汇编语言常用指令

Posted 2023-05-03

参考技术A 单片机汇编语言汇编错误原因分析

汇编语言的指令格式,目前有两种不同的标准:Windows下的汇编语言基本上都遵循Intel风格的语法,比如:MASM、NASM;而Unix/Linux下的汇编语言基本上都遵循AT&T风格的语法;

一、汇编语言语句的通用格式

[名称[:]] 指令码 [第一操作数][,第二操作数] ;注释

汇编语言的指令码的操作数的个数可以是0、1、2个;当操作数的个数为2的时候,语句还有两种不同的格式:

Windows下Intel风格的汇编语言语句格式为:

[名称[:]] 指令码 目的操作数DST,源操作数SRC ;注释

Unix/Linux下AT&T风格的汇编语言语句格式为:

[名称[:]] 指令码 源操作数SRC,目的操作数DST ;注释

例如: CYCLE: ADD AX,02H ;(AX)汇编语言语句格式中的"名称"并不是所有语句都必需的,但是,如果语句中带有"名称",那么,大多数情况下,"名称"都表示的是内存中某一存储单元的地址,也就是"名称"后面各项在内存中存放的第一个存储单元的地址(包括该"名称"所在段的段地址和段内偏移地址);比如上面的指令中,CYCLE就是该语句的名称,CYCLE表示的就是其后面的机器指令码在内存中存放的第一个地址;"名称"与指令码之间的分隔符可以是冒号":",也可以是空格字符" ";当以冒号分割时,该名称代表的是一个标号;当以空格分割时,该名称代表的可能是标号,也可能是变量;当指令码有多个操作数的时候,相邻两个操作数之间要用逗号","分割;指令码与操作数之间必须以空格分割;汇编语言语句的注释必须以分号";"开头;

二、组成语句的元素

1、常数:

汇编语言中的常数有整数、字符串;二进制、八进制、十进制、十六进制;汇编语言采用不同的后缀区分:

B:二进制数; O:八进制数; D:十进制数; H:十六进制数;

当一个数值后面没有后缀的时候,默认为十进制数;

字符串常数是用一对单引号('')括起来的一串字符;

2、表达式:

由操作数和操作符组成;

算数运算操作符: +、-、*、/、MOD,等;取模运算MOD是取两数相除的余数;

逻辑运算操作符: AND(逻辑与)、OR(逻辑或)、NOT(逻辑非)、XOR(逻辑异或);

注意:逻辑运算符同时又可以是逻辑运算指令的指令码,只有当它们出现在指令的操作数部分时,才是操作符;例如:

ADD AL,0CH ADD 0FH ;第一个ADD是指令码,第二个ADD是操作符;

关系运算操作符: EQ(相等)、NE(不等)、LT(小于)、GT(大于)、LE(小于等于)、GE(大于等于);

汇编语言中的表达式不能单独构成语句,只能是语句的组成部分;

注意:语句中表达式的求值不是在语句执行时完成的,而是在对源程序进行汇编链接时完成的.所以,语句中各表达式的值必须在汇编或链接时就是确定的,也就是说,表达式中各标识符的值在汇编或链接时就应该是确定的;

3、标号:

标号是由标识符表示的指令的名称,用于指示对应指令的位置(地址);

标号具有三个属性:段地址、偏移地址和类型;

标号的段地址和偏移地址属性是指该标号所对应的指令所在段的段地址和段内偏移地址;

标号的类型有两种:NEAR和FAR;标号定义成NEAR类型,表示该标号在段内使用,而定义成FAR类型则表示该标号可以在段间使用;

标号的定义:在指令码前面加上标识符和冒号":";

例如:START: PUSH DS

这条语句里面,START就是我们定义的标号,它代表指令PUSH的地址,所以,标号可以作为程序转移指令的操作数(即:要转向的地址);标号还可以采用伪指令来定义;例如:用LABEL伪指令和过程定义伪指令来定义;

4、变量:

与高级语言一样,并不是所有的操作数都是常数,汇编语言也有自己的变量,变量的值在程序运行期间是可以被改变的;

A.定义变量:汇编语言中,变量的定义是通过伪指令来完成的;定义变量的伪指令格式如下:

变量名 DB 表达式 ;定义字节变量,又称单字节变量(1个连续字节),DB-->BYTE

变量名 DW 表达式 ;定义字变量,又称双字节变量(2个连续字节),DW-->WORD

变量名 DD 表达式 ;定义双字变量,又称四字节变量(4个连续字节),DD-->DWORD

变量名 DF 表达式 ;定义六字节变量,又称六字节变量(6个连续字节),DF-->FWORD

变量名 DQ 表达式 ;定义长字变量,又称八字节变量(8个连续字节),DQ-->QWORD

变量名 DT 表达式 ;定义十字节变量(10个连续字节),DT-->TBYTE;

其中,变量名是一个合法的标识符,变量名后面不能加冒号":",只能用空格;变量名不是必要的,可有可无;变量的类型由关键字DB、DW、DD、DQ、DT来定义;

变量定义语句中的"表达式"是用于对变量进行初始化的,可有一下几种情况:

(1).一个或多个常数或表达式;当为多个常数或表达式时,期间要用逗号隔开;如DATA1--DATA4;

(2).带单引号的字符串;

对于字节型(DB)变量,每个变量的大小为1个字节,每个变量的值不能超过1个字符,每个字节内存入一个字符的ASCII码值,整个字符串可以在同一对单引号内给出,这相当于是定义了一个字符数组,如DATA5;

对于字类型(DW)变量,每个变量的大小为2个字节,每个变量的值不能超过2个字符,若为2个字符时,同样遵循高位存入高字节,低位存入低字节的规则;若为1个字符,则该字符的ASCII码值存入到低字节,高字节为00,如DATA6;

对于双字类型(DD)变量,每个变量的大小为4个字节,每个变量的值不能超过2个字符,若为2个字符,同样遵循高位存入高字节,低位存入低字节的规则;但是2个字符的值被存入到双字变量的最低2个字节中,1个字符的值被存入到双字变量的最低1个字节中;

对于长字类型(DQ)变量,每个变量的大小为8个字节,每个变量的值不能超过2个字符,若为2个字符,同样遵循高位存入高字节,低位存入低字节的规则;但是2个字符的值被存入到长字变量的最低2个字节中,1个字符的值被存入到长字变量的最低1个字节中;

(3).一个问号"?",表示该变量的值不确定,即:该变量所表示的内存单元中的内容是不确定的,或者说是,当表达式为问号时,变量所对应的内存区中并没有存入新的值,而只是预留出了相应的存储空间;如DATA7、DATA8

(4).重复方式;此时的格式为: 重复次数 DUP(表达式);重复方式指出表达式的值可以重复地存储到变量对应的内存区中,重复的次数由伪指令给出,相当于定义数组;如DATA9、DATA10

定义变量的例子:

DATA1 DB 20H ;1字节变量

DATA2 DW 0204H,1000H ;2字节变量

DATA3 DB (-1*3),(15/3) ;1字节变量

DATA4 DD 123456H ;4字节变量

DATA5 DB '0123' ;字符串变量,相当于一个字符数组

DATA6 DW 'AB','C','D' ;字符串变量,相当于一个字符串数组;

DATA7 DB ? ;1字节变量,未初始化

DATA8 DD ? ;4字节变量,未初始化

DATA9 DB 5 DUP(0) ;1字节变量,用5个0初始化,相当于是一个具有5个DB型元素的数组

DATA10 DW 3 DUP(?) ;2字节变量,未初始化,相当于是一个具有3个DW型元素的数组

变量定义语句中伪指令的功能是在变量名所对应的地址开始的内存区依次存入表达式中的各项值,表达式中的每项值所占用内存字节数与变量的类型对应;

总结:一个变量的变量名实际上就代表了该变量所对应的内存区在内存段中的有效地址(偏移地址);高地址是指地址值相对较大,低地址是指地址值相对较小,高地址与低地址是相对而言的;

5、变量的属性:

(1).属性介绍

一个变量具有一下属性:

A.段地址(SEG):变量所在段的段地址;

B.偏移地址(OFFSET):变量所在段内的偏移地址;

C.类型(TYPE):变量的类型定义了每个变量所占用的内存字节数,对于DB、DW、DD、DQ、DT类型定义的变量所占用的内存字节数分别是1、2、4、8、10;通常又将DB、DW、DD类型所定义的变量分别成为BYTE类型、WORD类型、DWORD类型变量;

常用标识符的类型值列表:

标识符种类 字节变量 字变量 双字变量 近标号NEAR 远标号FAR

TYPE的值 1 2 4 -1 -2

D.长度(LENGTH):变量定义时,一个变量名所定义的变量个数;在含有DUP操作符的变量定义中,变量名所定义的变量个数为定义格式中的重复次数;在其它各种变量定义中,每个变量名所定义的变量个数均为1个;

E.大小(SIZE):变量定义语句中,分配给同一个变量名的所有变量的总的字节数,其值为该变量的类型与长度的成绩;

其中,段地址、偏移地址和类型属性是变量的主属性,而长度和大小属性是变量的辅助属性;

(2).属性操作符:

操作符 表达式 含义

SEG SEG 变量名或标号 取出变量名或标号所在段的段地址

OFFSET OFFSET 变量名或标号 取出变量名或标号所在段内的偏移地址

TYPE TYPE 变量名或标号 取出变量名或标号的类型(变量所占用的字节数)

LENGTH LENGTH 变量名 取出变量的长度

SIZE SIZE 变量名 取出变量的大小

这些操作符不能单独构成语句,只能作为表达式的组成部分,并且表达式的求值也是在汇编过程中完成的;

6.强制类型转换操作符PTR

格式:数据类型 PTR 地址表达式

格式中的"数据类型"可以是BYTE、WORD、DWORD、NEAR、FAR;前三种类型是变量的类型,后两种类型是标号的类型;格式中的表达式可以是变量、标号、其它地址表达式;

PTR操作符的功能是用来重新定义已定义的变量或标号的类型,其作用域只在当前语句中; 例如:

DATA1 DW 02H

MOV BYTE PTR DATA1,AL

这条指令中,是把DATA1的类型转换为BYTE类型,然后把AL中的内容存放到DATA1的最低一个字节中;作用域只在这条MOV语句中,过了这条语句,DATA1仍然是DW类型,即:DATA1原来的类型并没有被修改;

常用汇编指令及其影响的标志位

 

加法指令 ADD (addition)

指令对标志位的影响：

                     CF=1   最高有效位向高位有进位

                     CF=0   最高有效位向高位无进位

                     OF=1   两个同符号数相加（正数+正数 或 负数+负数），结果符号与其相反。

                     OF=0   两个不同符号数相加，或同符号数相加，结果符号与其相同。

 

带进位加法指令 ADC (add with carry)

指令对标志位的影响：

                     CF=1   最高有效位向高位有进位

                     CF=0   最低有效位相高位无进位

                     OF=1   两个同符号数相加，结果符号与其相反，

                     OF=0   两个同符号数相加，或同符号相加，结果符号与其相同

 

加1指令 INC (increament)

指令对标志位的影响：

                     对CF无影响

                     OF=1   两个同符号数相加，结果符号与其相反，

                     OF=0   两个同符号数相加，或同符号相加，结果符号与其相同。

 

减法指令 SUB (subtract)

指令对标志位的影响：

                     CF=1 二进制减法运算中最高有效位向高位有借位（被减数小于减数，不够减的情况）

                     CF=0 二进制减法运算中最高有效为向高位无借位（被减数〉=减数，够减的情况）

                     OF=1 两数符号相反（正数-负数，或负数-正数），而结果符号与减数相同。

                     OF=0 同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同。

 

带借位减法指令 SBB (subtract with borrow)

指令对标志位的影响：

                     CF=1 二进制减法运算中最高有效位向高位有借位（被减数小于减数，不够减的情况）

                     CF=0 二进制减法运算中最高有效为向高位无借位（被减数〉=减数，够减的情况）

                     OF=1 两数符号相反（正数-负数，或负数-正数），而结果符号与减数相同。

                     OF=0 同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同。

 

减1指令 DEC (decrement)

指令对标志位的影响：

 

                     对CF无影响

                     OF=1 两数符号相反（正数-负数，或负数-正数），而结果符号与减数相同。

                     OF=0 同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同。

                   

比较指令 CMP (compare)

指令对标志位的影响：

                     CF=1 二进制减法运算中最高有效位向高位有借位（被减数小于减数，不够减的情况）

                     CF=0 二进制减法运算中最高有效为向高位无借位（被减数〉=减数，够减的情况）

                     OF=1 两数符号相反（正数-负数，或负数-正数），而结果符号与减数相同。

                     OF=0 同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同。

 

求补指令 NEG (negate)

指令对标志位的影响：

 

                     CF=1 　不为0的操作数求补时

                     CF=0 　为0的操作数求补时

                     OF=1    操作数为-128（字节运算）或操作数为-32768（字运算）

                     OF=0    当求补运算的操作数不为－128（字节）或－32768（字）时

 

 

无符号乘法指令 MUL (unsigned multiple)    有符号乘法指令 IMUL(signed muliple)

指令对标志位的影响：乘法指令只影响标志位CF和OF，其他条件码位无定义。

                     MUL指令的条件码设置为：

                     CF OF=0 0 乘积的高一半为0（字节操作的（AH）或字操作的（DX））

                     CF OF=1 1 乘积的高一半不为0

                     IMUL指令的条件码设置为：

                     CF OF=0 0 乘积的高一半为低一半的符号扩展.

                     CF OF=1 1 其他情况

 

无符号数除法 DIV (unsigned divide)     带符号数除法 IDIV (singed divide)

指令对标志位的影响：不影响条件码。   

 

逻辑与 AND (logic and)

指令对标志位的影响：

 

                     指令执行后 CF 和 OF 置零，AF无定义。

                     PF=1 结果操作数中1的个数为偶数时置1

                     PF=0 结果操作数中1的个数为奇数时置0

 

逻辑或 or (logic or)

指令对标志位的影响：

 

                     令执行后 CF 和 OF 置零，AF无定义。

                     PF=1 结果操作数中1的个数为偶数时置1

                     PF=0 结果操作数中1的个数为奇数时置0

 

逻辑非 NOT (logic not)

指令对标志位的影响：对标志位无影响

 

异或 XOR (exclusice or)

指令对标志位的影响：

 

                     令执行后 CF 和 OF 置零，AF无定义。

                     PF=1 结果操作数中1的个数为偶数时置1

                     PF=0 结果操作数中1的个数为奇数时置0

 

测试指令 TEST

指令对标志位的影响：

 

                     令执行后 CF 和 OF 置零，AF无定义。

                     PF=1 结果操作数中1的个数为偶数时置1

                     PF=0 结果操作数中1的个数为奇数时置0

 

逻辑左移 SHL (shift logical left)

指令对标志位的影响： CF=移入的数值

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动时最高位的值未发生变化。

 

逻辑右移 SHR (shift logical right)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动时最高位的值未发生变化。

 

算术左移 SAL (shift arithmetic left)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动时最高位的值未发生变化。

 

算术右移SAR (shift arithmetic right)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动时最高位的值未发生变化。

 

循环左移 ROL (rotate left)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动时最高位的值未发生变化。

 

循环右移 ROR (rotate right)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动时最高位的值未发生变化。

 

带进位的循环左移 RCL (rotate left through carry)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值。

                     OF=1 当cnt=1时，移动后最高位的值未发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，移动后最高位的值发生变化。

                     SF、ZF、PF标志位不受影响。

 

带进位的循环右移 RCR (rotate right through carry)

指令对标志位的影响：CF=移入的数值。

                     OF=1 当cnt=1时，操作数最高位的值未发生变化。

                     OF=0 当cnt=1时，操作数最高位的值发生变化。

                     SF、ZF、PF标志位不受影响。

 

串传送 MOVSB / MOVSW (move string byte/word)

指令对条件码的影响：不影响条件码。

 

存串 STOSB / STOSW (stroe from string byte/word)

指令对条件码的影响：不影响条件码。

 

取串LODSB / LODSW (load from string byte/word)

指令对条件码的影响：不影响条件码。

 

串比较 CMPSB / CMPSW (compare string byte/word)

指令对条件码的影响：

                     CF=1 二进制减法运算中最高有效位向高位有借位（被减数小于减数，不够减的情况）

                     CF=0 二进制减法运算中最高有效为向高位无借位（被减数〉=减数，够减的情况）

                     OF=1 两数符号相反（正数-负数，或负数-正数），而结果符号与减数相同。

                     OF=0 同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同。

 

串扫描 SCASB / SCASW (scan string byte / word)

指令对条件码的影响：

                     CF=1 二进制减法运算中最高有效位向高位有借位（被减数小于减数，不够减的情况）

                     CF=0 二进制减法运算中最高有效为向高位无借位（被减数〉=减数，够减的情况）

                     OF=1 两数符号相反（正数-负数，或负数-正数），而结果符号与减数相同。

                     OF=0 同符号数相减时，或不同符号数相减，其结果符号与减数不同。

 

条件转移指令

 

指令的汇编格式及功能    根据条件码的值转移：

49、JZ(JE) OPR         ZF=1

50、JNZ(JNE) OPR      ZF=0

51、JS OPR             SF=1

52、JNS OPR           SF=0

53、JO OPR             OF=1

54、JNO OPR          OF=0

55、JP OPR             PF=1

56、JNP OPR           PF=0

57、JC OPR             CF=1

58、JNC OPR           CF=0

 

比较两个无符号数，根据比较的结果转移

59、JB(JNAE,JC)   OPR   CF=1            被减数小于减数则转移

60、JNB(JAE,JNC) OPR    CF=0            被减数大于或等于减数则转移

61、JBE(JNA) OPR        CF或ZF=1       被减数小于或等于减数则转移

62、JNBE(JA) OPR        CF或ZF=0       被减数大于减数则转移

 

比较两个带符号数，根据比较结果转移

63、JL/JNGE OPR       SF异或OF=1           被减数小于减数则转移   

64、JNL/JGE           SF异或OF=0               被减数不小于减数则转移

65、JLE/JNE           (SF异或OF)与ZF=1     被减数不大于减数则转移

66、JNLE/JG           (SF异或OF)与ZF=0     被减数大于减数则转移

 

根据CX寄存器的值转移

67、JCXZ              (CX)=0               CX内容为零 则转移

最后，说一下关于一个指令对于两个相同操作数的情况（PS：之前一直感到困惑，为啥test经常操作两个相同的操作数，结合指令的对于标志位的影响就能明白这样做的意图，下面我来举例说明）

 

例子：

:00401098 50 push eax 
:00401099 8BCF mov ecx, edi 
:00401056 52  push edx 
:00401057 8BC8 mov ecx, eax 
:00401059 E8021D0100 call 00412D60 
:0040105E 85C0 test eax, eax 
:00401060 7421 je 00401083

标红的这句test比较了eax的值，将会影响标志位SF、ZF、和PF标志位，并将CF和OF。如果eax为0则标志位SF=0，ZF=1,PF=0,CF,0F=0.

 

由于ZF=0,所以下一句将会执行跳转。说白了，这里test指令就是用来检测eax是否为零的！

附上各个标志位含义

 

CF:    进位标志符号比         排在第0位
PF:    奇偶标志            排在第2位
AF:    辅助进位标志          排在第4位
ZF:    零标志             排在第6位
SF:    符号标志            排在第7位
TF:    追踪标志             排在第8位
IF:    中断允许标志            排在第9位
DF:    方向标志             排在第10位
OF:    溢出标志             排在第11位