位操作指令
1、位扫描指令(Bit Scan Instruction)
指令的格式:BSF/BSR Reg, Reg/Mem ;80386
受影响的标志位:ZF
位扫描指令是在第二个操作数中找第一个“1”的位置。如果找到,则该“1”的位置保存在第一操作数中,并置标志位ZF为1,否则,置标志位ZF为0。
根据位扫描的方向不同,指令分二种:正向扫描指令和逆向扫描指令。
、正向扫描指令BSF(Bit Scan Forward)从右向左扫描,即:从低位向高位扫描;
、逆向扫描指令BSR(Bit Scan Reverse)从左向右扫描,即:从高位向低位扫描。
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例如:
MOV AX, 1234H
BSF CX, AX ;指令执行后,(CX)=2
BSR CX, AX ;指令执行后,(CX)=12
2、位检测指令(Bit Test Instruction)
指令的格式:BT/BTC/BTR/BTS Reg/Mem, Reg/Imm ;80386
受影响的标志位:CF
位检测指令是把第一个操作数中某一位的值传送给标志位CF,具体的哪一位由指令的第二操作数来确定。 根据指令中对具体位的处理不同,又分一下几种指令: BT:把指定的位传送给CF; BTC:把指定的位传送给CF后,还使该位变反; BTR:把指定的位传送给CF后,还使该位变为0; BTS:把指定的位传送给CF后,还使该位变为1; |
图5.11 位检测指令的功能示意图 |
例如:假设(AX)=1234H,分别执行下面指令。
BT AX, 2 ;指令执行后,CF=1,(AX)=1234h
BTC AX, 6 ;指令执行后,CF=0,(AX)=1274h
BTR AX, 10 ;指令执行后,CF=0,(AX)=1234h
BTS AX, 14 ;指令执行后,CF=0,(AX)=5234h
3、检测位指令TEST(Test Bits Instruction)
检测位指令是把二个操作数进行逻辑“与”操作,并根据运算结果设置相应的标志位,但并不保存该运算结果,所以,不会改变指令中的操作数。在该指令后,通常用JE、JNE、JZ和JNZ等条件转移指令。
指令的格式:TEST Reg/Mem, Reg/Mem/Imm
受影响的标志位:CF(0)、OF(0)、PF、SF和ZF(AF无定义)
例如:
TEST AX, 1 ;测试AX的第0位
TEST CL, 10101B ;测试CL的第0、2、4位
下面是学习和掌握乘法类指令的控件,可模拟执行BSF、BSR、BT、BTC、BTR、BTS和TEST等指令。
5.2.7 比较运算指令
在程序中,我们要时常根据某个变量或表达式的取值去执行不同指令,从而使程序表现出有不同的功能。为了配合这样的操作,在CPU的指令系统中提供了各种不同的比较指令。通过这些比较指令的执行来改变有关标志位,为进行条件转移提供依据。
1、比较指令CMP(Compare Instruction)
指令的格式:CMP Reg/Mem, Reg/Mem/Imm
受影响的标志位:AF、CF、OF、PF、SF和ZF
指令的功能:用第二个操作数去减第一个操作数,并根据所得的差设置有关标志位,为随后的条件转移指令提供条件。但并不保存该差,所以,不会改变指令中的操作数。
2、比较交换指令(Compare And Exchange Instruction)
在数据传送类指令中,我们介绍了交换指令XCHG,它不管二个操作数的值是什么,都无条件地进行交换。而比较交换指令,是先进行比较,再根据比较的结果决定是否进行操作数的交换操作。
比较交换指令的功能:当二个操作数相等时,置标志位ZF为1;否则,把第一操作数的值赋给第二操作数,并置标志位ZF为0。
、8位/16位/32位比较交换指令
指令的格式:CMPXCHG Reg/Mem, AL/AX/EAX ;80486
受影响的标志位:AF、CF、OF、PF、SF和ZF
MASM 6.11中指令的描述与此不同,它没有限定第二操作数的要求。
、64位比较交换指令
该指令只有一个操作数,第二个操作数EDX:EAX是隐含的。
指令的格式:CMPXCHG8B Reg/Mem ;Pentium
受影响的标志位:ZF
例如:假设(AX)=1234H,(BX)=1234H,(CX)=4321H。
CMPXCHG BX, AX ;指令执行后,ZF=1
CMPXCHG CX, AX ;指令执行后,ZF=0,(AX)=4321H,CX的值不变
3、字符串比较指令(Compare String Instruction)
参见后面第5.2.11节——字符串操作类指令——的叙述。
5.2.8 循环指令
循环结构是程序的三大结构之一。为了方便构成循环结构,汇编语言提供了多种循环指令,这些循环指令的循环次数都是保存在计数器CX或ECX中。除了CX或ECX可以决定循环是否结束外,有的循环指令还可由标志位ZF来决定是否结束循环。
在高级语言中,循环计数器可以递增,也可递减,但汇编语言中,CX或ECX只能递减,所以,循环计数器只能从大到小。在程序中,必须先把循环次数赋给循环计数器。
汇编语言的循环指令都是放在循环体的下面,在循环时,首先执行一次循环体,然后把循环计数器CX或ECX减1。当循环终止条件达到满足时,该循环指令下面的指令将是下一条被执行的指令,否则,程序将向上转到循环体的第一条指令。
在循环未终止,而向上转移时,规定:该转移只能是一个短转移,即偏移量不能超过128,也就是说循环体中所有指令码的字节数之和不能超过128。如果循环体过大,可以用后面介绍的“转移指令”来构造循环结构。
循环指令本身的执行不影响任何标志位。
1、循环指令(Loop Until Complete)
循环指令LOOP的一般格式: LOOP 标号 LOOPW 标号 ;CX作为循环计数器,80386 LOOPD 标号 ;ECX作为循环计数器,80386 循环指令的功能描述: |
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(CX)=(CX)-1或(ECX)=(ECX)-1; |
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如果(CX)≠0或(ECX)≠0,转向“标号”所指向的指令,否则,终止循环,执行该指令下面的指令。 |
例5.13 编写一段程序,求1 2 … 1000之和,并把结果存入AX中。
解: |
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方法1:因为计数器CX只能递减,所以,可把求和式子改变为:1000 999 … 2 1。 |
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… |
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XOR |
AX, AX |
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MOV |
CX, 1000D |
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again: |
ADD |
AX, CX |
;计算过程:1000 999 … 2 1 |
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LOOP |
again |
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… |
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方法2:不用循环计数器进行累加,求和式子仍为:1 2 … 999 1000。 |
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… |
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XOR |
AX, AX |
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MOV |
CX, 1000D |
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MOV |
BX, 1 |
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again: |
ADD |
AX, BX |
;计算过程:1 2 … 999 1000 |
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INC |
BX |
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LOOP |
again |
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… |
从程序段的效果来看:方法1要比方法2好。
2、相等或为零循环指令(Loop While Equal or Loop While Zero)
相等或为零循环指令的一般格式:
3、不等或不为零循环指令(Loop While Not Equal or Loop While Not Zero)
不等或不为零循环指令的一般格式:
4、循环计数器为零转指令(Jump if CX/ECX is Zero)
在前面的各类循环 指令中,不管循环计数器的初值为何,循环体至少会被执行一次。当循环计数器的初值为0时,通常的理解应是循环体被循环0次,即循环体一次也不被执行。其实 不然,循环体不是不被执行,而是会被执行65536次(用CX计数)或4294967296次(几乎是死循环,用ECX计数)。
为了解决指令的执行和常规思维之间差异,指令系统又提供了一条与循环计数器有关的指令——循环计数器为零转指令。该指令一般用于循环的开始处,其指令格式如下:
JCXZ 标号 ;当CX=0时,则程序转移标号处执行
JECXZ 标号 ;当ECX=0时,则程序转移标号处执行,80386
例5.14 编写一段程序,求1 2 … k(K≥0)之和,并把结果存入AX中。
LOOPE/LOOPZ 标号 LOOPEW/LOOPZW 标号 ;CX作为循环计数器,80386 LOOPED/LOOPZD 标号 ;ECX作为循环计数器,80386 这是一组有条件循环指令,它们除了要受CX或ECX的影响外,还要受标志位ZF的影响。其具体规定如下: (1)、(CX)=(CX)-1或(ECX)=(ECX)-1; (不改变任何标志位) (2)、如果循环计数器≠0且ZF=1,则程序转到循环体的第一条指令,否则,程序将执行该循环指令下面的指令。 |
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LOOPNE/LOOPNZ 标号 LOOPNEW/LOOPNZW 标号 ;CX作为循环计数器,80386 LOOPNED/LOOPNZD 标号 ;ECX作为循环计数器,80386 这也是一组有条件循环指令,它们与相等或为零循环指令在循环结束条件上有点不同。其具体规定如下: (1)、(CX)=(CX)-1或(ECX)=(ECX)-1; (不改变任何标志位) (2)、如果循环计数器≠0且ZF=0,则程序转到循环体的第一条指令,否则,程序将执行该循环指令下面的指令。 |
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解: |
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… |
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K |
DB ? ;变量定义 |
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… |
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XOR |
AX, AX |
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MOV |
CX, K |
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JCXZ |
next |
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again: |
ADD |
AX, CX ;计算过程: K (K-1) … 2 1 |
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LOOP |
again |
||
next: |
… |
思考题:假设变量K的值为0,并且在循环体的前面没有写指令“JCXZ next”,这时求出的“和”AX的值是什么?