1、第3章80 x86指令系統(tǒng)及尋址方式，教學(xué)要求：1 .掌握指令系統(tǒng)的基本概念：指令格式、尋址方式和指令類型；掌握8086/8088指令系統(tǒng)中每條指令的格式、功能和注意事項。2.了解其他尋址方法和指令類型。首先，什么是指令系統(tǒng)？計算機(jī)的指令系統(tǒng)是指計算機(jī)可以執(zhí)行的所有指令的集合。每種計算機(jī)都有自己支持的指令集。16位8086指令系統(tǒng)是整個英特爾80 x86系列微處理器指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)。2.指令格式指令由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼描述了計算機(jī)應(yīng)該執(zhí)行的操作，如轉(zhuǎn)移、操作、移位、跳轉(zhuǎn)等。這是說明書中不可缺少的一部分。操作數(shù)是指令執(zhí)行的參與者，即各種操作的對象。有些指令不需要操作數(shù)，普通指令有一個或兩個

2、操作數(shù)，有些指令有三個甚至四個操作數(shù)，這些操作數(shù)通常成為一個地址指令、兩個地址指令、三個、三個學(xué)習(xí)指令的函數(shù)。這個指令能實現(xiàn)什么樣的操作？通常，指令助記符是英語單詞或其指令功能的縮寫。指令支持的尋址模式該指令中的操作數(shù)可以使用何種尋址模式。指令對標(biāo)志的影響：指令在執(zhí)行后是否影響每個標(biāo)志位，以及如何影響。指令的其他方面需要特別注意，例如指令執(zhí)行時的約定設(shè)置、必須預(yù)設(shè)的參數(shù)以及隱式使用的寄存器。3.1 80 x86尋址模式，尋址，尋址模式的概念指令中的操作數(shù)字段本質(zhì)上指示操作數(shù)的存儲位置。一般來說，操作數(shù)可以跟隨指令操作碼，這被稱為立即數(shù)；操作數(shù)也可以存儲在中央處理器內(nèi)部的寄存器中，稱為寄存器操作

3、數(shù)。大多數(shù)操作數(shù)存儲在內(nèi)部存儲器中，稱為內(nèi)存操作數(shù)。指令指定操作數(shù)的位置，即給出地址信息，執(zhí)行時需要根據(jù)地址信息找到所需的操作數(shù)。這個尋找操作數(shù)的過程叫做尋址，而尋找操作數(shù)的方法叫做尋址。指令的助記格式：指令助記操作數(shù)1、操作數(shù)2、操作數(shù)3；注釋指令助記符反映了指令的功能，對應(yīng)于二進(jìn)制編碼的機(jī)器指令。指令的操作數(shù)數(shù)量由指令決定，指令可以沒有操作數(shù)，也可以有一個、兩個或三個操作數(shù)。大多數(shù)指令的操作數(shù)應(yīng)該顯式寫入，但也有一些指令的操作數(shù)是隱式的，不需要寫入指令中。注意：當(dāng)指令包含操作數(shù)時，寫時必須注意：指令助記符和操作數(shù)之間必須有分隔符，分隔符可以是幾個空格或制表符；如果指令包含多個操作數(shù)，操作數(shù)

4、應(yīng)該用逗號分隔。注釋也可以寫在指令之后，但是要用分號“；”應(yīng)該寫在評論之前。3.1.1與數(shù)據(jù)相關(guān)的尋址方式，以MOV指令為例：立即尋址movax，3069H寄存器尋址MOV AL，BH直接尋址MOV AX，2000H寄存器間接尋址MOV AX，bx寄存器相對尋址莫瓦克斯，countsi基址索引尋址莫瓦克斯，BP DI相對基址索引MOV AX，MASK BX SI，1。立即尋址模式，定義：操作數(shù)作為指令的一部分直接寫入指令，這個操作數(shù)稱為立即數(shù)，這個尋址模式也稱為立即數(shù)尋址模式。匯編格式：n(n是直接操作數(shù)，是用8位或16位二進(jìn)制補碼表示的有符號數(shù))。函數(shù)：操作數(shù)存儲在內(nèi)存中，下一個指令單元的內(nèi)

5、容是直接操作數(shù)n。圖形表示：例3.14576小時執(zhí)行后的最大值=？在這個例子中，源操作數(shù)被立即尋址，并且立即數(shù)是4576H，它被存儲在指令的下一個單元中。執(zhí)行：在執(zhí)行4576HAX之后：(AX)=4576H，2。寄存器尋址模式，定義：指令所需的操作數(shù)已存儲在寄存器中，或者目標(biāo)操作數(shù)已存儲在寄存器中。指令中指示的寄存器尋址模式(即寄存器的助記符)稱為寄存器尋址模式。匯編格式：r，其中r代表寄存器名稱。功能：操作數(shù)直接存儲在寄存器r中。圖形表示：指令中可以引用的寄存器及其符號名如下：8位寄存器包括AH、AL、BH、BL、CH、cl、DH和DL；16位寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP

6、、BP和段寄存器；源操作數(shù)是寄存器尋址模式，如加法變量、加法VARB、加法移位等。其中：VARW和VARB是字和字節(jié)類型的存儲變量。目標(biāo)操作數(shù)是寄存器尋址模式，例如：ADD BH，78hADD AX，1234h。源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)都是寄存器尋址模式，例如：MOV AX、BX MOV DH、BL等。注意：由于指令所需的操作數(shù)已經(jīng)存儲在寄存器中，或者運算結(jié)果已經(jīng)存儲在寄存器中，因此在指令執(zhí)行過程中，讀/寫存儲單元的次數(shù)將會減少，因此使用寄存器尋址模式的指令具有更快的執(zhí)行速度。一般來說，在編譯匯編語言程序時，應(yīng)該盡可能多地使用寄存器尋址，但它不應(yīng)該是絕對的。示例3.2執(zhí)行以下程序后，(AX)=？(

7、BX)=？MOV AX，1234H MOVAX，5678H ADD AX，BX解釋：本程序中的MOV指令是數(shù)據(jù)傳輸指令操作符，ADD指令是加法指令操作符，三個指令都是雙操作數(shù)指令。第一和第二指令A(yù)X和BX是目的操作數(shù)地址，它們是寄存器尋址模式。在第三條指令中，AX是目標(biāo)操作數(shù)地址，BX是源操作數(shù)地址。源地址和目的地址是寄存器尋址方法。執(zhí)行：在執(zhí)行1234HAX 5678HBX (AX) (BX)AX之后：(AX)=68ACH，(BX)=5678小時。3.直接尋址模式，定義：指令所需的操作數(shù)存儲在內(nèi)存中，操作數(shù)的有效地址直接在指令中給出。帶變量的地址表達(dá)式。函數(shù)：指令的下一個字單元的內(nèi)容是操作數(shù)

8、的偏移地址EA。圖形表示：示例3.3執(zhí)行指令：MOVBX，在1234H設(shè)置(DS)=2000H。執(zhí)行后：(AX)=？說明：執(zhí)行：(21234H)BX執(zhí)行后：(BX)=5312H，通常，操作數(shù)存儲在數(shù)據(jù)段中，因此其物理地址將直接由數(shù)據(jù)段寄存器ds和指令中給出的有效地址形成，但如果數(shù)據(jù)段超過前綴，操作數(shù)可以存儲在其他數(shù)據(jù)段中。例如：MOVES:1000H，AX注意：立即尋址模式的寫入格式與直接尋址模式不同，直接尋址的地址應(yīng)寫在括號“、”中。在程序中，直接地址通常由內(nèi)存變量名來表示，如movbx和varw，其中VARW是一個內(nèi)存字變量。比較以下指令中源操作數(shù)的尋址模式(VARW是一個存儲字變量):4

9、。寄存器間接尋址模式，意思是：操作數(shù)在內(nèi)存中，操作數(shù)的有效地址由四個寄存器中的一個指定，如SI、DI、BX和BP，稱為寄存器間接尋址模式。匯編格式：r函數(shù)：操作數(shù)存儲在內(nèi)存中，寄存器r存儲操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示：示例3.4假設(shè)有指令：MOVBX，當(dāng)執(zhí)行時，DI，(DS)=1000H，(DI)=2345H，存儲單元12345H的內(nèi)容是4354H。執(zhí)行指令后，BX值多少？解決方案：寄存器DI的值不是操作數(shù)，而是操作數(shù)的地址。操作數(shù)的物理地址應(yīng)該由DS和DI的值構(gòu)成，即pa=(DS)* 16DI=1000h * 162345h=12345h。因此，該指令的執(zhí)行效果是將一個字的值從物理地址12

10、345H傳輸?shù)紹X。在不使用段覆蓋前綴的情況下，有以下規(guī)定：如果有效地址由si、DI和BX之一指定，則其默認(rèn)段寄存器為ds；如果有效地址由業(yè)務(wù)伙伴指定，則其缺省段寄存器為ss(即堆棧段)。這種尋址方式的物理地址計算方法如下：BX物理地址PA=16DS SI DI或物理地址pa=16ssbp，5。寄存器相對尋址模式，意思是：操作數(shù)在內(nèi)存中，其有效地址是基址寄存器(BX，英國石油公司)或索引寄存器(si，DI)的內(nèi)容和指令中8位/16位偏移量的總和。匯編格式：XR(X表示位移，是由8位或16位二進(jìn)制補碼表示的有符號數(shù))函數(shù)：操作數(shù)存儲在內(nèi)存中，寄存器R的內(nèi)容加上位移X就是操作數(shù)的偏移地址EA。圖形

11、表示如下：例3.5假設(shè)指令：MOVBX，SI 100H，執(zhí)行時，(DS)=1000H，(SI)=2345H，存儲單元12445H的內(nèi)容是2715H，指令執(zhí)行后BX的值是多少？等式為：ea=(si)100h=2345h 100h=2445 HPA=(ds)* 16ea=1000h * 162445h=12445h。因此，該指令的執(zhí)行效果是將一個字的值從物理地址12445H傳輸?shù)紹X。6.基址索引尋址模式，意思是：操作數(shù)在內(nèi)存中，其有效地址是基址寄存器(BX，英國石油公司)和索引寄存器(國際單位制，德國石油公司)內(nèi)容的總和。匯編格式：BR加IR函數(shù)：操作數(shù)存儲在內(nèi)存中，BR加IR的內(nèi)容是操作數(shù)的偏

12、移地址EA。圖形表示：示例3.6假設(shè)指令是BX MOVBX的SI，當(dāng)執(zhí)行時，(DS)=1000H，(BX)=2100H，(SI)=0011H，并且存儲單元12111H的內(nèi)容是1234H。指令執(zhí)行后，BX值多少？解決方案：操作數(shù)的物理地址PA為：PA=(ds)* 16(BX)(si)=1000h * 16 2100h 0011h=12111h。因此，該指令的執(zhí)行效果是將一個字的值從物理地址12111h傳送到bx。7。相對于基址索引尋址模式，定義：操作數(shù)在內(nèi)存中，其有效地址是基址寄存器的值(BX，英國石油公司)、索引寄存器的值(國際單位制，德國石油公司)和指令中8位/16位偏移量的總和。匯編格式：

13、X BR IR函數(shù)：操作數(shù)存儲在內(nèi)存中，BR內(nèi)容加上IR內(nèi)容加上位移X是操作數(shù)的偏移地址EA。圖形表示：內(nèi)存，例3.7假設(shè)指令為MOV AX，BX SI 200H，執(zhí)行時，(DS)=1000H，(BX)=2100H，(SI)=0010H，內(nèi)存單元12310H的內(nèi)容為1234H。指令執(zhí)行后，AX的值是多少？解決方案：操作數(shù)的物理地址應(yīng)該由直接序列和間接序列的值組成，即，功率放大器=12310小時。因此，該指令的執(zhí)行效果是將一個字的值從物理地址12310H傳輸?shù)紸X?？缍谓徊娴膯栴}，當(dāng)使用的寄存器是BX，國際單位制和國際單位制時，缺省段是直接序列，而當(dāng)使用反向序列時，缺省段是直接序列。該規(guī)定是系統(tǒng)

14、的默認(rèn)狀態(tài)。當(dāng)您想要拒絕默認(rèn)狀態(tài)并在非常規(guī)段中查找操作數(shù)時，您必須用跨段前綴指示操作數(shù)的段寄存器名稱。匯編格式：段寄存器名稱：操作數(shù)地址。函數(shù)：冒號“:”前的段寄存器名表示操作數(shù)所在的段。示例3.8 movax，DS: BP movcx，SS: si在本示例中，DS:SS:是跨段前綴，此時默認(rèn)狀態(tài)無效，操作數(shù)的物理地址PA是通過將段寄存器的內(nèi)容向左移動4位加上偏移量EA而形成的。上述兩條指令的源操作數(shù)的物理地址為：PA1=(DS)左移4位，PA2=(SS)左移4位，SI，3.1.2與轉(zhuǎn)移地址相關(guān)的尋址方式用于確定轉(zhuǎn)移指令和調(diào)用指令的轉(zhuǎn)向地址。傳輸?shù)刂肥峭ㄟ^各種尋址方法獲得的有效地址和段地址的總

15、和。有效地址存儲在IP寄存器中，段地址被指定為CS段寄存器內(nèi)容。段內(nèi)尋址段內(nèi)直接尋址JMP臨近PTR下一段內(nèi)間接尋址JMP表BX段間直接尋址JMP遠(yuǎn)PTR下一段間間接尋址JMP DWORD PTR BX，(1)段內(nèi)直接尋址，轉(zhuǎn)移的有效地址=當(dāng)前(IP)位移(8位/16位)，示例3.8 (1) JMP SHORT QUEST，其中QUEST代表轉(zhuǎn)移的符號地址，運算符SHORT代表8位有符號數(shù)字，范圍為80H 7FH，即-128 128它只能在相對于當(dāng)前IP(分支指令的下一條指令的第一個地址)所指示的位置的-128到127的范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)，所以它被稱為短跳轉(zhuǎn)。(2)JMP NEAR PTR PROGA

16、，其中PROGA表示傳輸符號地址，運算符NEAR PRT表示16位有符號數(shù)，該數(shù)的范圍是8000H 7FFFH，即-32768 32767。相對于當(dāng)前IP所指向的位置，它只能在-32768到32767的范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)，所以稱為近跳轉(zhuǎn)。(2)段內(nèi)的間接尋址，有效地址是寄存器或存儲器的內(nèi)容它可以通過除立即數(shù)以外的任何數(shù)據(jù)尋址方法獲得，并且所獲得的有效地址代替了IP寄存器的內(nèi)容。例3.9已知表=20A2H，(BX)=1256H，(西)=528EH，(直)=2000H，(232F8H)=3280H，(264 E4H)=2450H JMP BX；(知識產(chǎn)權(quán))=1256小時JMP字表；(知識產(chǎn)權(quán))=3280 JMP字PTR BXSI(知識產(chǎn)權(quán))=2450小時，(3)段間直接尋址，用指令中提供的轉(zhuǎn)向段地址和偏移地址替換控制系統(tǒng)和知識產(chǎn)權(quán)。示例3.9 jmp farptr next rough，32，ea，01，00，10，10，cs=0000h，CS，00000，02000，IP，IP=2000h，CS，cs=10000。(4)段間間接尋址，用存儲器中兩個連續(xù)字的內(nèi)容代替控制系統(tǒng)和控制協(xié)議，通過存儲器尋址獲得存儲單元的地址。示例3.10如