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3.3.2 算术指令

3.3.2 算术指令. 算术运算指令包括二进制运算和十进制运算指令， 指令有双操作数，有单操作数， 双操作数时，源操作数可以是立即数，如果源操作数不是立即数，两个操作数中必须有一个操作数是寄存器， 单操作数时，不允许使用立即数方式， 1. 加法指令 4 条 （ 1 ） ADD 加法指令 格式： ADD DST ， SRC 操作 （ DST ）  （ DST ） + （ SRC ） （ 2 ） ADC 带进位加法指令 格式： ADC DST ， SRC 操作（ DST ）  （ DST ） + （ SRC ） +CF ； CF 是进位标志位的值.

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3.3.2 算术指令

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  1. 3.3.2 算术指令 • 算术运算指令包括二进制运算和十进制运算指令， • 指令有双操作数，有单操作数， • 双操作数时，源操作数可以是立即数，如果源操作数不是立即数，两个操作数中必须有一个操作数是寄存器， • 单操作数时，不允许使用立即数方式， • 1. 加法指令 • 4条 • （1）ADD加法指令 • 格式：ADD DST，SRC • 操作（DST）（DST）+（SRC） • （2）ADC带进位加法指令 • 格式：ADC DST，SRC • 操作（DST）  （DST）+（SRC）+CF；CF是进位标志位的值

  2. （3）INC 加一指令 • 格式：INC OPR • 操作（OPR） （OPR）+1 • （4）XADD 交换并相加指令 • 格式：XADD DST，SRC • 操作： TEMP （SRC）+（DST） • （SRC） （DST） • （DST） （TEMP） • 指令ADD、INC、XADD对所有的标志位（OF、ZF、SF、AF、PF、CF）都有影响， • INC对CF位没有影响，对其它5个标志位有影响。

  3. 加法指令举例 • 寄存器DX中原数是4652H，把立即数0F0FH加到DX中， • 使用指令 ADD DX，0F0F0H • 4 652 0100 0110 0101 0010 • F0F0 + 1111 0000 1111 0000 • ----------- ----------------------------------- • 1  0011 0111 0100 0010 • 进位到 CF位 3 7 4 2 H • 结果（DX）=3742H • 影响标志位：ZF=0，SF=0，CF=1，OF=0，PF=1， • AF=0

  4. 实现两个双精度数的加法 • 8086、80286上 将两个数先放到寄存器对中：DX，AX对和BX，CX对。（DX）=0002H，（AX）=0F365H • （BX）=0005H，（CX）=0E024H • 指令序列：ADD AX，CX • ADC DX，BX • 第一条指令执行后 （AX）=0D389，CF=1，SF=1，ZF=0，OF=0 • 第二条指令执行后 （DX）=0008H，（AX）=0D389H • SF=0，ZF=0，CF=0，OF=0 • 最后结果在DX，AX对中，结果没有溢出，正确的。

  5. 交换加法指令XADD的使用 • XADD BL,DL • 如执行前 （BL）=12H，（DL）=02H， • 则执行后 （BL）=14H，（DL）=12H。 • 关于有符号数加法的溢出问题： • 相加的两个数据是合法的，如果符号相反，则和不会溢出；如果两数的符号相同，要观察和的符号，和为同号，则不溢出；和为异号则溢出。 • 0000 0100 0000 1001 0000 0111 1000 0111 • 0000 1011 0111 1100 1111 1011 1111 0101 • -------------- --------------- --------------- ------------- • 0000 1111 1000 0101 0000 0010 0111 1100 • 不溢出 溢出 1 不溢出 1 溢出

  6. 2. 减法指令 • SUB(subtract) 减法 • SBB(subtract with borrow) 带进位减法 • DEC(decrement) 减一 • NEG(negate) 求补 • CMP(compare) 比较 • CMPXCHG(compare and exchange) 比较并交换 • CMPXCHG8B(compare and exchange 8 byte) 比较并交换8字节 • （1）SUB减法指令 • 格式：SUB DST，SRC • 操作（DST）（DST）–（SRC）且影响标志位

  7. （2）SBB带进位减法 • 格式：SBB DST，SRC • 操作：（DST）（DST）—（SRC）—CF • 影响标志位 • （3）DEC 减1指令 • 格式：DEC OPR • 操作（OPR）  （OPR）—1 ；OPR不能是立即数， • 不影响CF，影响其它标志位 • （4）NEG 求补指令 • 格式：NEG OPR • 操作：（OPR）  —（OPR） ；（OPR）的取反加1 • 也可以表示为（OPR）  0FFFFH—（OPR）+1 • NEG指令对标志位的影响特殊，一般按求补的结果设置条件码（标志位）。但是对0求补时，使CF=0；对其它数求补时使CF=1。当字节运算对-128求补，以及字运算对-32768求补和双字运算时对-231求补的情况下OF=1，其他OF均为0。

  8. （5）CMP 比较指令 • 格式：CMP OPR1，OPR2 • 操作：（OPR1）—（OPR2） • 做减法，不保存结果，只设置条件标志位，除不保存结果外，其他都与SUB相同。 • （6）CMPXCHG 比较并交换指令 • 格式：CMPXCHG DST，SRC • 该指令用与486及其后续机型，只能用8、16、32位寄存器，则可以寄存器或存储器的任何一种寻址方式。 • 操作：累加器AC与DST比较， • 如（AC）=（DST） • 则 ZF  1，（DST） （SRC） • 否则 ZF=0，（AC） （DST） • 累加器AC为AL、AX、EAX • 对其他标志位的影响与CMP指令一样。

  9. （7）CMPXCHG8B 并交换8字节指令 • 用于PENTIUM机型，（略） • 加减法指令举例 • 例3.50 设X、Y、Z均为双精度数，它们分别存放在X，X+2；Y，Y+2；Z，Z+2存储单元中。存放时高位字存放在高地址中，低位字在低地址中。W也是双精度数，编写程序段完成 • W X+Y+24Z • 分两类机型：16位机8086和80286一种，另外32位机80386以上的机型。

  10. 操作数：寄存器对（DX，AX） • 存储器：双精度数X，Y，Z，W • 立即数：24 • X • X+1 • X+2 • X+3 • Y • Y+1 • Y+2 • Y+3 • Z • Z+1 • Z+2 • Z+3 • W • W+1 • W+2 • W+3

  11. 16位 32位 • MOV AX,X MOV EAX, X • MOV DX, X+2 ADD EAX, Y • ADD AX, Y X+Y ADD EAX, 24 • ADC DX, Y+2 SUB EAX, Z • ADD AX, 24 +24 MOV W, EAX • ADC DX, 0 • SUB AX, Z +Z • SBB DX, Z+2 • MOV W, AX • MOV W+2,DX WX+Y+24-Z

  12. 乘法指令 • MUL （unsigned multiple）无符号数乘法 • IMUL (signed multiple) 带符号数乘法 • （1）MUL指令 • 格式：MUL SRC • 字节操作：（AX）  （AL）*（SRC） • 字操作： （DX，AX）  （AX）*（SRC） • 双字操作：（EDX，EAX）  （EAX）*（SRC） • 目的操作数隐含使用累加器AL、AX、EAX， • 乘积的寄存器长度是操作数的长度的两倍， • 指令对条件码的影响：如果乘积的高半部分为0，则CF=0，OF=0； 如果乘积的高半部分不为0，则CF=1，OF=1。 • 对其他条件码影响不确定。

  13. （2）IMUL指令 • 格式：IMUL SRC • 操作与MUL相同 • 对条件码的设置：如果乘积的高半部分是低半部分的符号位扩展，则CF位和OF位均为0，否则就均为1 • 对80286及后续机型增加了两操作数和三操作数指令 • IMUL REG，SRC • 字操作：（REG16 ） （REG16）*（SRC） • 双字操作： （REG32）  （REG32）*（SRC） • INUL REG，SRC，IMM • 字操作： （REG16） （SRC）*IMM • 双字操作： （REG32） （SRC）*IMM • 扩充的两条指令的源操作数和目的操作数长度相同，乘积结果如果超出指定位数机器数的范围，则溢出，OF、CF为1；不超出，则CF、OF为0。对其他标志位无定义。

  14. 4. 除法指令 • DIV 无符号除法 • IDIV 带符号除法 • （1） DIV • 格式： DIV SRC • 字节操作：16位被除数在AX中，源操作数SRC可以是8位寄存器数或存储器数，结果8位商在AL中，8位余数在AH中， • （AL）  （AX）/（SRC）的商 • （AH）  （AX）/（SRC）的余数 • 字操作： （AX）  （DX，AX）/（SRC）的商 • （DX）  （DX，AX）/（SRC）的余数 • 双字操作（EAX） （EDX，EAX）/（SRC）的商 • （EDX） （EDX，EAX）/（SRC）的余数 • 对条件码影响无定义

  15. （2）IDIV 带符号除法指令 • 格式：IDIV SRC • 操作与 DIV ，相同操作数和结果的存放也与 DIV 指令相同，不同的是，这些数据都是带符号数，且余数的符号一定和被除数相同。 • 对标志位的影响不确定。 • 例题3.56 计算 （V—（X*Y+Z—540））/ X • 已知X、Y、Z、V均为16位带符号数的单元名，要求结果商存入AX，余数存入DX。

  16. MOV AX，X ；被乘数X送AX • IMUL Y ；（AX）*Y ，结果在（DX，AX）中 • MOV CX，AX ；将X*Y的乘积转移到（BX，CX）中 • MOV BX，DX • MOV AX，Z ；Z送（AX） • CWD ；AX符号位扩展到DX • ADD CX，AX ； • ADC BX，DX ；做加Z的运算 • SUB CX，540 ； • SBB BX，0 ；做减540的运算，结果在（BX，CX）中 • MOV AX，V ；V送AX • CWD ；AX符号位扩展到DX，V 在（DX，AX）中 • SUB AX，CX ； • SBB DX，BX ；（DX，AX）—（BX，CX）结果（DX，AX） • IDIV X ；上指令的结果除以X （DX，AX）/X，商 • ；在AX中，余数在DX中。

  17. 5. 十进制调整指令 • 十进制调整指令使用的背景： • 1）使用算术指令ADD，SUB，MUL，DIV • 2）用到的操作数是二十进制BCD（binary code decimal）码，即用二进制编码的十进制数。 • 3）计算机CPU执行运算始终是二进制数的运算，其结果不确保是二十进制码。 • 针对以上情况就要适当采用十进制调整指令，辅助调整运算结果或操作数，以期达到运算结果仍是BCD码。 • 十进制调整指令分两组： • （1） 压缩的BCD码调整指令 • DAA（decimal adjust for addition）; 加法的十进制调整指令 • DAS（ decimal adjust for subtraction）; 减法的十进制调整指令 • （2） 非压缩的BCD码调整指令 • AAA（ASCII adjust for addition）; 加法的ASCII调指整令 • AAS（ASCII adjust for subtraction）; 减法的ASCII调整指令 • AAM（ASCII adjust for multiplication）; 乘法的ASCII调整指令 • AAD（ASCII adjust for division）; 除法的ASCII调整指令

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