汇编语言-标志寄存器

你的名字 2022-08-10 03:38 184阅读 0赞

# 汇编语言-标志寄存器 #

CPU内部的寄存器中，有一个特殊的寄存器，叫标志寄存器，它具有以下三种作用：

1.  用来存储相关指令的某些执行结果
2.  用来为CPU执行相关指令行为提供行为依据
3.  用来控制CPU的相关工作方式

> flag和其他寄存器不一样，其他寄存器是用来存放数据的，都是整个寄存器具有一个含义。  
> 而flag寄存器是按位起作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。

## 标记寄存器内部结构及其功能简介 ##

![20151108174222893][]

![20151108174240201][]

## ZF标志 ##

flag的第6位是ZF，零标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为0。如果结果为0，那么ZF=1，如果结果不为0，那么ZF=0。

### 代码示范 ###

mov ax,1
    
    sub ax,1
    
    执行后，结果为0，则ZF=1，表示“结果是0”。

> 注意，在8086CPU的指令集中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，比如：add、sub、mul、div、inc、or、and等，它们大都是运算指令（进行逻辑或自述运算）；有的指令的执行对标志寄存器没有影响，比如：mov、push、pop等，它们大都是传送指令。

## PF标志 ##

flag的第2位是PF，奇偶标志位。它记录相关指令执行后，其结果的所有二进制位中1的个数是否为偶数。如果1的个数为偶数，PF=1，如果为奇数，那么PF=0。

### 代码示范 ###

mov al,1
    
    add al,10
    
    执行后，结果为00001011B，其中有3（奇数）个1，则PF=0。

## SF标志 ##

flag的第7位是SF，符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为负。如果结果为负，SF=1，如果非负，SF=0。

### 代码示范 ###

mov al,10000001B
    
    add al,1
    
    执行后，结果为10000010B，符号位为1，则SF=1。

## CF标志 ##

flag的第0位是CF，进位标志位。一般情况下，在进行了**无符号**运算的时候，它记录了运算结果的最高有效位向更高位的进位值，或从更高位的借位值。

### 代码示范 ###

mov al,98H
    add al,al          ;执行后，(al) = 30H, CF=1, CF记录了从最高有效位向更高位的进位值
    add al,al     ;执行后，(al) = 60H, CF=0, CF记录了从最高有效位向更高位的进位值
    
    
    mov al,97H
    sub al,98H             ;执行后，(al) = FFH, CF=1, CF记录了向更高位的借位值
    sub al,al                 ;执行后，(al)=0,CF=0，CF记录了向更高位的借位值

## OF标志 ##

flag的第11位是OF，溢出标志位。一般情况下，OF记录了**有符号**数运算的结果是否发生了溢出。如果发生溢出，OF=1，如果没有，OF=0。

一定要注意CF和OF的区别：CF是对**无符号**数运算有意义的标志位，而OF是对**有符号**数运算有意义的标志位。

mov al,98
    add al,99
    add指令执行后：CF=0，OF=1。

## adc指令 ##

adc 操作对象1，操作对象2

### 功能： ###

操作对象1=操作对象1+操作对象2+CF

adc是带进位的加法指令，它利用了CF位上记录的进位值。

### 代码示范 ###

mov ax,2
    
    mov bx,1
    
    sub bx,ax
    
    adc ax,1
    
    执行后，(ax) = 4。adc执行时，相当于计算：(ax) + 1 + CF=2+1+1=4。

## sbb指令 ##

使用方法和adc指令相似

## cmp指令 ##

cmp是比较指令，cmp的功能相当于减法指令，只是不保存结果。

cmp指令执行后，将对标志寄存器产生影响。其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。

cmp指令格式：cmp 操作对象1，操作对象2

功能：计算操作对象1-操作对象2，但并不保存结果，仅仅根据计算结果对标志寄存器进行设置。

### 代码示范 ###

比如，指令cmp ax,ax，做(ax)-(ax)的运算，结果为0，但并不在ax中保存，仅影响flag的相关各位。指令执行后，ZF=1，PF=1，SF=0，CF=0，OF=0。

mov ax,8
    mov bx,3
    cmp ax,bx
    
    执行后标记寄存器标记位产生影响：(ax)=8，ZF=0，PF=1，SF=0，CF=0，OF=0。

## 检测比较结果的条件转移指令 ##

“转移”指的是它能够修改IP，而“条件”指的是它可以根据某种条件，决定是否修改IP。

比如：jcxz就是一个条件转移指令，它可以检测cx中的数值，如果(cx)=0，就修改IP，否则什么也不做。

所有条件转移指令的转移位移都是\[-128~127\]。

除了jcxz之外，CPU还提供了其他条件转移指令，大多数条件转移指令都检测标志寄存器的相关标志位，根据检测的结果来决定是否修改IP。

它们检测的是哪些标志位呢？就是被cmp指令影响的那些，表示比较结果的标志位。这些条件转移指令通常都和cmp相配合使用，就好像call和ret指令通常相配合使用一样。

因为cmp指令可以同时进行两种比较，无符号数比较和有符号数比较，所以根据cmp指令的比较结果进行转移的指令也分为两种，即：

*  根据无符号数的比较结果进行转移的条件转移指令，它们检测ZF、CF的值；
 *  和根据有符号数的比较结果进行了转移的条件转移指令，它们检测SF、OF和ZF的值。

### 指令介绍： ###

![这里写图片描述][20151108174351559]

### 代码示范 ###

如果(ah)=(bh)则(ah)=(ah)+(ah)，否则(ah)=(ah)+(bh)。

cmp ah,bh
    
    je s
    
        add ah,bh
        jmp short ok
    
    s:add ah,ah
    
    ok:…

上面的程序执行时，如果(ah)=(bh)，则cmp ah,bh 使ZF=1，而je检测ZF是否为1，如果为1，将转移到标号s处执行指令 add ah,ah。这也可以说，cmp比较ah、bh后所得到的相等的结果使得je指令进行转移。从而很好地体现了je指令的逻辑含义，相等则转移。

虽然je的逻辑含义是“相等则转移”，但它实际进行的操作是，ZF=1时则转移。

> “相等则转移”这种逻辑含义，是通过和cmp指令配合使用来体现的，因为cmp指令为“ZF=1”赋予了“两数相等”的含义。
> 
> 至于究竟在je之前使不使用cmp指令，在于我们在安排je检测的是ZF位置，不管je前面是什么指令，只要CPU执行je指令时，ZF=1，那么就会发生转移。

### 实例介绍 ###

程序功能：将包含任意字符，以0结尾的字符串中的小写字母转变成大写字母

assume cs:code
    
    data segment
        db 'sfsd;++dfasd"fdsafsd_fdfdfdIIIIss',0
    data ends
    
    code segment
    
    start:  mov ax,data
        mov ds,ax
        mov si,0
        call letterc
    
        mov ax,4c00H
        int 21
    
    letterc:
        push ax
        push ds
        push si
    
    s:  
        mov al,ds:[si]
        mov ah,'a'
        cmp al,ah
        jb next
        mov ah,'z'
        cmp al,ah
        ja next
    
    change:     
        and al,11011111B
        mov ds:[si],al
    
    next:
        inc si
    loop s
    
        pop si
        pop ds
        pop ax
    
    code ends
    end start

**效果图：**

![20151108174413744][]

## DF标志和串传送指令 ##

### DF标记 ###

flag的第10位是DF，Direction Flag，方向标志位。

在串处理指令中，控制每操作后si，di的增减。

DF=0，每次操作后si，di递增；DF=1，每次操作后si，di递减。

#### DF相关指令 ####

8086CPU提供下面两条指令对DF位进行设置：

cld指令：将标志寄存器的DF位置0；
    
    std指令：将标志寄存器的DF位置1。

### 串传送指令 ###

格式：movsb

#### 功能介绍 ####

功能：执行movsb 指令相当于进行下面几步操作：

1. ((es)*16+(di)) = ((ds)*16+(si))
    
    2. DF=0则：(si)=(si)+1
    
                                 (di)=(di)+1
    
       如果DF=1则：(si)=(si)-1
    
                                 (di)=(di)-1

用汇编语法描述movsb的功能如下：

mov es:[di],byte ptr ds:[si]           ;8086CPU并不支持这样的指令，这里只是个描述。
    
    如果DF=0：
        inc si
        inc di
    
    如果DF=1：
        dec si
        dec di

#### rep指令 ####

rep的作用是根据cx的值，重复执行后面的串传送指令

movsb和movsw都和rep配合使用，格式如下：

mov cx,100
    rep movsb

用汇编语法来描述rep movsb的功能就是：

mov cx,100
    s:movsb
    loop s

### pushf和popf ###

pushf的功能是将标志寄存器的值压栈，而popf是从栈中弹出数据，送入标志寄存器中。

pushf和popf，为直接访问标志寄存器提供了一种方法。

[20151108174222893]: /images/20220731/100b2660639949cca6f0a4cece3b68b7.png
[20151108174240201]: /images/20220731/c9e761b81e8845a297bd00051a2a15c5.png
[20151108174351559]: /images/20220731/004f80f4b3bc402eaac6031bf3321b85.png
[20151108174413744]: /images/20220731/042c63cb57774a2e8ed11482e4c2fbb1.png