07X86指令系统(1)_342207593
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CPU指令集详细介绍所谓指令集,就是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的*,而每一种新型的CPU在设计时就规定了一系列与其他硬件电路相配合的指令系统。
而指令集的先进与否,也关系到CPU的*能发挥,它也是CPU*能体现的一个重要标志。
SSE指令集由于MMX指令并没有带来3D游戏*能的显著提升,1999年Intel 公司在PentiumIIICPU产品中推出了数据流单指令序列扩展指令(SSE)。
SSE兼容MMX指令,它可以通过SIMD(单指令多数据技术)和单时钟周期并行处理多个浮点来有效地提高浮点运算速度。
SSE2指令集在Pentium4CPU中,Intel公司开发了新指令集SSE2。
这一次新开发的SSE2指令一共144条,包括浮点SIMD指令、整形SIMD指令、SIMD浮点和整形数据之间转换、数据在MMX寄存器中转换等几大部分。
SSE3指令集相对于SSE2,SSE3又新增加了13条新指令,此前它们被统称为pni(prescottnewinstructions)。
13条指令中,一条用于视频解码,两条用于线程同步,其余用于复杂的数学运算、浮点到整数转换和SIMD浮点运算。
SSE4指令集SSE4又增加了50条新的增加*能的指令,这些指令有助于编译、媒体、字符/文本处理和程序指向加速。
3DNow!扩展指令集3DNow!指令集是AMD公司1998年开发的多媒体扩展指令集,共有21条指令。
针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点,重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。
X86指令集要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。
X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加的X87芯片系列数学协处理器则另外使用X87指令,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。
x86汇编指令集大全(带注释)X86和X87汇编指令大全(有注释)---------- 一、数据传输指令---------------------------------------------------- 它们在存贮器和寄存器、寄存器和输入输出端口之间传送数据. 1. 通用数据传送指令. MOV 传送字或字节. MOVSX 先符号扩展,再传送. MOVZX 先零扩展,再传送. PUSH 把字压入堆栈. POP 把字弹出堆栈. PUSHA 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次压入堆栈. POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次弹出堆栈. PUSHAD 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次压入堆栈. POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次弹出堆栈. BSWAP 交换32位寄存器里字节的顺序XCHG 交换字或字节.(至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数) CMPXCHG 比较并交换操作数.(第二个操作数必须为累加器AL/AX/EAX) XADD 先交换再累加.(结果在第一个操作数里) XLAT 字节查表转换.----BX指向一张256字节的表的起点,AL 为表的索引值(0-255,即0-FFH);返回AL为查表结果.([BX+AL]->AL) 2. 输入输出端口传送指令. IN I/O端口输入. ( 语法: IN 累加器, {端口号│DX} ) OUT I/O端口输出. ( 语法: OUT {端口号│DX},累加器 )输入输出端口由立即方式指定时, 其范围是 0-255; 由寄存器 DX 指定时,其范围是0-65535. 3. 目的地址传送指令. LEA 装入有效地址.例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX. LDS 传送目标指针,把指针内容装入DS.例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI. LES 传送目标指针,把指针内容装入ES.例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI. LFS 传送目标指针,把指针内容装入FS.例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI. LGS 传送目标指针,把指针内容装入GS.例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI. LSS 传送目标指针,把指针内容装入SS.例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI. 4. 标志传送指令. LAHF 标志寄存器传送,把标志装入AH. SAHF 标志寄存器传送,把AH 内容装入标志寄存器. PUSHF 标志入栈. POPF 标志出栈. PUSHD 32位标志入栈. POPD 32位标志出栈. ---------- 二、算术运算指令 ---------------------------------------------------- ADD 加法. ADC 带进位加法. INC 加 1. AAA 加法的ASCII码调整. DAA 加法的十进制调整. SUB 减法. SBB 带借位减法. DEC 减 1. NEG 求反(以 0 减之). CMP 比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果). AAS 减法的ASCII码调整. DAS 减法的十进制调整. MUL 无符号乘法.结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算), IMUL 整数乘法.结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算), AAM 乘法的ASCII码调整. DIV 无符号除法.结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或商回送AX,余数回送DX, (字运算). IDIV 整数除法.结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或商回送AX,余数回送DX, (字运算). AAD 除法的ASCII码调整. CBW 字节转换为字. (把AL中字节的符号扩展到AH中去) CWD 字转换为双字. (把AX中的字的符号扩展到DX中去) CWDE 字转换为双字. (把AX中的字符号扩展到EAX中去) CDQ 双字扩展. (把EAX中的字的符号扩展到EDX中去) ---------- 三、逻辑运算指令 ---------------------------------------------------- AND 与运算. OR 或运算. XOR 异或运算. NOT 取反. TEST 测试.(两操作数作与运算,仅修改标志位,不回送结果). SHL 逻辑左移. SAL 算术左移.(=SHL) SHR 逻辑右移. SAR 算术右移.(=SHR) ROL 循环左移. ROR 循环右移. RCL 通过进位的循环左移. RCR 通过进位的循环右移. 以上八种移位指令,其移位次数可达255次. 移位一次时, 可直接用操作码. 如SHL AX,1. 移位>1次时, 则由寄存器CL给出移位次数. 如MOV CL,04 SHL AX,CL ---------- 四、串指令---------------------------------------------------------- DS:SI 源串段寄存器 :源串变址. ES:DI 目标串段寄存器:目标串变址. CX 重复次数计数器. AL/AX 扫描值. D标志 0表示重复操作中SI和DI应自动增量; 1表示应自动减量. Z标志用来控制扫描或比较操作的结束. MOVS 串传送.( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. ) CMPS 串比较.( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. ) SCAS 串扫描.把AL或AX的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位. LODS 装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入AL或AX中.( LODSB 传送字符. LODSW 传送字. LODSD 传送双字. ) STOS 保存串.是LODS的逆过程. REP 当CX/ECX<>0时重复. REPE/REPZ 当ZF=1或比较结果相等,且CX/ECX<>0时重复. REPNE/REPNZ 当ZF=0或比较结果不相等,且CX/ECX<>0时重复. REPC 当CF=1且CX/ECX<>0时重复. REPNC 当CF=0且CX/ECX<>0时重复. ---------- 五、程序转移指令---------------------------------------------------- 1. 无条件转移指令 (长转移) JMP 无条件转移指令 CALL 过程调用 RET/RETF 过程返回.2. 条件转移指令(短转移,-128到+127的距离内)( 当且仅当(SF XOR OF)=1时,OP1<OP2 ) JA/JNBE 不小于或不等于时转移. JAE/JNB 大于或等于转移. JB/JNAE 小于转移. JBE/JNA 小于或等于转移. 以上四条,测试无符号整数运算的结果(标志C和Z). JG/JNLE 大于转移. JGE/JNL 大于或等于转移. JL/JNGE 小于转移. JLE/JNG 小于或等于转移. 以上四条,测试带符号整数运算的结果(标志S,O和Z). JE/JZ 等于转移. JNE/JNZ 不等于时转移. JC 有进位时转移. JNC 无进位时转移. JNO 不溢出时转移. JNP/JPO 奇偶性为奇数时转移. JNS 符号位为 "0" 时转移. JO 溢出转移. JP/JPE 奇偶性为偶数时转移. JS 符号位为 "1" 时转移.3. 循环控制指令(短转移) LOOP CX不为零时循环. LOOPE/LOOPZ CX 不为零且标志Z=1时循环. LOOPNE/LOOPNZ CX不为零且标志Z=0时循环. JCXZ CX为零时转移. JECXZ ECX为零时转移.4. 中断指令 INT 中断指令 INTO 溢出中断 IRET 中断返回5. 处理器控制指令 HLT 处理器暂停, 直到出现中断或复位信号才继续. WAIT 当芯片引线TEST为高电平时使CPU进入等待状态. ESC 转换到外处理器. LOCK 封锁总线. NOP 空操作. STC 置进位标志位. CLC 清进位标志位. CMC 进位标志取反. STD 置方向标志位. CLD 清方向标志位. STI 置中断允许位. CLI 清中断允许位. ---------- 六、伪指令 ---------------------------------------------------------- DW 定义字(2字节). PROC 定义过程. ENDP 过程结束. SEGMENT 定义段. ASSUME 建立段寄存器寻址. ENDS 段结束. END 程序结束. ---------- 七、处理机控制指令:标志处理指令 ------------------------------------ CLC 进位位置0指令 CMC 进位位求反指令 STC 进位位置为1指令 CLD 方向标志置1指令 STD 方向标志位置1指令 CLI 中断标志置0指令 STI 中断标志置1指令 NOP 无操作 HLT 停机 WAIT 等待 ESC 换码 LOCK 封锁 ========== 浮点运算指令集========================================= ============= ---------- 一、控制指令(带9B的控制指令前缀F变为FN时浮点不检查,机器码去掉9B)---- FINIT 初始化浮点部件机器码 9B DB E3 FCLEX 清除异常机器码 9B DB E2 FDISI 浮点检查禁止中断机器码 9B DB E1 FENI 浮点检查禁止中断二机器码 9B DB E0 WAIT 同步CPU和FPU 机器码 9B FWAIT 同步CPU和FPU 机器码 D9 D0 FNOP 无操作机器码 DA E9 FXCH 交换ST(0)和ST(1) 机器码 D9 C9 FXCH ST(i) 交换ST(0)和ST(i) 机器码 D9 C1iii FSTSW ax 状态字到ax 机器码 9B DF E0 FSTSW word ptr mem 状态字到mem 机器码 9B DD mm111mmm FLDCW word ptr mem mem到状态字机器码 D9 mm101mmm FSTCW word ptr mem 控制字到mem 机器码 9B D9 mm111mmm FLDENV word ptr mem mem到全环境机器码 D9 mm100mmm FSTENV word ptr mem 全环境到mem 机器码 9B D9 mm110mmm FRSTOR word ptr mem mem到FPU状态机器码 DD mm100mmm FSAVE word ptr mem FPU状态到mem 机器码 9B DD mm110mmm FFREE ST(i) 标志ST(i)未使用机器码 DD C0iii FDECSTP 减少栈指针1->0 2->1 机器码 D9 F6 FINCSTP 增加栈指针0->1 1->2 机器码 D9 F7 FSETPM 浮点设置保护机器码 DB E4 ---------- 二、数据传送指令 ---------------------------------------------------- FLDZ 将0.0装入ST(0) 机器码 D9 EE FLD1 将1.0装入ST(0) 机器码 D9 E8 FLDPI 将π装入ST(0) 机器码 D9 EB FLDL2T 将ln10/ln2装入ST(0) 机器码 D9 E9 FLDL2E 将1/ln2装入ST(0) 机器码 D9 EA FLDLG2 将ln2/ln10装入ST(0) 机器码 D9 EC FLDLN2 将ln2装入ST(0) 机器码 D9 ED FLD real4 ptr mem 装入mem的单精度浮点数机器码 D9 mm000mmm FLD real8 ptr mem 装入mem的双精度浮点数机器码 DD mm000mmm FLD real10 ptr mem 装入mem的十字节浮点数机器码 DB mm101mmm FILD word ptr mem 装入mem的二字节整数机器码 DF mm000mmm FILD dword ptrmem 装入mem的四字节整数机器码 DB mm000mmm FILD qword ptr mem 装入mem的八字节整数机器码DF mm101mmm FBLD tbyte ptr mem 装入mem的十字节BCD数机器码 DF mm100mmm FST real4 ptr mem 保存单精度浮点数到mem 机器码D9 mm010mmm FST real8 ptr mem 保存双精度浮点数到mem 机器码DD mm010mmm FIST word ptr mem 保存二字节整数到mem 机器码 DF mm010mmm FIST dword ptr mem 保存四字节整数到mem 机器码 DB mm010mmm FSTP real4 ptr mem 保存单精度浮点数到mem并出栈机器码 D9 mm011mmm FSTP real8 ptr mem 保存双精度浮点数到mem并出栈机器码 DD mm011mmm FSTP real10 ptr mem 保存十字节浮点数到mem并出栈机器码DB mm111mmm FISTP word ptr mem 保存二字节整数到mem并出栈机器码DF mm011mmm FISTP dword ptr mem 保存四字节整数到mem并出栈机器码 DB mm011mmm FISTP qword ptr mem 保存八字节整数到mem并出栈机器码 DF mm111mmm FBSTP tbyte ptr mem 保存十字节BCD数到mem并出栈机器码 DF mm110mmm FCMOVB ST(0),ST(i) <时传送机器码 DA C0iii FCMOVBE ST(0),ST(i) <=时传送机器码DA D0iii FCMOVE ST(0),ST(i) =时传送机器码DA C1iii FCMOVNB ST(0),ST(i) >=时传送机器码DB C0iii FCMOVNBE ST(0),ST(i) >时传送机器码 DB D0iii FCMOVNE ST(0),ST(i) !=时传送机器码 DB C1iii FCMOVNU ST(0),ST(i) 有序时传送机器码 DB D1iii FCMOVU ST(0),ST(i) 无序时传送机器码 DA D1iii ---------- 三、比较指令 -------------------------------------------------------- FCOM ST(0)-ST(1) 机器码 D8 D1 FCOMI ST(0),ST(i) ST(0)-ST(1) 机器码 DB F0iii FCOMIP ST(0),ST(i) ST(0)-ST(1)并出栈机器码 DF F0iii FCOM real4 ptr mem ST(0)-实数mem 机器码D8 mm010mmm FCOM real8 ptr mem ST(0)-实数mem 机器码 DC mm010mmm FICOM word ptr mem ST(0)-整数mem 机器码 DE mm010mmm FICOM dword ptr mem ST(0)-整数mem 机器码 DA mm010mmm FICOMP word ptr mem ST(0)-整数mem并出栈机器码DE mm011mmmFICOMP dword ptr mem ST(0)-整数mem并出栈机器码DA mm011mmm FTST ST(0)-0 机器码 D9 E4 FUCOM ST(i) ST(0)-ST(i) 机器码DD E0iii FUCOMP ST(i) ST(0)-ST(i)并出栈机器码DD E1iii FUCOMPP ST(0)-ST(1)并二次出栈机器码 DA E9 FXAM ST(0)规格类型机器码 D9 E5 ---------- 四、运算指令 -------------------------------------------------------- FADD 把目的操作数(直接接在指令后的变量或堆栈缓存器) 与来源操作数(接在目的操作数后的变量或堆栈缓存器) 相加,并将结果存入目的操作数 FADDP ST(i),ST 这个指令是使目的操作数加上 ST 缓存器,并弹出 ST 缓存器,而目的操作数必须是堆栈缓存器的其中之一,最后不管目的操作数为何,经弹出一次后,目的操作数会变成上一个堆栈缓存器了 FIADD FIADD 是把 ST 加上来源操作数,然后再存入 ST 缓存器,来源操作数必须是字组整数或短整数形态的变数FSUB 减FSUBP FSUBR 减数与被减数互换FSUBRP FISUB FISUBR FMUL 乘FMULP FIMUL FDIV 除FDIVP FDIVR FDIVRP FIDIV FIDIVR FCHS 改变 ST 的正负值 FABS 把 ST 之值取出,取其绝对值后再存回去。
x86汇编指令详解x86汇编指令详解指令包括三部分:数据传送指令、运算指令、跳转指令。
Intel寄存器包括:通用寄存器AX,BX,CX,DX;通用寄存器由分为8位、16位、32位,其中AL、AH是AX高、低8位寄存器,BL、BH是BX的高、低8位寄存器,CL、CH是CX的高、底8位寄存器,DL、DH是DX的高、低8位寄存器;段寄存器DS,ES,SS,CS,FS,GS;堆栈指针SP,程序计数器IP。
一、传送指令在存贮器和寄存器和输入输出端口之间传送数据。
1. 通用数据传送指令(R代表寄存器,M代表存储器,I代表立即数)MOV 第一操作数,第二操作数;功能:把第二操作数传给第一操作数,第一操作数必须是寄存器或存储单元,第二操作数可以是寄存器、存储器,也可以是立即数。
如:MOV AX,CX; CX——〉AXMOV BX,WORD;WORD——〉BXMOV AX, 10H;10H——〉AX第一操作数可以换成存储器,如word。
各种传送指令源操作数是寄存器MOV CH, ALMOV BP, SPMOV ECX, EBXMOV DS, AXMOV [BX], CH源操作数是存储单元MOV AL, [100H]MOV BX, ES:[DI]MOV EDX, [BX]MOV BX, VARW其中:VARW是字类型内存变量(下同)。
源操作数是立即数MOV AL, 89HMOV BX, -100HMOV EDX, 12345678HMOV VARW, 200HMOV [BX], 2345HPUSH 操作数;把操作数压入堆栈,堆栈指针SP+1;POP 操作数;把堆栈指针SP指定内容弹出到操作数指定位置。
如:PUSH AX;把AX内容送入堆栈POP AX;把堆栈内容弹出堆栈PUSHF 标志进栈格式为:PUSHF执行的操作:(SP)<-(SP)-2((SP)+1,(SP))<-(PSW)POPF 标志出栈格式为: POPF执行的操作:(PWS)<-((SP)+1,(SP))(SP)<-(SP+2)2. 输入输出端口传送指令IN AL,port;在IBM-PC机里,外部设备最多可有65536个I/O端口,端口(即外设的端口地址)为0000~FFFFH。
x86指令集的使用方法一、引言x86指令集是计算机体系结构中非常重要的一部分,广泛应用于个人电脑、服务器、移动设备等众多领域。
掌握x86指令集的使用方法对于深入理解计算机硬件和编程语言具有重要的意义。
本文将介绍x86指令集的基本概念、使用方法以及常见问题。
二、x86指令集概述x86指令集是一种基于8位和16位指令的复杂指令集,由Intel 公司开发并逐渐演变成其他厂商支持的标准。
x86指令集包含数百个不同的指令,可以根据不同的应用需求进行组合使用。
常见的x86指令包括算术运算、逻辑运算、移位操作、跳转和调用等。
三、使用方法1.了解指令分类:首先需要了解x86指令集的分类,如数据传送、算术运算、逻辑运算、位操作等。
根据具体需求选择合适的指令。
2.查阅文档:在选择指令时,可以查阅相关文档或参考手册,了解每个指令的参数、作用和适用场景。
3.配置开发环境:根据需要选择合适的开发环境和工具,如编译器、调试器等。
确保开发环境支持x86指令集。
4.编写代码:根据需要编写代码,将指令插入到适当的位置。
在编写代码时,需要注意指令的执行顺序和数据类型。
5.调试与优化:在代码编译和运行过程中,需要不断调试和优化代码,确保指令的正确执行和性能优化。
四、常见问题及解决方案1.指令冲突:在使用x86指令集时,可能会出现指令冲突的情况,导致程序异常或崩溃。
解决方法是确保不同指令之间的执行顺序和参数设置正确。
2.内存访问错误:在使用x86指令集进行内存操作时,可能会出现访问越界或无效内存地址的情况,导致程序崩溃或数据损坏。
解决方法是确保访问的内存地址有效,并使用指针或内存管理函数进行正确的内存操作。
3.代码优化:x86指令集的性能受到CPU时钟频率、缓存大小等因素的影响,需要进行适当的优化以提高代码执行效率。
常用的优化方法包括选择合适的指令、优化循环和算法等。
五、总结掌握x86指令集的使用方法对于深入理解计算机硬件和编程语言具有重要意义。
x86架构指令集
x86架构指令集是一种计算机处理器的指令系统,最初由英特尔公司开发,现在已成为广泛使用的指令集架构之一。
x86架构指令集包括大量的指令,用于执行各种计算和数据处理任务。
这些指令可以在绝大多数PC和服务器处理器上运行,包括Intel、AMD、VIA等品牌的处理器。
x86架构指令集的指令分为多种类型,包括算术指令、逻辑指令、数据传输指令等。
这些指令可以进行加减乘除、位运算、移位操作、存储数据等操作。
除了基本指令外,x86还提供了一些特殊的指令,如浮点指令和协处理器指令,用于执行浮点数计算和高级运算。
随着计算机技术的不断发展,x86架构指令集也不断更新和升级。
近年来,Intel推出了一系列新一代的x86处理器架构,如Sandy Bridge、Ivy Bridge、Haswell等,这些处理器采用了更加先进的微架构设计和指令集扩展,提高了性能和能效。
总的来说,x86架构指令集是计算机领域中极为重要的指令集之一,它的广泛应用使得大多数人的计算机使用体验得以显著提升。
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X86系统寄存器说明以及汇编指令的操作x86寄存器说明ebp和esp是32位的SP,BPesp是堆栈指针ebp是基址指针ESP与SP的关系就象AX与AL,AH的关系.32位CPU所含有的寄存器有:4个数据寄存器(EAX、EBX、ECX和EDX)2个变址和指针寄存器(ESI和EDI) 2个指针寄存器(ESP和EBP)6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS)1个指令指针寄存器(EIP) 1个标志寄存器(EFlags)1、数据寄存器数据寄存器主要用来保存操作数和运算结果等信息,从而节省读取操作数所需占用总线和访问存储器的时间。
32位CPU有4个32位的通用寄存器EAX、EBX、ECX和EDX。
对低16位数据的存取,不会影响高16位的数据。
这些低16位寄存器分别命名为:AX、BX、CX和DX,它和先前的CPU中的寄存器相一致。
4个16位寄存器又可分割成8个独立的8位寄存器(AX:AH-AL、BX:BH-BL、CX:CH-CL、DX:DH-DL),每个寄存器都有自己的名称,可独立存取。
程序员可利用数据寄存器的这种“可分可合”的特性,灵活地处理字/字节的信息。
寄存器AX和AL通常称为累加器(Accumulator),用累加器进行的操作可能需要更少时间。
累加器可用于乘、除、输入/输出等操作,它们的使用频率很高;寄存器BX称为基地址寄存器(Base Register)。
它可作为存储器指针来使用;寄存器CX称为计数寄存器(Count Register)。
在循环和字符串操作时,要用它来控制循环次数;在位操作中,当移多位时,要用CL来指明移位的位数;寄存器DX称为数据寄存器(Data Register)。
在进行乘、除运算时,它可作为默认的操作数参与运算,也可用于存放I/O的端口地址。
在16位CPU中,AX、BX、CX和DX不能作为基址和变址寄存器来存放存储单元的地址,但在32位CPU中,其32位寄存器EAX、EBX、ECX和EDX不仅可传送数据、暂存数据保存算术逻辑运算结果,而且也可作为指针寄存器,所以,这些32位寄存器更具有通用性。