标志寄存器

flag 和其他寄存器不一样，其他寄存器是用来存放数据的，都是整个寄存器具有一个含义。

而flag寄存器是按位起作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。

8086CPU的flag寄存器的结构：

flag的1、3、5、12、13、14、15位在8086CPU中没有使用，不具有任何含义。

而0、2、4、6、7、8、9、10、11位都具有特殊的含义。

1. ZF标志

flag的第6位是ZF，零标志位。它记录相关指令执行后结果是否为0：

• 结果为0 ，ZF = 1
• 结果不为0，ZF = 0

例如：

mov ax,1
sub ax,1  

指令执行后，结果为0，则ZF = 1。

mov ax,2
sub ax,1  

指令执行后，结果为1，则ZF = 0。

2. PF标志

flag的第2位是PF，奇偶标志位。它记录指令执行后，结果的所有二进制位中1的个数：

• 为偶数，PF = 1；
• 为奇数，PF = 0。

示例：

mov al,1
add al,10

执行后，结果为00001011B，其中有3（奇数）个1，则PF=0；

mov al,1
or al,10  

执行后，结果为00000011B，其中有2（偶数）个1，则PF=1；

3. SF标志

flag的第7位是SF，符号标志位。它记录指令执行后结果是否为负数：

• 结果为负，SF = 1；
• 结果为正，SF = 0。

计算机中通常用补码来表示有符号数据。计算机中的一个数据可以看作是有符号数，也可以看成是无符号数。

SF 标志，就是CPU对有符号数运算结果的一种记录 ，它记录数据的正负。 在我们将数据当作有符号数来运算的时候，可以通过它来得知结果的正负。如果我们将数据当作无符号数来运算，SF的值则没有意义，虽然相关的指令影响了它的值。

示例：

mov al,10000001B 	
add al,1

执行后，结果为10000010B，SF=1，

表示：如果指令进行的是有符号数运算，那么结果为负；

mov al,10000001B
add al,01111111B

执行后，结果为0，SF=0

表示：如果指令进行的是有符号数运算，那么结果为非负。

4. CF标志

flag的第0位是CF，进位标志位。

一般情况下，在进行无符号数运算的时候，它记录了运算结果的最高有效位向更高位的进位值，或从更高位的借位值。

例如

mov al,98H
add al,al  

执行后： (al)=30H，CF=1，CF记录了最高有效位向更高位的进位值

另外一种情况，而当两个数据做减法的时候，有可能向更高位借位。

比如，两个 8 位数据：97H-98H，将产生借位，借位后，相当于计算197H-98H。而flag的CF位也可以用来记录这个借位值。

5. OF标志

flag的第11位是OF，溢出标志位。

在进行有符号数运算的时候，如结果超过了机器所能表示的范围称为溢出。

注意CF和OF的区别：

• CF是对无符号数运算有意义的标志位
• 而OF是对有符号数运算有意义的标志位

例如：

mov al, 98d
add al, 99d

对于无符号数运算，98+99没有进位，CF=0；对于有符号数运算，98+99发生溢出，OF=1。

6. adc指令

adc是带进位加法指令 ，它利用了CF位上记录的进位值。

格式： adc 操作对象1,操作对象2

功能：操作对象1 = 操作对象1 + 操作对象2 + CF

比如：adc ax,bx 实现的功能是： (ax) = (ax) + (bx) + CF

adc指令示例:

mov ax,2 
mov bx,1 
sub bx,ax 
adc ax,l

执行后，(ax)=4。

adc执行时，相当于计算： (ax)+1+CF=2+1+1=4。

mov ax,1 
add ax,ax 
adc ax,3

执行后，(ax)=5。

adc执行时，相当于计算： (ax)+3+CF=2+3+0=5。

在执行 adc 指令的时候加上的 CF 的值的含义，由 adc指令前面的指令决定的，也就是说，关键在于所加上的CF值是被什么指令设置的。

显然，如果CF 的值是被sub指令设置的，那么它的含义就是借位值；如果是被add指令设置的，那么它的含义就是进位值。

7. sbb指令

sbb是带错位减法指令，它利用了CF位上记录的借位值。

格式：sbb 操作对象1,操作对象2

功能：操作对象1 = 操作对象1 – 操作对象 2 – CF

比如：sbb ax,bx

实现功能： (ax) = (ax) – (bx) – CF

8. cmp指令

cmp指令

格式：cmp 操作对象1,操作对象2

功能：计算操作对象1–操作对象2 但并不保存结果，仅仅根据计算结果对标志寄存器进行设置。

例如：cmp ax,ax

做(ax)–(ax)的运算，结果为0，但并不在ax中保存，仅影响flag的相关各位。

指令执行后：ZF=1，PF=1，SF=0，CF=0，OF=0。

其实，我们通过cmp 指令执行后，相关标志位的值就可以看出比较的结果。

同 add、sub 指令一样，CPU 在执行cmp指令的时候，也包含两种含义：进行无符号数运算和进行有符号数运算。

所以利用cmp指令可以对无符号数进行比较，也可以对有符号数进行比较。

9. 检测比较结果的条件转移指令

因为 cmp 指令可以同时进行两种比较，无符号数比较和有符号数比较，所以根据 cmp 指令的比较结果进行转移的指令也分为两种，即：

根据无符号数的比较结果进行转移的条件转移指令，它们检测ZF、CF的值；

和根据有符号数的比较结果进行转移的条件转移指令，它们检测 SF、OF和 ZF的值。

e：表示equal；
ne：表示not equal；
b：表示below；
nb：表示not below；
a：表示above；
na：表示not above。

编程实现：如果(ah)=(bh)则(ah)=(ah)+(ah)，否则 (ah)=(ah)+(bh)。

cmp ah,bh
je s
add ah,bh
jmp short ok
s: add ah,ah
ok: ret

虽然 je 的逻辑含义是“相等则转移”，但它进行的操作是，ZF=1时则转移。

“相等则转移”这种逻辑含义，是通过和 cmp 指令配合使用来体现的，因为是cmp 指令为“ZF=1”赋予了“两数相等”的含义。

10. DF标志和串传送指令

flag的第10位是DF，方向标志位。在串处理指令中，控制每次操作后si，di的增减：

• DF = 0：每次操作后si，di递增；
• DF = 1：每次操作后si，di递减。

1）格式1： movsb

功能：以字节为单位传送

步骤1 ：((es)×16 + (di)) = ((ds) ×16 + (si))

步骤2：

如果DF = 0则： (si) = (si) + 1

​ (di) = (di) + 1

如果DF = 1则： (si) = (si) - 1

​ (di) = (di) - 1

2）格式2：movsw

功能：以字为单位传送

将 ds:si指向的内存字单元中word送入es:di中，然后根据标志寄存器DF位的值，将si和di递增2或递减2。

movsb和movsw进行的是串传送操作中的一个步骤，一般来说，movsb 和 movsw 都和rep配合使用，格式为 rep movsb

rep的作用是根据cx的值，重复执行后面的串传送指令。

由于每执行一次movsb指令 si 和 di 都会递增或递减指向后一个单元或前个单元，则rep movsb就可以循环实现(cx)个字符的传送。

由于flag的DF位决定着串传送指令执行后，si和di改变的方向，所以CPU应该提供相应的指令来对DF位进行设置，从而使程序员能够决定传送的方向。

8086CPU提供下而两条指令对DF位进行设置：

• cld指令：将标志寄存器的DF位置0
• std指令：将标志寄存器的DF位置1

1）编程实现：用串传送指令，将data段中的第一个字符串复制到它后面的空间中。

data segment
    db ‘Welcome to masm！’
    db  16 dup (0)
data ends

代码：

mov ax,data
mov ds,ax
mov si,0		;ds:si指向data:0
mov es,ax 
mov di,16 		;es:di指向data:0010;
mov cx,16 		;(cx)=16,rep循环16次;
cld				;设置df=0,正向传送
rep movsb

2）编程实现：用串传送指令，将F000H段中的最后16个字符复制到data段中。

data segment
	db 16 dup (0)
data ends

代码：

mov ax,0f000h
mov ds,ax
mov si,0ffffh   ;ds:si 指向f000:ffff
mov ax,data		
mov es,ax 
mov di,15 		;es:di 指向data:000F
mov cx,16 		;(cx)=16，rep 循环 16次
std				;设置df=1，逆向传送
rep movsb

11. pushf和popf

pushf ：将标志寄存器的值压栈；

popf ：从栈中弹出数据，送入标志寄存器中。

pushf 和 popf，为直接访问标志寄存器提供了一种方法。