汇编语言之标志寄存器



1、标志寄存器

CPU内部的寄存器中，有一种特殊的寄存器（对于不同的处理机，个数和结构都可能不同）具有以下3种作

用：

1. 用来存储相关指令的某些执行结果。

2. 用来为CPU执行相关指令提供行为依据。

3. 用来控制CPU的相关工作方式。

这种特殊的寄存器在8086CPU中，被称为标志寄存器。8086CPU的寄存器，在前面已经学过13个了，现

在学习最后一个寄存器FR-标志寄存器。

FR与其它寄存器不一样，其它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FR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FR寄存器的结构如下图所示：

FR的第1、3、5、12、13、14、15位是空白位，在8086CPU中没有使用，不具有任何意义，而第0、2、

4、6、7、8、9、10、11位都具有特殊的含义。

2、CF标志

7.1 CF标志

FR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。

对于位数为N的无符号数来说，其对应的二进制信息的最高位，即第N－1位，就是它的最高有效位，而假想

存在的第N位，就是相对于最高有效位的更高位，如下图所示：

我们知道，当两个数据相加的时候，有可能产生从最高有效位向更高位的进位，比如，两个8位数据：98H＋

98H，将产生进位，这个进位值就用CF标志位来保存。

比如，下面的指令：

Mov al, 98H

Add al, al

执行后，计算结果为130H，al=30H，CF=1，CF记录了从最高有效位向更高位的进位值。

两数相加，如果产生了进位，则CF=1，如果没有产生进位，则CF=0。

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FR的CF标志位也可以用来记录这个借位值。

比如，下面的指令：

Mov al, 97H

Sub al, 98H

执行后，计算结果为197H－98H=ffH，al=ffH，CF=1，CF记录了向更高位的借位值。

两数相减，如果产生借位，则CF=1，如果没有产生借位，则CF=0。

3、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

例1：mov ax, 1

Add ax, ax    ;结果：ax=2，没有产生进位值，CF=0。

Adc ax, 3     ;结果：ax=ax＋3＋CF=2＋3＋0=5。

例2：mov al, 98H

Add al, al    ;结果=130H，产生了进位值，CF=1，al=30H。

Adc al, 3    ;结果：al=al＋3＋CF=30H＋3＋1=34H。

可以看出，adc指令比add指令多加了一个CF位的值，为什么要加上CF的值呢？CPU为什么要提供这样一

条指令呢？

我们来看一下两个数据：0198H和0183H是如何相加的，见下图：

可以看出，加法可以分两步来进行：1.低位相加（98＋83）。2.高位相加再加上低位相加产生的进位值（1＋1

＋1）。看来CPU提供adc指令的目的，就是来进行加法的第二步运算的。用adc指令和add指令相配合就可以

对更大的数据进行加法运算。

例3：计算1EF000H＋201000H，结果放在ax（高16位）和bx（低16位）中。

因为两个数据的位数都大于16位，用add指令无法进行计算，我们将计算分两步进行，先将低16位

（F000H和1000H）相加，然后将高16位（1EH和20H）和进位值相加，代码如下：

Mov ax, 1eH

Mov bx, f000H

Add bx, 1000H    ;低16位相加，结果：f000H＋1000H=10000H 产生了进位值，CF=1，bx=0。

Adc ax, 20H    ;高16位相加，结果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH。

最终结果：ax=3fH，bx=0，1EF000H＋201000H=3f0000H。

Adc指令执行后，也可能产生进位值，所以也会对CF位进行设置，由于有这样的功能，我们就可以对任意大

的数据进行加法运算。

例4：计算1EF0001000H＋2010001EF0H，结果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16位）

中。

计算分3步进行：

1．     先将低16位（1000H和1EF0H）相加，完成后，CF记录本次相加的进位值。

2．     再将次高16位（F000H和1000H）和CF（来自低16位的进位值）相加，完成后，CF记录本次相加

的进位值。

3.最后最高16位（1EH和20H）和CF（来自次高16位的进位值）相加，完成后，CF记录本次相加的进位

值。

代码如下：

Mov ax, 1eH

Mov bx, f000H

Mov cx, 1000H

Add cx, 1ef0H    ;低16位相加，结果：1000H＋1ef0H=2ef0H，没有产生进位值，CF=0，cx=2ef0H。

Adc bx, 1000H    ;次高16位相加，结果：f000H＋1000H＋0=10000H，产生进位值，CF=1，bx=0。

Adc ax, 20H    ;最高16位相加，结果：ax=ax＋20H＋CF=1eH＋20H＋1=3fH，没有产生进位，CF=0。

最终结果：ax=3fH，bx=0，cx=2ef0H。1EF0001000H＋2010001EF0H=3F00002EF0H。

4、sbb指令

Sbb是带借位减法指令，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。

Sbb指令执行后，将对CF进行设置，利用sbb指令和sub指令配合使用可以对任意大的数据进行减法运算。

例1：计算3E1000H－202000H，结果放在ax（高16位），bx（低16位）。

计算分两步进行，先将低16位（1000H和2000H）相减，然后将高16位（3EH和20H）和借位值相减，

代码如下：

Mov bx, 1000H

Mov ax, 3eH

Sub bx, 2000H    ;低16位相减，结果：1000H－2000H=11000H－2000H=f000H，产生了借位值，

CF=1，bx=f000H。

Sbb ax, 20H    ;高16位相减，结果：ax=ax－20H－CF=3eH－20H－1=1dH，没有产生借位值，CF=0。

最终结果：ax=1dH，bx=f000H，3E1000H－202000H=1DF000H。

例2：计算6E4F0031C0H－1FA2002700H。结果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16

位）。

计算分3步进行：

1. 先将低16位（31C0H和2700H）相减，完成后，CF记录本次相减的借位值。

2. 再将次高16位（4F00H和A200H）和CF（来自低16位的借位值）相减，完成后，CF记录本次相减的

借位值。

3. 最后将最高16位（6EH和1FH）和CF（来自次高16位的借位值）相减，完成后，CF记录本次相减的借

位值。

代码如下：

Mov ax, 6eH

Mov bx, 4f00H

Mov cx, 31c0H

Sub cx, 2700H    ;低16位相减，结果：31c0H－2700H=ac0H，没有产生借位值，CF=0，cx=ac0H。

Sbb bx, a200H    ;次高16位相减，结果：14f00H－a200H=ad00H，产生借位值，CF=1，bx=ad00H。

Sbb ax, 1fH    ;最高16位相减，结果：ax=ax－1fH－CF=6eH－1fH－1=4eH，没有产生借位值，CF=0。

最终结果：ax=4eH，bx=ad00H，cx=ac0H，6E4F0031C0H－1FA2002700H=4EAD000AC0H。

5、ZF标志

FR的第6位是ZF，零标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为0。如果（真），结果为0，那么ZF=1；

如果（假），结果非0，那么ZF=0。

对于ZF的值，我们可以这样来看：在计算机中1表示逻辑真，表示肯定，所以当结果为0的时候，ZF=1；在

计算机中0表示逻辑假，表示否定，所以当结果不为0的时候，ZF=0。

下面的指令：

Mov ax, 5

Sub ax, ax

执行后，结果为0，表示真，则ZF=1。

Mov ax, 5

Sub ax, 1

执行后，结果不为0，表示假，则ZF=0。

6、cmp指令

Cmp是比较指令，它的功能相当于sub指令，只是不保存结果。Cmp指令执行后，将对标志寄存器产生影

响，其它相关指令通过识别这些被影响的标志位来得知比较结果。

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的标志位进行设置。

Cmp指令执行后，依据标志位的值就可以看出比较结果。

比如，cmp ax, bx执行后：

如果ZF=1，说明ax=bx，因为ax－bx=0，那么ax必定等于bx。

如果ZF=0，说明ax≠bx，因为ax－bx≠0，那么ax与bx必定不相等。

如果CF=1，说明ax＜bx，因为ax－bx产生了借位，那么ax必定小于bx。

如果CF=0，说明ax≥bx，因为ax－bx没有产生借位，那么ax必定大于或等于bx。

如果CF=0，并且ZF=0，说明ax＞bx，因为ax－bx没有产生借位，并且ax－bx≠0，那么ax必定大于bx。

如果CF=1或ZF=1，说明ax≤bx，因为ax－bx产生了借位，又或者ax－bx=0，那么ax必定小于或等于

Bx。

7、检测比较结果的条件转移指令

转移指的是它能够修改IP，而条件指的是它可以根据某种条件，决定是否修改IP，所有条件转移指令都是短

转移，转移的位移范围为﹣128~127。

大多数条件转移指令都检测标志寄存器的相关标志位，根据检测的结果来决定是否修改IP，它们所检测的标

志位都是被cmp指令影响的那些表示比较结果的标志位。

下面是常用的根据无符号数的比较结果进行转移的条件转移指令。

指令    检测的相关标志位          与cmp配合使用的逻辑含义

Je      如果ZF=1则转移               如果等于则转移

Jne    如果ZF=0则转移                如果不等于则转移

Jb      如果CF=1则转移              如果低于则转移

Jnb    如果CF=0则转移               如果不低于则转移

Ja      如果CF=0且ZF=0则转移       如果高于则转移

Jna    如果CF=1或ZF=1则转移       如果不高于则转移

以上这些条件转移指令是根据检测相关的标志位来决定是否转移，比如：je是检测ZF的值来决定是否转移，

如果ZF=1则转移，至于根据逻辑含义来决定是否转移，则需要与cmp指令配合使用，这个在下一节会讲到。

8、cmp与条件转移指令配合使用

上一节介绍的条件转移指令，所检测的标志位都是cmp指令进行无符号数比较的时候，记录比较结果的标志

位，比如，je检测ZF位，当ZF=1时转移，如果在je前面使用了cmp指令，那么je对ZF的检测，实际上是间

接地检测cmp的比较结果是否为两数相等。

请看下面一段代码：

Cmp ax, bx

Je s

Add ax, bx

Jmp short ok

S:add ax, ax

Ok: …

上面的代码执行时，如果ax=bx,则cmp ax, bx使ZF=1，而je检测ZF是否为1，如果为1，则转移到标号

S处执行指令add ax, ax，我们也可以这样说，cmp比较ax, bx后所得到的相等的结果使得je指令进行转移，这

种说法很好地体现了je指令的逻辑含义，即“相等则转移“。

“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，我们用cmp指令与条件转移指令配合使

用的时候，不必再考虑cmp指令对相关标志位的影响和je等指令对相关标志位的检测，因为相关的标志位只是为

Cmp和je等指令传递比较结果，我们可以直接考虑cmp与je等指令配合使用时，表现出来的逻辑含义。

请看下面的指令：

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比较

Je 标号                 ;如果等于则转移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比较

Jne 标号                ;如果不等于则转移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比较

Jb 标号                 ;如果低于则转移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比较

Jnb 标号                ;如果不低于则转移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比较

Ja 标号                 ;如果高于则转移

Cmp byte ptr [bx], 8    ;和8比较

Jna 标号                ;如果不高于则转移

上面的指令，用[bx]中的数值和8比较，“如果怎么怎么样则转移”，我们在修改游戏时，可以根据这些逻辑含

义（即：如果怎么怎么样则转移），选择合适的条件转移指令。

9、其它标志位

标志寄存器的大部分标志位，我们都不必深入地去学习，因为这和修改游戏没有多大关系，我们只需简单了解

一下即可，FR一共有9个标志位，前面已学习了ZF和CF这两个标志位，现在讲讲余下的7个标志位。

PF：奇偶标志位。它记录相关指令执行后，其结果的所有二进制位中1的个数是否为偶数，如果（真），1的

个数为偶数，PF=1，如果（假），1的个数为奇数，PF=0。

比如，某些指令执行后，其结果二进制值为01001011，有4（偶数）个1，则PF=1；某些指令执行后，其

结果二进制值为00001011，有3（奇数）个1，则PF=0。

SF：符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为负，如果（真），结果为负，SF=1，如果（假），结

果非负，SF=0。

OF：溢出标志位。一般情况下，OF记录了有符号数运算的结果是否发生了溢出，如果（真），发生了溢出，

OF=1，如果（假），没有发生溢出，0F=0。

什么是溢出？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。那么，机器所能表示

的范围是多少呢？对于8位的有符号数据，机器所能表示的范围就是﹣128~127；对于16位的有符号数据，机器

所能表示的范围就是﹣32768~32767。如果运算结果超出了机器所能表达的范围，将产生溢出。

比如，指令：

Mov al, 98

Add al, 99

执行后，al=98＋99=197，197超出了机器所能表示的8位有符号数的范围：﹣128~127，所以产生了溢出。

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。

DF标志位与串传送指令（movsb、movsw）有关，而串传送指令与游戏修改无关，所以就不讲解了。

TF：跟踪标志位。用于程序调试。

如果TF=1，则CPU处于单步执行指令的工作方式，此时，每执行完一条指令，就显示CPU各个寄存器的当

前值及CPU将要执行的下一条指令。如果TF=0，则处于连续工作模式。

AF：辅助进位标志位。在下列情况下，AF的值被设置为1，否则其值为0。

1. 在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时。

2. 在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。

IF：中断允许标志位。用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求，当IF=1，响应中断

请求，当IF=0，不响应中断请求。

10、lea和nop指令

Lea为有效地址传送指令。

格式：lea 操作对象1，操作对象2

功能：将源操作数给出的有效地址传送到指定的寄存器中。

说明：操作对象1为目的操作数，可为任意一个16位的通用寄存器，操作对象2为源操作数，可为地址表达

式。

比如，指令：

Lea ax, [217a]

执行后，ax=217aH。

Lea ax, [bx＋si＋200]

执行后，ax= bx＋si＋200H。

Nop为空操作指令。格式：nop。

功能：本指令不产生任何结果，仅消耗几个时钟周期的时间，接着执行后续指令，常用于程序的延时等。

在修改游戏的时候，可用于锁定某些数据的数值。