微机原理第三章pentium微处理器的指令系统

•第三章Pentium微处理器的指令系统

:3.1概述

•3.2Pentium微处理器的寻址方式

•3.3数据传送指令

:3.4算术运算指令

:3.5逻辑运算指令

•3.6串操作指令

•3.7程序控制指令

,3.8保护模式的系统控制指令

:3.9浮点运算指令

>3.10MMX指令简介

3.1概述

•指令是微处理器执行某种操作的命令，微处理器全

部指令的集合称为指令系统。

■指令有两种书写格式：机器指令和符号指令。

•符号指令是用规定的助记符和规定的书写格式书写

的指令。符号指令的书写格式为：

操作码助记符操作数助记符

MOVAL,1

1011000000000001

:3.2Pentium微处理器的寻址方式

••寻址方式：寻找指令中操作数地址的方式。

■操作数有三种可能的存放方式：

•直接包含在指令中

:.立即数

Li立即数寻址

.♦包含在某个寄存器中

寄存器操作数

寄存器寻址

•在内存中

’•存储器操作数（内存操作数）

r*存储器寻址

内存实际地址由两部分组成：存储单元所在段的基

•地址/段内偏移地址（偏移量）

■MOVES:[3000H],AL

>段内偏移地址可以由如下四个部分组成（称为偏移

地址四元素）：

，••基址寄存器内容

•变址寄存器内容

•比例因子

.•位移量

由四元素组合形成的偏移地址称为有效地址EA:

EA=基址+（变址x比例因子）+位移量

对于实模式（16位寻址）：

•基址寄存器：BX,BP

♦变址寄存器：SI,DI

♦比例因子：0,1

一位移量：0,8,16位

对于保护模式（32位寻址）：

基址寄存器：任何32位通用寄存器

变址寄存器：除ESP外的任何32位通用寄存器

比例因子：1,2,4,8

位移量：0,8,32位

♦由四元素可组合出9种存储器寻址方式。

>Pentium微处理器共有11种寻址方式：

.•1.立即数寻址

«操作数作为立即数直接存在指令中，可为字节、字、

―双字

2.寄存器寻址

操作数包含在指令规定的8位、16位、32位寄存器

中

MOVECX,EDX

ECXEDX

12H34H56H78H56H]78H

寄存器寻址由于无需从存储器中取操作数，故执行

速度快

3.直接寻址

指令中的操作数部分直接给出操作数的有效地址

如果操作数在DS以外的其他段(CS,SS,ES,FS,GS)

・4.寄存器间接寻址

♦操作数地址的偏移量（有效地址EA）存放在寄存

•器中

♦16位寻址：偏移地址放在SI,DI,BP,BX中

•以SI,DI,BX间接寻址，默认操作数在DS段中

•MOVAX,[SI]

.以BP间接寻址，默认操作数在SS段中

:MOVAX,[BP]

.32位寻址：偏移地址放在8个32位通用寄存器中

除ESP,EBP默认段寄存器为SS外，其余均默认

■段寄存器为DS

MOVAX,[BP]

70000

+BP3000

70000

73000

73000

AX12H34H

5.基址寻址

EA=［基址寄存器］+位移量

16位寻址：BP,BX为基址寄存器

BX,DS为默认段寄存器

BP,SS为默认段寄存器

32位寻址：8个32位通用寄存器均可作为基址寄存

器，除ESP,EBP默认段寄存器为SS外，其余均默认

段寄存器为DS

MOVEAX,[BX+24]

MOVDX,[EAX+1500]

MOVDX,[BX+1500]

DS7000|0

BX|2000

+1500

73500

AX12H34H.

高地址

6.变址寻址

EA=［变址寄存器］+位移量

16位寻址：SLDI为基址寄存器,DS为默认段寄存器

••

32位寻址：除ESP外其余7个32位通用寄存器均可

作为变址寄存器，EBP默认SS为段寄存器，其余均

默认段寄存器为DS

MOVAH,[SI+5]

变址寻址适用于对一维数组的元素进行操作。

7.比例变址寻址

EA=［变址寄存器］x比例因子+位移量

只适用于32位寻址

MOVEAX"ESI*4+50]

比例变址寻址适用于一维数组操作，当数组元素大

小为2/4/8字节时，它更方便、有效

8.基址加变址寻址

EA=［基址寄存器］+［变址寄存器］

适用于16位和32位寻址

MOVAX,[BX+SI]

MOVEAX,[EDX+EBP]

基址加变址寻址主要用于二维数组操作和二重循环

■

9.基址加比例变址寻址

EA=［变址寄存器］x比例因子+［基址寄存器］

只适用于32位寻址

MOVEAX"EDX*8+EAX］

适用于数组元素大小为2/4/8字节时二维数组操作

10.带位移的基址加变址寻址

QEA=[基址寄存器]+[变址寄存器]+位移量

・适用于16位和32位寻址

.MOVAX,[BX+SI+50]

.MOVEAX,[EDX+EBP+0FFFF000H]

主要用于二维数组操作，位移量为数组起始地址

11.带位移的基址加比例变址寻址

EA=［变址寄存器］x比例因子+［基址寄存器］+位移量

只适用于32位寻址

MOVAX,[BX+SI+50]

MOVEAX,[EDX+EBP+0FFFF000H]

适用于数组元素大小为2/4/8字节时二维数组操作，位

移量为数组起始地址

3.3数据传送指令

执行后不影响标志位，源操作数不变

1.通用数据传送指令

■MOV目标操作数，源操作数

1）源操作数可以是8/16/32位的立即数、寄存器操

作数、内存操作数。目标操作数不允许为立即数,

其余同源操作数。源、目不能同时为内存操作数。

2）源、目操作数类型必须匹配

MOVBYTEPTR[BX],12H

3）不能向段寄存器写立即数

MOVAX,2000

MOVDX,AX

4）以CS为目标的一切传送指令都是非法的

•・MOVSX目标寄存器，源操作数

♦符号扩展传送指令

•MOVDL,-16

>MOVSXBX,DL

•・MOVZX目标寄存器，源操作数

•零扩展传送指令

MOVDL,-16

MOVZXBX,DL

•XCHG目标操作数，源操作数

交换指令，源、目不能同为内存操作数

XCHGAX,[SI+0400H]

•BSWAP32位寄存器

字节交换指令，

MOVEAX,12345678H

BSWAPEAX

•XLAT表头变量名

一查表指令，用来取表中某指定数的值

TABLEDB48,49,50,51,52,53,54,55,56,57

MOVBX,OFFSETTABLE

MOVAL,5

XLATTABLE

执行后AL=53

•LAHF

SAHF

标志寄存器传送指令

2.堆栈操作指令

'•-PUSH源操作数

进栈指令，先调整堆栈指针，再把源操作数压栈

*

・PUSHAX

•PUSHDWORDPTR[SI+5]

・POP目标操作数

•出栈指令，先将栈顶2/4字节送目标操作数，再调

,•整堆栈指针

:POPAX

.POPDWORDPTR[SI+5]

•PUSHF

POPF

16位标志寄存器进栈/出栈指令

•PUSHFD

POPFD

32位标志寄存器进栈/出栈指令

•PUSHA

POPA

16位通用寄存器进栈/出栈指令

•PUSHAD

POPAD

32位通用寄存器进栈/出栈指令

:3.目标地址传送指令

•・LEA目标寄存器，源操作数

•有效地址传送指令，源操作数为内存操作数，将

♦内存单元的有效地址（而不是内容）传送到目标

寄存器

・LEAEAX,[SI+5]

.•-LDS/LES/LFS/LGS/LSS目标寄存器，源操作数

.•指针传送指令

:ADDRDD1A2B3C4DH

.LDSSI,ADDR

4.1/0数据传送指令

*完成累加器和I/O端口之间的数据传送

多“N累加器，端口号

•端口号为8位时，直接寻址，最多可访问256个端口

•INAX,PORT

Q端口地址为16位时，间接寻址，端口地址必须放

「•在DX寄存器中，最多可访问65536个端口

,•INAL,DX

•OUT端口号，累加器

•3.4算术运算指令

*力口、减、乘、除，运算对象8/16/32位有符号/无符号

整数，以及BCD码

影响标志位

1.加法指令

•-ADD目标操作数，源操作数

[・[源操作数+目标操作数—>目标操作数

，/[・ADC目标操作数，源操作数

’.源操作数十目标操作数+CF——>目标操作数

':'影响A,CQ,P,S,Z6个标志位

K-INC目标操作数

；目标操作数+1——>目标操作数

影响AQ.RS.Z5个标志何

2.减法指令

•SUB目标操作数，源操作数

目标操作数-源操作数——>目标操作数

•SBB目标操作数，源操作数

目标操作数■源操作数・CF——>目标操作数

•DEC目标操作数

目标操作数-1——>目标操作数

•NEG目标操作数

0■目标操作数——>目标操作数

影响A,CQ,P5Z6个标志位

■CMP目标操作数，源操作数

比较