汇编语言之标志寄存器
1、標志寄存器
CPU內部的寄存器中，有一種特殊的寄存器（對于不同的處理機，個數和結構都可能不同）具有以下3種作
用：
1. 用來存儲相關指令的某些執行結果。
2. 用來為CPU執行相關指令提供行為依據。
3. 用來控制CPU的相關工作方式。
這種特殊的寄存器在8086CPU中，被稱為標志寄存器。8086CPU的寄存器，在前面已經學過13個了，現
在學習最后一個寄存器FR-標志寄存器。
FR與其它寄存器不一樣，其它寄存器是用來存放數據的，都是整個寄存器具有一個含義，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寄存器的結構如下圖所示：
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標志
7.1 CF標志
FR的第0位是CF，進位標志位。一般情況下，在進行無符號數運算的時候，它記錄了運算結果的最高有效位
向更高位的進位值，或從更高位的借位值。
對于位數為N的無符號數來說，其對應的二進制信息的最高位，即第N－1位，就是它的最高有效位，而假想
存在的第N位，就是相對于最高有效位的更高位，如下圖所示：
?
我們知道，當兩個數據相加的時候，有可能產生從最高有效位向更高位的進位，比如，兩個8位數據：98H＋
98H，將產生進位，這個進位值就用CF標志位來保存。
比如，下面的指令：
Mov al, 98H
Add al, al
執行后，計算結果為130H，al=30H，CF=1，CF記錄了從最高有效位向更高位的進位值。
兩數相加，如果產生了進位，則CF=1，如果沒有產生進位，則CF=0。
?
當兩個數據做減法的時候，有可能向更高位借位，比如，兩個8位數據：97H－98H，將產生借位，借位后相
當于計算197H－98H，而FR的CF標志位也可以用來記錄這個借位值。
比如，下面的指令：
Mov al, 97H
Sub al, 98H
執行后，計算結果為197H－98H=ffH，al=ffH，CF=1，CF記錄了向更高位的借位值。
兩數相減，如果產生借位，則CF=1，如果沒有產生借位，則CF=0。
3、adc指令
Adc是帶進位加法指令，它利用了CF位上記錄的進位值。
格式：adc 操作對象1，操作對象2
功能：操作對象1=操作對象1＋操作對象2＋CF
例1：mov ax, 1
????? Add ax, ax??? ;結果：ax=2，沒有產生進位值，CF=0。
????? Adc ax, 3???? ;結果：ax=ax＋3＋CF=2＋3＋0=5。
例2：mov al, 98H
????? Add al, al??? ;結果=130H，產生了進位值，CF=1，al=30H。
????? Adc al, 3??? ;結果：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？
我們來看一下兩個數據：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行：1.低位相加（98＋83）。2.高位相加再加上低位相加產生的進位值（1＋1
＋1）。看來CPU提供adc指令的目的，就是來進行加法的第二步運算的。用adc指令和add指令相配合就可以
對更大的數據進行加法運算。
例3：計算1EF000H＋201000H，結果放在ax（高16位）和bx（低16位）中。
因為兩個數據的位數都大于16位，用add指令無法進行計算，我們將計算分兩步進行，先將低16位
（F000H和1000H）相加，然后將高16位（1EH和20H）和進位值相加，代碼如下：
Mov ax, 1eH
Mov bx, f000H
Add bx, 1000H??? ;低16位相加，結果：f000H＋1000H=10000H 產生了進位值，CF=1，bx=0。
Adc ax, 20H??? ;高16位相加，結果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH。
最終結果：ax=3fH，bx=0，1EF000H＋201000H=3f0000H。
Adc指令執行后，也可能產生進位值，所以也會對CF位進行設置，由于有這樣的功能，我們就可以對任意大
的數據進行加法運算。
例4：計算1EF0001000H＋2010001EF0H，結果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16位）
中。
計算分3步進行：
1．???? 先將低16位（1000H和1EF0H）相加，完成后，CF記錄本次相加的進位值。
2．???? 再將次高16位（F000H和1000H）和CF（來自低16位的進位值）相加，完成后，CF記錄本次相加
的進位值。
3.最后最高16位（1EH和20H）和CF（來自次高16位的進位值）相加，完成后，CF記錄本次相加的進位
值。
代碼如下：
Mov ax, 1eH
Mov bx, f000H
Mov cx, 1000H
Add cx, 1ef0H??? ;低16位相加，結果：1000H＋1ef0H=2ef0H，沒有產生進位值，CF=0，cx=2ef0H。
Adc bx, 1000H??? ;次高16位相加，結果：f000H＋1000H＋0=10000H，產生進位值，CF=1，bx=0。
Adc ax, 20H??? ;最高16位相加，結果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH，沒有產生進位，CF=0。
最終結果：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 操作對象1，操作對象2
功能：操作對象1=操作對象1－操作對象2－CF。
Sbb指令執行后，將對CF進行設置，利用sbb指令和sub指令配合使用可以對任意大的數據進行減法運算。
例1：計算3E1000H－202000H，結果放在ax（高16位），bx（低16位）。
計算分兩步進行，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，結果：1000H－2000H=11000H－2000H=f000H，產生了借位值，
??????????????????? CF=1，bx=f000H。
Sbb ax, 20H??? ;高16位相減，結果：ax=ax－20H－CF=3eH－20H－1=1dH，沒有產生借位值，CF=0。
最終結果：ax=1dH，bx=f000H，3E1000H－202000H=1DF000H。
例2：計算6E4F0031C0H－1FA2002700H。結果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16
位）。
計算分3步進行：
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，結果：31c0H－2700H=ac0H，沒有產生借位值，CF=0，cx=ac0H。
Sbb bx, a200H??? ;次高16位相減，結果：14f00H－a200H=ad00H，產生借位值，CF=1，bx=ad00H。
Sbb ax, 1fH??? ;最高16位相減，結果：ax=ax－1fH－CF=6eH－1fH－1=4eH，沒有產生借位值，CF=0。
最終結果：ax=4eH，bx=ad00H，cx=ac0H，6E4F0031C0H－1FA2002700H=4EAD000AC0H。
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5、ZF標志
FR的第6位是ZF，零標志位。它記錄相關指令執行后，其結果是否為0。如果（真），結果為0，那么ZF=1；
如果（假），結果非0，那么ZF=0。
對于ZF的值，我們可以這樣來看：在計算機中1表示邏輯真，表示肯定，所以當結果為0的時候，ZF=1；在
計算機中0表示邏輯假，表示否定，所以當結果不為0的時候，ZF=0。
下面的指令：
Mov ax, 5
Sub ax, ax
執行后，結果為0，表示真，則ZF=1。
Mov ax, 5
Sub ax, 1
執行后，結果不為0，表示假，則ZF=0。
6、cmp指令
Cmp是比較指令，它的功能相當于sub指令，只是不保存結果。Cmp指令執行后，將對標志寄存器產生影
響，其它相關指令通過識別這些被影響的標志位來得知比較結果。
指令格式：cmp 操作對象1，操作對象2
功能：計算操作對象1－操作對象2，但并不保存結果，僅僅根據計算結果對標志寄存器的標志位進行設置。
Cmp指令執行后，依據標志位的值就可以看出比較結果。
比如，cmp ax, bx執行后：
如果ZF=1，說明ax=bx，因為ax－bx=0，那么ax必定等于bx。
如果ZF=0，說明ax≠bx，因為ax－bx≠0，那么ax與bx必定不相等。
如果CF=1，說明ax＜bx，因為ax－bx產生了借位，那么ax必定小于bx。
如果CF=0，說明ax≥bx，因為ax－bx沒有產生借位，那么ax必定大于或等于bx。
如果CF=0，并且ZF=0，說明ax＞bx，因為ax－bx沒有產生借位，并且ax－bx≠0，那么ax必定大于bx。
如果CF=1或ZF=1，說明ax≤bx，因為ax－bx產生了借位，又或者ax－bx=0，那么ax必定小于或等于
Bx。
?
7、檢測比較結果的條件轉移指令
轉移指的是它能夠修改IP，而條件指的是它可以根據某種條件，決定是否修改IP，所有條件轉移指令都是短
轉移，轉移的位移范圍為﹣128~127。
大多數條件轉移指令都檢測標志寄存器的相關標志位，根據檢測的結果來決定是否修改IP，它們所檢測的標
志位都是被cmp指令影響的那些表示比較結果的標志位。
下面是常用的根據無符號數的比較結果進行轉移的條件轉移指令。
指令??? 檢測的相關標志位????????? 與cmp配合使用的邏輯含義
Je????? 如果ZF=1則轉移?????????????? 如果等于則轉移
Jne??? 如果ZF=0則轉移??????????????? 如果不等于則轉移
Jb????? 如果CF=1則轉移????????????? 如果低于則轉移
Jnb??? 如果CF=0則轉移?????????????? 如果不低于則轉移
Ja????? 如果CF=0且ZF=0則轉移?????? 如果高于則轉移
Jna??? 如果CF=1或ZF=1則轉移?????? 如果不高于則轉移
以上這些條件轉移指令是根據檢測相關的標志位來決定是否轉移，比如：je是檢測ZF的值來決定是否轉移，
如果ZF=1則轉移，至于根據邏輯含義來決定是否轉移，則需要與cmp指令配合使用，這個在下一節會講到。
8、cmp與條件轉移指令配合使用
上一節介紹的條件轉移指令，所檢測的標志位都是cmp指令進行無符號數比較的時候，記錄比較結果的標志
位，比如，je檢測ZF位，當ZF=1時轉移，如果在je前面使用了cmp指令，那么je對ZF的檢測，實際上是間
接地檢測cmp的比較結果是否為兩數相等。
請看下面一段代碼：
Cmp ax, bx
Je s
Add ax, bx
Jmp short ok
? S:add ax, ax
Ok: …
上面的代碼執行時，如果ax=bx,則cmp ax, bx使ZF=1，而je檢測ZF是否為1，如果為1，則轉移到標號
S處執行指令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果使得je指令進行轉移，這
種說法很好地體現了je指令的邏輯含義，即“相等則轉移“。
“相等則轉移”這種邏輯含義是通過和cmp指令配合使用來體現的，我們用cmp指令與條件轉移指令配合使
用的時候，不必再考慮cmp指令對相關標志位的影響和je等指令對相關標志位的檢測，因為相關的標志位只是為
Cmp和je等指令傳遞比較結果，我們可以直接考慮cmp與je等指令配合使用時，表現出來的邏輯含義。
請看下面的指令：
Cmp byte ptr [bx], 8??? ;和8比較
Je 標號???????????????? ;如果等于則轉移
Cmp byte ptr [bx], 8??? ;和8比較
Jne 標號??????????????? ;如果不等于則轉移
Cmp byte ptr [bx], 8??? ;和8比較
Jb 標號???????????????? ;如果低于則轉移
Cmp byte ptr [bx], 8??? ;和8比較
Jnb 標號??????????????? ;如果不低于則轉移
Cmp byte ptr [bx], 8??? ;和8比較
Ja 標號???????????????? ;如果高于則轉移
Cmp byte ptr [bx], 8??? ;和8比較
Jna 標號??????????????? ;如果不高于則轉移
上面的指令，用[bx]中的數值和8比較，“如果怎么怎么樣則轉移”，我們在修改游戲時，可以根據這些邏輯含
義（即：如果怎么怎么樣則轉移），選擇合適的條件轉移指令。
9、其它標志位
標志寄存器的大部分標志位，我們都不必深入地去學習，因為這和修改游戲沒有多大關系，我們只需簡單了解
一下即可，FR一共有9個標志位，前面已學習了ZF和CF這兩個標志位，現在講講余下的7個標志位。
PF：奇偶標志位。它記錄相關指令執行后，其結果的所有二進制位中1的個數是否為偶數，如果（真），1的
個數為偶數，PF=1，如果（假），1的個數為奇數，PF=0。
比如，某些指令執行后，其結果二進制值為01001011，有4（偶數）個1，則PF=1；某些指令執行后，其
結果二進制值為00001011，有3（奇數）個1，則PF=0。
SF：符號標志位。它記錄相關指令執行后，其結果是否為負，如果（真），結果為負，SF=1，如果（假），結
果非負，SF=0。
OF：溢出標志位。一般情況下，OF記錄了有符號數運算的結果是否發生了溢出，如果（真），發生了溢出，
OF=1，如果（假），沒有發生溢出，0F=0。
什么是溢出？在進行有符號數運算的時候，如結果超過了機器所能表示的范圍稱為溢出。那么，機器所能表示
的范圍是多少呢？對于8位的有符號數據，機器所能表示的范圍就是﹣128~127；對于16位的有符號數據，機器
所能表示的范圍就是﹣32768~32767。如果運算結果超出了機器所能表達的范圍，將產生溢出。
比如，指令：
Mov al, 98
Add al, 99
執行后，al=98＋99=197，197超出了機器所能表示的8位有符號數的范圍：﹣128~127，所以產生了溢出。
DF：方向標志位。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標志位與串傳送指令（movsb、movsw）有關，而串傳送指令與游戲修改無關，所以就不講解了。
TF：跟蹤標志位。用于程序調試。
如果TF=1，則CPU處于單步執行指令的工作方式，此時，每執行完一條指令，就顯示CPU各個寄存器的當
前值及CPU將要執行的下一條指令。如果TF=0，則處于連續工作模式。
AF：輔助進位標志位。在下列情況下，AF的值被設置為1，否則其值為0。
1. 在字操作時，發生低字節向高字節進位或借位時。
2. 在字節操作時，發生低4位向高4位進位或借位時。
IF：中斷允許標志位。用來決定CPU是否響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求，當IF=1，響應中斷
請求，當IF=0，不響應中斷請求。
?
10、lea和nop指令
Lea為有效地址傳送指令。
格式：lea 操作對象1，操作對象2
功能：將源操作數給出的有效地址傳送到指定的寄存器中。
說明：操作對象1為目的操作數，可為任意一個16位的通用寄存器，操作對象2為源操作數，可為地址表達
式。
比如，指令：
Lea ax, [217a]
執行后，ax=217aH。
Lea ax, [bx＋si＋200]
執行后，ax= bx＋si＋200H。
?
Nop為空操作指令。格式：nop。
功能：本指令不產生任何結果，僅消耗幾個時鐘周期的時間，接著執行后續指令，常用于程序的延時等。
在修改游戲的時候，可用于鎖定某些數據的數值。
?
?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的汇编语言之标志寄存器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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