80X86的指令系统和寻址方式
合集下载
80X86汇编语言程序设计_8086_8088寻址方式和指令系统解析
80X86汇编语言程序设计第二章8086/8088寻址方式和指令系统（3~20）一.8086/8088寄存器组：（14个16位寄存器，8个8位寄存器）1.数据寄存器：AX(AH.AL). AX和AL是累加器。
用累加器进行计算操作时间最短。
BX(BH.BL). BX又叫基址寄存器。
唯一作为存储器指针的寄存器。
CX(CH.CL). CX控制循环的次数。
CL保存移位的位数。
DX(DH.DL). DX用于做32位乘除法时，存放被除数或保留余数。
2.指针寄存器：SP堆栈指针. 保存堆栈指针栈顶地址。
BP基址指针.3.变址寄存器：SI源地址.DI目的地址.变址和指针寄存器主要用于存放某个存储单元地址的偏移，或某组存储单元开始地址的偏移，即作为存储器指针使用。
通用寄存器由数据寄存器.指针寄存器.变址寄存器构成。
4.控制寄存器：IP指令指针. 指令指针IP给出接着要执行的指令在代码段中的偏移。
FLAG标志寄存器.包含了9个标志，主要用于反映处理器的状态和运算结果的某些特征。
（1）运算结果标志进位标志CF（Carry F）；零标志ZF(Zero F)；符号标志SF(Sign F)；溢出标志OF（Over F）；奇偶标志PF（1的个数为偶数，则PF被置1）；辅助进位标志AF；（2）状态控制标志方向标志DF；中断允许标志IF；跟踪标志TF。
5.段寄存器：CS代码段.DS数据段.SS堆栈段.ES附加段.二. 存储器分段和地址的形成：1.存储单元的地址和内容地址是用二进制数来表示的，它是无符号整数，书写格式为十六进制数。
16位二进制数可以表示2的16次方，也就是0~65535的地址范围。
65536个字节单元的存储容量是64K。
一个存储单元中存放的信息成为该存储单元的内容。
字单元的地址采用它的低地址来表示，并采用“高高低低”的原则。
四个连续的字节单元就构成了一个双字单元。
2.存储器地址的分段及物理地址的形成8086/8088 CPU有20根地址线，可直接寻址的物理地址为2的20次方也就是1M字节（用16进制数表示1M字节的地址范围是00000~FFFFF）。
第四章80x86的寻址方式和指令系统3
将指令指定mem32单元的前两个单元内容(16位偏移量)装入指 定通用寄存器，把后两个单元内容(段地址) 装入到DS段寄存 器。
用于写远地址指针。
例: 假设： (DS)=C 000H
指令: LDS SI, [0010H]
执行指令后: (SI)=0180H (DS)=2000H
(DS) C000H:0010H
（三）目的地址传送指令（Address-object transfer) 8086 /8088 提供三条: 地址指针写入指定寄存器或寄存器对指令。
1、LEA(Load Effective Address) 2、LDS (Load pointer using DS) 3、LES (Load pointer using ES)
必须通过累加器AX(字）或AL(节）输出数据。
例1：实现(29H)（28H）→（DATA_WORD） IN AX，28H MOV DATA_WORD，AX
例2：从端口3FCH 送一个字到AX寄存器 MOV DX，3FCH IN AX，DX ; （AL）←（3FCH）， （AH）←（3FDH）
例3：实现将（AL) →(05H) OUT 5，AL；（05H）←（AL）
str_table——表格符号地址（首地址）， 只是为了提高可读性而设置，汇编时仍用BX。
XLAT指令使用方法：
• 先建立一个字节表格； • 表格首偏移地址存入BX； • 需要转换代码的序号（相对与表格首地址位移量）存入AL； （表中第一个元素的序号为0） • 执行XLAT指令后，表中指定序号的元素存于AL中。
执行指令后： EA=（BX）+（SI）+0F62H=0400H+003CH+0F62H=139EH
用于写远地址指针。
例: 假设： (DS)=C 000H
指令: LDS SI, [0010H]
执行指令后: (SI)=0180H (DS)=2000H
(DS) C000H:0010H
（三）目的地址传送指令（Address-object transfer) 8086 /8088 提供三条: 地址指针写入指定寄存器或寄存器对指令。
1、LEA(Load Effective Address) 2、LDS (Load pointer using DS) 3、LES (Load pointer using ES)
必须通过累加器AX(字）或AL(节）输出数据。
例1：实现(29H)（28H）→（DATA_WORD） IN AX，28H MOV DATA_WORD，AX
例2：从端口3FCH 送一个字到AX寄存器 MOV DX，3FCH IN AX，DX ; （AL）←（3FCH）， （AH）←（3FDH）
例3：实现将（AL) →(05H) OUT 5，AL；（05H）←（AL）
str_table——表格符号地址（首地址）， 只是为了提高可读性而设置，汇编时仍用BX。
XLAT指令使用方法：
• 先建立一个字节表格； • 表格首偏移地址存入BX； • 需要转换代码的序号（相对与表格首地址位移量）存入AL； （表中第一个元素的序号为0） • 执行XLAT指令后，表中指定序号的元素存于AL中。
执行指令后： EA=（BX）+（SI）+0F62H=0400H+003CH+0F62H=139EH
第三章 80x86指令系统
(3) CPUID读取CPU的标识等有关信息 获得Pentium处理器的类型等有关信息。
二 80x86的指令系统
(4) RDMSR读取模式专用寄存器的指令 Pentium模式专用寄存器中的值。 (5) WRMSR 写入模式专用寄存器的指令
将EDX∶EAX中64位数写入模式专用寄存器。
(6) RSM 复位到系统管理模式
二 80x86的指令系统
（3）PUSH
还可将立即数推入堆栈 （4）PUSHAD 将EAX、ECX、EDX、EBX、ESP、 EBP、ESI、EDI推入堆栈
二 80x86的指令系统
(2) 累加器传送指令 包括： IN OUT XLAT XLATB
二 80x86的指令系统
(3) 标志传送指令
在 LAHF 、 SAHF 、 PUSHF 、 POP 基 础上，增加了： PUSHFD POPFD
(2) CMPXCHG r/m, r 32位比较指令 将目的寄存器或存储器中数和累加器中数比较， 如等则ZF为1，并将源操作数送目的操作数；否 则ZF为0，并将目的操作数送累加器。
二 80x86的指令系统
(3) XADD r/m, r 字交换加法指令 将源操作数和目的操作数相加，结果 送目的操作数处，而目的操作数送源 操作数处。 (4) INVD Cache清除指令
一 80x86的寻址方式
(3) 基址寻址方式
如： MOV
ECX，[EAX+24]
；由EAX中内容加24组成有效地址
(4) 变址寻址方式
如： ADD EAX，[ESI]，5
；ESI的内容加5组成有效地址
一 80x86的寻址方式
(5) 带比例因子的变址寻址方式 如： IMUL EBX，[ESI*4+7] (6) 基址变址寻址方式 如： MOV EAX，[ESI][EBX]
汇编语言程序设计-80X86指令系统和寻址方式
1．数据传送类指令 • 数据传送类指令用于实现CPU的内部寄存器之间 • CPU内部寄存器和存储器之间 • CPU累加器AX或AL和I/O端口之间的数据传送 此类指令除了SAHF和POPF指令外均不影响标志寄存器的
内容。 在数据传送指令中，源操作数和目的操作数的数据长度
必须一致。
（1）MOV指令
指令功能：把AX中的16位数或AL中的8位数输出到指定端口。
例 3.26
OUT 22H, AL
（4）段间间接寻址方式 这种寻址方式是由指令中给出的存储器数据寻址方式，包括存
放转移地址的偏移量和段地址。其低位字地址单元存放的 是偏移地址，高位字地址单元中存放的是转移段基值。这 样既更新了IP内容又更新了CS的内容，故称为段间间接寻 址。 例 JMP WORD PTR[BX] ；转移到当前代码位置内 ；有效地址存放在BX寻址的单元中
；物理地址=DS×16+SI
MOV [DI], DX
；物理地址=DS×16+DI
2) 以BP进行寄存器间接寻址（BP作为地址指针）的方式
隐含的段寄存器为堆栈段寄存器SS，操作数存放在堆栈段区域， 将堆栈段寄存器SS的内容左移4位，再加上基址寄存器BP的 内容，即为操作数的物理地址。
例
MOV [BP], BX
OP
DW
OP
SW
操作码格式
8086指令格式
几点说明： ① 一条指令可以包含一个操作数，也可以包含一个以上的操作
数；一个操作数的指令称为单操作数指令，单操作数指令中 的操作数可能由指令本身提供，也可能由指令隐含地指出。 ② 若位移量或立即数为16位，那么在指令代码中，将低位字节 放在前面，高位字节放在后面。 ③ 8086指令系统中大多数指令的操作码只占用第一个字节，但 有几条指令是特殊的，其指令中的第一个字节不但包含操作 码成分，而且还隐含地指出了寄存器名，从而整个指令只占 一个字节，成为单字节指令。这些指令字节数最少，执行速 度最快，用得也最频繁。
第5章一台计算机的数据处理能力--80X86型微处理器具有的寻址方式及指令系统
在IA-32系列的CPU中，包含了由大量的具有各种各 样作用的指令构成的指令系统。 在IA-32CPU中，在实地址模式下，采用16位指令 模式（16位寄存器和16位偏移量）；采用32位指令 模式（32位寄存器和32位偏移量）
一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系 统。 70年代末期，计算机硬件结构随着VLSI技术的飞速发展而越来 越复杂化，大多数计算机的指令系统多达几百条。我们称这些计算 机为复杂指令系统计算机，简称CISC。 如此庞大的指令系统不但使计算机的研制周期变长，难以保证正确 性，不易调试维护，而且由于采用了大量使用频率很低的复杂指令 而造成硬件资源浪费。所以在1989年随着80486 DX CPU计算机的诞 生，人们又提出了便于VLSI技术实现的精简指令系统计算机，简称 RISC，有效地减少了指令的执行周期。而且它以RISC技术为基础， 通过几条RISC指令和并行流水线方式来支持经典的CISC型指令。同 时由于组成指令周期的机器周期变得很规整，所以可以用组合逻辑 控制器代替微程序控制器来提高CPU处理速度。
4、程序控制指令：程序控制指令也称转移指令。计算机在执行程 序时，通常情况下按指令计数器的现行地址顺序取指令。但有时会 遇到特殊情况：机器执行到某条指令时，出现了几种不同结果，这 时机器必须执行一条转移指令，根据不同结果进行转移，从而改变 程序原来执行的顺序。这种转移指令称为条件转移指令。转移条件 来自于程序状态字（标志）寄存器PSW如下特征位：进位标志 （C）、结果为零标志（Z）、结果为负标志（S）、结果溢出标志 （V）等。 5、输入输出指令：主要用来启动外围设备，检查测试外围设备的 工作状态，并实现外部设备和CPU之间，或外围设备与外围设备之 间的信息传送。(单独编址和统一编址) 6、字符串处理指令：是一种非数值处理指令，一般包括字符串传 送、字符串转换（把一种编码的字符串转换成另一种编码的字符 串）、字符串比较、字符串查找（查找字符串中某一子串）、字符 串抽取（提取某一子串）、字符串替换（把某一字符串用另一字符 串替换）等。这类指令在文字编辑中对大量字符串进行处理。
一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系 统。 70年代末期，计算机硬件结构随着VLSI技术的飞速发展而越来 越复杂化，大多数计算机的指令系统多达几百条。我们称这些计算 机为复杂指令系统计算机，简称CISC。 如此庞大的指令系统不但使计算机的研制周期变长，难以保证正确 性，不易调试维护，而且由于采用了大量使用频率很低的复杂指令 而造成硬件资源浪费。所以在1989年随着80486 DX CPU计算机的诞 生，人们又提出了便于VLSI技术实现的精简指令系统计算机，简称 RISC，有效地减少了指令的执行周期。而且它以RISC技术为基础， 通过几条RISC指令和并行流水线方式来支持经典的CISC型指令。同 时由于组成指令周期的机器周期变得很规整，所以可以用组合逻辑 控制器代替微程序控制器来提高CPU处理速度。
4、程序控制指令：程序控制指令也称转移指令。计算机在执行程 序时，通常情况下按指令计数器的现行地址顺序取指令。但有时会 遇到特殊情况：机器执行到某条指令时，出现了几种不同结果，这 时机器必须执行一条转移指令，根据不同结果进行转移，从而改变 程序原来执行的顺序。这种转移指令称为条件转移指令。转移条件 来自于程序状态字（标志）寄存器PSW如下特征位：进位标志 （C）、结果为零标志（Z）、结果为负标志（S）、结果溢出标志 （V）等。 5、输入输出指令：主要用来启动外围设备，检查测试外围设备的 工作状态，并实现外部设备和CPU之间，或外围设备与外围设备之 间的信息传送。(单独编址和统一编址) 6、字符串处理指令：是一种非数值处理指令，一般包括字符串传 送、字符串转换（把一种编码的字符串转换成另一种编码的字符 串）、字符串比较、字符串查找（查找字符串中某一子串）、字符 串抽取（提取某一子串）、字符串替换（把某一字符串用另一字符 串替换）等。这类指令在文字编辑中对大量字符串进行处理。
计算机原理a03b：80x86的指令系统
功能：把BX值作为内存字节数组的首地址、下标为 AL的数组元素的值传给AL
XLAT OPR：OPR为表格首地址，仅仅为了增强程 序的可读性，实际首地址以BX为准
3送指令
例
MOV BX,offset table ;(BX)=0040H
MOV AL,3 XLAT
12
3.3.1 数据传送指令
堆栈段 SS→ SS=5000H
AX 31 25
SP→
28
SP=2500H
16
A7
50000
52500 52501 52502
堆栈段
SS→ SS=5000H
AX
31 25
SP→
25
31
SP=24FEH
28
16
A7
50000
524FE 524FF 52500 52501 52502
IN AX,DX
;把端口2F8H,2F9H按“高高
低低”组成一个字读入AX中
3.3 80x86的指令系统
18
3.3.1 数据传送指令
OUT输出指令
用来将累加器的内容送入指定的外部设备
基本作用：把寄存器AL,AX的内容输出的到指定端 口
如果输出设备的端口地址在0~255内，可以用OUT 指令直接给出，采用长格式：
3.3 80x86的指令系统
10
3.3.1 数据传送指令
堆栈：
先进后出
用途：
寄存器在用作多种用途的时候，堆栈可以方便的作为其 临时保存区域，在寄存器使用完毕后可恢复其原始值
CALL指令执行的时候，CPU用堆栈保存当前过程的返 回地址
调用过程的时候可以通过堆栈传递输入值 过程内的局部变量在堆栈上创建，过程结束的时候被丢
XLAT OPR：OPR为表格首地址，仅仅为了增强程 序的可读性，实际首地址以BX为准
3送指令
例
MOV BX,offset table ;(BX)=0040H
MOV AL,3 XLAT
12
3.3.1 数据传送指令
堆栈段 SS→ SS=5000H
AX 31 25
SP→
28
SP=2500H
16
A7
50000
52500 52501 52502
堆栈段
SS→ SS=5000H
AX
31 25
SP→
25
31
SP=24FEH
28
16
A7
50000
524FE 524FF 52500 52501 52502
IN AX,DX
;把端口2F8H,2F9H按“高高
低低”组成一个字读入AX中
3.3 80x86的指令系统
18
3.3.1 数据传送指令
OUT输出指令
用来将累加器的内容送入指定的外部设备
基本作用：把寄存器AL,AX的内容输出的到指定端 口
如果输出设备的端口地址在0~255内，可以用OUT 指令直接给出，采用长格式：
3.3 80x86的指令系统
10
3.3.1 数据传送指令
堆栈：
先进后出
用途：
寄存器在用作多种用途的时候，堆栈可以方便的作为其 临时保存区域，在寄存器使用完毕后可恢复其原始值
CALL指令执行的时候，CPU用堆栈保存当前过程的返 回地址
调用过程的时候可以通过堆栈传递输入值 过程内的局部变量在堆栈上创建，过程结束的时候被丢
第3章 80x86指令系统与寻址方式1精品PPT课件
寻址方式选择得正确与否，直接影响程序的执行效率。 next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
3.2 寻址方式
寻址方式 分类
与数据有关的寻址方式 与转移地址有关的寻址方式
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
对源操作数分别使用7 种寻址方式： （1）立即掌寻握址寻方址式方（式Im的m要edi点ate:Addressing ） （2）寄存❖器特寻点址（方区式别（于R其eg他iste寻r A址dd方re式ssin）g ;） （3）直接❖寻使址用方方式法（（D语ir法ect形Ad式dr）ess；ing ） （4）寄存❖器用间途接（寻什址么方情况式下（使Re用gis）ter Indirect Addressing ） （5）寄存器相对寻址方式 （ Register Relative Addressing ） （6）基址变址寻址方式（ Based Index Addressing ） （7）相对基址变址寻址方式（ Relative Based Index Addressing ）
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
例如： MOV AX，[BX] ；PA=（DS） ×16+（BX） 特点: (寄存器) = 操作数的偏移地址 用途: 可用于处理数组
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
（5）寄存器相对寻址方式 （ Register Relative Addressin
限制：只能用于源操作数
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
（2）寄存器寻址方式（Register Addressing ） 例如： MOV SI, CX
特点：操作数存在寄存器中。 用途：用寄存器提供操作数时存取速度快。
第3章 80x86指令系统与寻址方式
3.2 寻址方式
寻址方式 分类
与数据有关的寻址方式 与转移地址有关的寻址方式
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
对源操作数分别使用7 种寻址方式： （1）立即掌寻握址寻方址式方（式Im的m要edi点ate:Addressing ） （2）寄存❖器特寻点址（方区式别（于R其eg他iste寻r A址dd方re式ssin）g ;） （3）直接❖寻使址用方方式法（（D语ir法ect形Ad式dr）ess；ing ） （4）寄存❖器用间途接（寻什址么方情况式下（使Re用gis）ter Indirect Addressing ） （5）寄存器相对寻址方式 （ Register Relative Addressing ） （6）基址变址寻址方式（ Based Index Addressing ） （7）相对基址变址寻址方式（ Relative Based Index Addressing ）
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
例如： MOV AX，[BX] ；PA=（DS） ×16+（BX） 特点: (寄存器) = 操作数的偏移地址 用途: 可用于处理数组
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
（5）寄存器相对寻址方式 （ Register Relative Addressin
限制：只能用于源操作数
next
第3章 80x86指令系统与寻址方式
（2）寄存器寻址方式（Register Addressing ） 例如： MOV SI, CX
特点：操作数存在寄存器中。 用途：用寄存器提供操作数时存取速度快。
第四章80x86的寻址方式和指令系统6
助记符 LOOP LOOPZ LOOPNZ
转移条件 CX≠0 CX≠0且ZF=1 CX≠0且ZF=0
不转移条件 CX=0 CX=0或ZF=0 CX=0或ZF=1
与条件转移指令不同的是：循环指令隐含 ( CX ) 减１操作。 LOOP指令
……
DEC CX JNZ next ……
LOOP next
循环指令说明：
注意：CS—段地址 IP—偏移量
转移地址 调用地址寻址
➢控制和非控制转移指令 • 非控制转移指令:指令本身对CS和IP均无操作，形成顺序执行
结构。 顺序执行结构： 顺序存放，顺序执行
• 控制转移指令: 以CS和IP为主要操作对象，改变CS和IP寄存 器的值， 就改变了程序执行的流程。
▪程序是指令的集合 ▪指令在内存中顺序存放
(SP)←(SP)-2 ((SP)+1，(SP))←(CS) (SP)←(SP)-2 ((SP)+1，(SP))←（IP） (IP)←(EA) (CS)←(EA)+2 转子程序入口 EA—由DST的寻址方式确定的有效地址。
(2)、 RET（ Reture from procedure)返回
• RET返回指令
例：比较(AX)、(BX)的大小，将大数存于（ max ）单元。
great:
CMP AX, BX JGE great XCHG AX, BX MOV [max], AX
（1）、JMP(Jump)无条件转移指令
JMP（jmp）跳转指令。 JMP指令必须指定转移的目标地址（或转向地址）。 转移分成两类：段内或段间转移。 段内转移：只要改变IP寄存器的内容
…… CMP AX，BX JE action_1
或
80X86指令系统解析
31
指令执行前堆栈段 指令执行后堆栈段 低 地 址 (SP) → 07 21 (SP) →
出栈方向 低地址
07 21
(AX) = ?
(AX)=2107
32
3.3.3 地址传送指令
• 1. 取有效地址指令 • 格式：LEA REG，MEM • 功能：将源操作数的有效地址传送到通用 寄存器，操作数REG为16位或32位通用寄 存器，源操作数为16位或32位存储器操作 数。 • 执行的操作：(REG) ← (MEM)
18
• 例3.7 假设指令：MOV AX, [BX+SI+200H]， 在执行时，(DS)=3000H，(BX)=2100H， (SI)=0010H，内存单元32310H的内容为 5678H。问该指令执行后，AX的值是什么？
19
• 解：根据相对基址加变址寻址方式的规则，在执 行本例指令时，源操作数的有效地址EA为： EA=(BX)+(SI)+200H= 2100H+0010H+200H=2310H • 该操作数的物理地址应由DS和EA的值形成，即： • PA=(DS)*16+EA= 3000H*16+2310H= 32310H. 所以，该指令的执行效果是：把从物理地址为 32310H开始的一个字单元中的值传送给AX寄存 器。执行后(AX) =5678H
25
3.3.2 堆栈操作指令
• • • • 1. 入栈指令 1) 源操作数入栈 格式：PUSH SRC 功能：将源操作数压入堆栈，源操作数允 许为16位或32位通用寄存器、存储器和立 即数以及16位段寄存器
26
• 执行的操作: • 16位指令:(SP) ← (SP) -2 • ((SP)+1,(SP)) ← (SRC) • 32位指令:(ESP) ← (ESP) -4 • ((ESP)+3, (ESP)+2,(ESP)+1,(ESP)) ← (SRC)
指令执行前堆栈段 指令执行后堆栈段 低 地 址 (SP) → 07 21 (SP) →
出栈方向 低地址
07 21
(AX) = ?
(AX)=2107
32
3.3.3 地址传送指令
• 1. 取有效地址指令 • 格式：LEA REG，MEM • 功能：将源操作数的有效地址传送到通用 寄存器，操作数REG为16位或32位通用寄 存器，源操作数为16位或32位存储器操作 数。 • 执行的操作：(REG) ← (MEM)
18
• 例3.7 假设指令：MOV AX, [BX+SI+200H]， 在执行时，(DS)=3000H，(BX)=2100H， (SI)=0010H，内存单元32310H的内容为 5678H。问该指令执行后，AX的值是什么？
19
• 解：根据相对基址加变址寻址方式的规则，在执 行本例指令时，源操作数的有效地址EA为： EA=(BX)+(SI)+200H= 2100H+0010H+200H=2310H • 该操作数的物理地址应由DS和EA的值形成，即： • PA=(DS)*16+EA= 3000H*16+2310H= 32310H. 所以，该指令的执行效果是：把从物理地址为 32310H开始的一个字单元中的值传送给AX寄存 器。执行后(AX) =5678H
25
3.3.2 堆栈操作指令
• • • • 1. 入栈指令 1) 源操作数入栈 格式：PUSH SRC 功能：将源操作数压入堆栈，源操作数允 许为16位或32位通用寄存器、存储器和立 即数以及16位段寄存器
26
• 执行的操作: • 16位指令:(SP) ← (SP) -2 • ((SP)+1,(SP)) ← (SRC) • 32位指令:(ESP) ← (ESP) -4 • ((ESP)+3, (ESP)+2,(ESP)+1,(ESP)) ← (SRC)