南邮《汇编语言程序设计》期末复习 CH3: 汇编语言指令集

本文转载自厉害的 孔姐姐 的 博客 。

由一只孔姐姐的小迷弟负责排版和整理~

一、基本概念

1.指令：单个的 CPU 操作，通知 CPU 执行某种操作的 “命令”

• 指令集：所有指令的集合

• 机器指令：用二进制序列（0、1）代码书写。硬件只能识别、存储和运行机器指令

• 符号指令：用字符串形式的序列（包含字符串形式的操作码、操作数）

2.指令的组成：操作码 + 操作数

• 指令长度：机器指令长度为 1~16 字节

• 指令地址：多字节指令会占用连续的内存单元，存放指令第一个字节的内存地址，称为 指令地址

• 指令存放：

  • 多字节的操作数连续存放，规则遵循 小端法
  • 低字节存放在低地址单元，高字节存放在高地址单元。

• 指令格式：
  

3.操作数：指令的操作对象（输入数据、输出数据）----> 存放于 CPU 寄存器、计算机的存储器、接口电路中的端口

（1）寄存器操作数：存放于通用寄存器（8 个）中

（2）段寄存器和程序指针： CS:IP 决定取哪条指令

（3）标志存储器：分 状态标志 、控制标志

• 状态标志

C：最高位产生 借位或进位标志。进位 C=1

O：溢出标志。溢出 O=1

Z：零标志。结果为 0 则 Z=1

S：符号标志。就是结果的符号位。

P：奇偶标志。低 8 位中 1 的个数为偶数 P=1

A：辅助进位标志。低半字节向高半字节有进位或借位，A=1

• 控制标志

D：方向标志。D=1 时串操作时自动减量

I：中断标志。I=1 时允许 CPU 接收外部的中断请求

T：陷阱标志。T=1 时进入单步调试状态。

注意 O 标为 0，加数与被加数是 1，结果也是 1，相同。O 标为 0

但是，在讨论是否溢出的时候，就要分情况讨论了。（有 O，无 C）

二、寻址方式

1.操作数的存在方式（4 种）

• 立即数：包含在指令中 ------------ 立即寻址

• 寄存器操作数：存放于 CPU 的某个寄存器中 ---------------- 寄存器寻址

• 内存操作数：存放于存储器中 ------------------ 存储器寻址

• I/O 端口操作数：存放于 I/O 端口中

2.立即寻址：

MOV AL,OFFSET BUF ;（是不是可以理解成，取出了偏移量，就取得了操作数）
MOV CX,0A234H     ;（ A~F 开头的数字，加上 0 作为前缀）

3.寄存器寻址：存放在寄存器中

MOV EAX,12345678H
INC  SI

4.存储器寻址（内存操作数寻址）： 5 种

使用段页式管理部件，将指令中的逻辑地址转化为对应的物理地址，（对应第二章实模式下，存储地址空间）再通过总线系统访问实际的物理存储单元。

• 段寄存器名称 ： 偏移地址表达式

段寄存器名称，也称为段超越前缀，是存放操作数的存储单元所在的逻辑段：如 CS、DS、SS、ES。而这些段寄存器中存放逻辑段的段基址（逻辑段在存储空间中的位置）。 16 位

偏移地址表达式，给出偏移地址，也称偏移量，相对于逻辑段段首单元的地址偏移量。16 位

• 操作数的物理地址 = 段基址 * 16 + 偏移地址

（1）直接寻址：偏移地址 用数值、变量名表示

ADD AL,DS:[45H]        ;这里段寄存器名称一定要加
MOV AX,ES:[1000H]
MOV AX,DS:BUF          ;也可以写成 MOV AX,BUF
INC BUF+2

用变量名代表偏移地址，变量名在汇编的时候，会给出实际的偏移地址，所以 BUF+2,BUF 都是直接寻址。

(2) 寄存器间接寻址：间接寻址、间址

注意，这里是要从内存中取操作数，但是通过寄存器找的而已，差不多这意思？

MOV AX,[BX]
MOV AX,[SI]

但是，只有一些指定的通用寄存器能够作为间址寄存器使用

（3）基址寻址：

MOV AX,[BX+2]

同样，只用一些特别指定的通用寄存器可以作为基址寄存器使用

（4）变址寻址：

MOV AL,[SI+2]

有比例因子的变址寄存器的寻址位数都是 32 位的（就是 E。。。）

无比例因子的变址寻址方式只能使用 SI、DI

MOV SI,BUF 单元的偏移地址
MOV AH,SS:[SI+3]

(5) 基址 + 变址寻址：

MOV AL,[BX+SI+2]

总结一下寻址方式：

• BX、SI、DI 对应的一定是数据段，BP 对应的一定是堆栈段

• SI、DI 不能做基址寄存器。 [SI] 是间址， [SI+3] 是变址，[BX] 是间址，[BX+3] 是基址。

• [BX]、[SI] 是间址

• [DX] 是不对的，没有 DX 的寄存器

三、汇编语言语法（名字项、操作数项、操作项）

1.可执行文件的生成（考察后缀名，过程）

源程序 ------------ .asm ----------------------- .obj --------------------- .exe

​ EDIT 编辑 TASM 汇编 TLINK 链接

• .exe

• .com

2.语句类型：指令性语句 指示性语句

指令性语句: 符号指令（机器指令）：CPU 执行

指示性语句：伪指令和宏指令

• 伪指令：数据定义伪指令、符号定义伪指令。汇编工具执行，为汇编工具提供信息，例如计算出某个逻辑段的段基址。有 DB/DW/DD、EQU、SEGMENT、END 等等。

3.名字项：有标号和变量 2 种类型。又称符号地址，都有段属性、偏移属性、类型属性三种。

JUMP 标号       ;这里的标号就是符号地址

标号：定义在代码段中。

变量：定义在 DS、SS、ES 中

4.操作项：操作码助记符（MOV SUB…)、伪指令助记符

数据定义伪指令： DB DW DD DF/DQ/DT

符号定义伪指令：EQU =

注意的点：

①DB 可以定义用单引号括起来的很长的字符串，但是都是按照从上往下，地址由低向高排的

但是 DW 只能存单引号括起来的一个或者两个字符

5.操作数项：包括数值表达式、地址表达式

（1）数值表达式：标号和变量、常量（立即数、字符串常数、符号常数）、数值运算符（算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、数值回送运算符）

字符串常数是用单引号括起来的一个或多个字符，在汇编结束后，会转换成对应的 ASCII 码。'12’会转换为 3132H。

关系运算只能对两个数字，或者同一个逻辑段的两个存储单元中的数。如果为真，则结果为 0FFFF H,，假的结果为 0

数值回送运算符中：

• SEG 取出数据段的段基址

• OFFSET 取出，在逻辑段中相对于段首的偏移地址

• $ 返回当前汇编地址计数器的值

MOV AX,SEG DATA  ;SEG 可省略

MOV AX,SEG DATA
MOV DS,AX

BUF DB 10H,20H,30H
MOV BX,OFFSET BUF
MOV AH,[BX+1]

执行后（AH）=20H

BUF DB 'HELLO NUPT'
COUNT EQU $-BUF

汇编结束后，COUNT 的值为 10

（2）地址表达式：汇编结束后，是变量或者标号所在逻辑段的偏移地址值

包括 方括号运算符 [] 和变量的地址表达式、属性操作符（PTR、LOW/HIGH、SHORT、THIS)

MOV AH,BUF[1]
;等效于
MOV AH,BUF+1

PTR 操作符：

属性不对，必须用 PTR

（源操作数是立即数），除了直接寻址的内存操作数，都必须加 PTR

（5）操作项：包括操作码助记符、伪指令助记符

伪指令：数据定义伪指令（DB DW DD)、数据定义伪指令（EQU = )

四、汇编语言指令集

传送指令、算术运算指令、转移和调用指令、逻辑运算和移位指令、串操作指令、处理机控制指令

1.传送类指令

通用传送：MOV MOVSX MOVZX LEA 指针传送指令 LAHF/SAHF XCHG

​ MOV XCHG 源目操作数不能同时为内存操作数，不能将立即数直接传送到段寄存器

堆栈操作指令 PUSH POP , 栈底是高地址单元。

PUSH 之后，(SP) - 2 -> (SP) ; POP 之后，(SP) + 2 -> (SP)

这里有些例题，挺有意思的

2.算术运算类指令

• ADD SUB 不能同时为内存操作数，不能同时为段寄存器 ADC SBB 为二进制数带进位

• INC DEC： INC [BX], 单操作数，直接寻址必须加 PTR

• NEG：求补指令，但是不是求补码！ 0 - 目标操作数

• MUL 乘数

字节乘法： AL ---->AX AL×乘数 = AX

字乘法：AX—>DXAX 高位 DX, 低位 AX AX×乘数 = DXAX

双字乘法：EAX---->EDXEAX

• DIV 除数

字节除法：被除数 AX，商 AL, 余数 AH AX÷除数 = AL···AH

字除法：DXAX÷除数 = AX···DX 与字节除法的存储方式类似，余数覆盖高位的被除数，商覆盖低位的被除数。

（里面 2 个，外面 2 个，成对覆盖，方便记忆。。。）

• CMP 比较指令 （CMP X,Y X-Y)

CMP BYTE PTR [BX],45H
JC NEXT

• BCD 码调整指令

我认为考试应该只考组合 BCD 码（比如 8421 码），希望不要打脸，我要复习不完了。。。

记得第一章有 BCD 码的结果调整方法：

低四位有进位，+06H

低四位非法，+66H

高四位非法，+60H

我们在给计算机在存储数值的时候，都是用的 XXH，如果直接 ADD AX,BX, 那么进行的是真实的, 16 进制的加法。09H+06H=0FH

如果需要进行 BCD 码运算，就得用到 BCD 码的调整指令。09H +06H =15H

（这里为什么有 H 啊，H 不是十六进制数吗？其实可以这样理解，BCD 码中的 H 是没有实际意义的，只是为了方便 BCD 码的简写）

;用算术运算指令实现十进制的计算1234+5678
N1 DW 1234H
N2 DW 5678H
SUM DW ?
 
 
;-----字加----
MOV AX,N1
ADD AX,N2
DAA 
MOV SUM,AX
 
;-----字节加----
 
MOV AL,BYTE PTR N1
ADD AL,BYTE PTR N2
DAA
MOV BYTE PTR SUM,AL
 
MOV AL,BYTE PTR N1+1
ADD AL,BYTE PTR N2+1
DAA
MOV BYTE PTR SUM+1,AL

3.转移和调用指令

包括：无条件转移 JMP 、条件转移指令、子程序调用与返回指令、软件中断与返回指令

JMP 标号 只考察段内直接转移（只修改 IP，CS 值不变） 标号是符号指令的地址

条件转移指令有 3 个表格要记（根据状态位的，无符号数的，有符号数的）

这三个表里，JC（C=1)、 JZ（Z=1）、 JNC、 JNZ

JA(jump above) JC(C=1)

JG(jump greater,x>y) JGE(x>=y) 常用

LOOP:

    MOV CX,5
AGAIN:
 
 ....
 
    LOOP AGAIN

子程序 XYZ 调用: CALL XYZ

掌握段内直接调用，其原理是，首先将 CALL 指令的下一条指令的地址，即断点的偏移地址压入堆栈中保存，然后将子程序的入口偏移地址 ->(IP)，(SP-2)->SP，程序由主程序转到子程序

;主函数中
CALL XYZ
 
;子程序
XYZ PROC
 ....
 ....
 ....
 RET
XYZ ENDP

软件中断与返回指令：

INT n

在第四章中，会疯狂地用到

4.逻辑运算和移位指令

• 取反 NOT

• 与运算 AND：使特定位为 0

• 或运算 OR：使特定位为 1

• XOR：使特定位取反，，，用 1 异或 x, 对 x 取反

• TEST：测试，与 运算，影响标志位

移位指令；

开环：SAL SAR SHL SHR

闭环：RCL RCR ROL ROR

左移、右移看最后一个字母 left or right

逻辑、算术运算看中间 algorithm

带 R 的是有循环 recycle?

有符号数 – 算术右移补符号位

开环的左移一定都补 0，因为毕竟左移是要乘 2 的

闭环带 C 的，那就是含进位的，左移出来的那一位，不仅给了 C，也循环到了第 0 位

5.串操作指令

这里，应该是只要掌握

①源串定义在数据段，用 SI 间址访问

②目标串定义在附加段，用 EI 访问

③D=1（STD 使得 D=1），减址传送 D=0（CLD 使得 D=0），增址传送