16) SRC例：MSG db Hello$ LEA DX,MSG;相当于: MOV DX,OFFSET MSG 指令执行后(DX)=2000H如果指令：MOV DX,MSG则：(DH)=e (DL)=H2、LDS reg16,mem32地址指针装入DS;(reg16) (mem32);(DS) (mem32+2)把源操作数指定的4个字节传送到指定的寄存器及DS寄存器中。例：VECT DW 01F0H DW 2018HLDS BX,VECT;执行后：(DS)=2018H(BX)=01F0H3、LES reg16,mem32LES reg16,mem32;(reg16) (mem32);(ES) (mem32+2)把源操作数指定的4个字节传送到指定的寄存器及ES寄存器中。8.6 算术指令(1)（一）加法指令1、ADD DST,SRC 加法 ;(DST) (SRC) + (DST)具体指令：ADD reg,reg/memADD mem, regADD reg,immADD mem,immADD acc,imm对六个标志位OF、SF、ZF、AF、PF、CF都有影响2、ADC DST,SRC 带进位加法 ; (DST) (SRC) + (DST)+CF具体指令：ADC reg,regADC reg,memADC mem,reg ADC reg,immADC mem,immADC acc,imm对六个标志位都有影响3、INC DST 加1;(DST) (DST)+1,不影响进位标志具体指令：INC regINC mem实 例有两个4字节的无符号数相加，这两个数分别放在2000H和3000H开始的存储单元中，低位在前，高位在后，要求进行运算后，得到的和放在2000H开始的内存单元中。CLCMOV SI, 2000HMOV AX, SIMOV DI, 3000HADD AX, DIMOV SI, AXMOV AX, SI+2ADC AX, DI+2MOV SI+2, AXMOV AX, 2000HADD AX, 3000HMOV 2000H, AXMOV AX, 2000H+2ADC AX, 3000H+2MOV 2000H+2, AX（二）减法指令5、CMP DST,SRC 比较;(DST)-(SRC),仅影响标志具体指令：CMP reg,regCMP reg,memCMP mem,regCMP reg,immCMP mem,immCMP acc,imm对六个标志位都有影响（三）乘法指令 1、无符号数乘法MUL SRC 被乘数总放在累加器中;(AX) (AL)*(SRC)(DX,AX) (AX)*(SRC)具体指令：MUL reg8/ reg16MUL mem8/ mem16若乘积高半部分不为0，CF=OF=1，否则为0。不影响其他位。MOV AL，0A0HMOV BL，45H MUL BL2、有符号数乘法IMUL SRC;(AX) (AL)*(SRC) (DX,AX) (AX)*(SRC)具体指令：IMUL reg8/reg16IMUL mem8/mem16若乘积高半部分为低半部分的符号扩展，CF=OF=1，否则为0。不影响其他位。先将数变为原码，去掉符号位运算，再判断符号，求补码。（四）除法指令除数只能是被除数字长的一半。1、无符号数除法指令DIV SRC ;(AL) (AX)/(SRC), 商 (AH) (AX)%(SRC)，余数 或 (AX)(DX,AX)/(SRC), (DX) (DX,AX)%(SRC)具体指令： DIV reg8；DIV reg16 DIV mem8；DIV mem16不影响标志位。如果商超过范围,则引起0型中断。2、有符号数除法指令IDIV SRC; 操作与DIV相同具体指令：IDIV reg8IDIV reg16IDIV mem8IDIV mem16不影响标志位3、字节转换成字指令（有符号数）CWB ; 若(AL) 80H则(AH)0，否则(AH) FFH。不影响标志位4、有符号字转换成双字指令CWD; 若(AX)8000H,则(DX) 0, 否则(DX) FFFFH.不影响标志位除法实例一个字除以一个字节MOV AX，NUM_BDIV Dvr_BIDIV Dvr_B（or）一个字节除以一个字节MOV AL，NUM_BSUB AH，AHDIV Dvr_B（无符号数）MOV AL，NUM_BCBWIDIV Dvr_B（有符号数）一个字除以一个字节MOV AX，NUM_BDIV Dvr_BIDIV Dvr_B（or）一个字节除以一个字节MOV AL，NUM_BSUB AH，AHDIV Dvr_B（无符号数） MOV AL，NUM_BCBWIDIV Dvr_B（有符号数）（一）逻辑运算指令可以选用不同的源操作数的各位代码，使目的操作数的某些位置1，清0或测试目的操作数的某些位。1、AND DST,SRC;(DST) (DST)&(SRC) SRC，DST均不能为段寄存器具体指令AND reg,reg/mem/immAND mem,reg/immAND acc,immOF=CF=0，正常影响SF、ZF、PF、OR DST,SRC;(DST) (DST)|(SRC)具体指令OR reg,reg /mem/immOR mem,reg /immOR acc,immOF=CF=0，正常影响SF、ZF、PF3 、NOT DST;(DST) (DST)具体指令：NOT regNOT mem对标志位无影响4、XOR DST,SRC ;(DST) (DST)(SRC)具体指令XOR reg,reg/ mem/ immXOR mem,reg/immXOR acc,immOF=CF=0，正常影响SF、ZF、PF5、TEST DST,SRC ;(DST)&(SRC),结果不返回目的操作数，仅影响标志具体指令TEST reg,reg/mem/immTEST mem,immTEST acc,immOF=CF=0，正常影响SF、ZF、PF1、 逻辑左移指令 SHL DST,count; ；count可以为1， ；也可以为CL做移位计数。 具体指令：SHL reg,1/CLSHL mem,1/CL；移位和循环指令均雷同。 ；正常影响PF、SF、ZF、CF当count=1时若符号位有变化则OF=1，否则为0。2、算术左移指令 SAL DST,count;3、逻辑右移指令SHR DST,count;4、算术右移指令SAR DST,count;；循环移位只影响CF、OF5、循环左移指令ROL DST,count;6、循环右移指令ROR DST,count;7、带进位循环左移指令RCL DST,count;8、带进位循环右移指令RCR DST,count8.8 串处理指令对一系列含有字母、数字的字符串进行操作处理，最多可处理64K字节的字符串。使用字串指令时应注意：1、字符串指令可以有一个源操作数字符串或一个目的操作数字符串，或二者均有。 这类指令都是用SI对源操作数进行间接寻址并在DS段，用DI对目的操作数进行间接寻址并在ES段，对 DS、SI、ES、DI 赋值（DS和ES可隐含）。2、将字串长度送 CX（计数值）3、设置方向标志DF的值：若SI、DI是首地址，使DF = 0（CLD）， 地址加 1或加 2修改，若SI、DI是末地址，使DF = 1 （STD） 地址减 1或减 2修改。4、加重复前缀时，指令执行的顺序是： （1）先判断 CX = 0 ？CX = 0 退出，CX = 0，CX - 1 CX （2）执行字串指令 （3）修改SI、DI 的内容 （4）回到（1）一）数据串传送指令1、串传送指令MOVS DST,SRC ;DST与SRC做类型检查，具体指令：MOVSB ; (ES:DI) (DS:SI), (SI) (SI)1, (DI)(DI)1MOVSW ; (ES:DI) (DS:SI), (SI) (SI)2, (DI) (DI)2其中，加、减地址指针SI和DI由FLAG中的DF决定，DF=0地址增加，DF=1地址减少。2、建立方向标志指令CLD ;DF0STD ;DF13、重复串操作直到(CX)=0在串操作指令前，可加重复操作REP前缀，使串连续操作直到(CX)=0.例：REP MOVSB;以CX寄存器做计数器，每传送一个数(CX)减1，直到(CX)为0。2、条件重复前缀(1)相等或为0时重复REPZREPE执行操作：若(CX)=0或ZF=0（比较不相等）时退出，否则继续执行。(2)不相等或不为0时重复REPNZREPNE执行操作：若(CX)0且ZF=0（比较不相等）时继续执行，否则退出。3、串扫描指令SCAS DST;DST做类型检查具体指令：SCASB ;(AL)-(ES:DI), (DI) (DI)1,影响标志SCASW ;(AX)-(ES:DI), (DI) (DI)2,影响标志地址增减由DF决定。可加条件前缀。默认AL/AX为扫描值寄存器例：REPNZ SCASB8.9 控制转移指令（一）无条件转移指令JMP TARGET;转移到目的地址具体指令：JMP short_label; (IP)=(IP)+disp8JMP near_label; (IP)=(IP)+disp16JMP far_label;(IP),(CS)由指令码给出JMP memptr16;段内间接转移JMP regptr16; JMP memptr32; 段间间接转移不影响标志位二）条件转移指令均为位移量为8位的段内相对寻址方式（-128+127）1、根据单个标志置位情况转移JZ short_label ;结果为0转移JE short_label ;结果相等转移测试条件：ZF=1JNZ short_label;结果不为0则转移JNE short_label;结果不相等则转移测试条件：ZF=0JS short_label;结果为负则转移测试条件：SF=1JNS short_label;结果非负则转移测试条件：SF=0JNO short_label;结果不溢出则转移测试条件：OF=0JO short_label;结果溢出则转移测试条件：OF=1JP short_label;奇偶为1则转移测试标志：PF=1JNP short_label;偶转移测试标志：PF=02、两个无符号数比较转移根据两数相减或比较后的结果来判断JB/JNAE short_label ; 低于/不高于等于 测试条件： CF=1 and ZF=0JNB/JAE short_label ; 不低于/高于等于测试条件： CF=0 or ZF=1JBE /JNA short_label ;小于等于转移/不大于转移测试条件：CF=1 or ZF=1JNBE/JA short_label ;小于也不等于转移/大于转移 测试条件：CF=0 and ZF=03、两个有符号数比较转移JL/JNGE short_label ; 小于转移/不大于等于转移测试条件：SF xor OF =1 且 ZF=0JNL/JGE short_label ;不小于转移/大于等于转移测试条件：SF xor OF=0 或 ZF=1JNLE/JG short_la