北航微機原理第八講-課件

第八講8088指令系統(tǒng)（續(xù)）

2009.4.7（星期二）課程內(nèi)容：

五、控制傳送指令 六、處理器控制指令2020/12/271第八講8088指令系統(tǒng)（續(xù)）

2009.4.7（星期二如何利用地址線產(chǎn)生脈沖三態(tài)總線兩態(tài)總線KKK：MOVAL，（BX）CALLDELAY INCBX MOVAL，（BX） CALLDELAY JMPKKK2020/12/272如何利用地址線產(chǎn)生脈沖三態(tài)總線兩態(tài)總線KKK：MOVAL精品資料精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”北航微機原理第八講-ppt課件精品資料5精品資料5你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”66五．控制傳送指令（Controltransferinstructions）控制傳送指令概述

控制傳送指令包括四種：

轉(zhuǎn)移指令，循環(huán)控制指令，過程調(diào)用指令，中斷指令。指令類型助記符無條件轉(zhuǎn)移JMP條件轉(zhuǎn)移JE/JZ,JNE/JNZ,JS,JNS,JP/JPE,JNP/JPO,JO,JNO,JC,JNC,JB/JNAE,JAE/JNB,JA/JNBE,JBE/JNA,JG/JNLE,JGE/JNL,JL/JNGE,JLE/JNG,JCXZ循環(huán)控制LOOP,LOOPE/LOOPZ,LOOPNE/LOOPNZ過程調(diào)用CALL,RET中斷指令I(lǐng)NT,INTO,IRET2020/12/277五．控制傳送指令（Controltransferinst（一）、無條件轉(zhuǎn)移指令 1.JMP（jmp）目標標號 JMP指令必須指定轉(zhuǎn)移的目標地址（或轉(zhuǎn)向地址）。 轉(zhuǎn)移分成兩類：段內(nèi)或段間轉(zhuǎn)移。

（1）段內(nèi)直接轉(zhuǎn)移：只要改變IP寄存器的內(nèi)容 指在同一段的范圍之內(nèi)進行轉(zhuǎn)移 （IP）←（IP）當前+目標標號所代表的地址偏移量 地址偏移量又稱為符號地址 目標標號為8位，稱為短轉(zhuǎn)移。 目標標號為16位，稱為近轉(zhuǎn)移。

2020/12/278（一）、無條件轉(zhuǎn)移指令2020/12/278例如：代碼段內(nèi)有一條無條件轉(zhuǎn)移指令在匯編語言中使用符號地址。 JMPSHORTNEXT指令執(zhí)行過程： NEXT—在匯編語言中使用符號地址 （IP）←（IP）當前+D8（8位帶符號數(shù)）源程序：條件轉(zhuǎn)移指令：JMPSHORTnext.........

next:MOVAL,03HOP......OP03H......3000:1000H3000:1050H(IP)當前（NEXT的值定義為50H）(IP)=(IP)當前+D8內(nèi)存向前跳，D8為正數(shù)，往回跳，D8用補碼JMPSHORTABC若ABC＝0F0H，則回跳16字節(jié)2020/12/279例如：代碼段內(nèi)有一條無條件轉(zhuǎn)移指令在匯編語言中使用符號地址。

（2）

段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移：（CS)不變，只改變(IP)格式：JMPOPR

OPR—為16位寄存器、 或存儲器（除立即數(shù)以外的任何一種尋址方式）執(zhí)行操作： （IP）

（EA） 或（IP）

(reg16)

IP指針的內(nèi)容根據(jù)寄存器或存儲器（數(shù)據(jù)段、附加段、堆棧段）的內(nèi)容而改變。指令格式舉例：JMPBX JMPSIJMPTABLE[BX] ;操作數(shù)已定義為16位存儲器JMPALPHA_WORD ；操作數(shù)已定義為16位存儲器JMPWORDPTR[BP][DI]；操作數(shù)已定義為16位存儲器2020/12/2710（2）段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移：（CS)不變，只改變(IP)例：(IP)=5000H,(CS)=3000H,(DS)=1000H,(BX)=1000H(11000H)=1234H,JMPBX ；(IP)=1000H,在當前段內(nèi)，屬于 ；寄存器尋址JMPWORDPTR[BX] ;(CS)=3000H，(IP)=1234H在當前段內(nèi)，(PA)=(16d

(DS)+(BX))=(11000H)為1234H將PA地址存儲器的內(nèi)容（1234H）給IP；屬于寄存器間接尋址。2020/12/2711例：2020/12/2711（3）段間直接轉(zhuǎn)移：要修改IP、CS寄存器的內(nèi)容。轉(zhuǎn)到另一段去執(zhí)行程序。

轉(zhuǎn)移目標地址=新的段地址和偏移地址兩部分組成。格式：JMPFARPTROPR；

OPR—在匯編語言中使用符號地址(如標號AKK,假設(shè)定義在另一程序段CC00：0044)。

轉(zhuǎn)移地址與指令不在同一個段里。在機器語言中則要指定轉(zhuǎn)向地址的偏移地址和段地址

JMPFARPTRAKK執(zhí)行操作：

（IP）←OPR所在的段內(nèi)偏移地址0044H。 （CS）←OPR所在的段的段址CC00H。直接轉(zhuǎn)移通過符號地址加載IP和CS，間接轉(zhuǎn)移通過存儲器內(nèi)容加載IP和CS.

2020/12/2712（3）段間直接轉(zhuǎn)移：要修改IP、CS寄存器的內(nèi)容。轉(zhuǎn)到（4）段間間接轉(zhuǎn)移：（CS)、(IP)都改變格式：JMP DWORDPTROPR

OPR—存儲器操作數(shù)

（除立即數(shù)和寄存器以外的任何一種尋址方式）執(zhí)行操作：將4字節(jié)連續(xù)地址分別送給IP和CS

（IP）←（EA）（CS）←（EA+2）例：已知（BX）=1000H，（SI）=2000H,(DS)=2000H (23000H)=2212H,(23002H)=4434H

JMPDWORDPTR[BX][SI]則：（BX）+（SI）=3000H(IP)=（PA）=(16d

(DS)+(BX)+(SI))=(23000H)=2212H（CS）=(PA+2)=4434H2020/12/2713（4）段間間接轉(zhuǎn)移：（CS)、(IP)都改變202.條件轉(zhuǎn)移指令

指令格式：JccOPR操作：根據(jù)上一條指令所設(shè)置的條件碼來判別測試條件轉(zhuǎn)移。 每一種條件轉(zhuǎn)移指令都有它的測試條件。滿足條件時： （IP）←（IP）當前+OPR（D8）

使用相對尋址方式，范圍-128~+127個字節(jié)不滿足條件時：（IP）不變，順序執(zhí)行下一條指令（該指令為兩字節(jié)長度，一字節(jié)為指令功能碼，一指令為一個字節(jié)的相對跳轉(zhuǎn)地址偏移量）2020/12/27142.條件轉(zhuǎn)移指令2020/12/2714按轉(zhuǎn)移條件不同，條件轉(zhuǎn)移指令可以分為四大類：①以單個狀態(tài)標志作為轉(zhuǎn)移條件助記符 轉(zhuǎn)移條件助記符轉(zhuǎn)移條件助記符轉(zhuǎn)移條件JZ/JEZF=1JNZ/JNEZF=0JSSF=1JNSSF=0JOOF=1JNOOF=0JP/JPEPF=1JNP/JPOPF=0JCCF=1JNCCF=0②以CX的值為0作為轉(zhuǎn)移條件助記符轉(zhuǎn)移條件JCXZ CX=02020/12/2715按轉(zhuǎn)移條件不同，條件轉(zhuǎn)移指令可以分為四大類：助記符轉(zhuǎn)移條件助助記符 轉(zhuǎn)移條件JA/JNBECF∨ZF=0 高于/不低于等于JAE/JNB/JNCCF=0高于或等于/不低于/無進位JB/JNAE/JCCF=1 低于/不高于等于/有進位JBE/JNACF∨ZF=1 低于或等于/不高于③以兩個無符號數(shù)比較的結(jié)果作為轉(zhuǎn)移條件④以兩個帶符號數(shù)比較的結(jié)果作為轉(zhuǎn)移條件助記符

轉(zhuǎn)移條件

JG/JNLE（SF⊕OF）∨ZF=0 大于/不小于等于JGE/JNLSF⊕OF=0 大于或等于/不小于JL/JNGESF⊕OF=1 小于/不大于等于JLE/JNG（SF⊕OF）∨ZF=1 小于或等于/不大于2020/12/2716助記符 轉(zhuǎn)移條件JA/JNBECF∨ZF=0 高于/不低于等注意幾點：所有條件轉(zhuǎn)移指令都是相對轉(zhuǎn)移形式，（兩字節(jié)指令） 范圍（-128~+127）。 當需往一個較遠地方進行條件轉(zhuǎn)移時， 選用條件轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)到附近一個單元， 然后，再用無條件轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)到較遠的目的地。②條件轉(zhuǎn)移指令中，相當一部分指令是在比較完二個數(shù)大小后，根據(jù)結(jié)果而決定是否轉(zhuǎn)移，③條件轉(zhuǎn)移指令不影響標志位例：程序段2000H：3040HDONE：MOVAX，05H

…………

2000H：3079HJNEDONE

求DONE為何值2020/12/2717注意幾點：2020/12/2717(IP)=(IP)當前程序段2000H：3040HDONE：MOVAX，05H…………2000H：3079HJNEDONE執(zhí)行此指令時，IP指針為何OP05H......OPC5H......2000:3079H2000:3040H(IP)當前內(nèi)存2000:307BHDONE1101100000+307BHC5H2020/12/2718(IP)=(IP)當前程序段執(zhí)行此指令時，OP05H條件轉(zhuǎn)移指令應(yīng)用

例：比較二個數(shù)是否相等如相等做動作1否則做動作2

…… CMPAX，BX

JEaction_1Action_2:…………action_1：……

或 …… CMPAX，BX

JNZaction_2action_1: ……action_2： ……＝？AXBXYaction_1action_2N＝？AXBXNaction_2action_1Y2020/12/2719條件轉(zhuǎn)移指令應(yīng)用或 …

例：在M中有一個首地址為array的N字數(shù)組, 要求測試其中正數(shù)、0及負數(shù)的個數(shù).(帶符號數(shù)判斷)正數(shù)個數(shù)放在:（DI）中，0的個數(shù)放在:（SI）中，負數(shù)的個數(shù)放在:N-（DI）-（SI）送（AX）如果沒有負數(shù)轉(zhuǎn)skip,如果有負數(shù)轉(zhuǎn)neg_val程序：movcx,N；N字數(shù)組

movbx,0 movdi,bx movsi,bx again:cmpwordptrarrary[bx],0 jleless_or_ag

incdi ;正數(shù)個數(shù) jmpshortneat less_or_ag:jlneat incsi ;0的個數(shù)neat: addbx,2 deccx jnzagain

movax,N subax,di

subax,si jzskip;沒有負數(shù) jmpnearptrneg_val;有負數(shù)skip:……neg_val:……

2020/12/2720例：在M中有一個首地址為array的N字數(shù)組,程序：m（三）過程(子程序)調(diào)用指令子程序—程序中具有獨立功能的部分編寫成獨立程序模塊。子程序（過程）定義格式：符號名（AA） PROC類型（FAR/NEAR） …… RET（RETURN） 符號名（AA） ENDP

子程序調(diào)用和返回指令：CALLAA過程有兩種類型： 按過程與調(diào)用語句間的位置，過程有兩種類型。 NEAR類型：調(diào)用指令與過程在同一個段中 FAR類型：調(diào)用指令與過程不在同一個段中CALL指令和RET指令都不影響條件碼。2020/12/2721（三）過程(子程序)調(diào)用指令2020/12/2721CALL(Callaprocedure)調(diào)用CALL調(diào)用指令 調(diào)用地址由指令給出調(diào)用時：將當前地址入棧（CS）。 （IP）。CALL調(diào)用指令有4種：

段內(nèi)直接調(diào)用 段間直接調(diào)用 段內(nèi)間接調(diào)用 段間間接調(diào)用2020/12/2722CALL(Callaprocedure)調(diào)用2020/例：CSEG1 SEGMENT

CALLFARPTRsubp；此處的CS：IP入棧轉(zhuǎn)subp

…CSEG1ENDSCSEG2SEGMENT …

subpPROCFAR

…

RETsubpENDPCSEG2ENDS2020/12/2723例：202(2)、RET（Returefromprocedure)返回RET返回指令 放在子程序的末尾 使子程序在功能完成后返回調(diào)用程序繼續(xù)執(zhí)行。*為能準確返回，返回指令類型與調(diào)用指令類型相對應(yīng)。RET返回指令有4種： 段內(nèi)返回 段間返回 段內(nèi)帶立即數(shù)返回 段間帶立即數(shù)返回在子程序調(diào)用時，返回地址入棧返回時：將返回地址出棧（IP）（段內(nèi)或段間）。 （CS）（段間）。2020/12/2724(2)、RET（Returefromproce操作數(shù)執(zhí)行操作符號地址(SHORT） (IP)←(IP)當前+8位符號地址位移量（段內(nèi)短跳）符號地址(NEAR屬性)(IP)←(IP)當前+16位符號地址位移量（段內(nèi)近跳）reg（16位）或mem(W類型)(IP)←(reg)或(IP)←(mem)（段內(nèi)間接跳）符號地址(FAR屬性)(IP)←符號地址的偏值（段間直接跳）(CS)←符號地址的段值mem(DW類型) (IP)←(mem),(CS)←(mem+2)（段內(nèi)短跳）

◢當前IP的值為控制轉(zhuǎn)移指令下一條指令的偏移地址。

◢位移量=符號地址的偏移量-當前IP的值。◢符號地址（目標地址）=當前IP的值+位移量(3)、小結(jié)：指令格式：JMP操作數(shù)2020/12/2725操作數(shù)執(zhí)行操作符號地址(SHORT） (IP)←(轉(zhuǎn)移方式：由CS是否變化、以及操作數(shù)類型決定情況如下表轉(zhuǎn)移方式CS操作數(shù)跳轉(zhuǎn)范圍段內(nèi)直接短方式不變符號地址(SHORT）-128~127即0~FFH段內(nèi)直接近方式不變符號地址(NEAR屬性)一個段內(nèi)0~FFFFH段內(nèi)間接方式不變Regmem(W類型)一個段內(nèi)0~FFFFH段間直接方式變符號地址(FAR屬性)整個內(nèi)存0~FFFFFH段間間接方式變mem(DW類型)整個內(nèi)存0~FFFFFH2020/12/2726轉(zhuǎn)移方式：由CS是否變化、以及操作數(shù)類型決定情況如下表各控制轉(zhuǎn)移指令允許使用的轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)移方式無條件轉(zhuǎn)移JMP條件轉(zhuǎn)移Jcc循環(huán)轉(zhuǎn)移LOOPxx子程調(diào)用CALL段內(nèi)直接短方式√ √√×段內(nèi)直接近方式√××√段內(nèi)間接方式√××√段間直接方式√××√段間間接√××√2020/12/2727各控制轉(zhuǎn)移指令允許使用的轉(zhuǎn)移方式轉(zhuǎn)移方式無條件轉(zhuǎn)移J例: JMPagain (√) JMPBX (√) JMPWORDPTR[BX] (√) JMPDWORDPTR (√) JZAX(不能是字，AX) (×) JNZnext (?) (若next的位移量超出-128~127)2020/12/2728例: JMPagain （四）循環(huán)控制指令格式:LOOPxx符號地址執(zhí)行操作:①（CX）←（CX）-1此操作不影響標志②檢查轉(zhuǎn)移條件xx，滿足轉(zhuǎn)向目標地址去執(zhí)行;不滿足執(zhí)行LOOPxx后一條指令轉(zhuǎn)移方式只允許段內(nèi)直接短方式，跳轉(zhuǎn)范圍-128~127助記符轉(zhuǎn)移條件不轉(zhuǎn)移條件LOOPCX≠0CX=0LOOPZCX≠0且ZF=1（相等）CX=0或ZF=0（不等）LOOPNZCX≠0且ZF=0（不等）CX=0或ZF=1（相等）

2020/12/2729（四）循環(huán)控制指令助記符轉(zhuǎn)移條件不轉(zhuǎn)移條件LOOPCX≠0C與條件轉(zhuǎn)移指令不同的是：循環(huán)指令隱含(CX)減１操作。例：用循環(huán)指令將BL寄存器的內(nèi)容按二進制形式顯示出來學習：LOOP指令

MOVCX,8next:ROLBL,1 MOVDL,BL ANDDL,00000001B

ADDDL,00110000B MOVAH,2 INT21H

DECCX JNZnext ……LOOPnext2020/12/2730與條件轉(zhuǎn)移指令不同的是：循環(huán)指令隱含(CX)減１操作循環(huán)指令說明：

LOOP退出循環(huán)條件是（CX）=0LOOPZ和LOOPNZ提供了提前結(jié)束循環(huán)的可能, 不一定要等到(CX)=0才退出循環(huán)。▲在串中查找字符，查到了，就可退出，可用LOOPNZ，不相等時繼續(xù)查找?！容^兩串時，當有字符不等，就可退出，說明兩字符串不等?？捎肔OOPZ，當相等時繼續(xù)比較?！鴪?zhí)行完LOOPNZ或LOOPZ后，根據(jù)ZF標志的值判斷結(jié)果 對查找字符，ZF=1,說明找到；否則沒有找到。 對串比較，ZF=1,說明兩串相等；否則不等。2020/12/2731循環(huán)指令說明：2020/12/2731

例：在string字符串中查找空格字符，串長度為N。用條件轉(zhuǎn)移：JZ

MOVCX，NMOVAX,SEGstringMOVDS,AXLEABX，stringMOVAL，20Hnext：CMPAL，[BX] JZfind INCBX DECCX JNZnext 未找到處理

……Find:找到處理

……修改偏址BXYNAL

關(guān)鍵字CX串長度NDS：BX串首址判[BX]是關(guān)鍵字？

(CX)(CX)-1找到處理未找到處理

(CX)=0？YN結(jié)束出口2020/12/2732例：在string字符串中查找空格字符，串長度為N。用 MOVCX，28H MOVSI，0FFFFHNEXT1：INCSI CMPBYTEPTR[SI]，0

LOOPZNEXT1

；當Z=1、（CX）≠0循環(huán)； 當Z=0，或（CX）=0結(jié)束循環(huán)。

JNZOKK ；當找到非零元素轉(zhuǎn)OKK。 CALLDISPLAY1 ；當找不到非零元素轉(zhuǎn)DISPLAY1 ……OKK：CALLDISPLAY2 ……用LOOPZ和LOOPNZ指令提供提前結(jié)束循環(huán)的可能性。有時需要字符串中查找一個字符，找到后可提前結(jié)束循環(huán)， 用LOOPZ、LOOPNZ來處理。例：40個元素構(gòu)成的數(shù)組，找出第一個非零元素。

DISPLAY1…… RETDISPLAY2…… RET指令JMP、CALL、Jcc、LOOPxx本身對標志無影響。2020/12/2733 MOVCX，28H 用LOO4、中斷指令中斷（Interrupt）： 有時當系統(tǒng)運行或程序運行期間遇到某些特殊情況，需要計算機自動執(zhí)行一組專門的例行程序來進行處理。中斷例行程序（或中斷子程序）（Interruptroutine）: 所執(zhí)行的這組程序就稱為中斷子程序。種類：中斷分為內(nèi)部（軟）中斷和外部（硬）中斷兩種。內(nèi)部中斷—如除法運算中除數(shù)為0、中斷指令引起的中斷。外部中斷—處理I/O設(shè)備與CPU之間的通信。2020/12/27344、中斷指令2020/12/2734CPU響應(yīng)一次中斷自動完成三件事情：（PSW）入?！Ｗo現(xiàn)場，（CS），（IP）保存入?！Ａ魯帱c，轉(zhuǎn)中斷例行程序去執(zhí)行。

中斷返回時：

恢復(fù)（IP）、（CS）及（PSW）中斷向量：中斷例行程序入口地址。IBM-PC中，存儲器的最底地址00000H——003FFH為中斷向量區(qū)，存放256種類型中斷例行程序入口地址，每個中斷向量占4個單元。中斷指定類型號N×4——取得指定類型的中斷向量地址。2020/12/2735CPU響應(yīng)一次中斷自動完成三件事情：2020/12/2735例：中斷類型9，9×

4=36

00024H——00027H單元中放中斷向量。IBM-PC機中為每個類型規(guī)定了一種功能。中斷類型功能類型0除數(shù)為0中斷例行程序類型1單步類型2非屏蔽中斷，NMI類型3設(shè)置斷點類型4溢出處理中斷，INTO指令類型10顯示設(shè)備中斷類型20程序結(jié)束中斷類型21DOS系統(tǒng)功能調(diào)用功能程序*除非特別注明，類型號是以16進制形式表示的。2020/12/2736例：中斷類型9，9×4=36中斷類型功能類型0除數(shù)(1).介紹幾條指令：INTn，IRET格式：INTn ；n—常數(shù)或表達式，n=0—255 或INT執(zhí)行操作： (SP)←(SP)-2，(SP))←(PSW) (SP)←(SP)-2，(SP))←(CS) (SP)←(SP)-2，←(IP)

(IP)←(N×4) (CS)←(N×4+2)清除IF、TF，避免進入中斷以后不被外面其它中斷所打斷 及進入中斷以后按單步執(zhí)行。2020/12/2737(1).介紹幾條指令：INTn，IRET2020/1

類型0~3的中斷稱為內(nèi)部中斷。

類型0：指令系統(tǒng)沒有INT0這條指令

除數(shù)為0中斷 除數(shù)為0：它既不是外部中斷也不是軟件中斷。 是由CPU自身產(chǎn)生的，所以無對應(yīng)中斷指令。

有符號數(shù)進行除法所得的商超出規(guī)定范圍 有符號數(shù)進行除法運算，所得的商超出規(guī)定范圍，

CPU自動產(chǎn)生類型為0的中斷，轉(zhuǎn)入響應(yīng)的中斷處理程序。。2020/12/2738類型0~3的中斷稱為內(nèi)部中斷。2020/12/273內(nèi)存0：0000H~0:03FFH區(qū)域中，構(gòu)成中斷向量表，存放中斷處理程序入口地址。每4個單元對應(yīng)1個中斷源。關(guān)系如下表：中斷處理程序入口地址的地址類型00000H~00001H類型0(IP)00002H~00003H類型0(CS)00004H~00005H類型1(IP)00006H~00007H類型1(CS)00008H~00009H類型2(IP)0000AH~0000BH類型2(CS)0000CH~0000DH類型3(IP)0000EH~0000FH類型3(CS)00010H~00011H類型4(IP)00012H~00013H類型4(CS)…………003FCH~003FDH類型255(IP)003FEH~003FFH類型255(CS)2020/12/2739內(nèi)存0：0000H~0:03FFH區(qū)域中，構(gòu)成中斷向量表，存∴INTO跟在有符號數(shù)+、-后面：*這條指令可以寫在一條算術(shù)指令后面。若產(chǎn)生溢出，OF=1，則啟動中斷過程，不進行任何操作。(2)IRET——從中斷返回指令（Interruptreturn）所有中斷過程（服務(wù)程序）不管是硬還是軟，最后一條指令一定是： IRET退出中斷過程，返回中斷時斷點。格式：IRET執(zhí)行操作：

(IP)←((SP)+1,(SP))，(SP)←