第3章 80x86寻址方式和指令系统
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第三章80486微处理器指令系统㈠教学目标介绍80486的寻址方式及指令系统。
㈡学习要求通过本章的学习,要求熟悉各种寻址方式的使用场合以及常用指令的使用方法。
㈢讲授内容指令指令是规定计算机进行某种操作的命令二进制代码形式的指令中应包含三方面的信息:执行什么操作操作数的位置结果存放的位置指令的一般格式[标号:]操作助记符[操作数],[操作数];[注释]3.180486微处理器的寻址方式寻找操作数所在地址的方法即为寻址方式(Addressing Mode)。
80X86的寻址方式可分为两类:1.操作数的寻址方式2.转移地址的寻址方式一、操作数寻址方式由于操作数作为指令的操作对象,可以存储在存储器中(称为存储器操作数)、存储在寄存器中(称为寄存器操作数)或直接包含在指令中(称为立即数),因此,与之对应有多种寻址方式。
80X86可粗略地划分为3类10种寻址方式,其中,访问存储器操作数有8种寻址方式。
(1)一、立即寻址操作数作为立即数直接存在指令中。
例:MOV AX, 1234HMOV BL, 0A7HMOV ECX, 12345678H以第一条指令为例的立即数寻址方式的执立即寻址示意图行过程如图。
机器码在内存单元中是由上至下按从低到高的地址顺序排列,即存放数据的特征是低前高后。
汇编语言规定立即数的表示方式:P54(2)二、寄存器寻址操作数存放在CPU某个8位、16位或32位寄存器中。
例:MOV EAX, EDXADD CL, 2该寻址方式指令码短,且无需从存储器取操作数,故执行速度快。
注意:指令中的DS不能省略。
为什么?(4)(三.2)寄存器间接寻址操作数所在存储单元的EA由规定的寄存器给出。
MOV SI,1000HMOV AX,[SI]16位寻址时,EA可以由SI,DI,BP或BX提供。
(其中BX、BP为基址寄存器,SI、DI为变址寄存器)若以SI,DI,BX间接寻址,则默认操作数在DS段中。
若以BP间接寻址,则默认操作数在SS段中。
提供的基本寻址方式可以分为三类立即寻址寄存器寻址存储器寻址与存储器有关的寻址的有效地址由以下四种成分组成1位移量存放在指令中的一个81632位的数2基址存放在基址寄存器中的内容3变址存放在变址寄存器中的内容4比例因子386及后继机型增加的一个术语1无比例因子8086286386及后继机型共有位移量直接寻址基址或变址位移量基址或变址—基址变址寻址2带比例因子386及后继机型位移量变址比例因子比例变址寻址比例因子基址+比例因子说明这些寻址方式不仅可以用于源操作数的寻址也可以用于目的操作数的寻址唯一例外的是立即寻址只能用于源操作数例MOV [BX][DI]AX 则源操作数为寄存器寻址目的操作数为基址变址寻址存储器寻址时所确定的内存地址既可以是字节字也可以是双字地址那么上述指令的目的操作数的宽度是多少呢指令中操作数要具有明确的类型寄存器寻址类型确定存储器操作数寻址类型由变量的类型属性确定其它情况类型下操作数类型由指令中其它操作数的类型或指令缺省类型来确定确定的操作数为字类型指令指示对一定操作对象进行何种操作的命令指令系统计算机CPU的指令集合称为指令系统一指令集说明学习要求指令的基本功能二数据传送指令1通用数据传送指令2累加器专用传送指令3地址传送指令4标志寄存器传送指令5类型转换指令特点负责把数据地址或立即数传送到寄存器或存储单元中1通用数据传送指令1传送指令传送指令执行操作DSTSRC DST SRC 的类型要一致双字字节MOV AXMOV AH MOV AX MOV BXMOV MAST[BP][DI]MOV BL MOV BYTE PTR [BX]MOV DSMOV ES MOV AXMOV [BX]MOV DS例MOV EAX MOV ES 哪些指令为非法形式例MOV AXMOV AHMOV AXMOV BXMOV MAST[BP][DI]MOV BLMOV BYTE PTR [BX]MOV DSMOV ESMOV AXMOV [BX]MOV DS寄存器寄存器字寄存器寄存器字节存储器寄存器字存储器寄存器寄存器存储器字节立即数寄存器立即数存储器字节寄存器段寄存器存储器段寄存器段寄存器寄存器存储器存储器段寄存器段寄存器MOV ES立即数段寄存器MOV EAX存储器寄存器双字MOV CS AXMOV 5ALMOV EAX BX都是非法指令如为了使指令字不要过长规定双操作数指令的两个操作数中只能有一个使用存储器寻址方式因此不允许双存储器操作在有通用性MOV [BX]2带符号扩展传送指令有符号数的扩展MOVSX386及后继机型可用格式MOVSX DST, SRC执行操作本指令有两种格式REG1REG源操作数可以是或存储单元的内容目的操作数必须是功能传送时将源操作数符号扩展送入目的寄存器可以是位MOVSX3带零扩展传送指令无符号数的扩展MOVZX386及后继机型可用格式MOVZX DST, SRC执行操作本指令有两种格式REG1REG源操作数目的操作数MOVSX功能传送时将高位扩展为送入目的寄存器可以是位MOVSX例1MOVSX EAX 2MOVZX EAX 若执行前DATA =0FFE0H DATA 为字单元1EAX =0FFFFFFE0H 2EAX=0000FFE0H一般的双操作数指令源目的操作数的长度一致MOVZX MOVSX 指令的源操作数的长度一定要小于目的操作数的长度如MOVSX DXALMOVZX EBXAL 4堆栈操作指令堆栈PC 机的堆栈是在内存中开辟的一端固定一端活动的存储区采用的工作方式栈顶SP 或ESP 址由低注意 1.信息的存入和取出都是从栈顶开始中栈顶由指示当堆栈地址长度为位时堆栈操作使用SP 当堆栈地址长度为位时堆栈操作使用ESP为了将清楚堆栈操作指令我们分8086/8088803868086/8088 PUSH/POP进栈指令执行操作出栈指令执行操作例SP→SP→例SP→SP→ES)=2367H, (SP)=0100H,试画出堆栈的变化情况(SP)=100H12H12H例都是非法指令80386SP SP 2 ESP ESP 2 SP SP 4 ESP ESP 4 1616位位在实方式下803868086为编写80386及后继的程序可利用位通用寄存器可使用新增指令可采用新增的寻址方式但是段的最大长64KB 当存储单元的地址偏移超过64KB 时不会引起地址的反绕而导致段跨越异常在实方式下80386的兼容最大段为64称为位段在保护方式下段长可达4G 称为位段在实方式下运行的程序只能使用位段尽管在实方式下只能使用位段但可以使用位操作数也可以使用位形式表示的存储单元地址例MOV EAX关于实方式程序的几点说明为单位指令可以有四种格式不允许它使用立即数寻址方式指令允许三种格式能为字节类型5PUSHA/PU格式PUSHA286及后继PUSHAD386及后继执行操作PUSHA位通用寄存器依次入栈入栈次序为AX CX DX BX指令执行前的SP BP SI DISP SP-16PUSHAD位通用寄存器依次入栈入栈次序为EAX ECX EDX EBX指令执行前的ESP EBP ESI EDIESP ESP-326POPA/POP格式执行操作POPA位通用寄存器依次出栈出栈次序为DI SI BP SP BX DX CX AXSP SP+16POPAD位通用寄存器依次出栈出栈次序为EDI E SI EBP ESP EBX EDX ECX EAXESP ESP+32PUSHA POPA PUSHAD不影响标志位例例7交换交换指令执行操作OPR1OPR1OPR1例如XCHG EAX,EBX ; EAX 字AL 为要查找数据在表格2累加器专用传送指令EAX AX 传送信息IN OUT 输出程序设计中讲解换码指令格式执行操作累加器EAX AX AL例MOV BX, OFFSET TABLE ; (BX)=0040H长度不超过256)或EBX下标→(AL)3地址传送指令1LEA REG, SRC ;2LDS REG, SRC ;3LES REG, SRC ;4LFS REG, SRC ;5LGS REG, SRC ;6LSS REG, SRC ;把首地址偏移地址传送指令执行操作位有效地址位有效地址位有效地址截取低位有效地址零扩展后存入则MOV BX LEA BXBX =3412H BX=0100HBLOCK的区别假设0100H BLOCK =3412H 例值而不是该地址所在的存储单元的内容必须注意取地址到和寄存器指令执行操作或SREG ←位寄存器REG 不能是段R R LFS 段址偏移地址偏移地址段址例LDS SI, [10H]例LES DI, [BX]例TABLE DW 40H, 3000H , 2000HLSS ESP TABLE ;ESP=30000040H; (SS) =2000H4标志寄存器传送指令执行操作送标志寄存器指令执行操作(FLAGS标志进栈指令执行操作PUSHF: (SP)标志出栈指令执行操作LAHFSAHF例PUSHF TF=1TF15类型转换CBW AL的符号扩展到AH形成中的字CWD/CWDECWD AX的符号扩展到DX形成DX AX双字CWDE AX的符号扩展到EAX形成EAX双字CDQ EAX的符号扩展到EDX形成EDX EAXBSWAP 486及后继机型可用格式BSWAP R32 R32位寄存器操作将位寄存器的字节次序变反即14字节互换23字节互换指令合法的指令格式堆栈操作指令的指令与指令的区别掌握XCHG XLAT MOVSX MOVZX类型转换其余堆栈操作指令标志操作指令MOVSX作业。