算术运算类指令
算术运算类指令
2009年6月2日星期二
15
2．双寄存器符号扩展指令CWD/CDQ/CQO
指令格式：CWD
CDQ
CQO 功能：CWD功能为将AX寄存器的内容符号扩展到DX中；
CDQ指令的功能为将EAX寄存器的内容符号扩展到EDX中； CQO指令的功能为将RAX寄存器的内容符号扩展到RDX中，只 能在64位方式下使用。 它们都不影响标志位。 一般来说符号扩展指令大都与除法指令相结合，为达到被除数的位数要 求而扩展。 【例3.29】 求0ABCH÷0200H（带符号数相除） 由于除数为字，则必须将原来的被除数进行符号扩展后才能相除。
2009年6月2日星期二
10
AL ╳ src (8位源操作数)
AX
(16位乘积)
字节乘法
AX
╳
src (16位源操作数)
DX AX 字乘法
(32位乘积)
╳
src (32位源操作数)
EDX EAX (64位乘积)
RAX
╳
src (64位源操作数)
RDX RAX (128位乘积)
32位乘法
64位乘法
【例】 设AX＝65A0H，BX=B79EH，指令ADD BX，AX的执行情况如下：
0110010110100000 +）1011011110011110
10001110100111110
结果非零：ZF=0
最高位有进位：CF=1 最高位为0：SF=0
OF=最高位进位1⊕次高位进位1，则OF=0
无进位： AF=0 低8位为偶数个1：PF=0
状态标志位
OF SF ZF AF PF CF
Y **** Y Y **** Y Y **** Y Y **** Y
3.3.2 算术运算类指令
1. 加法指令(s 代表源操作数，d 代表目标操作数)（1）不带进位的加法指令add d,ss和d相加的结果存入d。
（2）带进位的加法指令adc d,sS和d相加后再加上标志位CF，结果存入dAdd主要用来计算低位字加法，adc用来计算高位字加法，实现32位加法比如一个32位数，高16位存在dx中，低16位存在ax中另一个32位数，高16位置存在cx中，低16位存在bx中计算加法add ax,bxAdc dx,cx（3）加1指令inc d 则d=d+1Inc axInc bl2. 减法指令（1）不带借位的减法sub d, sd-s结果存入d（2）带借位的减法sbb d,sd-s-CF，结果存入d比如一个32位数，高16位存在dx中，低16位存在ax中另一个32位数，高16位置存在cx中，低16位存在bx中计算减法，第一个数减第二个数sub ax,bxsbb dx,cx（3）减1指令dec d 则d=d-1dec axdec bl（4）求补NEG d将d包括符号位在内各位取反，末位加1相当于d=0-d比如字节型-5计算机中存的是11111011求补后是00000101，即5比如字节型+7计算机中存的是00000111求补后是11111001即-7 （5）比较cmp d,s类似做减法sub，但不保存结果，只用来影响标志位，主要通过执行后的标志位来判断两个数的大小关系比如cmp ax,bx (类似做ax-bx)Jz label1 (JZ意思是两数相等则跳转, jmp if zf=1)3. 乘法指令（1）无符号数乘法(用于正数)Mul s (该指令隐含了操作数ax或al)s为无符号word型，将s与AX相乘，结果存入DX,AX；s为无符号byte型，将s与AL相乘，结果存入AX（2）有符号数乘法(用于负数)imul s (该指令隐含了操作数ax或al)s为有符号word型，将s与AX相乘，结果存入DX,AX；s为有符号byte型，将s与AL相乘，结果存入AX乘法指令影响of位和cf位，乘积结果用到高字（节）寄存器，则of=1,cf=1；没用到高字（节）寄存器(结果在8位或16位范围内) 则of=0,cf=0 书p974. 除法指令(隐含被除数在ax或dx,ax中)（1）无符号数除法Div sS为无符号byte型，则用ax/s ，商存在al中，余数存在ah中S为无符号word型，则用dx,ax/s，商存在ax中，余数存在dx中（2）有符号数除法idiv s和无符号数除法类似，用于有符号数假设用30001/2 ，代码如下Mov ax, 30001Mov bl, 2Div bl得到的是divide override，这样的情况暂不考虑，只考虑结果能够存放到相应寄存器中的情况（3）字节转换成字(隐含操作数为al)CBW将al中的符号位扩展到ah中，比如-5，mov al,-5<=> mov al, 11111011bal中的11111011b经cbw扩展后AX中为1111111111111011b；al存的如果是正数，直接在ah中存入00000000b（4）字转换成双字(隐含操作数为ax)Cwd (convert word to dword)和cbw类似，将ax中的符号位扩展到dx中。
实验四加减乘除等算术运算指令
实验四加减乘除算术运算类指令一．实验目的1．学习掌握加减乘除等算术运算类指令的功能2．学习掌握加减乘除指令对FLAG的影响二。
实验工具软件MS-DOS DEBUG PC机三．实验过程及调试结果1．加法指令（1）实现无符号数相加例如 25+36结果：-r(AL)=3D CF=0 ZF=0 OF=0结果解释：（AL）=3D，该无符号数对应的真值是61。
由CF标志位0标明无符号数没有进位（超出目的操作数表示范围），“和”结果可用。
人工验算真值“和”结果：正确的。
没有发生溢出。
SP和CP无意义。
（2）实现有符号数相加例如（-25）+（-46）结果：-r(Al)=B9H=(-71)补 OF=0 SF=1 ZF=0结果解释：结果解释：（AL）=（A1）=B9H，对应的真值是-71，OF=0，表明结果没有出错，SF=1，表明运算结果为负数。
人工验算真值“和”结果：正确的，没有发生溢出。
2．减法指令（1）实现无符号数减。
例如 36-15观察 al,OF,CF,ZF,SF结果解释：（AL）=15，对应的真值是21，CF=0，表明结果是正确的，没有溢出。
人工验算和计算机结果解释比较，结论是结果是正确的，没有溢出。
（2）实现有符号数（-25（e7）补）-（-46（d2）补）观察 al,OF,CF,ZF,SF,分析结果是否正确，并加以算术验证结果解释：（AL）=FF15，对应的真值是21，OF=1，表明结果是正确的，没有溢出，SF=0，表明结果是正的。
NZ表明结果非零。
3。
乘法指令（1）实现无符号数。
例如 36*15结果：（AX)=021CH=540 CF=1 OF=1结果解释：（AX）=021C，对应的真值是540，CF=1，OF=1，表明结果是？乘积超过了八位，需要从16为寄存器Of=0，cf=0，乘积没有超过八位若用16位寄存器计算，0f。
cf=1，则乘积超过了十六位，需要32为寄存器（2）实现有符号数（-25）*（-6）结果：（AX)=0096H=(+150)补 CF=OF=1结果解释：（AX）=0096，对应的真值150，是CF=0，OF=0，表明结果是乘积是8位8位乘法，CF=1，OF=1，乘积超出了8位，需要从16位寄存器中获取完整的乘积。
算术运算指令
其结果仍存在A中。 对PSW中各位的影响：与ADD指令相同。 作用：一般用于多字节数的加法运算，低字节相加
时可能产生进位，可以通过带进位加法指令将低字 节的进位加到高字节上去。高字节求和时必须使用 带进位的加法指令。 例3-17、例3-18
四、带借位的减法指令
SUBB A，#data；A←（A）- data- Cy SUBB A，Rn ；A←（A）-（ Rn） - Cy SUBB A，@Ri ；A←（A）-（（ Ri）） - Cy SUBB A，direct ； A←（A）-（direct）- Cy 功能：把A中的内容减去源操作数所指出的内容和
五、加1指令
INC A ；A←（A）+1 INC Rn ； Rn ←（ Rn ）+1 INC @Ri ；（ Ri）←（（ Ri））+1 INC direct ； direct←（ direct）+1 INC DPTR ；DPTR←（DPTR）+1 功能：将源操作数所指定的单元或寄存器中的内容
进位位标志Cy的值，差存入A中。
对PSW中各位的影响：
–若D7位有进位（借位），则Cy=1，否则Cy=0； –若D3位有进位（借位） ，则Ac =1，否则Ac =0； –若D6和D7中有且只有一个有进位（借位） ，则Ov=1，否
则Ov=0； –若结果A中1的个数为奇数，则P=1，否则P=0。
例3-19
加1，其结果仍送回原操作单元中。前四条是8位数 加1指令，最后一条是唯一的16位数加1指令。只有 第一条指令对PSW中的奇偶标志位P产生影响，其 余指令不会对PSW的任何标志位产生影响。 例3-20
六、减1指令
DEC A
第八节 算术运算类指令
判断溢出的方法
• 两数相加时，只有当参加运算的两个数 两数相加时， 符号相同时， 发生溢出现象( 符号相同时，才有可能发生溢出现象(异 号相加无溢出) 号相加无溢出)，溢出时运算结果的符号 号相反。 与参加运算的符号相反。可以利用这个 特点判断加法有无溢出， 特点判断加法有无溢出，称为判断溢出 的符号法则。 的符号法则。
8.1.3 补码
• 负数的补码=模－该负数的绝
对值
• 例如，若X是负数，则有：X补 是负数，则有： 例如， =mod－ =mod－│X│ • 当模为12时，0至12间的任何数 当模为12时 12间的任何数 与其加－ 减3与其加－3的补码的效果是 一样的。例如： 一样的。例如： • 6－4=2 • －4的补码为：[－4]=12－4＝ 的补码为： 4]=12－ ＋8 • 6＋8=12＋2=2（12自然消失） 8=12＋2=2（12自然消失 自然消失） • 由上可见，在某一计数系统的 由上可见， 模内， 模内，任何加减法运算都归结
• • • • • • •
例：求（－20）＋（＋16）=？ （－20）＋（＋ ） ）＋（＋16 相当于计算[ 20]补 16]补 解：相当于计算[－20]补＋[＋16]补。 [－20]原=10010100B 20]原 [－20]反=11101011B 20]反 [－20]补=[－20]反＋1=11101011B＋1=11101100B 20]补=[－20]反 1=11101011B＋ [＋16]补=[＋16]原=00010000B 16]补=[＋16]原 下面列出[―20]补 16]补的算式 补的算式： 下面列出[―20]补＋[＋16]补的算式：
但是如果我们一旦决定参加运算的操作数是无符号数对于运算结果我们也一定要把结果看待为无符号数若我们决定参加运算的操作数是带符号数补码形式结果就必须看待为带符号数补码形式
二、算术逻辑运算指令
二、算术运算指令
• • • • • • • •
MOV ADD DA MOV MOV ADDC DA MOV
A，50H A，60H A 40H，A A，51H A，61H A 41H，A
；（A）←（50H） ；（A）←（A）+（60H） ；BCD码修正
二、算术运算指令 ⑷加1指令
• • • • • INC INC INC INC INC A Rn direct @Ri DPTR ；（A）←（A）+1 ；（Rn）←（Rn）+1 ；（direct）←（direct）+1 ；（（Ri））←（（Ri））+1 ；（DPTR）←（DPTR）+1
• 功能是将累加器A内容减去源地址单元内容，再减去 进位位Cy的内容，结果放入累加器A中 • 问题：如何应用此指令对两个单字节数相减？
二、算术运算指令
•主要用于多字节数的减法 如果要进行单字节或多字节数低8位数的减法运算，应先 清除进位位Cy。 • 对于PSW的影响CY、AC、OV、P • 例3-15：设累加器A的内容为0C9H，寄存器R2内容为 54H，进位标志Cy=1，执行指令：SUBB A，R2
二、算术运算指令
⑵减1 指令 • • • • DEC DEC DEC DEC A ；（A）←（A）-1 Rn ；（Rn）←（Rn）-1 direct ；（direct）←（diect）-1 @Ri ；（（Ri））←（（Ri））-1
• 注：执行结果只影响PSW的奇偶校验位P （以A为操 作数时 ）
二、算术运算指令
二、算术运算指令
• （3） 二-十进制调正指令（BCD码修正指令） DA A ； • 若[（A3~0）>9]或[(AC)=1] 则(A3~0)←(A3~0)+06H； 若[(A7~4)>9]或[(Cy)=1] 则(A7~4)←(A7~4)+60H 注： • 本指令不能单独使用，只能用在加法指令之后 • 本指令不能直接用于十进制数减法的调正 • 本指令不能简单的把累加器A中的16进制数变换成 BCD码
算数运算指令
算数运算指令展开全文算数运算指令算术运算指令的主要功能是实现算术加、减、乘、除等运算。
1．ADD类指令是不带进位的加法运算指令（4条）。
ADD A,Rn ；A+Rn→A, A与Rn寄存器内容相加，结果送到A中ADD A,direct ；(direct)+A→A, A与直接地址内容相加，和送AADD A, @Ri ；(Ri)+A→A, A与Ri间址内容相加，和送AADD A, #data ；data+A→A, A与立即数相加，和送A注意：ADD类指令相加结果均在A中，相加后源操作数不变。
若A中最高位有进位，Cy置1；若半加位有进位，AC置1。
A的结果还影响奇偶标志位P。
例 A=30H, R0=10H执行 ADD A,R0 结果：A=40H, R0=10H，标志位 P=1, Cy=0, OV=0, AC=02．ADDC类指令（带进位加法4条）ADDC A, Rn ；A+Rn+Cy→A, A与R n内容、进位状态相加，和送到A中ADDC A, direct ；(direct)+Cy+A→A, A与直接地址中内容、进位状态相加，和送AADDC A, @Ri ；(Ri)+Cy+A→A, A与Ri间址单元中内容、进位状态相加，和送AADDC A, #data ；data+Cy+A→A, A与立即数、进位状态相加，和送A与ADD类指令的区别是，ADDC指令相加时连同进位标志Cy内容一起相加，主要用于多字节加法中的高位字节的相加，而最低位字节相加用ADD指令。
进位位Cy加到字节的最低位。
例写计算1234H+0FE7H的程序，将结果存入内部RAM的41H 和40H单元，40H存低8位，41H存高8位。
程序MOV A, #34H ；被加数低8位数34H送AADD A, #0E7H ；加数低8位数E7H与之相加，A=1BH,Cy=1 MOV 40H, A ；A→40H即34H+E7H结果存入40H中（40H=1BH）MOV A, #12H ；被加数高8位数12H送AADDC A, #0FH ；加数高8位0FH和Cy与A相加，A=22H MOV 41H, A ；高8位与进位位之和存入41H中（41H）=22H ；总和为221BH，总结果在41H，40H单元中3．SUBB类指令（4条）SUBB类指令是带借位减法指令，其功能是将A中被减数减去源操作数指出的内容，再减去借位标志Cy（原进位标志）状态，差值在A中。
pentiun指令系统之算术运算指令
•提供加、减、乘、除、转换五种基本算术操作;
•利用十进制调整指令和ASCII调整指令对BCD码表示的 十进制数进行算术运算； • 对带符号数与无符号数进行乘、除运算。 （一）加法指令（Addition)
（二）减法指令（Subtraction)
（三）乘法指令（Multiplication) （四）除法指令（Division) （五）类型转换指令（Type （六）BCD码运算指令 Trans）
- 11
CF=1
0 1 1 1 1 1 0 0
CF=1, OF=1
380
CF=1 溢出
－132
OF=1 溢出 负负相加，结果为正 结果错
标志
溢出
若考虑进位CF 所代表的数值， 结果正确
结论：
（1）带符号数相加溢出 根据OF判断带符号数产生溢出？
OF=1 OF=0
同符号数相加，结果符号与其相反，产生溢出； （结果是错误的） 没有产生溢出； （结果是正确的）
功能：将目的操作数送源操作数，相加的结果送目的操 作数 注：XADD指令的源操作数必须为寄存器，目的操作数可 为寄存器或存储器 XADD AX，BX
XADD [1000H]，EAX 标志位影响情况：影响SF,ZF,AF,PF,OF。不影响CF。
4、INC (Increment by 1 )加 1 指令
ADD EAX，[BX+2000H] ;存储器+寄存器
ADD BYTE PTR[DI],30H ;存储器+立即数
特点：
• 可以进行8位、16位的无符号数和带符号数的加法运算；
• 源操作数和目标操作数不能同时为存储器, 不能为段寄存器；
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• 1题改为：求外部RAM2000H单元和3000单 元的平均值，结果保存至内部RAM50单元？ （假设两个单元的值相加不超过255）
• • • • • • • MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV R1,A MOV DPTR,#3000H MOVX A,@DPTR ADD A,R1 MOV 50H,R1
1、将外部RAM2000H单元和内部RAM20H（外部 3000H）单元数据交换 • MOV DPTR,#2000H • MOV DPTR,#2000H • MOVX A, @DPTR • MOV R1, A • MOVX A,@DPTR • MOV DPTR,#3000H • XCH A,20H • MOVX A,@DPTR • MOVX @DPTR,A • XCH A , R1 • MOVX @DPTR,A • MOV DPTR ,#2000H • MOV A,R1 • MOVX @DPTR,A
练习：
1、求内部RAM20 H单元和30 H单元的和，结果保存 至内部RAM50单元？（假设两个单元的值相加不超 过255）
• MOV A,20H • ADD A,30H • MOV 50H,A
• 1、求外部RAM2000H单元和3000单元的和，结果 保存至内部RAM50单元？（假设两个单元的值相 加不超过255） • （2000H）+（3000H）→内部（50H） • MOV DPTR,#2000H • MOVX A,@DPTR • MOV R1,A • MOV DPTR,#3000H • MOVX A,@DPTR • ADD A,R1 • MOV 50H,R1
• • • • • • •
例：设（A）=C9H，（R2）=54H，（CY）=1，执行指令 SUBB A， R2 11001001 01010100 1 01110100 结果：(A)=74H,借位位(CY)=0。源自、乘法运算• MUL AB
• 指令的功能是：A和B中各存放一个8位无符号数，将累加 器A的内容与寄存器B的内容相乘，16位乘积的低8位存放在累 加器A中，高 8位存放于寄存器B中。即将(A) ×(B)，乘积的 低位字节放在A中，高位字节放在寄存器B中。
• • • •
MOV B,#02H DIV AB INC DPTR MOVX @DPTR,A
•
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小结：
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算术运算指令有加法、减法、乘法和除法四类， 包括： 加法：带进位add/不带进位addc，自加inc； 减法：带进位减法subb，自减dec； 其中，加法指令（带进位/不带进位）、 减法指令都是以A作为目的操作数，源操作数 为“#D,Direct,Rn,@Ri”. • 乘法mul和除法div；操作数结构为“AB”
八、十进制调整指令
• DA A • 这条指令用于对BCD编码的十进制数相加结果进行调整。 例： 10010011 （93）BCD + 00111000 （38）BCD 11001011（CBH） 131 相应程序： MOV R2，#93H MOV A，#38H ADD A， R2 DA A
• • • • • •
• • • • •
例如：设(A)=52H， (R0)=B4H 执行指令： CLR C ； (CY)←0 ， C3 SUBB A， R0 ； (A) ← (A)－(CY)－(R0) ， 98 结果为：(A)=9EH， CY=1，
五、减1指令
DEC A ;A←(A)-1 DEC Rn ;Rn ←(Rn)-1 DEC direct ;direct ←(direct)-1 DEC @Ri ;(Ri) ←((Ri))-1 • 注意：减1指令也不会影响PSW的各个标志位。 • 思考：设(A)=FFH,(R0)=27H,(26H)=3AH 执行程序： • DEC A DEC R0 DEC @R0 • 结果(A)=____ ,(R0)=______ ,(26H)=______ 。
例2：将外部RAM1000H单元和1001单元的和保存至 外部 RAM1001H单元，平均值送至1002H单元？（假 设两个单元的值相加不超过255）
• • • • • • • •
MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV R0,A INC DPTR MOVX A,@DPTR ADD A , R0 INC DPTR MOVX @DPTR,A
• 例：加数存放在内部RAM的41H（高位）和40H（低 位），被加数存放在43H（高位）和42H（低位），将它们 相加，和存放在46H~44H中。 • 程序： • CLR C • MOV A， 40H • ADD A， 42H • MOV 44H，A • MOV A， 41H • ADDC A， 43H • MOV 45H，A • CLR A • ADDC A， #00H /*表示进位*/ • MOV 46H，A • 如果更多字节相加呢？如30H开始连续十个单元？
例1、编写程序实现将片内30H单元的内容和31H单 元低四位交换。（高四位与低四位交换） • • • • MOV MOV XCHD MOV A, 30H R0, #31H A, @R0 30H, A
• • • • • • MOV SWAP MOV XCHD SWAP MOV A, 30H A R0 , #31H A ,@R0 A 30H , A
• 例：将内部RAM中40H和41H单元的数相加，再把和送到42H 单元。 • MOV A, 40H • ADD A, 41H • MOV 42H, A • 如果运算结果超出FFH（255），将产生进位——PSW的CY位 将被置1。
二、带进位的加法运算
• 该类指令主要用于多字节的加法运算 • ADDC A，Rn ; A←(A)+(Rn)+(CY) • ADDC A, direct ; A ←(A)+(direct)+(CY) • ADDC A, @Ri ; A ←(A)+((Ri))+(CY) • ADDC A, #data ;A ←(A)+data+(CY) • 例子：书本 • 从上述两组加法指令中可看出，加法指令的一个源操 作数总是A，且运算结果也放在A中。 • 加法指令影响PSW中的Cy、AC、OV及P位。带进位加法 指令的功能与普通加法指令类似，唯一的不同之处是，在 执行带进位加法时，还要将上一次进位标志Cy的内容也一 起加进去
算术运算指令 • 算术运算指令有加法、减法、乘法和除法 四类， • 包括： • 加法：带进位add/不带进位addc，自加inc； • 减法：带进位减法subb，自减dec； • 乘法mul和除法div；
一、不带进位的加法指令
• • • • ADD ADD ADD ADD A，Rn A, direct A, @Ri A, #data ；A ←（A）+（Rn） ；A ←(A)+(direct) ；A ←(A)+((Ri)) ；A ←(A)+data
• • • • • • • • • • • •
MOV SWAP MOV MOV SWAP MOV XCHD SWAP MOV MOV SWAP MOV
A, 30H A 30H，A A,31H A /*先处理成低四位交换 R0,#30H A,@R0 /*执行低四位交换 A /*即为31单元最后值 31H, A A,30H A 30H,A
• 这组指令的功能是：将累加器A的内容与第二操作数及 进位标志相减， 结果送回到累加器A中。在执行减法过程 中，如果位7（D7）有借位，则进位标志Cy置“1”， 否则 清“0”； 如果位 3（D3）有借位，则辅助进位标志AC置 “1”，否则清“0”； • 由于减法指令只有带借位减法指令，因此，若要进行不 带借位的减法操作，需先清借位位(cy标志位)，即置CY=0。
例：编程实现将4位BCD码相加，加数存放在30H、 31H和32h、33h。结果存至30H、31H
• • • • • •
MOV R0,#30H MOV R1,#32H MOV A,@R0 ADD A,@R1 DA A MOV @R0,A
• • • • • •
INC R0 INC R1 MOV A,@R0 ADDC A,@R1 DA A MOV @R0,A
•
• 2、将（31H）（30H）两个单元的数和（41H） （40H）相减（加），结果保存在(31H）（30H） 两个单元，高字节放在高地址。
MOV A,30H CLR CY SUBB A,40H MOV 30H,A MOV A,31H SUBB A,41H MOV 31H,A
• 如果乘积超过0FFH，则溢出标志OV置“1”，否则清“0”。 乘法指令执行后进位标志Cy 总是清零，即CY=0。 • • • • • Eg: MOV A, #5H； MOV B, #10H MUL AB 则：A= ？（50H） A初始值改为10h？
B=？ （00H） OV=？0
七、除法运算
• DIV AB • 指令含义：将(A) ÷(B)，将商放入A，余数放入寄存器B 中。 • 对PSW标志位的影响： • Cy位被清0 • 如果除数(B)=0，则OV位被置1，表示除法无意 • 义，不能进行。 • EG：MOV A，#100 • MOV B，#26 • DIV AB • 则：A= ？ 03 B=？22（16H） CY=？0
• 例：设 (A)=FFH,(R0)=25H,(26H)=3AH,(DPTR)=2000H • 执行程序：（顺序执行） • INC A INC R0 INC @R0 INC DPTR 结果为： • (A)=00H,(R0)=26H,(26H)=3BH,(DPTR)=2001H
四、减法指令
• SUBB SUBB SUBB SUBB A， Rn ；A ←(A)-(Rn)-(CY) A, direct ；A ←(A)-(direct)-(CY) A, @Ri ；A ←(A)-((Ri))-(CY) A, #data ；A ←(A)-data-(CY)