3.3　8086指令系统

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掌握：

指令码的含义

指令对操作数的要求

指令的对标志位的影响

指令的功能

8086指令系统

从功能上包括六大类：

数据传送

算数运算

逻辑运算和移位

串操作

程序控制

处理器控制

一、数据传送指令

通用数据传送

输入输出

地址传送

标志位操作

1通用数据传送

特点：该类指令的执行对标志位不产生影响

（1）一般数据传送指令

一般数据传送指令MOV

格式：MOV　dest，src

操作：src→dest

例：MOV　AL，BL

注意点：

两操作数字长必须相同；

两操作数不允许同时为存储器操作数；

两操作数不允许同时为段寄存器；

在源操作数是立即数时，目标操作数不能是段寄存器；

IP和CS不作为目标操作数，FLAGS一般也不作为操作数在指令中出现。

一般数据传送指令应用例：

将（*）的ASCII码2AH送入内存数据段1000H开始的100个单元中。

题目分析：

确定首地址

确定数据长度

写一次数据

修改单元地址

修改长度值

判断写完否？

未完继续写入，否则结束

程序段：

上段程序在代码段中的存放形式：

设CS＝109EH，IP＝0100H，则各条指令在代码段中的存放地址如下：

数据段中的分布：

送上2AH后数据段中相应存储单元的内容改变如下：

（2）堆栈操作指令

掌握：

有关堆栈的概念

栈顶、栈首、栈底

堆栈指令的操作原理

执行过程，执行结果

堆栈操作的原则：

先进后出

以字为单位

压栈指令PUSH

指令执行过程：

SP－2→SP

操作数高字节→SP＋1

操作数低字节→SP

压栈指令的操作

设AX＝1234H，SP＝1200H

执行PUSH　AX指令后堆栈区的状态：

出栈指令POP

指令执行过程：

SP→操作数低字节

SP＋1→操作数高字节

SP←SP＋2

出栈指令的操作

执行POP　AX

堆栈操作指令说明

指令的操作数必须是16位的；

操作数可以是寄存器或存储器两单元，但不能是立即数；

不能从栈顶弹出一个字给CS；

PUSH和POP指令在程序中一般成对出现；

PUSH指令的操作方向是从高地址向低地址，而POP指令的操作正好相反。

堆栈操作指令例：

（3）交换指令

格式：XCHG　REG，MEM/REG

注：两操作数必须有一个是寄存器操作数，不允许使用段寄存器。

例：

XCHG　AX，BX

XCHG　[2000]，CL

（4）查表指令

格式：XLAT

说明：用BX的内容代表表格首地址，AL内容为表内位移量，BX＋AL得到要查找元素的偏移地址。

操作：将BX＋AL所指单元的内容送AL查表指令。

例：

数据段中存放有一张ASCII码转换表，设首地址为2000H，现欲查出表中第11个代码的ASCII码

查表指令例

可用如下指令实现：

执行后：AL＝42H

还可用其他方法实现，如：

MOV　BX，2000H

MOV　AL，[BX＋0BH]

（5）字位扩展指令

将符号数的符号位扩展到高位；

指令为零操作数指令，采用隐含寻址，隐含的操作数为AX及AX，DX；

无符号数的扩展规则为在高位补0；

字节到字的扩展指令。

格式：CBW

操作：将AL内容扩展到AX

规则：若最高位＝1，则执行后AH＝FFH

若最高位＝0，则执行后AH＝00H

字位扩展指令例

判断以下指令执行结果：

MOV　AL，44H

CBW

MOV　AX，0AFDEH

CWD

MOV　AL，86H

CBW

2输入输出指令

掌握：

指令的格式及操作

指令的两种寻址方式

指令对操作数的要求

专门面向I/O端口操作的指令

指令格式：

输入指令：IN　acc，PORT

输出指令：

指令寻址方式

根据端口地址码的长度，指令具有两种不同的端口地址表现形式。

（1）直接寻址：端口地址为8位时，指令中直接给出8位端口地址；寻址256个端口。

（2）间接寻址：端口地址为16位时，指令中的端口地址必须由DX指定；可寻址64K个端口。

I/O指令例

IN　AX，80H

MOV　DX，2400H

IN　AL，DX

OUT　35H，AX

OUT　AX，35H

3地址传送指令

（1）取偏移地址指令LEA

操作：将变量的16位偏移地址取出送目标寄存器，当程序中用符号地址表示内存偏移地址时，须使用该指令。

格式：LEA　REG，MEM

指令要求：源操作数必须是一个存储器操作数，目标操作数通常是间址寄存器。

（2）LEA指令

比较下列指令：

MOV　SI，DATA1→符号地址

执行结果：SI＝1234H

LEA　SI，DATA1

执行结果：SI＝DATA1

MOV　BX，[BX]

执行结果：BX＝7788H

LEA　BX，[BX]

执行结果：BX＝1100H

LEA指令在程序中的应用

将数据段中首地址为MEM1的50个字节的数据传送到同一逻辑段首地址为MEM2的区域存放。编写相应的程序段。

4标志位操作指令

（1）LAHF，SAHF

LAHF

操作：将FLAGS的低8位装入AH

（2）PUSHF，POPF

针对FLAGS的堆栈操作指令

将标志寄存器压栈或从堆栈弹出

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二、算术运算类指令

加法运算指令

减法运算指令

乘法指令

除法指令

注意：算术运算指令的执行大多对状态标志位会产生影响

1加法指令

注意：加法指令对操作数的要求与MOV指令相同

（1）ADD指令

格式：ADD　OPRD1，OPRD2

操作：OPRD1＋OPRD2→OPRD1

注意：ADD指令的执行对全部6个状态标志位都产生影响。

ADD指令例

MOV　AL，78H

ADD　AL，99H

注意：指令执行后6个状态标志位的状态。

标志位状态：

CF＝1　SF＝0

AF＝1　ZF＝0

PF＝1　0F＝0

（2）ADC指令

指令格式、对操作数的要求、对标志位的影响与ADD指令完全一样。

指令的操作：OPRD1＋OPRD2＋CF→OPRD1

ADC指令多用于多字节数相加，使用前要先将CF清零。

ADC指令应用例——求两个20B数的和。

（3）INC指令

格式：INC　OPRD→不能是段寄存器或立即数

操作：OPRD＋1→OPRD

常用于在程序中修改地址指针。

2减法指令

注意：减法指令对操作数的要求与对应的加法指令相同。

（1）SUB指令

格式：SUB　OPRD1，OPRD2

操作：OPRD1－OPRD2　OPRD1

注意：对标志位的影响与ADD指令同。

（2）SBB指令

指令格式、对操作数的要求、对标志位的影响与SUB指令完全一样。

指令的操作：OPRD1－OPRD2－CF　OPRD1

（3）DEC指令

格式：DEC　OPRD

操作：OPRD－1　OPRD

注意：指令对操作数的要求与INC相同，常用于在程序中修改计数值。

应用程序例

（4）NEG指令

格式：NEG　OPRD→8/16位寄存器或存储器操作数

操作：0－OPRD→OPRD

用0减去操作数，相当于对该操作数求补码

（5）CMP指令

格式：CMP　OPRD1，OPRD2

操作：OPRD1－OPRD2

指令执行的结果不影响目标操作数，仅影响标志位！

用途：用于比较两个数的大小，可作为条件转移指令转移的条件。

指令对操作数的要求及对标志位的影响与SUB指令相同。

两个无符号数的比较：

CMP　AX，BX

若　AX＞BX　CF＝0

若　AX＜BX　CF＝1

两个带符号数的比较：

CMP　AX，BX

两个数的大小由OF和SF共同决定：

CMP指令例

程序功能：在20个数中找最大的数，并将其存放在MAX单元中。

3乘法指令

注意点：乘法指令采用隐含寻址，隐含的是存放被乘数的累加器AL或AX及存放结果的AX，DX。

（1）无符号数乘法指令

格式：MUL　OPRD→不能是立即数

操作：

（2）无符号数乘法指令例

MUL　BYTE　PTR[BX]

4除法指令

无符号除法指令

格式：DIV　OPRD

有符号除法指令

格式：IDIV　OPRD

除法指令的操作

若OPRD是字节数

执行：AX/OPRD

结果：AL＝商　AH＝余数

若OPRD是双字节数

执行：DXAX/OPRD

结果：AX＝商　DX＝余数

5BCD码调整指令

将指令执行的二进制运算结果调整为压缩BCD码或扩展BCD码表示的十进制数。

共6条，均为隐含寻址方式，隐含的操作数是AL或AL、AH；

不能单独使用，要紧跟在相应的算术运算指令之后。

三、逻辑运算和移位指令

指令类型：

逻辑运算

与，或，非，异或

移位操作

非循环移位，循环移位

1逻辑运算

逻辑运算指令对操作数的要求大多与MOV指令相同。

“非”运算指令要求操作数不能是立即数；

除“非”运算指令外，其余指令的执行都会使标志位OF＝CF＝0

（1）“与”指令

格式：AND　OPRD1，OPRD2

操作：两操作数相“与”，结果送目标地址。

“与”指令的应用

实现两操作数按位相与的运算

AND　BL，[SI]

使目标操作数的某些位不变，某些位清零

AND　AL，0FH

在操作数不变的情况下使CF和OF清零

AND　AX，AX

“与”指令应用例

（2）“或”运算指令

格式：OR　OPRD1，OPRD2

操作：两操作数相“或”，结果送目标地址

“或”指令的应用

实现两操作数相“或”的运算

OR　AX，[DI]

使某些位不变，某些位置“1”

OR　CL，0FH

在不改变操作数的情况下使OF＝CF＝0

OR　AX，AX

“或”指令的应用例

“或”指令的应用

如何实现将一个二进制数9变为字符‘9’？

（3）“非”运算指令

格式：NOT　OPRD

操作：操作数按位取反再送回原地址。

注：指令中的操作数不能是立即数，指令的执行对标志位无影响。

例：NOT　BYTE　PTR[BX]

（4）“异或”运算指令

格式：XOR　OPRD1，OPRD2

操作：两操作数相“异或”，结果送目标地址。

例：

XOR　BL，80H

XOR　AX，AX

（5）“测试”指令

格式：TEST　OPRD1，OPRD2

操作：执行“与”运算，但运算的结果不送回目标地址。

应用：常用于测试某些位的状态。

2移位指令

注：移动一位时由指令直接给出；移动两位及以上，则移位次数由CL指定。

（1）非循环移位指令

逻辑左移

算术左移

逻辑右移

算术右移

算术左移和逻辑左移

算术左移指令：

逻辑左移指令：

逻辑右移

格式：

逻辑右移例

MOV　AL，68H

MOV　CL，2

SHR　AL，CL

算术右移

格式：

非循环移位指令的应用：

左移可实现乘法运算

右移可实现除法运算

（2）循环移位指令

指令格式、对操作数的要求与非循环移位指令相同。

不带进位位的循环移位：

带进位位的循环移位：

循环移位指令的应用：

用于对某些位状态的测试；

高位部分和低位部分的交换；

与非循环移位指令一起组成32位或更长字长数的移位。

程序功能：将1000H开始存放的4个压缩BCD码转换为ASCII码存放在3000H开始的单元中去。

程序例：

四、串操作指令

1串操作指令说明

针对数据块或字符串的操作；

可实现存储器到存储器的数据传送；

待操作的数据串称为源串，目标地址称为目标串。

2串操作指令的特点

源串一般存放在数据段，偏移地址由SI指定。允许段重设；

目标串必须在附加段，偏移地址由DI指定；

指令自动修改地址指针，修改方向由DF决定。

DF＝0→增地址方向

DF＝1→减地址方向

数据块长度值由CX指定；

可增加自动重复前缀以实现自动修改CX内容。

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3重复前缀

条件重复

串操作指令流程（以传送操作为例）

4串操作指令

串传送MOVS

串比较CMPS

串扫描SCAS

串装入LODS

串送存STOS

（1）串传送指令

格式：

MOVS　OPRD1，OPRD2

MOVSB

MOVSW

串传送指令常与无条件重复前缀连用。

对比用MOV指令和MOVS指令实现将200个字节数据从内存的一个区域送到另一个区域的程序段。

串传送指令例

用串传送指令实现200个字节数据的传送：

（2）串比较指令

格式：

CMPS　OPRD1，OPRD2

CMPSB

CMPSW

串比较指令常与条件重复前缀连用，指令的执行不改变操作数，仅影响标志位。

前缀的操作对标志位不影响。

串比较指令例

测试200个字节数据是否传送正确，如果不正确，找出第一个不相等的字符，并将其地址与不相等的字符放到BX和AL当中：

（3）串扫描指令

格式：

SCAS　OPRD→目标操作数

SCASB

SCASW

执行与CMPS指令相似的操作，只是这里的源操作数是AX或AL。

串扫描指令的应用：常用于在指定存储区域中寻找某个关键字。

（4）串装入指令

格式：

LODS　OPRD→源操作数

LODSB

LODSW

操作：

对字节：AL←[DS：SI]

对字：AX←[DS：SI]

串装入指令的应用：用于将内存某个区域的数据串依次装入累加器，以便显示或输出到接口。

LODS指令一般不加重复前缀。

（5）串存储指令

格式：

STOS　OPRD→目标操作数

STOSB

STOSW

操作：

对字节：AL→[ES：DI]

对字：AX→[ES：DI]

串存储指令的应用：常用于将内存某个区域置同样的值

此时：

将待送存的数据放入AL（字节数）或AX（字数据）；

确定操作方向（增地址/减地址）和区域大小（串长度值）；

使用串存储指令＋无条件重复前缀，实现数据传送。

串存储指令例：内存某个区域清零

设计思想：

五、程序控制指令

转移指令

循环控制

过程调用

中断控制

程序的执行方向

程序控制类指令的本质是：控制程序的执行方向

决定程序执行方向的因素：CS，IP

控制程序执行方向的方法：修改CS和IP，则程序转向另一个代码段执行；仅修改IP，则程序将改变当前的执行顺序，转向本代码段内其它某处执行。

1转移指令

通过修改指令的偏移地址或段地址及偏移地址实现程序的转移。

无条件转移指令：无条件转移到目标地址，执行新的指令。

有条件转移指令：在具备一定条件的情况下转移到目标地址。

（1）无条件转移指令

格式：

原则上可实现在整个内存空间的转移。

①无条件段内转移

转移的目标地址在当前代码段内，段地址不改变。

段内直接转移

转移的目标地址由指令直接给出

格式：JMP　Label→近地址标号

段内直接转移示图

下一条要执行指令的偏移地址＝当前IP＋位移量。

段内间接转移

转移的目标地址存放在某个16位寄存器或存储器的某两个单元中。

例：

JMP　BX

若：BX＝1200H

则：转移的目标地址＝1200H

段内间接转移例

JMP　WORD　PTR[BX]

设：BX＝1200H

②无条件段间转移

转移的目标地址不在当前代码段内。

段间直接转移

转移的目标地址由指令直接给出

格式：

JMP　FAR Label→远地址标号

段间直接转移示图

段间间接转移

转移的目标地址由指令中的32位操作数给出。

例：

JMP　DWORD　PTR[BX]

无条件转移指令例

MOV　SI，1122H

MOV　WORD PTR[SI]，0120H

ADD　SI，2

MOV　WORD PTR[SI]，0122H

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（2）条件转移指令

在满足一定条件下，程序转移到目标地址继续执行。

条件转移指令均为段内短转移，即转移范围为：－128～＋127。

条件转移指令的应用：

几种条件转移指令的应用：

JC/JNC：判断CF的状态。常用于比大小；

JZ/JNZ：判断ZF的状态。常用于循环体的结束判断；

JO/JNO：判断OF的状态。常用于有符号数溢出的判断；

JP/JPE：判断PF的状态。用于判断运算结果低8位中1的个数是否为偶数；

JA/JAE/JB/JBE：判断CF或CF＋ZF的状态。常用于无符号数的大小比较。

条件转移指令例

统计内存数据段中以TABLE为首地址的100个8位符号数中正数、负数和零元数的个数。

条件转移指令例（流程图）

2循环控制指令

循环范围：以当前IP为中心的－128～＋127范围内循环。

循环次数由CX寄存器指定。

循环指令：

无条件循环指令

格式：LOOP　LABEL

循环条件：CX≠0

操作：

3过程调用和返回

用于调用一个子过程；子过程由程序员预先设计并装入内存，子过程执行结束后要返回原调用处。

调用指令的执行过程：

保护断点；

将调用指令的下一条指令的地址（断点）压入堆栈；

获取子过程的入口地址；

子过程第1条指令的偏移地址；

执行子过程，含相应参数的保存及恢复；

恢复断点，返回原程序；

将断点偏移地址由堆栈弹出。

过程调用：

（1）段内调用

被调用程序与调用程序在同一代码段；

调用前只需保护断点的偏移地址。

格式：

执行过程：

将断点的偏移地址压入堆栈；

根据过程名找子程序入口。

段内调用例

（1）CALL　TIMRE→直接调用

（2）CALL　WORD　PTR[SI]→间接调用

设：SI＝1200H     CS＝6000H

执行第（2）条指令后：

CS＝6000H

IP＝3344H

（2）段间调用

断点保护时的压栈顺序：

先将断点的CS压栈，再压入IP。

段间调用例

格式：CALL　FAR　PROC

格式例：

CALL　FAR　TIMRE

CALL　DWORD　PTR[SI]

（3）返回指令

功能：从堆栈中弹出断点地址，返回原程序。

格式：RET

RET指令一般位于子程序的最后。

4中断指令

中断

中断源

中断的类型

中断指令

引起CPU产生一次中断的指令

中断与过程调用：

中断是随机事件或异常事件引起，调用则是事先已在程序中安排好；

响应中断请求不仅要保护断点地址，还要保护FLAGS内容；

调用指令在指令中直接给出子程序入口地址，中断指令只给出中断向量码，入口地址则在向量码指向的内存单元中。

（1）中断指令

格式：INT　n→中断类型码n＝0～255

说明：n×4→存放中断服务子程序入口地址的单元的偏移地址，该单元在数据段，段地址＝DS。

中断指令的执行过程：

将FLAGS压入堆栈；

将INT指令的下一条指令的CS、IP压栈；

由n×4得到存放中断向量的地址；

将中断向量（中断服务程序入口地址）送CS和IP寄存器；转入中断服务程序。

中断指令例

执行程序段：

执行INT　21H指令后

IP＝[21H×4]

CS＝[（21H×4）＋2]

（2）溢出中断指令

格式：

若OF＝1，则启动一个类型为4的中断过程，给出一个出错标志，如果OF＝0，不做任何操作。

INTO指令通常安排在有符号数加减运算指令之后。

（3）中断返回指令

格式：

IRET

六、处理器控制指令

结束语：

掌握：

指令的格式及意义；

指令对操作数的要求及对标志位的影响；

指令的应用。