第3章 8086_Pentium指令系统(1)

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指令系统
指令系统：一台计算机全部指令的集合。
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指令执行时间
总时间=基本执行时间 + 计算有效地址的时间 + 读取内存的时间 字操作数在内存的存放格式也是影响一条指令执行时间的因素。
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对于16位数据，操作 数存放地址对指令执 行会产生影响。 8086数据总线的传输特性 ： (a)读写偶地址字 (b) 读写偶地址字节 (c) 读写奇地址字节 (d) 读写奇地址字 当16位操作数存放在偶数 地址时，存取时间=1个机 器周期，否则需要2个机器 周期
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指令的书写格式 MOV AL, [SI+1000H] 22700H 34H MOV AL,1000H[SI] 22701H 12H MOV AL,[SI]+1000H 三种格式是相同的。 ① 可使用的变址寄存器： SI，DI，BX，BP ② 使用 SI，DI，BX 这时默认的段寄存器为DS， PA=（DS）*10H+EA 例如 MOV AX,[SI+1200H] 假设（DS）=2000h，（SI） =1500h 假设地址为22700H的存储单元的内容：34H，12H。 PA=2000h*10h+1500h+1200h=22700h,从22700H存储单元取 16位数据送到AX寄存器。 指令执行完毕， （AX）=1234H
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地址操作数
这类操作数是与程序转移地址有关的操作数， 这类操作数是与程序转移地址有关的操作数，即指令中要 操作的对象不是数据，而是要转移的目的地址。 操作的对象不是数据，而是要转移的目的地址。 地址操作数也可分为立即数操作数、 地址操作数也可分为立即数操作数、寄存器操作数和存储 器操作数，即要转移的目的地址包含在指令中， 器操作数，即要转移的目的地址包含在指令中，或存放在寄存 器中，或存放在存储器单元之中。 器中，或存放在存储器单元之中。
(2) 寄存器间接寻址
存储器的地址存放在寄存器中。 注意与前面的存储器寻址的区别！ 例：MOV AX,[BX] ; BX的内容是操作数的有效地址。 注： ① 可以使用的寄存器：BX, BP, SI, DI ② 若是用BX,SI,DI，段寄存器默认DS,默认的是数据段， 若是用BP，段寄存器默认SS，则默认的是寻址堆栈段 ③ 可以用段超越前缀强制使用某个制定的段。 例如 MOV AX , [BP] ；使用堆栈段，物理地址 ; PA=(SS)*10H+(BP) 注：PA表示物理地址，EA表示有效地址（段内偏移地量）
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数据操作数 这类操作数是与数据有关的操作数， 这类操作数是与数据有关的操作数，即指令中要操作的对 象是数据。数据操作数又可分为立即数操作数、寄存器操作数、 象是数据。数据操作数又可分为立即数操作数、寄存器操作数、 I/O操作数 存储器操作数。 操作数、 I/O操作数、存储器操作数。
立即数操作数： 立即数操作数：要操作的数据包含在指令中 寄存器操作数：要操作的数据存放在指定的寄存器中。 寄存器操作数：要操作的数据存放在指定的寄存器中。 存储器操作数：要操作的数据存放在指定的存储器中。 存储器操作数：要操作的数据存放在指定的存储器中。 I/O操作数：要操作的数据来自或送到I/O端口。 I/O操作数：要操作的数据来自或送到I/O端口。 操作数 I/O端口
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3.1 8086的寻址方式和指令系统 汇编语言指令要解决的两个问题： 要指出进行什么操作——操作符； 要指出操作数和操作结果放在何处——寻址方式。
寻址方式
包括两大类： （1）操作数的存放地址； （2）下一条要执行的指令的地址。 下面讨论的是操作数的寻址。 按照操作数的来源：指令中、寄存器中、存储器中、I/O端口， 又分为： 立即数寻址 寄存器寻址 输入/输出端口寻址 存储器寻址——存储器寻址有有若干种不同的方法。
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根据操作数的个数，指令格式可分为以下几种： 根据操作数的个数，指令格式可分为以下几种： ① 零操作数指令 指令格式中没有操作数或操作数是隐含约定的。 指令格式中没有操作数或操作数是隐含约定的。 ② 一操作数指令 指令格式中有一个操作数，或还有一个隐含的操作数（ 指令格式中有一个操作数，或还有一个隐含的操作数（实际 上是双操作数）。 上是双操作数）。 ③ 二操作数指令 指令中有两个操作数，其中一个为目的操作数， 指令中有两个操作数，其中一个为目的操作数，另一个为源 操作数。 操作数。 对于运算类指令， 个源操作数，一个目的操作数， 对于运算类指令，2个源操作数，一个目的操作数，往往目 的操作数和一个源操作数都是累加器。 的操作数和一个源操作数都是累加器。
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（3） 寄存器相对寻址 ）
有效地址是指令指定的寄存器的类容与一个偏移量之和。 有效地址是指令指定的寄存器的类容与一个偏移量之和。 EA=寄存器内容 指令给出的位移量D EA=寄存器内容 + 指令给出的位移量D D可以是8位，也可以是16位的立即数。 可以是 也可以是16位的立即数。 位的立即数 可以认为它是直接寻址和寄存器简介寻址的结合。 可以认为它是直接寻址和寄存器简介寻址的结合。 例如 MOV [BX BX] AX, 0100H [BX] ；EA=(BX)+0100H EA=(BX)+0100H BX ；PA=(DS)*16+EA 上述指令也可以写成： 上述指令也可以写成： AX,[BX+100H BX+100H) MOV AX,[BX+100H) 有时又叫变址寻址。 有时又叫变址寻址。
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（1）直接寻址 ）
指令中直接给出存储器的地址。 例： MOV AX, [1234H] ;地址用方括号括起来 MOV 92345H],BL 如果（DS）=1000H，则从 11234H取数送AX 默认段：DS。 可以强制使用其他段——使用段超越前缀 例： MOV AX, ES:[1000H]
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1. 端口只能与AX，AL 寄存器传送 2. 直接寻址空间 0~255
注意：端口编号不大于0FFH 1. 端口只能与AX，AL寄存 器传送 2. 地址寄存器只能使用DX， 寻址空间0~65535
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4. 存储器寻址
操作数存放在存储器中,根据获取存储器地址的不同，又分为多 种寻址方式。 注意存储器是分段管理的。
操作码
寻址方式与 寄存器号
位移量／ 立即数
位移量／ 立即数
立即数
立即数
第1字节
第2字节
第3字节
第4字节
第5字节
第6字节
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8086／ 8088指令编码由 指令编码由1 个字节组成， 8086 ／ 8088 指令编码由 1 ～ 6 个字节组成 ， 它包括操作码 第一字节） 寻址方式（第二字节）和操作数（ （ 第一字节 ） 、 寻址方式 （ 第二字节 ） 和操作数 （ 第三到第六 字节）三部分组成。 字节）三部分组成。
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③ 使用BP时 这时默认的段寄存器为SS， PA=（SS）*10H+EA 例如 MOV 2100H[BP],AX 假设（SS）=3000H，（BP）=2000H PA=3000H*10H+2100H+2000H=34100H 执行该指令，是将AX的内容送到34100H存 储单元保存。 允许段超越——利用段超越前缀制定段寄存器
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由此可见，操作数可分为源操作数和目的操作数。 由此可见，操作数可分为源操作数和目的操作数。 源操作数：需要处理的数据，它是要读取的操作数。 源操作数：需要处理的数据，它是要读取的操作数。 目的操作数：它是对源操作数处理的结果，写入（ 目的操作数：它是对源操作数处理的结果，写入（存放操作结 的操作数。 果）的操作数。 在许多情况下，有一个特殊的寄存器，它既是源操作数， 在许多情况下，有一个特殊的寄存器，它既是源操作数，有保 存结果（目的操作数）——累加器AX。 累加器AX 存结果（目的操作数）——累加器AX。 操作数又可分为两大类：数据操作数和地址操作数。 操作数又可分为两大类：数据操作数和地址操作数。
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(1) 操作码：表示指令操作类型； 操作码：表示指令操作类型； 例如做加法，从内存中读取数据， 例如做加法，从内存中读取数据，或将数据输出到 输出端口等。 输出端口等。
(2) 操作数：给出指令所需操作数或操作数的地址； 操作数：给出指令所需操作数或操作数的地址； 操作数可以有一个，也可以有两个，一个源操作数，一 操作数可以有一个，也可以有两个，一个源操作数， 个目的操作数。 个目的操作数。
opcode opcode Mod字节 Mod字节 opcode Mod字节 Data/disp Mod字节
Data 立即数 disp 位移量
opcode Mod字节 Data/disp(低) Data/disp(高) Mod字节 Data/disp(低 Data/disp(高 opcode Mod字节 disp(低) disp(高) Mod字节 disp(低 disp(高
第3章 16位和32位微处理器的指令系统
本章基本要求
（1）8086的指令 指令与指令系统 汇编语言的寻址方式 8086的指令及其用法 数据传送 算术运算指令22 逻辑运算指令与移位指令 串操作指令 程序控制指令 （2）Pentium指令 与8086指令的兼容性，区别 新扩展的指令简介
指令
指挥计算机执行某种操作的命令。 它包含的内容： （1）做什么？ （2）到哪去取所需要的数据，结果存放到哪里。 指令在计算机内部用二进制代码表示。 有二进制表示的指令——机器指令。 机器指令是计算机唯一能直接执行的指令。
Data
opcode Mod字节 disp(低) disp(高) Data(低) Data(高) Mod字节 disp(低 disp(高 Data(低 Data(高
操作码部分 寻址方式部分
操作数部分
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3.1.2 3.1.2
8086的寻址方式 8086的寻址方式
1. 立即数寻址 操作数直接包含在指令中。 操作数直接包含在指令中。 立即数有8位和 位和16位 立即数有 位和 位。 例： MOV AL ， 80H ；源操作数为立即寻址方式 指令执行后， ；指令执行后，AL=05H， ， 例： MOV AX ，3064H ；源操作数为立即寻址 指令执行后， ；指令执行后，X=3064H。 。 立即数寻址，主要是对寄存器赋值，操作数是常数。 立即数寻址，主要是对寄存器赋值，操作数是常数。
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3.1.1 指令格式
指令及其格式 指令是指挥计算机执行某种操作的命令。 指令是指挥计算机执行某种操作的命令。 是指挥计算机执行某种操作的命令 指令系统就是计算机全部指令的集合。 指令系统就是计算机全部指令的集合。 就是计算机全部指令的集合 指令在计算机内部是一组二进制编码。通常， 指令在计算机内部是一组二进制编码。通常，它 需要告诉计算机要执行什么操作，如果需要数据， 需要告诉计算机要执行什么操作，如果需要数据，要 给出数据或数据的存放地址。 给出数据或数据的存放地址。 指令的基本格是： 指令的基本格是： 操作码 或叫地址码 操作数
2. 寄存wenku.baidu.com寻址
操作数存放在CPU内部寄存器——寄存器寻址方式。 比如： INC CX ；将CX的内容加1 ROL AH，1 ；将AH中的内容循环左移一位
AX，3064H MOV AX，3064H
；目的操作数是寄存器寻址
3. 输入输出端口寻址
与外设之间的数据传送。 （1）I/O端口直接寻址 指令中直接给出I/O端口地址。 例： IN AL, 82H ; ; OUT 80H, AX （2） I/O端口间接寻址 端口地址在寄存器DX中。 例： IN AL,DX OUT DX, AX
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指令在计算机中使用二进制编码来表示的。 指令在计算机中使用二进制编码来表示的。
一条指令中的信息按其含义分成若干个信息段，每一信 一条指令中的信息按其含义分成若干个信息段， 息段占一个字节或多个字节， 且按一定的顺序排列， 息段占一个字节或多个字节 ， 且按一定的顺序排列 ， 这便于 CPU解释执行。 CPU解释执行。 解释执行 8086／8088CPU的指令系统，它采用1 CPU的指令系统 如 8086 ／ 8088CPU 的指令系统 ， 它采用 1 ～ 6 个指令字节 的变字长指令格式： 的变字长指令格式：