汇编语言程序设计(第二版)第4章

第4章分支与循环程序设计第4章分支与循环程序设计4.1条件标志位的设置规则4.2跳转类指令4.3分支程序设计4.4循环程序设计习题四第4章分支与循环程序设计4.1条件标志位的设置规则4.1.1CF──进位和借位标志CF主要用于记载两个数据相加或相减时，最高位向外的进位或借位情况，如果有进位或借位则CF被置1，否则置0。参与运算的数据可以是16位的，也可以是8位的。第4章分支与循环程序设计【例4.1】设AX＝78C4H，BX＝9F35H，判断下列指令执行后CF的值。（1）ADDAX，BX（2）ADDAH，AL（3）ADDAH，BL（4）SUBAX，BX（5）SUBBX，BX（6）SUBAH，BH第4章分支与循环程序设计【解】（1）0111,1000,1100,0100＋1001,1111,0011,0101────────────1,0001,0111,1111,1001（2）0111,1000＋1100,0100───────1,0011,1100最左边的1是b7位向前的进位，故CF被置1。计算结果有17位，最左边的1是b15位(以最右边一位为b0位，依次向左，最高位是b15位)向前的进位，故CF被置1。第4章分支与循环程序设计（3）0111,1000＋0011,0101───────1010,1101b7位向前没有进位，故CF被清0。（4）0111,1000,1100,0100－1001,1111,0011,0101────────────1,1101,1001,1000,1111最左边的1表示不够减，b15位需要向前借位，故CF被置1。第4章分支与循环程序设计（5）1001,1111,0011,0101－1001,1111,0011,0101────────────0000,0000,0000,0000虽然相减结果为0，却也是够减的情况，故CF被置0。（6）0111,1000－1001,1111───────1,1101,1001最左边的1表示不够减，第7位需要向前借位，故CF被置1。第4章分支与循环程序设计注意例4.1中并没有提及各数据是无符号数还是带符号数，不论编程人员对数据如何看待，ALU在加减运算设置CF时都是当作无符号数处理的。实质上，CF中记载了加法运算最高位向前的进位值(无进位可视为进0)，或者是减法运算的借位值(不需要借位可视为借0)对于两个无符号数，如果相减后CF的值是1，表示不够减，当然就有“被减数小于减数”的结论；反之相减后CF为0则表示够减，可知“被减数大于或等于减数”。第4章分支与循环程序设计4.1.2SF──符号标志SF用于记载两个有符号数运算结果的符号位。执行加减法运算时，运算结果的最高位的值会被复制到SF中。【例4.2】判断例4.1中各指令执行后SF的值。【解】参照例4.1相应题目的计算结果有：（1）两数相加，和的第15位是0，故SF被置0。（2）两数相加，和的第7位是0，故SF被置0。（3）两数相加，和的第7位是1，故SF被置1。（4）两数相减，差的第15位是1，故SF被置1。（5）两数相减，差的第15位是0，故SF被置0。（6）两数相减，差的第7位是1，故SF被置1。第4章分支与循环程序设计如果把两个带符号数相减，根据SF的设定情况能否判定它们的大小关系呢？并非如此，比如例4.2中的第(6)小题，相减后SF为1表示差是负数，这应该说明“被减数比减数小”，但仔细观察两个操作数不难发现，以带符号数看待，被减数78H是正数，而减数9FH却是负数，当然是被减数大。出现这种现象的原因是相减的差已超出带符号数的表示范围。判断带符号数的大小关系还需要下面的OF标志位的配合。第4章分支与循环程序设计4.1.3OF──溢出标志如果CPU执行两个带符号数的加法或减法运算，结果超出了带符号数的表示范围，则把OF置1，这种现象称为带符号数加减运算溢出，没有超出范围则把OF清0。那么，是不是对OF的设置都需要经过准确计算，然后与带符号数表示范围进行比较才能确定呢？其实计算机并不做范围检验，而是按表4.1中列出的情况进行设置的。第4章分支与循环程序设计表4.1加减法运算对OF的设置方法加法减法第1加数符号位第2加数符号位和的符号位(SF)设置OF被减数符号位减数符号位差的符号位(SF)设置OF0000000000110010010001000110011110001001101010101101110011101110第4章分支与循环程序设计【例4.3】判断例4.1中各指令执行后OF的值。【解】参照表4.1，比较操作数及运算结果的正负号可知：(1)OF＝0(2)OF＝0(3)OF＝1(4)OF＝1(5)OF＝0(6)OF＝1第4章分支与循环程序设计4.1.4ZF──零标志ZF的设置比较简单，如果运算结果为0，则ZF被置1，结果不为0则ZF被置0。【例4.4】判断例4.1中各指令执行后ZF的值。【解】根据例4.1计算结果有，除第(5)小题使ZF置1外，其余题目都使ZF置0。加减法运算指令对4个标志位的设置都有具体规定，一条加法指令或一条减法指令在计算出结果的同时，还把4个标志位都根据运算情况设置了相应的值。编程者对各标志位应有所取舍，如果程序涉及的操作数是无符号数，应该根据CF和ZF的值做相应处理，如果操作数是带符号的，则应该看SF、OF和ZF。第4章分支与循环程序设计4.1.5MOV、ADD、SUB、MUL、DIV指令对标志位的影响（1）MOV指令不影响任何标志位，各标志位在MOV指令执行前是什么值，执行后仍然保持原值。（2）ADD指令和SUB指令对标志位的设置情况在前面已经说明。（3）MUL指令对ZF和SF无定义，这是指指令执行后对这两个标志位的值有影响，但它们的值没有明确的意义，这与无影响是不同的；对于CF和OF，如果乘积的高一半为0，即字节型乘法的结果AH＝0或者字型乘法的结果DX＝0，则CF和OF都被置0，否则两个标志位都被置1。这一设置规则可以用来检查字节相乘的积是字节还是字，或者检查字相乘的积是字还是双字。（4）DIV指令对4个条件标志位都无定义(注意，不是无影响)。第4章分支与循环程序设计【指令格式】CMPd1，d2【功能】用操作数d1减去操作数d2，把运算的情况反映到条件标志位上，运算得到的差并不送到任何一个操作数中，即CMP指令并不改变两个操作数的值。【说明】（1）CMP指令专门用于两个数据的比较，数据本身可以是无符号数，也可以是带符号数。（2）CMP指令关于操作数寻址方式的要求与SUB指令完全相同。（3）CMP指令对各标志位的设定规则也与SUB指令相同。4.1.6CMP指令第4章分支与循环程序设计【指令格式】JMP标号【功能】让计算机转到标号所在处继续执行。通常情况下，标号的定义与JMP指令应该在同一个段中，这种情况下的跳转称为段内跳转，只需要改变IP的值即可实现转移。标号定义的位置与JMP指令的位置之间没有先后限制，JMP指令既可以实现向前跳转，也可以用于向后跳转。程序中还可以多处使用JMP指令转到同一个标号。如果标号的定义与JMP指令不在同一个段中，跳转就需要同时修改CS和IP才能实现，这种跳转称为段间跳转。4.2跳转类指令4.2.1无条件跳转指令──JMP第4章分支与循环程序设计【例4.5】下面的程序段用来说明JMP指令的用法：……JMPlabMOVAX，BXADDAX，CXlab:MOVDX，AX……计算机本应该依照指令编写的次序逐条执行，但在执行到JMPlab这一行指令时，将修改IP的值，从而跳过下面的两行，直接转到lab所在的那一行去执行“MOVDX，AX”指令。第4章分支与循环程序设计4.2.2条件跳转指令4.2.2.1以单个标志位为条件的跳转指令1．JZ指令（JumpifZFSet）【指令格式】JZ标号【功能】如果ZF标志位的值是1，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。2．JNZ指令(JumpifZFNotSet)【指令格式】JNZ标号【功能】如果ZF标志位的值是0，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。第4章分支与循环程序设计3．JC指令(JumpifCFSet)【指令格式】JC标号【功能】如果CF标志位的值是1，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。4．JNC指令(JumpifCFNotSet)【指令格式】JNC标号【功能】如果CF标志位的值是0，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。5．JS指令(JumpifSFSet)【指令格式】JS标号【功能】如果SF标志位的值是1，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。第4章分支与循环程序设计6．JNS指令(JumpifSFNotSet)【指令格式】JNS标号【功能】如果SF标志位的值是0，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。7．JO指令(JumpifOFSet)【指令格式】JO标号【功能】如果OF标志位的值是1，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。8．JNO指令(JumpifOFNotSet)【指令格式】JNO标号【功能】如果OF标志位的值是0，则转到标号所在处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。第4章分支与循环程序设计4.2.2.2相等和不等比较的跳转1．JE指令──等于跳转(JumpifEqual)【指令格式】JE标号【功能】如果ZF为1，则转到标号处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。比较两个数据是否相等，通常先用CMP指令把两个操作数相减，用计算结果设置标志位，然后用JE指令根据ZF的值决定是否跳转。若ZF为1表示相减结果为0，即两数相等，则转移。所以JE与JZ实质上是同一条指令，并且汇编程序翻译成机器码后的结果也是相同的，是同一机器指令的两种不同的汇编语言写法。第4章分支与循环程序设计2．JNE指令──不等于跳转(JumpifNotEqual)【指令格式】JNE标号【功能】如果ZF为0，则转到标号处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。这是JNZ指令的另一种写法。第4章分支与循环程序设计4.2.2.3无符号数大小比较的跳转1．JA指令──无符号数大于跳转(JumpifAbove)【指令格式】JA标号【功能】如果ZF和CF都是0，则转到标号处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。对于两个无符号数d1和d2，当“CMPd1，d2”指令设置了标志位后，如果ZF和CF都是0，表示两数相减的结果不为0，最高位也不需要向前借位，则可判定d1d2。与JA指令完全等同的写法是JNBE(JumpifNotBelownorEqual)。第4章分支与循环程序设计2．JNA指令──无符号数小于或等于跳转(JumpifNotAbove)【指令格式】JNA标号【功能】如果ZF为1，或者CF为1，则转到标号处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。用“CMPd1，d2”指令设置标志位之后，ZF为1表示d1＝d2，而CF为1表示把两个数作无符号数看待时，两数相减最高位向前有借位，所以可判定d1d2。这是两个条件的“或”关系，只要其中一个满足已可判定d1≤d2。与JNA指令完全等同的写法是JBE(JumpifBeloworEqual)。第4章分支与循环程序设计3．JB指令──无符号数小于跳转(JumpifBelow)【指令格式】JB标号【功能】如果CF为1，则转到标号处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。这是根据两个无符号数是否满足“小于”关系决定是否跳转的指令。与JB指令完全等同的写法有JNAE(JumpifNotAbovenorEqual)和JC。4．JNB指令──无符号数大于或等于跳转(JumpifNotBelow)【指令格式】JNB标号【功能】如果CF为0，则转到标号处继续执行，否则按正常顺序执行下一条指令。这是根据两个无符号数是否满足“不小于”关系决定是否跳转的指令。与JNB指令完全等同的写法有JAE(JumpifAboveorEqual)和JNC。第4章分支与循环程序设计4.2