【汇编】#6 80x86指令系统其二（串处理与控制转移与子函数）

本文主要是介绍【汇编】#6 80x86指令系统其二（串处理与控制转移与子函数），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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一、串处理指令

字符串操作指令的实质是对一片连续存储单元进行处理，这 片存储单元是由隐含指针DS:SI或ES:DI来指定的。

字符串操作指令可对内存单元按字节或字进行处理，并能根据操作对象的字节数使变址寄存器SI（和DI）增减1或2。具体规定如下：（DF控制方向）

• 当DF=0时，变址寄存器SI（和DI）增加1或2；
• 当DF=1时，变址寄存器SI（和DI）减少1或2。

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1. 与 REP 协作的 MOVS / STOS / LODS的指令

1.1 重复前缀指令REP

重复前缀指令是重复其后的字符串操作指令，重复的次数由 CX来决定。

其一般格式为：
REP MOVS / STOS / LODS
每一次循环CX=CX-1（不影响有关标志位），并执行其后的字符串操作指令，CX=0时，停止循环。

1.2 字符串传送指令（Move String Instruction）

功能：将以SI为指针的源串中的一个字节（或字）存储单元中 的数据传送至以DI为指针的目的地址中去，并自动修改指针，
使之指向下一个字节（或字）存储单元

即REP MOVS：将数据段中的整串数据传送到附加段中。

• （DS：[SI]）→ES：[DI]。
• 当DF=0时，（SI）和（DI）增量；当DF=1时，（SI）和（DI）减量。
• 指令的格式：
  MOVS DST，SRC （需在操作数中表明数据格式）
  MOVSB （字节）
  MOVSW （字）
• 执行 REP MOVS 之前，应先做好：
  • 源串首地址（末地址）→ SI
  • 目的串首地址（末地址）→ DI
  • 串长度 → CX
  • 建立方向标志

1.2 存串指令（Store String Instruction）

功能：将AL或AX中的数据送入ES:DI所指的目的串中的字节（或 字）存储单元中。

• 字节操作：（AL）→[DI]，字操作：（AX）→[DI]。
• 修改指针DI，使之指向串中的下一个元素。
  当DF=0时，（DI）增量）。当DF=1时，（DI）减量。
• 指令的格式：
  STOS DST （需在操作数中表明数据格式）
  STOSB （字节）
  STOSW （字）

1.3 取字符串指令（Load String Instruction）

功能：将SI所指的源串中的一个字节（或字）存储单元中的数据取出来送入**AL（或AX）**中。

• 字节操作：（[SI]）→AL，字操作：（[SI]）→AX。
• 修改指针SI，使它指向串中的下一个元素。
  当DF=0时，（SI）增量。当DF=1时，（SI）减量。
• 指令的格式：
  LODS SR（需在操作数中表明数据格式）
  LODSB （字节）
  LODSW （字）

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2. 与 REPE（REPNE）配合工作的CMPS 和 SCAS指令

2.1 相等重复前缀指令 REPE/REPZ

一般格式为：
REPE/REPZ CMPS/SCAS

• 判断条件：CX≠0 且 ZF=1；(CX=0或ZF=0则退出)若条件不成立，则结束重复操作，执行程序中的下一条指令；
• 条件成立时，CX=CX-1（不影响有关标志位），并执行其后的字符串操作指令，在该指令执行完后，继续对循环条件进行判断。

存在相反指令REPNE/REPNZ，条件判断CX与上相同，ZF与上相反

2.2 串比较指令 CMPS

将SI所指的源串中的一个字节（或字）存储单元中的数据与DI所指的目的串中的一个字节（或字）存储单元中的数据相减，并根据相减的结果设置标志，但结果并不保存。

• （[SI]）－（[DI]）
• 修改串指针，使之指向串中的下一个
  元素。当DF=0时，（SI）和（DI）增量。当DF=1时，（SI）和（DI）减量。
• 格式：
  • CMPSB 字节串比较
  • CMPSW 字串比较

2.3 串搜索指令 SCAS

AL（字节）或AX（字）中的内容与DI所指的目的串中的一个字节（或字）存储单元中的数据相减，根据相减结果设置标志位，结果不保存

• 字节操作：（AL）－（[DI]）；字操作：（AX）－（[DI]）
• 修改指针使之指向串中的下一个元素。当DF=0时，（DI）增量。当DF=1时，（DI）减量。
• 格式：
  • SCASB 字节串搜索
  • SCASW 字串搜索

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3. 串输入输出指令 INS/OUTS

INS:
将由DX寄存器指定的I/O端口中的字、字节传送到附加段中的目的串中，并根据DF和数据类型来改变目的变址寄存器的方向内容

格式：

• INSB 字节串输入： ES:[DI] ←（（DX）），
  DI←DI±1
• INSW 字串输入： ES:[DI] ← （（DX）），
  DI←DI±2

OUTS:
将由源串中的字、字节传送到在DX寄存器指定的
I/O端口中，并根据DF和数据类型来改变源变址寄存器的
方向内容

格式：

• OUTSB 字节串输出： （（DX））←DS：[SI]
  SI←SI±1
• OUTSW 字串输出： （（DX））←DS：[SI]
  SI←SI±2

二、转移指令

转移指令分无条件转移指令和有条件转移指令两大类。

• 无条件转移指令包括：JMP、子程序的调用和返回指令、中断的调用和返回指令等。
• 条件转移指令又分三大类：
  • 基于无符号数的条件转移指令
  • 基于有符号数的条件转移指令
  • 基于特殊算术标志位的条件转移指令

1. 无条件转移指令JMP

• 段内直接短转移：JMP (SHORT) OPR
  （IP）← （IP）+ 8位位移量
• 段内直接近转移：JMP (NEAR PTR) OPR
  （IP）← （IP）+ 16位位移量

位移量是紧接着JMP指令后的那条指令的偏移地址，到目标指令的偏移地址的地址位移。向地址增大方向转移时，位移量为正；反之位移量为负。

• 段内间接转移： JMP (WORD PTR) OPR
  （IP）← （EA）

将一个寄存器或主存字单元内容送入IP寄存器，作为新的指令指针，但不修改CS寄存器的内容

• 段间直接远转移：JMP (FAR PTR) OPR
  （IP）← OPR 的段内偏移地址
  （CS）← OPR 所在段的段地址

将标号所在段的段地址作为新的CS值，标号在该段内的偏移地址作为新的IP值；程序跳转到新的代码段执行

• 段间间接转移： JMP (DWORD PTR) OPR
  （IP）← （EA）
  （CS）← （EA+2）

用一个存储单元表示要跳转的目标地址。这个目标地址存放在主存中连续的字单元中的，低位字送IP寄存器，高位字送CS寄存器

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2. 条件转移指令

条件转移指令是一组极其重要的转移指令，它根据标志寄存器中的一个（或多个）标志位来决定是否需要转移，这就为实现多功能程序提供了必要的手段

• 基本格式：

  • JXX LABEL条件满足，发生转移：IP←IP＋位移量
    条件不满足，顺序执行指令
  • 操作数LABEL是采用短转移，称为相对寻址方式

• 单个条件标志的设置情况转移
  

• 无符号数的条件转移指令
  

• 有符号数的条件转移指令
  

• 测试CX的值为0则转移指令

  • 条件转移指令中还有一条较特殊的指令，因为CX寄存器通常在程序中用做计数器，JCXZ指令就可以用来判断计数是否为0
  • 格式 ：JCXZ LABEL CX＝0，发生转移：IP←IP＋位移量；CX≠0，顺序执行下一指令

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三、循环指令

1. 循环指令 LOOP

如果（CX）≠0，转向“标号”所指向的指令，否则，终止循环，执行该指令下面的指令。

语句格式： LOOP 标号

使用LOOP指令可代替两条指令：
    DEC CX
    JNE 标号
转向的范围为-128~+127字节

2. (不)相等/(不)为零循环指令 LOOP(N)E/LOOP(BN)Z

• 对于LOOPE/LOOPZ:
  • 语句格式： LOOPE/ LOOPZ 短标号
  • 每次循环（CX）＝（CX）-1（不改变任何标志位）
    如果CX≠0且ZF=1，则程序转到循环
    体的第一条指令，否则，程序将执行该循
    环指令下面的指令。
• 对于LOOP(N)E/LOOP(BN)Z：
  • 使用方法相同，判断条件中的ZF条件相反

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四、子程序

子程序是完成特定功能的一段程序。如果某程序段在源程序内反复出现，就可把该程序段定义为子程序。这样可以缩短源程序长度、节省目标程序的存储空间，也可提高程序的可维护性和共享性。

1. 子程序调用CALL

类似但不同于JMP指令，CALL指令需要保存返回地址(调用函数时将下一指令的地址压栈）

• 段内调用——入栈偏移地址IP：
  SP←SP－2，SS:SP←IP
• 段间调用——入栈偏移地址IP和段地址CS：
  SP←SP－2，SS:SP←IP；
  SP←SP－2，SS:SP←CS。

1.1 段内直接调用

• 格式：CALL DST
• 实际步骤：
  • 将子程序的返回地址存入堆栈，以便子程序返回使用。即： （SP）←SP - 2；（SP）+1,（SP）←IP
  • 转移到子程序入口地址去继续执行子程序。指令中的DST在汇编格式指令作为子程序入口地址的符号地址（标号）。在8086机器语言中，它是一个16位的偏移量。即： （IP）←IP+ D16

1.2 段内间接调用

• 格式：CALL DST
• 主要区别是子程序的入口地址DST的寻址方式不同而已。它可以是寄存器操作数和各种寻址方式的存储器操作数，当然不允许是立即数和段寄存器操作数。
  • 例如：
    CALL BX ；BX的内容是子程序的偏移量
    CALL word ptr [BX] ；BX所指内存字单元的值是子程序的偏移量

1.3 段间直接调用

• 格式：CALL DST
• 执行操作：
  • SP←SP - 2；
  • （SP）+1,（SP）←CS ；
  • SP←SP - 2；
  • （SP）+1,（SP）←IP ；
  • IP ←偏移地址（指令的第2、3字节）；
  • CS ←段地址（指令的第4、5字节）；
    

1.4 段间间接调用

• 格式：CALL DST
• 执行操作：
  • SP←SP - 2；
  • （SP）+1,（SP）←CS ；
  • SP←SP - 2；
  • （SP）+1,（SP）←IP ；
  • IP ←（EA）；
  • CS ←（EA+2）；
• 主要区别是子程序的入口地址DST的寻址方式不同而已。它可以是寄存器操作数和各种寻址方式的存储器操作数，也即由各种寻址方式形成的有效地址EA和EA+1两个单元内容送入IP，EA+2和EA+3两个单元内容送入CS。
  • 例如：
    CALL DWORD PTR [BX]；BX所指内存双字单元的值是子程序的偏移量和段值

2. 返回指令RET

• 段内近返回：RET
  实际操作： （IP ）← （SP）+1,（SP）
  （SP）← SP + 2
• 段内带立即数近返回：RET EXP
  RET 可以带有一个立即数 ， 堆栈指针 SP 将增加 ， 即
  SP←SP+EXP。这个特点使得程序可以方便地废除若干执行CALL指令以前入栈参数。
• 段间远返回：RET
  实际操作：（IP） ← （SP）+1,（SP）
  （SP）←（SP） + 2
  （CS）← （SP）+1,（SP）
  （SP）←（SP） + 2
• 段间带立即数远返回：RET EXP（同段内带立即数返回）

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