匯編語言之標(biāo)志寄存器

1、標(biāo)志寄存器

CPU內(nèi)部的寄存器中，有一種特殊的寄存器（對(duì)于不同的處理機(jī)，個(gè)數(shù)和結(jié)構(gòu)都可能不同）具有以下3種作

用：

1. 用來存儲(chǔ)相關(guān)指令的某些執(zhí)行結(jié)果。

2. 用來為CPU執(zhí)行相關(guān)指令提供行為依據(jù)。

3. 用來控制CPU的相關(guān)工作方式。

這種特殊的寄存器在8086CPU中，被稱為標(biāo)志寄存器。8086CPU的寄存器，在前面已經(jīng)學(xué)過13個(gè)了，現(xiàn)

在學(xué)習(xí)最后一個(gè)寄存器FR-標(biāo)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(shù)據(jù)的，都是整個(gè)寄存器具有一個(gè)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(jié)構(gòu)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(biāo)志

7.1 CF標(biāo)志

FR的第0位是CF，進(jìn)位標(biāo)志位。一般情況下，在進(jìn)行無符號(hào)數(shù)運(yùn)算的時(shí)候，它記錄了運(yùn)算結(jié)果的最高有效位

向更高位的進(jìn)位值，或從更高位的借位值。

對(duì)于位數(shù)為N的無符號(hào)數(shù)來說，其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)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(duì)于最高有效位的更高位，如下圖所示：

我們知道，當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)相加的時(shí)候，有可能產(chǎn)生從最高有效位向更高位的進(jìn)位，比如，兩個(gè)8位數(shù)據(jù)：98H＋

98H，將產(chǎn)生進(jìn)位，這個(gè)進(jìn)位值就用CF標(biāo)志位來保存。

比如，下面的指令：

Mov al, 98H

Add al, al

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

兩數(shù)相加，如果產(chǎn)生了進(jìn)位，則CF=1，如果沒有產(chǎn)生進(jìn)位，則CF=0。

 

當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)做減法的時(shí)候，有可能向更高位借位，比如，兩個(gè)8位數(shù)據(jù)：97H－98H，將產(chǎn)生借位，借位后相

當(dāng)于計(jì)算197H－98H，而FR的CF標(biāo)志位也可以用來記錄這個(gè)借位值。

比如，下面的指令：

Mov al, 97H

Sub al, 98H

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

兩數(shù)相減，如果產(chǎn)生借位，則CF=1，如果沒有產(chǎn)生借位，則CF=0。

3、adc指令

Adc是帶進(jìn)位加法指令，它利用了CF位上記錄的進(jìn)位值。

格式：adc 操作對(duì)象1，操作對(duì)象2

功能：操作對(duì)象1=操作對(duì)象1＋操作對(duì)象2＋CF

例1：mov ax, 1

      Add ax, ax    ;結(jié)果：ax=2，沒有產(chǎn)生進(jìn)位值，CF=0。

      Adc ax, 3     ;結(jié)果：ax=ax＋3＋CF=2＋3＋0=5。

例2：mov al, 98H

      Add al, al    ;結(jié)果=130H，產(chǎn)生了進(jìn)位值，CF=1，al=30H。

      Adc al, 3    ;結(jié)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(gè)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(gè)數(shù)據(jù)：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(jìn)行：1.低位相加（98＋83）。2.高位相加再加上低位相加產(chǎn)生的進(jìn)位值（1＋1

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

對(duì)更大的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算。

例3：計(jì)算1EF000H＋201000H，結(jié)果放在ax（高16位）和bx（低16位）中。

因?yàn)閮蓚€(gè)數(shù)據(jù)的位數(shù)都大于16位，用add指令無法進(jìn)行計(jì)算，我們將計(jì)算分兩步進(jìn)行，先將低16位

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

Mov ax, 1eH

Mov bx, f000H

Add bx, 1000H    ;低16位相加，結(jié)果：f000H＋1000H=10000H 產(chǎn)生了進(jìn)位值，CF=1，bx=0。

Adc ax, 20H    ;高16位相加，結(jié)果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH。

最終結(jié)果：ax=3fH，bx=0，1EF000H＋201000H=3f0000H。

Adc指令執(zhí)行后，也可能產(chǎn)生進(jìn)位值，所以也會(huì)對(duì)CF位進(jìn)行設(shè)置，由于有這樣的功能，我們就可以對(duì)任意大

的數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算。

例4：計(jì)算1EF0001000H＋2010001EF0H，結(jié)果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16位）

中。

計(jì)算分3步進(jìn)行：

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

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

的進(jìn)位值。

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

值。

代碼如下：

Mov ax, 1eH

Mov bx, f000H

Mov cx, 1000H

Add cx, 1ef0H    ;低16位相加，結(jié)果：1000H＋1ef0H=2ef0H，沒有產(chǎn)生進(jìn)位值，CF=0，cx=2ef0H。

Adc bx, 1000H    ;次高16位相加，結(jié)果：f000H＋1000H＋0=10000H，產(chǎn)生進(jìn)位值，CF=1，bx=0。

Adc ax, 20H    ;最高16位相加，結(jié)果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH，沒有產(chǎn)生進(jìn)位，CF=0。

最終結(jié)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(duì)象1，操作對(duì)象2

功能：操作對(duì)象1=操作對(duì)象1－操作對(duì)象2－CF。

Sbb指令執(zhí)行后，將對(duì)CF進(jìn)行設(shè)置，利用sbb指令和sub指令配合使用可以對(duì)任意大的數(shù)據(jù)進(jìn)行減法運(yùn)算。

例1：計(jì)算3E1000H－202000H，結(jié)果放在ax（高16位），bx（低16位）。

計(jì)算分兩步進(jìn)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(jié)果：1000H－2000H=11000H－2000H=f000H，產(chǎn)生了借位值，

                    CF=1，bx=f000H。

Sbb ax, 20H    ;高16位相減，結(jié)果：ax=ax－20H－CF=3eH－20H－1=1dH，沒有產(chǎn)生借位值，CF=0。

最終結(jié)果：ax=1dH，bx=f000H，3E1000H－202000H=1DF000H。

例2：計(jì)算6E4F0031C0H－1FA2002700H。結(jié)果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16

位）。

計(jì)算分3步進(jìn)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(jié)果：31c0H－2700H=ac0H，沒有產(chǎn)生借位值，CF=0，cx=ac0H。

Sbb bx, a200H    ;次高16位相減，結(jié)果：14f00H－a200H=ad00H，產(chǎn)生借位值，CF=1，bx=ad00H。

Sbb ax, 1fH    ;最高16位相減，結(jié)果：ax=ax－1fH－CF=6eH－1fH－1=4eH，沒有產(chǎn)生借位值，CF=0。

最終結(jié)果：ax=4eH，bx=ad00H，cx=ac0H，6E4F0031C0H－1FA2002700H=4EAD000AC0H。

 

 

5、ZF標(biāo)志

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

如果（假），結(jié)果非0，那么ZF=0。

對(duì)于ZF的值，我們可以這樣來看：在計(jì)算機(jī)中1表示邏輯真，表示肯定，所以當(dāng)結(jié)果為0的時(shí)候，ZF=1；在

計(jì)算機(jī)中0表示邏輯假，表示否定，所以當(dāng)結(jié)果不為0的時(shí)候，ZF=0。

下面的指令：

Mov ax, 5

Sub ax, ax

執(zhí)行后，結(jié)果為0，表示真，則ZF=1。

Mov ax, 5

Sub ax, 1

執(zhí)行后，結(jié)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(dāng)于sub指令，只是不保存結(jié)果。Cmp指令執(zhí)行后，將對(duì)標(biāo)志寄存器產(chǎn)生影

響，其它相關(guān)指令通過識(shí)別這些被影響的標(biāo)志位來得知比較結(jié)果。

指令格式：cmp 操作對(duì)象1，操作對(duì)象2

功能：計(jì)算操作對(duì)象1－操作對(duì)象2，但并不保存結(jié)果，僅僅根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)標(biāo)志寄存器的標(biāo)志位進(jìn)行設(shè)置。

Cmp指令執(zhí)行后，依據(jù)標(biāo)志位的值就可以看出比較結(jié)果。

比如，cmp ax, bx執(zhí)行后：

如果ZF=1，說明ax=bx，因?yàn)閍x－bx=0，那么ax必定等于bx。

如果ZF=0，說明ax≠bx，因?yàn)閍x－bx≠0，那么ax與bx必定不相等。

如果CF=1，說明ax＜bx，因?yàn)閍x－bx產(chǎn)生了借位，那么ax必定小于bx。

如果CF=0，說明ax≥bx，因?yàn)閍x－bx沒有產(chǎn)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?yàn)閍x－bx沒有產(chǎn)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?yàn)閍x－bx產(chǎn)生了借位，又或者ax－bx=0，那么ax必定小于或等于

Bx。

 

7、檢測(cè)比較結(jié)果的條件轉(zhuǎn)移指令


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

轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移的位移范圍為﹣128~127。

大多數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令都檢測(cè)標(biāo)志寄存器的相關(guān)標(biāo)志位，根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果來決定是否修改IP，它們所檢測(cè)的標(biāo)

志位都是被cmp指令影響的那些表示比較結(jié)果的標(biāo)志位。

下面是常用的根據(jù)無符號(hào)數(shù)的比較結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)移的條件轉(zhuǎn)移指令。

指令    檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)志位          與cmp配合使用的邏輯含義

Je      如果ZF=1則轉(zhuǎn)移               如果等于則轉(zhuǎn)移

Jne    如果ZF=0則轉(zhuǎn)移                如果不等于則轉(zhuǎn)移

Jb      如果CF=1則轉(zhuǎn)移              如果低于則轉(zhuǎn)移

Jnb    如果CF=0則轉(zhuǎn)移               如果不低于則轉(zhuǎn)移

Ja      如果CF=0且ZF=0則轉(zhuǎn)移       如果高于則轉(zhuǎn)移

Jna    如果CF=1或ZF=1則轉(zhuǎn)移       如果不高于則轉(zhuǎn)移

以上這些條件轉(zhuǎn)移指令是根據(jù)檢測(cè)相關(guān)的標(biāo)志位來決定是否轉(zhuǎn)移，比如：je是檢測(cè)ZF的值來決定是否轉(zhuǎn)移，

如果ZF=1則轉(zhuǎn)移，至于根據(jù)邏輯含義來決定是否轉(zhuǎn)移，則需要與cmp指令配合使用，這個(gè)在下一節(jié)會(huì)講到。

8、cmp與條件轉(zhuǎn)移指令配合使用

上一節(jié)介紹的條件轉(zhuǎn)移指令，所檢測(cè)的標(biāo)志位都是cmp指令進(jìn)行無符號(hào)數(shù)比較的時(shí)候，記錄比較結(jié)果的標(biāo)志

位，比如，je檢測(cè)ZF位，當(dāng)ZF=1時(shí)轉(zhuǎn)移，如果在je前面使用了cmp指令，那么je對(duì)ZF的檢測(cè)，實(shí)際上是間

接地檢測(cè)cmp的比較結(jié)果是否為兩數(shù)相等。

請(qǐng)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(shí)，如果ax=bx,則cmp ax, bx使ZF=1，而je檢測(cè)ZF是否為1，如果為1，則轉(zhuǎn)移到標(biāo)號(hào)

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(jié)果使得je指令進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這

種說法很好地體現(xiàn)了je指令的邏輯含義，即“相等則轉(zhuǎn)移“。

“相等則轉(zhuǎn)移”這種邏輯含義是通過和cmp指令配合使用來體現(xiàn)的，我們用cmp指令與條件轉(zhuǎn)移指令配合使

用的時(shí)候，不必再考慮cmp指令對(duì)相關(guān)標(biāo)志位的影響和je等指令對(duì)相關(guān)標(biāo)志位的檢測(cè)，因?yàn)橄嚓P(guān)的標(biāo)志位只是為

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

請(qǐng)看下面的指令：

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Je 標(biāo)號(hào)                 ;如果等于則轉(zhuǎn)移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jne 標(biāo)號(hào)                ;如果不等于則轉(zhuǎn)移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jb 標(biāo)號(hào)                 ;如果低于則轉(zhuǎn)移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jnb 標(biāo)號(hào)                ;如果不低于則轉(zhuǎn)移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Ja 標(biāo)號(hào)                 ;如果高于則轉(zhuǎn)移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比較

Jna 標(biāo)號(hào)                ;如果不高于則轉(zhuǎn)移

上面的指令，用[bx]中的數(shù)值和8比較，“如果怎么怎么樣則轉(zhuǎn)移”，我們?cè)谛薷挠螒驎r(shí)，可以根據(jù)這些邏輯含

義（即：如果怎么怎么樣則轉(zhuǎn)移），選擇合適的條件轉(zhuǎn)移指令。

9、其它標(biāo)志位

標(biāo)志寄存器的大部分標(biāo)志位，我們都不必深入地去學(xué)習(xí)，因?yàn)檫@和修改游戲沒有多大關(guān)系，我們只需簡(jiǎn)單了解

一下即可，F(xiàn)R一共有9個(gè)標(biāo)志位，前面已學(xué)習(xí)了ZF和CF這兩個(gè)標(biāo)志位，現(xiàn)在講講余下的7個(gè)標(biāo)志位。

PF：奇偶標(biāo)志位。它記錄相關(guān)指令執(zhí)行后，其結(jié)果的所有二進(jìn)制位中1的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，如果（真），1的

個(gè)數(shù)為偶數(shù)，PF=1，如果（假），1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，PF=0。

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

結(jié)果二進(jìn)制值為00001011，有3（奇數(shù)）個(gè)1，則PF=0。

SF：符號(hào)標(biāo)志位。它記錄相關(guān)指令執(zhí)行后，其結(jié)果是否為負(fù)，如果（真），結(jié)果為負(fù)，SF=1，如果（假），結(jié)

果非負(fù)，SF=0。

OF：溢出標(biāo)志位。一般情況下，OF記錄了有符號(hào)數(shù)運(yùn)算的結(jié)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(jìn)行有符號(hào)數(shù)運(yùn)算的時(shí)候，如結(jié)果超過了機(jī)器所能表示的范圍稱為溢出。那么，機(jī)器所能表示

的范圍是多少呢？對(duì)于8位的有符號(hào)數(shù)據(jù)，機(jī)器所能表示的范圍就是﹣128~127；對(duì)于16位的有符號(hào)數(shù)據(jù)，機(jī)器

所能表示的范圍就是﹣32768~32767。如果運(yùn)算結(jié)果超出了機(jī)器所能表達(dá)的范圍，將產(chǎn)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(jī)器所能表示的8位有符號(hào)數(shù)的范圍：﹣128~127，所以產(chǎn)生了溢出。

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

TF：跟蹤標(biāo)志位。用于程序調(diào)試。

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

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(jìn)位標(biāo)志位。在下列情況下，AF的值被設(shè)置為1，否則其值為0。

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

2. 在字節(jié)操作時(shí)，發(fā)生低4位向高4位進(jìn)位或借位時(shí)。

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

請(qǐng)求，當(dāng)IF=0，不響應(yīng)中斷請(qǐng)求。
 

10、lea和nop指令

Lea為有效地址傳送指令。

格式：lea 操作對(duì)象1，操作對(duì)象2

功能：將源操作數(shù)給出的有效地址傳送到指定的寄存器中。

說明：操作對(duì)象1為目的操作數(shù)，可為任意一個(gè)16位的通用寄存器，操作對(duì)象2為源操作數(shù)，可為地址表達(dá)

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(chǎn)生任何結(jié)果，僅消耗幾個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)間，接著執(zhí)行后續(xù)指令，常用于程序的延時(shí)等。

在修改游戲的時(shí)候，可用于鎖定某些數(shù)據(jù)的數(shù)值。

 

 

作者：chen.yu
深信服三年半工作經(jīng)驗(yàn)，目前就職游戲廠商，希望能和大家交流和學(xué)習(xí),
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