匯編語言之標志寄存器

1、標志寄存器

CPU內部的寄存器中，有一種特殊的寄存器（對于不同的處理機，個數和結構都可能不同）具有以下3種作

用：

1. 用來存儲相關指令的某些執(zhí)行結果。

2. 用來為CPU執(zhí)行相關指令提供行為依據。

3. 用來控制CPU的相關工作方式。

這種特殊的寄存器在8086CPU中，被稱為標志寄存器。8086CPU的寄存器，在前面已經學過13個了，現

在學習最后一個寄存器FR-標志寄存器。

FR與其它寄存器不一樣，其它寄存器是用來存放數據的，都是整個寄存器具有一個含義，而FR寄存器是按位

起作用的，也就是說它的每一位都有專門的含義，記錄特定的信息。

8086CPU的FR寄存器的結構如下圖所示：

FR的第1、3、5、12、13、14、15位是空白位，在8086CPU中沒有使用，不具有任何意義，而第0、2、

4、6、7、8、9、10、11位都具有特殊的含義。

2、CF標志

7.1 CF標志

FR的第0位是CF，進位標志位。一般情況下，在進行無符號數運算的時候，它記錄了運算結果的最高有效位

向更高位的進位值，或從更高位的借位值。

對于位數為N的無符號數來說，其對應的二進制信息的最高位，即第N－1位，就是它的最高有效位，而假想

存在的第N位，就是相對于最高有效位的更高位，如下圖所示：

我們知道，當兩個數據相加的時候，有可能產生從最高有效位向更高位的進位，比如，兩個8位數據：98H＋

98H，將產生進位，這個進位值就用CF標志位來保存。

比如，下面的指令：

Mov al, 98H

Add al, al

執(zhí)行后，計算結果為130H，al=30H，CF=1，CF記錄了從最高有效位向更高位的進位值。

兩數相加，如果產生了進位，則CF=1，如果沒有產生進位，則CF=0。

 

當兩個數據做減法的時候，有可能向更高位借位，比如，兩個8位數據：97H－98H，將產生借位，借位后相

當于計算197H－98H，而FR的CF標志位也可以用來記錄這個借位值。

比如，下面的指令：

Mov al, 97H

Sub al, 98H

執(zhí)行后，計算結果為197H－98H=ffH，al=ffH，CF=1，CF記錄了向更高位的借位值。

兩數相減，如果產生借位，則CF=1，如果沒有產生借位，則CF=0。

3、adc指令

Adc是帶進位加法指令，它利用了CF位上記錄的進位值。

格式：adc 操作對象1，操作對象2

功能：操作對象1=操作對象1＋操作對象2＋CF

例1：mov ax, 1

      Add ax, ax    ;結果：ax=2，沒有產生進位值，CF=0。

      Adc ax, 3     ;結果：ax=ax＋3＋CF=2＋3＋0=5。

例2：mov al, 98H

      Add al, al    ;結果=130H，產生了進位值，CF=1，al=30H。

      Adc al, 3    ;結果：al=al＋3＋CF=30H＋3＋1=34H。

可以看出，adc指令比add指令多加了一個CF位的值，為什么要加上CF的值呢？CPU為什么要提供這樣一

條指令呢？

我們來看一下兩個數據：0198H和0183H是如何相加的，見下圖：

 

可以看出，加法可以分兩步來進行：1.低位相加（98＋83）。2.高位相加再加上低位相加產生的進位值（1＋1

＋1）?？磥鞢PU提供adc指令的目的，就是來進行加法的第二步運算的。用adc指令和add指令相配合就可以

對更大的數據進行加法運算。

例3：計算1EF000H＋201000H，結果放在ax（高16位）和bx（低16位）中。

因為兩個數據的位數都大于16位，用add指令無法進行計算，我們將計算分兩步進行，先將低16位

（F000H和1000H）相加，然后將高16位（1EH和20H）和進位值相加，代碼如下：

Mov ax, 1eH

Mov bx, f000H

Add bx, 1000H    ;低16位相加，結果：f000H＋1000H=10000H 產生了進位值，CF=1，bx=0。

Adc ax, 20H    ;高16位相加，結果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH。

最終結果：ax=3fH，bx=0，1EF000H＋201000H=3f0000H。

Adc指令執(zhí)行后，也可能產生進位值，所以也會對CF位進行設置，由于有這樣的功能，我們就可以對任意大

的數據進行加法運算。

例4：計算1EF0001000H＋2010001EF0H，結果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16位）

中。

計算分3步進行：

1．     先將低16位（1000H和1EF0H）相加，完成后，CF記錄本次相加的進位值。

2．     再將次高16位（F000H和1000H）和CF（來自低16位的進位值）相加，完成后，CF記錄本次相加

的進位值。

3.最后最高16位（1EH和20H）和CF（來自次高16位的進位值）相加，完成后，CF記錄本次相加的進位

值。

代碼如下：

Mov ax, 1eH

Mov bx, f000H

Mov cx, 1000H

Add cx, 1ef0H    ;低16位相加，結果：1000H＋1ef0H=2ef0H，沒有產生進位值，CF=0，cx=2ef0H。

Adc bx, 1000H    ;次高16位相加，結果：f000H＋1000H＋0=10000H，產生進位值，CF=1，bx=0。

Adc ax, 20H    ;最高16位相加，結果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH，沒有產生進位，CF=0。

最終結果：ax=3fH，bx=0，cx=2ef0H。1EF0001000H＋2010001EF0H=3F00002EF0H。

4、sbb指令

Sbb是帶借位減法指令，它利用了CF位上記錄的借位值。

格式：sbb 操作對象1，操作對象2

功能：操作對象1=操作對象1－操作對象2－CF。

Sbb指令執(zhí)行后，將對CF進行設置，利用sbb指令和sub指令配合使用可以對任意大的數據進行減法運算。

例1：計算3E1000H－202000H，結果放在ax（高16位），bx（低16位）。

計算分兩步進行，先將低16位（1000H和2000H）相減，然后將高16位（3EH和20H）和借位值相減，

代碼如下：

Mov bx, 1000H

Mov ax, 3eH

Sub bx, 2000H    ;低16位相減，結果：1000H－2000H=11000H－2000H=f000H，產生了借位值，

                    CF=1，bx=f000H。

Sbb ax, 20H    ;高16位相減，結果：ax=ax－20H－CF=3eH－20H－1=1dH，沒有產生借位值，CF=0。

最終結果：ax=1dH，bx=f000H，3E1000H－202000H=1DF000H。

例2：計算6E4F0031C0H－1FA2002700H。結果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16

位）。

計算分3步進行：

1. 先將低16位（31C0H和2700H）相減，完成后，CF記錄本次相減的借位值。

2. 再將次高16位（4F00H和A200H）和CF（來自低16位的借位值）相減，完成后，CF記錄本次相減的

借位值。

3. 最后將最高16位（6EH和1FH）和CF（來自次高16位的借位值）相減，完成后，CF記錄本次相減的借

位值。

代碼如下：

Mov ax, 6eH

Mov bx, 4f00H

Mov cx, 31c0H

Sub cx, 2700H    ;低16位相減，結果：31c0H－2700H=ac0H，沒有產生借位值，CF=0，cx=ac0H。

Sbb bx, a200H    ;次高16位相減，結果：14f00H－a200H=ad00H，產生借位值，CF=1，bx=ad00H。

Sbb ax, 1fH    ;最高16位相減，結果：ax=ax－1fH－CF=6eH－1fH－1=4eH，沒有產生借位值，CF=0。

最終結果：ax=4eH，bx=ad00H，cx=ac0H，6E4F0031C0H－1FA2002700H=4EAD000AC0H。

 

 

5、ZF標志

FR的第6位是ZF，零標志位。它記錄相關指令執(zhí)行后，其結果是否為0。如果（真），結果為0，那么ZF=1；

如果（假），結果非0，那么ZF=0。

對于ZF的值，我們可以這樣來看：在計算機中1表示邏輯真，表示肯定，所以當結果為0的時候，ZF=1；在

計算機中0表示邏輯假，表示否定，所以當結果不為0的時候，ZF=0。

下面的指令：

Mov ax, 5

Sub ax, ax

執(zhí)行后，結果為0，表示真，則ZF=1。

Mov ax, 5

Sub ax, 1

執(zhí)行后，結果不為0，表示假，則ZF=0。

6、cmp指令

Cmp是比較指令，它的功能相當于sub指令，只是不保存結果。Cmp指令執(zhí)行后，將對標志寄存器產生影

響，其它相關指令通過識別這些被影響的標志位來得知比較結果。

指令格式：cmp 操作對象1，操作對象2

功能：計算操作對象1－操作對象2，但并不保存結果，僅僅根據計算結果對標志寄存器的標志位進行設置。

Cmp指令執(zhí)行后，依據標志位的值就可以看出比較結果。

比如，cmp ax, bx執(zhí)行后：

如果ZF=1，說明ax=bx，因為ax－bx=0，那么ax必定等于bx。

如果ZF=0，說明ax≠bx，因為ax－bx≠0，那么ax與bx必定不相等。

如果CF=1，說明ax＜bx，因為ax－bx產生了借位，那么ax必定小于bx。

如果CF=0，說明ax≥bx，因為ax－bx沒有產生借位，那么ax必定大于或等于bx。

如果CF=0，并且ZF=0，說明ax＞bx，因為ax－bx沒有產生借位，并且ax－bx≠0，那么ax必定大于bx。

如果CF=1或ZF=1，說明ax≤bx，因為ax－bx產生了借位，又或者ax－bx=0，那么ax必定小于或等于

Bx。

 

7、檢測比較結果的條件轉移指令


轉移指的是它能夠修改IP，而條件指的是它可以根據某種條件，決定是否修改IP，所有條件轉移指令都是短

轉移，轉移的位移范圍為﹣128~127。

大多數條件轉移指令都檢測標志寄存器的相關標志位，根據檢測的結果來決定是否修改IP，它們所檢測的標

志位都是被cmp指令影響的那些表示比較結果的標志位。

下面是常用的根據無符號數的比較結果進行轉移的條件轉移指令。

指令    檢測的相關標志位          與cmp配合使用的邏輯含義

Je      如果ZF=1則轉移               如果等于則轉移

Jne    如果ZF=0則轉移                如果不等于則轉移

Jb      如果CF=1則轉移              如果低于則轉移

Jnb    如果CF=0則轉移               如果不低于則轉移

Ja      如果CF=0且ZF=0則轉移       如果高于則轉移

Jna    如果CF=1或ZF=1則轉移       如果不高于則轉移

以上這些條件轉移指令是根據檢測相關的標志位來決定是否轉移，比如：je是檢測ZF的值來決定是否轉移，

如果ZF=1則轉移，至于根據邏輯含義來決定是否轉移，則需要與cmp指令配合使用，這個在下一節(jié)會講到。

8、cmp與條件轉移指令配合使用

上一節(jié)介紹的條件轉移指令，所檢測的標志位都是cmp指令進行無符號數比較的時候，記錄比較結果的標志

位，比如，je檢測ZF位，當ZF=1時轉移，如果在je前面使用了cmp指令，那么je對ZF的檢測，實際上是間

接地檢測cmp的比較結果是否為兩數相等。

請看下面一段代碼：

Cmp ax, bx

Je s

Add ax, bx

Jmp short ok

  S:add ax, ax

Ok: …

上面的代碼執(zhí)行時，如果ax=bx,則cmp ax, bx使ZF=1，而je檢測ZF是否為1，如果為1，則轉移到標號

S處執(zhí)行指令add ax, ax，我們也可以這樣說，cmp比較ax, bx后所得到的相等的結果使得je指令進行轉移，這

種說法很好地體現了je指令的邏輯含義，即“相等則轉移“。

“相等則轉移”這種邏輯含義是通過和cmp指令配合使用來體現的，我們用cmp指令與條件轉移指令配合使

用的時候，不必再考慮cmp指令對相關標志位的影響和je等指令對相關標志位的檢測，因為相關的標志位只是為

Cmp和je等指令傳遞比較結果，我們可以直接考慮cmp與je等指令配合使用時，表現出來的邏輯含義。

請看下面的指令：

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Je 標號                 ;如果等于則轉移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jne 標號                ;如果不等于則轉移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jb 標號                 ;如果低于則轉移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jnb 標號                ;如果不低于則轉移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Ja 標號                 ;如果高于則轉移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jna 標號                ;如果不高于則轉移

上面的指令，用[bx]中的數值和8比較，“如果怎么怎么樣則轉移”，我們在修改游戲時，可以根據這些邏輯含

義（即：如果怎么怎么樣則轉移），選擇合適的條件轉移指令。

9、其它標志位

標志寄存器的大部分標志位，我們都不必深入地去學習，因為這和修改游戲沒有多大關系，我們只需簡單了解

一下即可，FR一共有9個標志位，前面已學習了ZF和CF這兩個標志位，現在講講余下的7個標志位。

PF：奇偶標志位。它記錄相關指令執(zhí)行后，其結果的所有二進制位中1的個數是否為偶數，如果（真），1的

個數為偶數，PF=1，如果（假），1的個數為奇數，PF=0。

比如，某些指令執(zhí)行后，其結果二進制值為01001011，有4（偶數）個1，則PF=1；某些指令執(zhí)行后，其

結果二進制值為00001011，有3（奇數）個1，則PF=0。

SF：符號標志位。它記錄相關指令執(zhí)行后，其結果是否為負，如果（真），結果為負，SF=1，如果（假），結

果非負，SF=0。

OF：溢出標志位。一般情況下，OF記錄了有符號數運算的結果是否發(fā)生了溢出，如果（真），發(fā)生了溢出，

OF=1，如果（假），沒有發(fā)生溢出，0F=0。

什么是溢出？在進行有符號數運算的時候，如結果超過了機器所能表示的范圍稱為溢出。那么，機器所能表示

的范圍是多少呢？對于8位的有符號數據，機器所能表示的范圍就是﹣128~127；對于16位的有符號數據，機器

所能表示的范圍就是﹣32768~32767。如果運算結果超出了機器所能表達的范圍，將產生溢出。

比如，指令：

Mov al, 98

Add al, 99

執(zhí)行后，al=98＋99=197，197超出了機器所能表示的8位有符號數的范圍：﹣128~127，所以產生了溢出。

DF：方向標志位。在串處理指令中，控制每次操作后SI、DI的增減。

DF=0，每次操作后SI、DI遞增；DF=1，每次操作后SI、DI遞減。

DF標志位與串傳送指令（movsb、movsw）有關，而串傳送指令與游戲修改無關，所以就不講解了。

TF：跟蹤標志位。用于程序調試。

如果TF=1，則CPU處于單步執(zhí)行指令的工作方式，此時，每執(zhí)行完一條指令，就顯示CPU各個寄存器的當

前值及CPU將要執(zhí)行的下一條指令。如果TF=0，則處于連續(xù)工作模式。

AF：輔助進位標志位。在下列情況下，AF的值被設置為1，否則其值為0。

1. 在字操作時，發(fā)生低字節(jié)向高字節(jié)進位或借位時。

2. 在字節(jié)操作時，發(fā)生低4位向高4位進位或借位時。

IF：中斷允許標志位。用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求，當IF=1，響應中斷

請求，當IF=0，不響應中斷請求。
 

10、lea和nop指令

Lea為有效地址傳送指令。

格式：lea 操作對象1，操作對象2

功能：將源操作數給出的有效地址傳送到指定的寄存器中。

說明：操作對象1為目的操作數，可為任意一個16位的通用寄存器，操作對象2為源操作數，可為地址表達

式。

比如，指令：

Lea ax, [217a]

執(zhí)行后，ax=217aH。

Lea ax, [bx＋si＋200]

執(zhí)行后，ax= bx＋si＋200H。

 

Nop為空操作指令。格式：nop。

功能：本指令不產生任何結果，僅消耗幾個時鐘周期的時間，接著執(zhí)行后續(xù)指令，常用于程序的延時等。

在修改游戲的時候，可用于鎖定某些數據的數值。

 

 

作者：chen.yu
深信服三年半工作經驗，目前就職游戲廠商，希望能和大家交流和學習,
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