的指系统课件

1、u 朱 泽 民u 计算机科学与技术学院u u指令系统PPT课件第第 2 章章 8086的指令系统的指令系统（三）（三）的指令系统PPT课件22.4 控制转移类指令控制转移类指令n控制转移类指令用于实现分支、循环、过程等程序结构，是仅次于传送指令的常用指令重点掌握：JMP/Jcc/LOOP CALL/RETINT n/IRET 常用系统功能调用一般了解： LOOPZ/LOOPNZ INTO 控制转移类指令通过改变控制转移类指令通过改变IP（和（和CS）值，）值，实现程序执行顺序的改变实现程序执行顺序的改变的指令系统PPT课件32.4.1 无条件转移指令无条件转移指令n只

2、要执行无条件转移指令只要执行无条件转移指令JMP，就使程序转到，就使程序转到指定的目标地址处，从目标地址处开始执行指指定的目标地址处，从目标地址处开始执行指令令n操作数操作数label是要转移到的是要转移到的目标地址（目的地目标地址（目的地址、转移地址址、转移地址）JMP labelJMP label；程序转向；程序转向labellabel标号指定的地址标号指定的地址的指令系统PPT课件4目标地址的范围：段内目标地址的范围：段内n段内转移近转移（near）q在当前代码段64KB范围内转移（ -3276832767）q不需要更改CS段地址，只要改变IP偏移地址n段内转移短转移（short）q转移

3、范围可以用一个字节表达，在段内128127范围的转移代码段代码段代码段代码段的指令系统PPT课件5目标地址的范围：段间目标地址的范围：段间n段间转移远转移（far）q从当前代码段跳转到另一个代码段，可以在1MB范围q更改CS段地址和IP偏移地址q目标地址必须用一个32位数表达，叫做32位远指针，它就是逻辑地址代码段代码段代码段代码段 实际编程时，实际编程时，MASM汇编程序会根据目标地址的距汇编程序会根据目标地址的距离，自动处理成短转移、近转移或远转移离，自动处理成短转移、近转移或远转移 程序员可用操作符程序员可用操作符short、near ptr 或或far ptr 强制强制的指令系统PPT

4、课件6nJMP指令分成指令分成4种类型：种类型： 段内转移、相对寻址段内转移、相对寻址 段内转移、间接寻址段内转移、间接寻址 段间转移、直接寻址段间转移、直接寻址 段间转移、间接寻址段间转移、间接寻址的指令系统PPT课件7段内转移、相对寻址段内转移、相对寻址JMP labelJMP label；IPIP+IPIP+位移量位移量n位移量是紧接着位移量是紧接着JMP指令后的那条指令的偏移地指令后的那条指令的偏移地址，到目标指令的偏移地址的地址位移址，到目标指令的偏移地址的地址位移n当向地址增大方向转移时，位移量为正；向地址当向地址增大方向转移时，位移量为正；向地址减小方向转移时，位移量为负减小方向

5、转移时，位移量为负again:again:dec cxdec cx；标号；标号againagain的指令的指令jmp againjmp again；转移到；转移到againagain处继续执行处继续执行jmp outputjmp output；转向；转向outputoutputoutput:output: mov result,almov result,al；标号；标号outputoutput的指令的指令的指令系统PPT课件8段内转移、间接寻址段内转移、间接寻址JMP r16/m16 JMP r16/m16 ；IPr16/m16IPr16/m16n将一个将一个1616位寄存器或主存字单元内容送

6、入位寄存器或主存字单元内容送入IPIP寄存器，作为新的指令指针，但不修改寄存器，作为新的指令指针，但不修改CSCS寄存器的内容寄存器的内容jmp axjmp ax；IPAXIPAXjmp word ptr 2000hjmp word ptr 2000h；IP2000hIP2000h的指令系统PPT课件9段间转移、直接寻址段间转移、直接寻址JMP far ptr labelJMP far ptr label；IPlabelIPlabel的偏移地址的偏移地址；CSlabelCSlabel的段地址的段地址n将标号所在段的段地址作为新的CS值，标号在该段内的偏移地址作为新的IP值；这样，程序跳转到新的

7、代码段执行jmp far ptr othersegjmp far ptr otherseg；远转移到代码段2的otherseg的指令系统PPT课件10段间转移、间接寻址段间转移、间接寻址JMP far ptr memJMP far ptr mem；IPmemIPmem，CSmem+2CSmem+2n用一个双字存储单元表示要跳转的目标地址。n这个目标地址存放在主存中连续的两个字单元中的，低位字送IP寄存器，高位字送CS寄存器mov word ptr bx,0mov word ptr bx,0mov word ptr bx+2,1500hmov word ptr bx+2,1500hJMP far

8、 ptr bxJMP far ptr bx ；转移到1500h:0的指令系统PPT课件11nJmp转移指令的原理,可参见:q王爽第九章的指令系统PPT课件122.4.2 条件转移指令条件转移指令n指定的条件cc如果成立，程序转移到由标号label指定的目标地址去执行指令；条件不成立，则程序将顺序执行下一条指令n操作数label是采用相对寻址方式的短转移标号q表示Jcc指令后的那条指令的偏移地址，到目标指令的偏移地址的地址位移q距当前IP地址128127个单元的范围之内Jcc labelJcc label ；条件满足，发生转移：；条件满足，发生转移：IPIPIPIP8 8位位移位位移量量 ；条件

9、不满足，顺序执行；条件不满足，顺序执行的指令系统PPT课件13Jcc指令的分类指令的分类nJcc指令不影响标志，但要利用标志。n根据利用的标志位不同，16条指令分成3种情况：1. 判断单个标志位状态 2. 比较无符号数高低 3. 比较有符号数大小 的指令系统PPT课件14转移条件转移条件cc：单个标志状态：单个标志状态JZ/JE ZF=1 Jump if Zero/EqualJNZ/JNEZF=0 Jump if Not Zero/Not EqualJSSF=1 Jump if SignJNSSF=0 Jump if Not SignJP/JPEPF=1 Jump if Parity/Pari

10、ty EvenJNP/JPOPF=0 Jump if Not Parity/Parity OddJOOF=1 Jump if OverflowJNOOF=0 Jump if Not OverflowJCCF=1 Jump if CarryJNCCF=0 Jump if Not Carry 采用多个助记符，只是为了方便记忆和使用采用多个助记符，只是为了方便记忆和使用的指令系统PPT课件15转移条件转移条件cc：两数大小关系：两数大小关系无符号数无符号数JB/JNAE CF=1Jump if Below/Not Above or EqualJNB/JAE CF=0Jump if Not Below

11、/Above or EqualJBE/JNA CF=1或或ZF=1Jump if Below/Not AboveJNBE/JA CF=0且且ZF=0Jump if Not Below or Equal/Above的指令系统PPT课件16 SF=0 SF=0 SF=1 SF=1 OF=0 OF=1 OF=0 OF=1 正,= 溢出,负, 负,=带符号数带符号数JL/JNGESFOFJump if Less/Not Greater or EqualJNL/JGESF=OFJump if Not Less/Greater or EqualJLE/JNGSFOF或或ZF=1Jump if Less o

12、r Equal/Not GreaterJNLE/JGSF=OF且且ZF=0Jump if Not Less or Equal/Greater的指令系统PPT课件17判断单个标志位状态判断单个标志位状态n这组指令单独判断这组指令单独判断5个状态标志之一个状态标志之一JZJZ/JEJE和和J JNZ/JNE：利用零标志：利用零标志ZF，判断结果是否为零，判断结果是否为零（或相等）（或相等）JS和和JNS：利用符号标志：利用符号标志SF，判断结果是正是负，判断结果是正是负JO和和JNO：利用溢出标志：利用溢出标志OF，判断结果是否产生溢出，判断结果是否产生溢出JP/JPE和和JNP/JPO：利用奇偶

13、标志：利用奇偶标志PF，判断结果中，判断结果中“1”的个数是偶是奇的个数是偶是奇JC/JB/JNAE和和J JNC/JNB/JAE：利用进位标志：利用进位标志CF，判，判断结果是否进位或借位断结果是否进位或借位例题例题2.38例题例题2.39例题例题2.40例题例题2.41例题例题2.42的指令系统PPT课件18例2.38：JZ/JNZ指令test al,80htest al,80h；测试最高位；测试最高位jz next0jz next0；D7D70 0（ZFZF1 1），转移），转移mov ah,0ffhmov ah,0ffh；D7D71 1，顺序执行，顺序执行jmp donejmp don

14、e；无条件转向；无条件转向next0:next0:mov ah,0mov ah,0done:done:.test al,80htest al,80h；测试最高位；测试最高位jnz next1jnz next1；D7D71 1（ZFZF0 0），转移），转移mov ah,0mov ah,0；D7D70 0，顺序执行，顺序执行jmp donejmp done；无条件转向；无条件转向next1:next1:mov ah,0ffhmov ah,0ffhdone:done:.的指令系统PPT课件19例2.39：JS/JNS指令；计算计算|XY|（绝对值）（绝对值）；X和和Y为存放于为存放于X单元和单元和

15、Y单元的单元的16位操作数位操作数；结果存入；结果存入resultmov ax,Xmov ax,Xsub ax,Ysub ax,Yjns nonnegjns nonnegnegneg ax ax；negneg是求补指令是求补指令nonneg:nonneg: mov result,axmov result,ax的指令系统PPT课件20例2.40：JO/JNO指令；计算；计算XY；X和和Y为存放于为存放于X单元和单元和Y单元的单元的16位操作数位操作数；若溢出，则转移到；若溢出，则转移到overflow处理处理mov ax,Xmov ax,Xsub ax,Ysub ax,Yjo overflowj

16、o overflow.；无溢出，结果正确；无溢出，结果正确overflow:overflow:.；有溢出处理；有溢出处理的指令系统PPT课件21例2.41：JP/JNP指令；设字符的；设字符的ASCII码在码在AL寄存器中寄存器中；将字符加上奇校验位；将字符加上奇校验位；在字符；在字符ASCII码中为码中为“1”的个数已为奇数时的个数已为奇数时；则令其最高位为；则令其最高位为“0”；否则令最高位为；否则令最高位为“1”and al,7fhand al,7fh；最高位置；最高位置“0”0”，同时判断，同时判断“1”1”的的个数个数jnp nextjnp next；个数已为奇数，则转向；个数已为奇

17、数，则转向nextnextor al,80hor al,80h；否则，最高位置；否则，最高位置“1”1”next:next:.的指令系统PPT课件22例2.42：JC/JNC指令；记录；记录BX中中1的个数的个数xor al,alxor al,al；ALAL0 0，CFCF0 0again:again:test bx,0ffffh test bx,0ffffh ；等价于等价于 cmp bx,0cmp bx,0je nextje nextshl bx,1shl bx,1jnc againjnc againinc alinc aljmp againjmp againnext:next:.；ALAL

18、保存保存1 1的个数的个数另一种做法另一种做法的指令系统PPT课件23记录BX中“1”的个数xor al,alxor al,al；ALAL0 0，CFCF0 0again:again:cmp bx,0cmp bx,0jz nextjz nextshl bx,1shl bx,1；也可使用；也可使用 shr bx,1shr bx,1adc al,0adc al,0jmp againjmp againnext:next:.；ALAL保存保存1 1的个数的个数的指令系统PPT课件24比较无符号数高低比较无符号数高低n无符号数的大小用高（Above）低（Below）表示n利用CF确定高低、利用ZF标志确

19、定相等（Equal）n两数的高低分成4种关系： 低于（不高于等于）：JB（JNAE） 不低于（高于等于）：JNB（JAE） 低于等于（不高于）：JBE（JNA） 不低于等于（高于）：JNBE（JA ）的指令系统PPT课件25例2.43a：比较无符号数cmp ax,bxcmp ax,bx；比较；比较axax和和bxbxjnb nextjnb next；若；若axbxaxbx，转移，转移xchgxchg ax,bx ax,bx ；若；若axaxbxbx，交换，交换next:next:.结果：结果：AX保存较大的保存较大的无符号数无符号数的指令系统PPT课件26比较有符号数大小比较有符号数大小n有符

20、号数的大（Greater）小（Less）需要组合OF、SF标志，并利用ZF标志确定相等（Equal）n两数的大小分成4种关系： 小于（不大于等于）：JL（JNGE） 不小于（大于等于）：JNL（JGE） 小于等于（不大于）：JLE（JNG） 不小于等于（大于）：JNLE（JG ）的指令系统PPT课件27例2.43b：比较有符号数cmp ax,bxcmp ax,bx；比较；比较axax和和bxbxjnl nextjnl next；若；若axbxaxbx，转移，转移xchgxchg ax,bx ax,bx ；若；若axaxbxbx，交换，交换next:next:.结果：结果：AX保存较大的保存较大

21、的有符号数有符号数的指令系统PPT课件282.4.3 循环指令循环指令（loop）n循环指令默认利用循环指令默认利用CX计数器计数器nlabel操作数采用相对操作数采用相对短转移短转移寻址方式寻址方式LOOP labelLOOP label；CXCXCXCX1 1， ；CX0CX0，循环到标号，循环到标号labellabelLOOPZ labelLOOPZ label；CXCXCXCX1 1， ；CX0CX0且且ZFZF1 1，循环到标号，循环到标号labellabelLOOPNZ labelLOOPNZ label ；CXCXCXCX1 1， ；CX0CX0且且ZFZF0 0，循环到标号，循

22、环到标号labellabelJCXZ labelJCXZ label；CXCX0 0，转移到标号，转移到标号labellabel的指令系统PPT课件29例2.44：记录空格个数mov cx,countmov cx,count；设置循环次数；设置循环次数, ,即字符数即字符数mov si,offset stringmov si,offset stringxor bx,bxxor bx,bx；bxbx0 0，记录空格数，记录空格数jcxz done jcxz done ；如果长度为；如果长度为0 0，退出，退出mov al,20hmov al,20hagain:again:cmp al,es:si

23、cmp al,es:sijnz nextjnz next；ZFZF0 0非空格，转移非空格，转移inc bxinc bx；ZF=1ZF=1是空格，个数加是空格，个数加1 1next:next:inc siinc siloop againloop again；字符个数减；字符个数减1 1，不为，不为0 0继续循环继续循环dec cxjnz againcmp cx,0jz done的指令系统PPT课件302.4.4 子程序指令子程序指令n子程序是完成特定功能的一段程序n当主程序（调用程序）需要执行这个功能时，采用CALL调用指令转移到该子程序的起始处执行n当运行完子程序功能后，采用RET返回指令回

24、到主程序继续执行的指令系统PPT课件31主程序与子程序主程序与子程序CALL label主程序主程序RET子程序子程序回到回到CALL指令后的指令处指令后的指令处返回地址返回地址的指令系统PPT课件32子程序调用指令子程序调用指令nCALL指令分成4种类型（类似JMP）CALL label；段内调用、相对寻址CALL r16/m16 ；段内调用、间接寻址CALL far ptr label；段间调用、直接寻址CALL far ptr mem；段间调用、间接寻址nCALL指令需要保存返回地址：q段内调用段内调用入栈偏移地址IPSPSP2，SS:SPIPq段间调用段间调用入栈偏移地址IP和段地址C

25、SSPSP2，SS:SPIPSPSP2，SS:SPCS的指令系统PPT课件33子程序返回指令子程序返回指令n根据段内和段间、有无参数，分成4种类型RET；无参数段内返回RET i16；有参数段内返回RET；无参数段间返回RET i16；有参数段间返回n需要弹出CALL指令压入堆栈的返回地址q段内返回段内返回出栈偏移地址IPIPSS:SP， SPSP2q段间返回段间返回出栈偏移地址IP和段地址CSIPSS:SP，SPSP2CSSS:SP，SPSP2i16参数的作用参数的作用的指令系统PPT课件34返回指令返回指令RET的参数的参数RET i16 ；有参数返回nRET指令可以带有一个立即数i16，

26、则堆栈指针SP将增加，即SPSP+i16n这个特点使得程序可以方便地废除若干执行CALL指令以前入栈的参数的指令系统PPT课件35例2.45：子程序；主程序主程序mov al,0fhmov al,0fh；提供参数；提供参数ALALcall htoasccall htoasc；调用子程序；调用子程序.；子程序：；子程序：将将ALAL低低4 4位的一位位的一位1616进制数进制数转换转换成成ASCIIASCII码码htoasc:htoasc: and al,0fhand al,0fh；只取；只取alal的低的低4 4位位or al,30hor al,30h；alal高高4 4位变成位变成3 3cm

27、p al,39hcmp al,39h；是；是0 09 9，还是，还是0Ah0Ah0Fh0Fhjbe htoendjbe htoendadd al,7add al,7；是；是0Ah0Ah0Fh0Fh，加上，加上7 7htoend:htoend: retret；子程序返回；子程序返回的指令系统PPT课件362.4.5 中断指令中断指令n中断（Interrupt ）是又一种改变程序执行顺序的方法n中断具有多种中断类型n中断的指令有3条：INT i8 IRET INTOn本节主要掌握类似子程序调用指令的中断调用指令INT i8，进而学习使用DOS功能调用的指令系统PPT课件37中断的过程中断的过程主程

28、序主程序IRET中断服务程序中断服务程序断点断点中断请求中断请求中断请求可以来自处理器外部的中断源，中断请求可以来自处理器外部的中断源，也可以由处理器执行指令引起：也可以由处理器执行指令引起：例如执行例如执行INT i8指令。指令。的指令系统PPT课件388086的外部中断的外部中断n8086可以管理256个中断n各种中断用一个向量编号来区别n主要分成外部中断和内部中断n外部中断来自CPU之外的原因引起的中断，又可以分成q可屏蔽中断：可由CPU的中断允许标志IF控制q非屏蔽中断：不受CPU的中断允许标志IF控制的指令系统PPT课件398086的内部中断的内部中断n内部中断CPU内部执行程序引起

29、的中断，又可以分成：q除法错中断：执行除法指令，结果溢出产生的 0 号中断q指令中断：执行中断调用指令INT i8产生的 i8 号中断q断点中断：用于断点调试（INT 3）的 3 号中断q溢出中断：执行溢出中断指令，OF1产生的 4 号中断q单步中断：TF1在每条指令执行后产生的 1 号中断的指令系统PPT课件40中断指令中断指令INTINT i8INT i8；中断调用指令：产生i8号中断IRETIRET；中断返回指令：实现中断返回INTOINTO；溢出中断指令：；若溢出标志OF=1，产生4号中断；否则顺序执行的指令系统PPT课件412.4.6 系统功能调用系统功能调用n21H号中断是DOS提

30、供给用户的用于调用系统功能的中断，它有近百个功能供用户选择使用，主要包括设备管理、目录管理和文件管理三个方面的功能nROM-BIOS也以中断服务程序的形式，向程序员提供系统的基本输入输出程序n汇编语言程序设计需要采用系统的各种功能程序n充分利用操作系统提供的资源是程序设计的一个重要方面，需要掌握的指令系统PPT课件42用户程序用户程序DOS系统系统功能调用功能调用BIOS中断调用中断调用硬件硬件/外部设备外部设备裸机裸机汇编语言程序的指令系统PPT课件43功能调用的步骤功能调用的步骤通常按照如下4个步骤进行：n 在AHAH寄存器中设置系统功能调用号n 在指定寄存器中设置入口参数n 执行指令IN

31、T 21HINT 21H（或ROM-BIOS的中断向量号）实现中断服务程序的功能调用n 根据出口参数分析功能调用执行情况的指令系统PPT课件44输入输出类功能调用输入输出类功能调用n向显示器输出字符 字符的输出 字符串的输出n从键盘输入数据 字符的输入 字符串的输入 按键的判断的指令系统PPT课件45字符输出的功能调用字符输出的功能调用nDOS功能调用INT 21Hq功能号：AH02Hq入口参数：DL字符的ASCII码q功能：在显示器当前光标位置显示给定的字符，光标右移一个字符位置。如按Ctrl-Break或Ctrl-C则退出的指令系统PPT课件46例2.46：显示问号；在当前显示器光标位置显

32、示一个问号；在当前显示器光标位置显示一个问号mov ah,02hmov ah,02h；设置功能号：；设置功能号：ah02hah02hmov dl,?mov dl,?；提供入口参数：；提供入口参数：dl?dl?int 21hint 21h；DOSDOS功能调用：显示功能调用：显示 进行字符输出时，当输出响铃字符（进行字符输出时，当输出响铃字符（07H）以及退格（以及退格（08H）、回车（）、回车（0DH）和换行）和换行（0AH）字符时，该功能调用可以自动识别并）字符时，该功能调用可以自动识别并能进行相应处理能进行相应处理的指令系统PPT课件47字符输出的功能调用字符输出的功能调用n显示器功能调用

33、INT 10Hq功能号： AH0EHq入口参数：AL字符的ASCII码 BL字符的颜色值（图形方式） BH页号（字符方式） 通常使BX0q功能：将字符按原属性在光标处显示，光标自动移到下一个字符位置的指令系统PPT课件48字符串输出的功能调用字符串输出的功能调用nDOS功能调用INT 21Hq功能号：AH09Hq入口参数： DS:DX欲显示字符串在主存中的首地址 字符串应以$（24H）结束q功能：在显示器输出指定的字符串n可以输出回车（0DH）和换行（0AH）字符产生回车和换行的作用的指令系统PPT课件49例2.47：显示字符串string db Hello,Everybody !,0dh,0

34、ah,$string db Hello,Everybody !,0dh,0ah,$；在数据段定义要显示的字符串；在数据段定义要显示的字符串.mov ah,09hmov ah,09h；设置功能号：；设置功能号：ah09hah09hmov dx,offset stringmov dx,offset string；提供入口参数：；提供入口参数：dxdx字符串的偏移地址字符串的偏移地址int 21hint 21h；DOSDOS功能调用：显示功能调用：显示的指令系统PPT课件50字符输入的功能调用字符输入的功能调用nDOS功能调用INT 21Hq功能号：AH01Hq出口参数：AL字符的ASCII码q功能

35、：获得按键的ASCII代码值n调用此功能时，若无键按下，则会一直等待，直到按键后才读取该键值的指令系统PPT课件51例2.48：判断按键getkey:getkey:mov ah,01hmov ah,01h；功能号：；功能号：ah01hah01hint 21hint 21h；功能调用；功能调用cmp al,Ycmp al,Y；处理出口参数；处理出口参数alalje yeskeyje yeskey；是；是“Y”Y”cmp al,Ncmp al,Nje nokeyje nokey；是；是“N”N”jne getkeyjne getkey.yeskey:yeskey:.nokey:nokey:.的指令

36、系统PPT课件52字符输入的功能调用字符输入的功能调用n键盘功能调用INT 16Hq功能号：AH0q出口参数：AX键值代码对于标准ASCII码按键：ALASCII码，AH扫描码；对于扩展按键：AL00H，AH键扩展码；对于alt小键盘数字按键：ALASCII码，AH00Hn此功能类同DOS功能01H，会一直等待按键的指令系统PPT课件53例2.49：字符输入输出mov ah,0mov ah,0；键盘功能调用（；键盘功能调用（int 16hint 16h）int 16hint 16h；alal按键的按键的ASCIIASCII码码mov bx,0mov bx,0；显示功能调用（；显示功能调用（int 10hint 10h）mov ah,0ehmov ah,0ehint 10hint 10h；显示；显示的指令系统PPT课件54字