本文作者:mr_biu
8086CPU的flag寄存器(16位)各标志位如下(这是32位EFLAG的低十六位图,但是32位与16位是一样的,只不过32位多了16位且高16位没有使用到):
CF—进位标志,加法时的最高位(D7或D15)产生进位或减法时最高位出现借位,则CF=1,否则CF=0;(状态标志位)
PF—奇偶标志,反映最低8位中“1”的个数的情况,若有偶数个“1”,则PF=1,否则PF=0。(状态标志位)
AF—辅助进位标志,供BCD码使用。当D3位出现进位或借位时AF=1,否则AF=0;(状态标志位)
ZF—零标志,运算结果各位都为零,则ZF=1,否则ZF=0;(状态标志位)
SF—符号标志,运算结果为负数时,即运算结果的最高位为1,则SF=1,否则SF=0;(状态标志位)
TF—陷阱标志,为程序调试而设的。当设置TF=1,CPU处于单步执行指令的方式;当设置TF=0时,CPU正常执行程序。(控制标志位)
IF—中断允许标志,当设置IF=1,开中断,CPU可响应可屏蔽中断请求;当设置IF=0时,关中断,CPU不响应可屏蔽中断请求。(控制标志位)
DF—方向标志,用来控制数据串操作指令的步进方向;
当设置DF=1时,将以递减顺序对数据串中的数据进行处理。当设置DF=0时,递增。(控制标志位)
OF—溢出标志,带符号数进行算术运算时,其结果超出了8位或16位的表示范围,产生溢出,则OF=1,否则OF=0;(状态标志位)
详解:
1、进位标志CF (Carry Flag)
当运算结果的最高有效位有进位(加法)或借位(减法)时,进位标志置1,即CF = 1;否则CF= 0。
49H 6DH=B6H,没有进位:CF = 0
BBH 6AH=(1)25H,有进位:CF = 1
2、零标志ZF (Zero Flag)
若运算结果为0,则ZF = 1;否则ZF = 0
49H 6DH=B6H,结果不是零:ZF = 0
75H 8BH=(1)00H,结果是零:ZF = 1
3、符号标志SF (Sign Flag)
运算结果最高位为1,则SF = 1;否则SF = 0 49H 6DH=B6H=10110110B,SF=1
4、奇偶标志PF(Parity Flag)
当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶数时,PF = 1;否则PF = 0 3AH 7CH=B6H=10110110B结果中有5个1,是奇数:PF = 0
5、溢出标志OF (OverflowFlag)
若算术运算的结果有溢出,则OF=1;否则 OF=0 49H 6DH =B6H,产生溢出:OF = 1 75H 8BH =(1)26H,没有溢出:OF = 0
什么是溢出?
处理器内部以补码表示有符号数8位(仅7位有效数据)表达的整数范围是:+127~-128
16位表达的范围是:+32767~-32768
如果运算结果超出这个范围,就产生了溢出有溢出,说明有符号数的运算结果不正确49H+6DH=B6H,就是73+109=182,已经超出-128~+127范围,产生溢出,故OF=1;
另一方面,补码B6H表达真值是-74,显然运算结果也不正确溢出标志OF和进位标志CF是两个意义不同的标志
进位标志表示无符号数运算结果是否超出范围,运算结果仍然正确;溢出标志表示有符号数运算结果是否超出范围,运算结果已经不正确。
例1:49H 6DH=B6H无符号数运算:
73+109=182范围内,
无进位有符号数运算:73+109=182范围外,有溢出
例2:BBH 6AH=(1)25H无符号数运算:
187+106=293范围外,
有进位有符号数运算:-69+106=37范围内,无溢出溢出的判断判断运算结果是否溢出有一个简单的规则:
只有当两个相同符号数相加(包括不同符号数相减),而运算结果的符号与原数据符号相反时,产生溢出;因为,此时的运算结果显然不正确其他情况下,则不会产生溢出
1).当两个符号相同的数相加,结果的符号与之相反,则OF=1,否则OF=0.
2).当两个符号不同的数相减,结果的符号与减数相同,则OF=1,否则OF=0.
6、辅助进位标志AF(Auxiliary Flag)
运算时D3位(低半字节)有进位或借位时,AF = 1;否则AF = 0。49H 6DH=B6H,D3有进位:AF = 1 100 1001B 110 1101B=1011 0110B
7、方向标志DF(DirectionFlag)
用于串操作指令中,控制地址的变化方向:设置DF=0,存储器地址自动增加;
设置DF=1,存储器地址自动减少。
CLD指令复位方向标志:DF=0
STD指令置位方向标志:DF=1
8、中断允许标志IF(InterruptFlag)
用于控制外部可屏蔽中断是否可以被处理器响应:
设置IF=1,则允许中断;
设置IF=0,则禁止中断。
CLI指令复位中断标志:IF=0
STI指令置位中断标志:IF=1
9、陷阱标志TF(Trap Flag)
用于控制处理器进入单步操作方式:
设置TF=0,处理器正常工作;
设置TF=1,处理器单步执行指令。
单步执行指令——处理器在每条指令执行结束时,便产生一个编号为1的内部中
断这种内部中断称为单步中断所以TF也称为单步标志利用单步中断可对程序进
行逐条指令的调试这种逐条指令调试程序的方法就是单步调试
EU控制器是执行指令的控制电路,实现从队列中取指令、译码、产生控制信号等。