計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)第3章

1、13.3.3 邏輯運算和移位指令邏輯運算指令(AND、OR、XOR、NOT) 運算規(guī)則：按位操作，無進/借位 對標志位的影響(除NOT指令外)： CF OF SF ZF PF AF 0 0 * * * 無定義 根據(jù)運算結(jié)果設(shè)置 清空CF/OF有時利用這一點2(1) 邏輯”與” AND對兩個操作數(shù)進行按位邏輯“與”操作。格式：AND dest, src用途：保留操作數(shù)的某幾位，清零其他位。例1：保留AL中低4位，高4位清0。 AND AL, 0FH例2：AL中有字符az, 將其轉(zhuǎn)換成大寫。 AND AL, 01011111B3例3：測試AL的bit7,bit5,bit2是否都是1。AND AL,

2、 10100100BCMP AL, 10100100B JZ YES ; if match, go to YES ; if not match YES: ; goes here if all 1 4對兩個操作數(shù)進行按位邏輯”或”操作。格式：OR dest, src用途：對操作數(shù)的某幾位置1；對兩操作數(shù) 進行組合。(2) 邏輯”或” OR5例：OR BX，00FFH ;BH保持不變，BL置為0FFH例：把AL的第5位置為1 OR AL, 00100000B6對操作數(shù)進行按位邏輯”非”操作。格式：NOT mem/reg例：NOT CX NOT BYTE PTRDI(3) 邏輯“非”(取反) NOT

3、7對兩個操作數(shù)按位進行”異或”操作。格式：XOR dest, src用途：對reg清零(自身異或) 把reg/mem的某幾位變反(與1異或) 例1：把AX寄存器清零。 例2：把DH的bit4,3變反 MOV AX,0 XOR DH,18H XOR AX,AX AND AX,0 SUB AX,AX (4) 邏輯”異或” XOR 8操作與AND指令類似,但不將”與”的結(jié)果送回,只影響標志位。TEST指令常用于位測試,與條件轉(zhuǎn)移指令一起用。例：測試AL的內(nèi)容是否為負數(shù)。 TEST AL,80H ；檢查AL中D7=1？ JNZ MINUS ；是1(負數(shù))，轉(zhuǎn)MINUS ；否則(正數(shù))不轉(zhuǎn)移MINUS:

4、 (5) 測試指令TEST92.移位指令(1)非循環(huán)移位指令 算術(shù)左移指令 SAL(Shift Arithmetic Left) 算術(shù)右移指令 SAR(Shift Arithmetic Right) 邏輯左移指令 SHL(Shift Left) 邏輯右移指令 SHR(Shift Right)這4條指令的格式相同,以SAL為例： SAL mem/reg,CL ;移位位數(shù)大于1時1 ;移位位數(shù)等于1時10移位指令執(zhí)行的操作如下圖所示：最低位最高位CF0(a)算術(shù)/邏輯左移 SAL/SHL最低位最高位CF(b)算術(shù)右移 SAR最低位最高位CF(c)邏輯右移 SHR0非循環(huán)移位指令功能示意圖11算術(shù)移

5、位把操作數(shù)看做有符號數(shù)； 邏輯移位把操作數(shù)看做無符號數(shù)。移位位數(shù)放在CL寄存器中，如果只移1位,也 可以直接寫在指令中。例如： MOV CL,4 SHR AL,CL ；AL中的內(nèi)容右移4位影響C,P,S,Z,O標志。結(jié)果未溢出時： 左移1位操作數(shù)*2 右移1位操作數(shù)/212例：把AL中的數(shù)x乘10因為10=8+2=23+21，所以可用移位實現(xiàn)乘10操作。程序如下：SAL AL,1 ; 2xMOV AH,AL SAL AL,1 ; 4x SAL AL,1 ; 8x ADD AL,AH ; 8x+2x = 10 x13用移位操作代替乘除法可提高運算速度例：前例中計算 x10。(1)采用乘法指令:

6、MOVBL,10 MULBL 共需7077個T周期。(2)采用移位和加法指令: SALAL,1 ； 2T MOVAH,AL ； 2T SALAL,1 ； 2T SALAL,1 ； 2T ADDAL,AH ； 3T 只需11個T周期,僅相當于乘法的1/7。14 不含進位位的循環(huán)左移指令 ROL 不含進位位的循環(huán)右移指令 ROR 含進位位的循環(huán)左移指令 RCL 含進位位的循環(huán)右移指令 RCR格式同非循環(huán)移位指令。移位位數(shù)放在CL寄存器中，如果只移1位, 也可以直接寫在指令中。循環(huán)移位指令只影響標志位CF和OF。(2)循環(huán)移位指令15這4條指令的功能如下圖示：最低位最高位CF(a) ROL最低位最高

7、位CF(c) RCL最低位最高位CF(b) ROR最低位最高位CF(d) RCR循環(huán)移位指令功能示意圖16循環(huán)移位舉例：例1：將AL的高4位與低4位互換。 MOV CL,4 ROL AL,CL例3-25 執(zhí)行以下指令序列后AX=3347H，CF=1： MOV AX，99A3H ;AX置99A3H OR AX，0;AX值不變，但置CF為0 ROL AX，1;對AX進行循環(huán)左移 17串傳送指令使用舉例例3-26 在數(shù)據(jù)段中偏移地址為1000H開始的存儲區(qū)內(nèi)有一（字節(jié)）字符串，其長度為100，要求把它們傳送到附加段中偏移地址為2000H開始的一片緩沖區(qū)內(nèi)。實現(xiàn)該功能的程序片段如下： MOV SI，1

8、000H；置源串偏移地址 MOV DI，2000H；置目的串偏移地址 MOV CX，100 ；置串長度 CLD ；方向標志復位 REP MOVSB ；字符串傳送3.3.4 串操作指令183.3.4 串操作指令串：順序放在內(nèi)存中的一組相同類型的數(shù)據(jù)。串操作：對串中的元素進行相同的操作。串操作的尋址方式： 源操作數(shù)指針DS:SI(DS可超越) 目的操作數(shù)指針ES:DI每次串操作后： 串操作指令自動修改SI和DI字節(jié)1，字2。DF標志決定（DF=0,;DF=1,）。(注意：退出串操作后，指針指向最后操作的元素的下一個元素)可完成兩個存儲單元之間的傳送、比較、搜索、存取 操作（也僅是串指令可以）字符串

9、長度默認在CX中，涉及存取或搜索的串操作指令，存取或搜索的關(guān)鍵字默認在AL（或AX）中。19表3.2.2 重復前綴 (1) 若 (CX) 0或ZF = 1，則退出，否則CX = CX - 1；(2) 執(zhí)行后續(xù)指令；(3) 重復 (1)、(2) 步驟。REPNE或REPNZ(1) 若 (CX) 0或ZF = 0，則退出，否則CX = CX - 1；(2) 執(zhí)行后續(xù)指令；(3) 重復 (1)、(2) 步驟。REPE或REPZ(1) 若 (CX) 0，則退出，否則CX = CX - 1；(2) 執(zhí)行后續(xù)指令；(3) 重復 (1)、(2) 步驟。REP功能重復前綴20串指令使用的一般方法設(shè)置源串地址設(shè)

10、置目標串地址設(shè)置串長度設(shè)置操作方向DF串指令MOV SI, 源串首地址（或LEA SI, 源串）MOV DI, 目的串首地址（或LEA DI, 目的串）MOV CX, 串長度CLD（或STD）串指令21指令執(zhí)行的操作為：MOVSB： (ES):(DI)(DS):(SI) SI1, DI1 MOVSW： (ES):(DI+1)(DI)(DS):(SI+1)(SI) SI2, DI2 指令也可寫成：MOVS dest,src但要求： src用DS:SI尋址,dest用ES:DI尋址 傳送是字節(jié)還是字,由操作數(shù)的類型決定串傳送指令MOVSB / MOVSW22串傳送指令使用舉例例3-26 在數(shù)據(jù)段中

11、偏移地址為1000H開始的存儲區(qū)內(nèi)有一（字節(jié)）字符串，其長度為100，要求把它們傳送到附加段中偏移地址為2000H開始的一片緩沖區(qū)內(nèi)。實現(xiàn)該功能的程序片段如下： MOV SI，1000H；置源串偏移地址 MOV DI，2000H；置目的串偏移地址 MOV CX，100 ；置串長度 CLD ；方向標志復位 REP MOVSB ；字符串傳送23串比較指令CMPSB / CMPSW指令執(zhí)行的操作為：CMPSB： (DS):(SI)-(ES):(DI) SI1, DI1 CMPSW： (DS):(SI+1)(SI)-(ES):(DI+1)(DI) SI2, DI2 指令也可寫成：CMPS dest,

12、src比較的結(jié)果只反映在標志位上，串本身無變化。本指令可用來檢查兩個串是否相等。24串比較指令使用舉例例3-27 在數(shù)據(jù)段中偏移地址為1000H開始的存儲區(qū)內(nèi)有一（字節(jié)）字符串，其長度為100，同樣在附加段中偏移地址為2000H開始的存儲區(qū)內(nèi)也有一長度相等的（字節(jié)）字符串，現(xiàn)要求找出它們之間不相匹配的位置。 實現(xiàn)上述功能的程序片段如下； MOV SI，1000H ；裝入源串偏移地址 MOV DI，2000H ；裝入目的串偏移地址 MOV CX，100 ；裝入字符串長度 CLD ；方向標志復位 REPE CMPSB上述程序段執(zhí)行之后，SI或DI的內(nèi)容即為兩字符串中第一個不匹配字符的下一個字符的位

13、置。若兩字符串中沒有不匹配的字符，則當比較完畢后，CX0。25串掃描SCASB / SCASW執(zhí)行的操作： 對字節(jié)：(AL)(ES):(DI) DI1 對字： (AX)(ES):(DI1)(DI) DI2搜索指令執(zhí)行的仍是比較(減法)操作,結(jié)果只影響標志位。要搜索的關(guān)鍵字放在AL(字節(jié))或AX(字)中。本指令用于在串中查找指定的信息。26 SCAS指令加上重復前綴后,可對串進行連續(xù)掃描比較：若前綴為REPZ，則表示比較結(jié)果相等且(ZF=1)且串未結(jié)束(CX0),則繼續(xù)比較。若前綴為REPNZ，則表示比較結(jié)果不相等(ZF=0)且串未結(jié)束(CX0)就繼續(xù)比較。27串掃描指令使用舉例例3-28 在附

14、加段中偏移地址為2000H開始的存儲區(qū)內(nèi)有一長度為100的（字節(jié)）字符串，要求在該字符串中搜索空格符（ASCII碼為20H）。 實現(xiàn)此功能的程序片段如下： MOV DI，2000H；裝入目的串偏移地址 MOV AL，20H；裝入關(guān)鍵字節(jié) MOV CX，100；裝入字符串長度 REPNE SCASB上述程序執(zhí)行之后，DI的內(nèi)容即為相匹配字符的下一個字符的地址，CX中是剩下還未比較的字符個數(shù)。若字符串中沒有所要搜索的關(guān)鍵字節(jié)，則當查完之后CX0。28例：在ES段的偏移1000H開始處存有10個ASCII碼。搜索E，若找到則記下搜索次數(shù)及存放地址，并在屏幕上顯示Y；若未找到則顯示N。(見右圖)在屏幕

15、上顯示一個字符的指令段如下： MOV DL, MOV AH,2 INT 21H 實現(xiàn)題目要求的程序段見下頁：1000H414243444546ABCDF. . .ES段E補29 MOV DI, 1000H ；(DI)串偏移地址 MOV CX, 0AH ；(CX)串長度 MOV AL, E ；搜索關(guān)鍵字=E CLD ；從低地址到高地址進行搜索 REPNZ SCASB ；若未找到, 繼續(xù)搜索 JZ FOUND ；找到, 轉(zhuǎn)至FOUND MOV DL, N ；串中無E，(DL)N JMP DONE ；轉(zhuǎn)至DONEFOUND:DEC DI ；指針回退 MOV ADDR, DI ；ADDRE的地址 SU

16、B DI, 1000H MOV NUM, DI ；NUM搜索次數(shù) MOV DL, Y ；(DL)YDONE: MOV AH, 2 INT 21H ；顯示字符 HLT 補30指令的操作為： 對字節(jié)：(ES):(DI)(AL) DI1 對字：(ES):(DI+1)(DI)(AX) DI2本指令用于把一塊存儲區(qū)域填充成某一初始值(即對存儲區(qū)進行初始化)。存儲區(qū)域的首地址要預先設(shè)置到ES:DI中。要存儲到串中的數(shù)據(jù)要預先存到AL(AX)中。4.串存儲指令STOSB / STOSW31例1：把從A000H開始的2KB內(nèi)存單元清零。程序段如下： MOV DI,0A000H MOV AX,0 MOV CX,

17、1024 CLD REP STOSW 32例2：把1000H開始的100個存儲單元填入 ASCII碼2AH(*)。程序段如下： MOV DI, 1000H ; 首地址 MOV AL, 2AH ;* MOV CX, 100 ; 重復執(zhí)行100次 CLD ; 增量修改DI REPSTOSB33執(zhí)行的操作為： 對字節(jié)：(AL)(DS):(SI) SI1 對字：(AX)(DS):(SI+1)(SI) SI2 串裝入指令通常不加重復前綴。LODSB等價于: LODSW等價于: MOV AL,SI MOV AX,SI INC SI INC SI INC SI 5.串裝入指令LODSB / LODSW3436H32H39H31HSTRING1STRIN