计算机四级嵌入式之计算机组成与接口（三）汇编语言程序设计
摘要：本文系统整理了x86汇编语言程序设计核心知识，包含汇编语言基础、寄存器系统、寻址方式、指令系统、伪指令、标志寄存器、保护模式等七大部分。重点包括：1）物理地址计算（段地址×10H+偏移地址）；2）通用寄存器（AX/BX/CX/DX）和段寄存器（CS/DS/SS/ES）的使用规范；3）5种核心寻址方式及地址计算；4）数据传送（MOV/PUSH/POP）、算术运算（ADD/SUB/CMP）、逻辑
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前言
计算机四级嵌入式主要考试的内容分为两个大部分：计算机组成与接口和操作系统原理
考点大纲每年不敢保证都一模一样，可以参考官网的考试大纲按需复习，但每年考来考去大差不差的都是那些东西。
官网网址：https://ncre.neea.edu.cn/html1/category/1507/899-1.htm
2025年的考试大纲如下所示：
我会按照该大纲的顺序将整理出来的知识点一章一章整理出来，都放在这个专栏中，希望能够帮助各位准备考试的同学能够顺利通过！
一、汇编语言基础
（一）核心定义与特性
- 定义：助记符式语言，接近机器语言，与微处理器类型密切相关，不同微处理器的汇编语言不同。
- 指令结构：由操作码和操作数组成，程序设计使用逻辑地址。
- 编译结果：源程序经编译生成扩展名为 OBJ 的目标程序。
- 优点：直接有效控制硬件、生成代码短小、运行速度快。
- 数值范围：8086 汇编中，一个字（16 位）能表示的有符号数范围为 - 32768≤n≤32767。
（二）关键计算与引脚特性
- 物理地址计算：物理地址 = 段地址 ×10H + 偏移地址（例：12345H=1234H×16+5H）。
- 引脚信号：
- BHE=0：奇地址有效；BHE=1：偶地址无效。
- A0=1：奇地址有效；A0=0：偶地址无效。
- 字操作且地址为偶地址时，BHE 和 A0 均为低电平。
（三）机器指令相关
- 机器指令定义：机器语言的语句，由操作码和地址码组成的二进制代码。
二、寄存器系统
（一）通用寄存器组
- 组成：AX、BX、CX、DX，可作为 16 位寄存器使用，也可拆分为 8 位寄存器（高位：AH、BH、CH、DH；低位：AL、BL、CL、DL）。
- 作用：保存算术 / 逻辑运算的操作数和中间结果，通用性强、使用灵活。
（二）段寄存器
- 主要类型：代码段寄存器（CS）、数据段寄存器（DS）、堆栈段寄存器（SS）、附加段寄存器（ES、FS、GS）。
- 功能：
- DS：保存操作数和运算结果，节省访问存储器的时间。
- ES：存放附加数据段的段值。
- 段寄存器不可直接接收立即数赋值，除 CS 外可通过其他寄存器间接赋值。
（三）其他关键寄存器
- 16 位寄存器：SI（源地址指针）、DI（目的地址指针）、SP（堆栈指针）、BP（基址指针）。
- 专用寄存器：
- 全局描述符表寄存器（GDTR）：48 位，低 2 字节为 16 位界限（规定 GDT 地址范围），高 4 字节为 32 位基地址（指示 GDT 起始物理地址）。
- 段寄存器结构：16 位可见段选择符 + 64 位不可见段描述符高速缓冲寄存器（存放段描述符）。
三、寻址方式
（一）核心寻址类型
- 直接寻址：
- 定义：操作数地址直接给出，位于 CPU 外部存储器，需总线周期。
- 示例：[2100H]（内存 2100H 单元内容）、[25H]（数据段 25H 地址内容）。
- 寄存器间接寻址：
- 定义：操作数以寄存器内容为地址指向内存单元。
- 示例：[BX]（BX 内容为内存地址）、[BX+DI]（BX 与 DI 内容之和为内存地址）、[AL]（AL 内容为内存地址）。
- 立即数寻址：
- 定义：操作数包含在指令中，取出指令即可使用，执行时间短，灵活性差。
- 示例：MOV AL，25H（十六进制数 25H 直接送入 AL）。
- 寄存器寻址：
- 定义：操作数在 CPU 寄存器中，无需访问存储器。
- 示例：MOV AX,BX（BX 内容送入 AX）、ADD（寄存器间加法运算）。
- 字符串操作寻址：
- 源串地址：DS（段地址）+SI（偏移量）。
- 目的串地址：ES（段地址）+DI（偏移量）。
（二）寻址相关计算
- 物理地址计算示例：
- ADD AX,[DI+BX]：物理地址 = 16×(DS)+(DI)+(BX)。
- ADD AX,[DI]：物理地址 = 16×(DS)+(DI)。
- ADD AX,6 [DI]：物理地址 = 16×(DS)+(DI)+6。
- SUB AX,[200H]：物理地址 = 16×(DS)+200H。
- CMP AX,1000H：物理地址 = 16×(DS)+1000H。
四、指令系统
（一）数据传送指令
- MOV 指令：
- 功能：将 SRC 内容送到 DST，SRC 可为常数、寄存器、内存地址；DST 可为寄存器、内存地址。
- 禁忌：DST 不可为 CS 或 IP；禁止两操作数同时为存储器地址。
- 常见语法错误（含总结要点）：
- 操作数类型不一致（例：MOV AL,CX）。
- 无法确定字节 / 字操作（需指定类型，例：MOV BYTE PTR [BX+SI],5）。
- 两操作数均为存储器操作数（例：MOV BUF1,BUF2，需用 AX 中转）。
- 段寄存器操作限制：立即数不可直接赋值；CS 不可作为目的操作数。
- 堆栈操作指令：
- PUSH 指令：SP=SP-2，将源操作数压入堆栈。示例：(SS)=2000H，(SP)=0100H，(AX)=2107H，执行 PUSH AX 后，(SP)=00FEH，07H 存于物理地址 200FEH。
- POP 指令：将堆栈内容弹出到 DST，SP=SP+2；POPF 指令从栈中弹出数据到标志寄存器。
- 其他传送指令：
- XCHG 指令：交换 DST 和 SRC 内容，不可同时为内存地址，不可为 CS 或 IP。
- IN/OUT 指令：IN 读取端口数据到 AL/AX（例：IN AL，80H；IN AX，DX）；OUT 将 AL/AX 数据写入端口（例：OUT DX，AL/AX），仅 AL/AX 可存放 I/O 数据。
- LEA 指令：将内存地址赋给目的操作数，不影响进位标志位（例：LEA DX,[1000H]）。
（二）算术与逻辑指令
- 算术指令：
- ADD（加法）：可能影响 CF 标志位（例：ADD BL,[AL]）。
- SUB（减法）：可能影响 SF 标志位（例：SUB AX,BX）。
- CMP（比较）：隐含减法操作，不修改操作数，修改 OF、SF、ZF、CF、AF、PF 标志位。
- INC（加 1）：影响 SF、AF、ZF、PF、OF，不影响 CF（例：INC CX）。
- 逻辑指令：
- AND（按位与）：0 与任何数相与为 0；可用于清零（例：AND AX，0）。
- OR（按位或）：例：OR AL,AL（不改变寄存器内容）。
- TEST（按位与）：仅设置标志位，不改变操作数。
- NOT（按位取反）：例：NOT AL（AL 按位取反后送回 AL）。
- XOR（异或）：可用于清零（例：XOR AX，AX）。
- 移位指令：
- SAR（算术右移）：符号位保持不变，用于有符号数除法（例：SAR AL，1 相当于除以 2）。
- SHL（逻辑左移）：最高位移入 CF，最低位补 0（例：SHL AX,1）。
（三）条件转移与中断指令
- 条件转移指令：
- JNZ/JNE DST：ZF=0 时转移。
- JC NEXT：CF=1 时转移。
- JMP NEXT：跳转指令，不改变 CF。
- 软件中断指令：
- INT3：1 字节长，用于设置断点，执行时产生中断请求，调试器替换断点指令并获取 CPU 控制权。
五、伪指令
（一）定义与作用
- 特性：不可执行，不属于 CPU 指令系统，仅指示编译程序编译方式。
- 常见类型：
- 常量定义：STR EQU Num。
- 变量定义：DB（定义字节）、DW（定义字）。
- 重复定义：DUP（例：VAR2 DB 10DUP (34H,2 DUP (?))）。
- 段关联：ASSUME DS:DATA（编译时不产生指令代码）。
（二）变量定义示例（含详细解析）
- BUF DW 12,34,56,78：定义双字数组，每个元素占 2 字节，共 4×2=8 字节。
- LL DB 5：定义字节变量，初始化为 5，占 1 字节。
- VAR2 DB 10DUP(34H,2 DUP(?))：
- 含义：重复 “34H+2 个未初始化字节” 的模式 10 次。
- 空间计算：每次重复占 3 字节，共 10×3=30 字节；“?” 表示计算机任意分配。
六、标志寄存器
（一）状态标志（条件标志）
| 标志位 | 英文全称 | 功能说明 | =1 含义 | =0 含义 |
|---|---|---|---|---|
| CF | Carry Flag | 最高位进位 / 借位 | CY（有进位） | NC（无进位） |
| PF | Parity Flag | 结果低 8 位 “1” 的奇偶性 | PE（偶数个 1） | PO（奇数个 1） |
| AF | Auxiliary Carry Flag | 低 4 位向高 4 位（字节操作）或低字节向高字节（字操作）进位 / 借位 | AC（有进位） | NA（无进位） |
| ZF | Zero Flag | 运算结果是否为 0 | ZR（结果为 0） | NZ（结果非 0） |
| SF | Sign Flag | 运算结果符号（与最高位一致） | NG（结果为负） | PL（结果非负） |
| OF | Overflow Flag | 有符号数加减运算是否溢出 | OV（溢出） | NV（未溢出） |
（二）控制标志
| 标志位 | 英文全称 | 功能说明 | 操作指令 |
|---|---|---|---|
| IF | Interrupt Flag | 控制可屏蔽中断 | STI（置 1，允许中断）、CLI（置 0，禁止中断） |
| DF | Direction Flag | 字符串操作指针调整方向 | STD（置 1，减少）、CLD（置 0，增加） |
| TF | Trace Flag | 单步调试 | - |
（三）影响标志位的指令
- 影响状态标志：
- 是：CMP、SUB、ADD、INC、TEST、POPF 等。
- 否：IN、OUT、JMP 等。
- 影响控制标志：
- 是：STI、CLD、POPF 等。
- 否：ADD、OUT 等。
- 影响 CF 标志位：
- 是：ADD、SHL、SUB 等。
- 否：INC、JMP、JC 等。
七、Pentium 保护模式相关
（一）地址转换流程
- 提取逻辑地址中的段选择符和 32 位偏移量。
- 从段选择符指向的段描述符中获取 32 位段线性基地址。
- 线性基地址加偏移量得到物理地址。
（二）段选择符与描述符表
- 段选择符：16 位可见部分，其中 D2 位（TI 字段）用于选择全局描述符表（GDT，TI=0）或局部描述符表（LDT，TI=1）。
- 描述符表：
- 全局描述符表（GDT）：由段描述符组成，由系统程序生成。
- 段描述符：64 位（8B），含段属性、基址、大小、访问控制信息，分为程序段（代码段、数据段、堆栈段）和系统段描述符。
（三）关键描述符字段
- 段界限字段：定义段的大小规模。
- P 字段：段是否调入内存（P=1 有效，P=0 无效）。
- DPL 字段：段特权级（0 级最高，3 级最低）。
- G 字段：段界限单位（G=1 时以 4KB 为单位）。
- AVL 字段：系统软件是否可用本段。
（四）门描述符
- 功能：控制程序 / 任务转移，自动进行保护检查，指定目标代码段入口点。
- 类型：调用门、任务门、中断门、陷阱门。
八、关键计算与规则
（一）存储与寻址相关计算
- 存储单元地址数：2^（CPU 地址数 - 使用的地址数）。
- 寻址范围：存储容量 / 字长。
- 译码器输出线：
- 单译码方式：2ⁿ（n 为地址输入线数），例：6 位地址输入输出 64 条线。
- 双译码方式：地址线分组，输出线数为两组之和，例：6 位地址分两组 3 位，输出 8+8=16 条线。
（二）Cache 与 DRAM 相关计算
- Cache 平均访问时间 = 命中率 ×Cache 访问时间 +（1 - 命中率）× 主存访问时间。
- CPU 平均访问时间 = 总的存取时间 / 总的访问次数。
- DRAM 刷新：
- 刷新单位：行。
- 集中刷新：刷新周期内集中逐行刷新，存在 “死时间”。
- 分散刷新：每个存取周期拆分读写和刷新，无死时间但系统速度降低。
- 异步刷新：2ms 内刷新所有行，每行刷新间隔 = 2000us / 行数（例：128 行间隔 15.6us）。
- 相邻两行的刷新间隔 = 最大刷新间隔 / 行数。
（三）单位换算
- 8bit=1B；1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB。
九、8086CPU 补充特性
- 功能划分：总线接口单元和执行单元。
- 总线特性：内外部数据总线 16 位；20 位地址总线，低 16 位管理 64KB I/O 端口空间。
- 工作模式：可通过引脚信号设置为最小 / 最大工作模式。
十、汇编语言指令 - 标志位影响对照表
| 指令类型 | 指令示例 | CF（进位标志） | PF（奇偶标志） | AF（辅助进位标志） | ZF（零标志） | SF（符号标志） | OF（溢出标志） | IF（中断标志） | DF（方向标志） | TF（跟踪标志） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数据传送 | MOV AX,BX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | PUSH AX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | POP AX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | POPF | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） |
| 数据传送 | XCHG AX,DX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | IN AL,80H | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | OUT DX,AL | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | LEA DX,[1000H] | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 算术运算 | ADD AX,BX | √ | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 算术运算 | SUB AX,BX | √ | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 算术运算 | CMP AX,BX | √ | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 算术运算 | INC CX | - | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 逻辑运算 | AND AX,0 | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | OR AL,AL | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | TEST AX,BX | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | NOT AL | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | XOR AX,AX | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 移位运算 | SHL AX,1 | √ | √ | - | √ | √ | √ | - | - | - |
| 移位运算 | SAR AL,1 | √ | √ | - | √ | √ | √ | - | - | - |
| 条件转移 | JNZ DST | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 条件转移 | JC NEXT | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 无条件转移 | JMP NEXT | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 控制标志操作 | STI | - | - | - | - | - | - | √（置 1） | - | - |
| 控制标志操作 | CLI | - | - | - | - | - | - | √（置 0） | - | - |
| 控制标志操作 | STD | - | - | - | - | - | - | - | √（置 1） | - |
| 控制标志操作 | CLD | - | - | - | - | - | - | - | √（置 0） | - |
| 中断指令 | INT3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
注：“√” 表示指令会影响该标志位（含置 1、置 0 或随运算结果变化）；“-” 表示指令不影响该标志位；“随栈数据变化” 表示 POPF 指令会将栈中数据写入标志寄存器，使所有标志位跟随栈数据更新。
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第三章 汇编语言程序设计.docx
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第三章 汇编语言程序设计学习笔记（完整版）
一、汇编语言基础
（一）核心定义与特性
- 定义：助记符式语言，接近机器语言，与微处理器类型密切相关，不同微处理器的汇编语言不同。
- 指令结构：由操作码和操作数组成，程序设计使用逻辑地址。
- 编译结果：源程序经编译生成扩展名为 OBJ 的目标程序。
- 优点：直接有效控制硬件、生成代码短小、运行速度快。
- 数值范围：8086 汇编中，一个字（16 位）能表示的有符号数范围为 - 32768≤n≤32767。
（二）关键计算与引脚特性
- 物理地址计算：物理地址 = 段地址 ×10H + 偏移地址（例：12345H=1234H×16+5H）。
- 引脚信号：
- BHE=0：奇地址有效；BHE=1：偶地址无效。
- A0=1：奇地址有效；A0=0：偶地址无效。
- 字操作且地址为偶地址时，BHE 和 A0 均为低电平。
（三）机器指令相关
- 机器指令定义：机器语言的语句，由操作码和地址码组成的二进制代码。
二、寄存器系统
（一）通用寄存器组
- 组成：AX、BX、CX、DX，可作为 16 位寄存器使用，也可拆分为 8 位寄存器（高位：AH、BH、CH、DH；低位：AL、BL、CL、DL）。
- 作用：保存算术 / 逻辑运算的操作数和中间结果，通用性强、使用灵活。
（二）段寄存器
- 主要类型：代码段寄存器（CS）、数据段寄存器（DS）、堆栈段寄存器（SS）、附加段寄存器（ES、FS、GS）。
- 功能：
- DS：保存操作数和运算结果，节省访问存储器的时间。
- ES：存放附加数据段的段值。
- 段寄存器不可直接接收立即数赋值，除 CS 外可通过其他寄存器间接赋值。
（三）其他关键寄存器
- 16 位寄存器：SI（源地址指针）、DI（目的地址指针）、SP（堆栈指针）、BP（基址指针）。
- 专用寄存器：
- 全局描述符表寄存器（GDTR）：48 位，低 2 字节为 16 位界限（规定 GDT 地址范围），高 4 字节为 32 位基地址（指示 GDT 起始物理地址）。
- 段寄存器结构：16 位可见段选择符 + 64 位不可见段描述符高速缓冲寄存器（存放段描述符）。
三、寻址方式
（一）核心寻址类型
- 直接寻址：
- 定义：操作数地址直接给出，位于 CPU 外部存储器，需总线周期。
- 示例：[2100H]（内存 2100H 单元内容）、[25H]（数据段 25H 地址内容）。
- 寄存器间接寻址：
- 定义：操作数以寄存器内容为地址指向内存单元。
- 示例：[BX]（BX 内容为内存地址）、[BX+DI]（BX 与 DI 内容之和为内存地址）、[AL]（AL 内容为内存地址）。
- 立即数寻址：
- 定义：操作数包含在指令中，取出指令即可使用，执行时间短，灵活性差。
- 示例：MOV AL，25H（十六进制数 25H 直接送入 AL）。
- 寄存器寻址：
- 定义：操作数在 CPU 寄存器中，无需访问存储器。
- 示例：MOV AX,BX（BX 内容送入 AX）、ADD（寄存器间加法运算）。
- 字符串操作寻址：
- 源串地址：DS（段地址）+SI（偏移量）。
- 目的串地址：ES（段地址）+DI（偏移量）。
（二）寻址相关计算
- 物理地址计算示例：
- ADD AX,[DI+BX]：物理地址 = 16×(DS)+(DI)+(BX)。
- ADD AX,[DI]：物理地址 = 16×(DS)+(DI)。
- ADD AX,6 [DI]：物理地址 = 16×(DS)+(DI)+6。
- SUB AX,[200H]：物理地址 = 16×(DS)+200H。
- CMP AX,1000H：物理地址 = 16×(DS)+1000H。
四、指令系统
（一）数据传送指令
- MOV 指令：
- 功能：将 SRC 内容送到 DST，SRC 可为常数、寄存器、内存地址；DST 可为寄存器、内存地址。
- 禁忌：DST 不可为 CS 或 IP；禁止两操作数同时为存储器地址。
- 常见语法错误（含总结要点）：
- 操作数类型不一致（例：MOV AL,CX）。
- 无法确定字节 / 字操作（需指定类型，例：MOV BYTE PTR [BX+SI],5）。
- 两操作数均为存储器操作数（例：MOV BUF1,BUF2，需用 AX 中转）。
- 段寄存器操作限制：立即数不可直接赋值；CS 不可作为目的操作数。
- 堆栈操作指令：
- PUSH 指令：SP=SP-2，将源操作数压入堆栈。示例：(SS)=2000H，(SP)=0100H，(AX)=2107H，执行 PUSH AX 后，(SP)=00FEH，07H 存于物理地址 200FEH。
- POP 指令：将堆栈内容弹出到 DST，SP=SP+2；POPF 指令从栈中弹出数据到标志寄存器。
- 其他传送指令：
- XCHG 指令：交换 DST 和 SRC 内容，不可同时为内存地址，不可为 CS 或 IP。
- IN/OUT 指令：IN 读取端口数据到 AL/AX（例：IN AL，80H；IN AX，DX）；OUT 将 AL/AX 数据写入端口（例：OUT DX，AL/AX），仅 AL/AX 可存放 I/O 数据。
- LEA 指令：将内存地址赋给目的操作数，不影响进位标志位（例：LEA DX,[1000H]）。
（二）算术与逻辑指令
- 算术指令：
- ADD（加法）：可能影响 CF 标志位（例：ADD BL,[AL]）。
- SUB（减法）：可能影响 SF 标志位（例：SUB AX,BX）。
- CMP（比较）：隐含减法操作，不修改操作数，修改 OF、SF、ZF、CF、AF、PF 标志位。
- INC（加 1）：影响 SF、AF、ZF、PF、OF，不影响 CF（例：INC CX）。
- 逻辑指令：
- AND（按位与）：0 与任何数相与为 0；可用于清零（例：AND AX，0）。
- OR（按位或）：例：OR AL,AL（不改变寄存器内容）。
- TEST（按位与）：仅设置标志位，不改变操作数。
- NOT（按位取反）：例：NOT AL（AL 按位取反后送回 AL）。
- XOR（异或）：可用于清零（例：XOR AX，AX）。
- 移位指令：
- SAR（算术右移）：符号位保持不变，用于有符号数除法（例：SAR AL，1 相当于除以 2）。
- SHL（逻辑左移）：最高位移入 CF，最低位补 0（例：SHL AX,1）。
（三）条件转移与中断指令
- 条件转移指令：
- JNZ/JNE DST：ZF=0 时转移。
- JC NEXT：CF=1 时转移。
- JMP NEXT：跳转指令，不改变 CF。
- 软件中断指令：
- INT3：1 字节长，用于设置断点，执行时产生中断请求，调试器替换断点指令并获取 CPU 控制权。
五、伪指令
（一）定义与作用
- 特性：不可执行，不属于 CPU 指令系统，仅指示编译程序编译方式。
- 常见类型：
- 常量定义：STR EQU Num。
- 变量定义：DB（定义字节）、DW（定义字）。
- 重复定义：DUP（例：VAR2 DB 10DUP (34H,2 DUP (?))）。
- 段关联：ASSUME DS:DATA（编译时不产生指令代码）。
（二）变量定义示例（含详细解析）
- BUF DW 12,34,56,78：定义双字数组，每个元素占 2 字节，共 4×2=8 字节。
- LL DB 5：定义字节变量，初始化为 5，占 1 字节。
- VAR2 DB 10DUP(34H,2 DUP(?))：
- 含义：重复 “34H+2 个未初始化字节” 的模式 10 次。
- 空间计算：每次重复占 3 字节，共 10×3=30 字节；“?” 表示计算机任意分配。
六、标志寄存器
（一）状态标志（条件标志）
| 标志位 | 英文全称 | 功能说明 | =1 含义 | =0 含义 |
|---|---|---|---|---|
| CF | Carry Flag | 最高位进位 / 借位 | CY（有进位） | NC（无进位） |
| PF | Parity Flag | 结果低 8 位 “1” 的奇偶性 | PE（偶数个 1） | PO（奇数个 1） |
| AF | Auxiliary Carry Flag | 低 4 位向高 4 位（字节操作）或低字节向高字节（字操作）进位 / 借位 | AC（有进位） | NA（无进位） |
| ZF | Zero Flag | 运算结果是否为 0 | ZR（结果为 0） | NZ（结果非 0） |
| SF | Sign Flag | 运算结果符号（与最高位一致） | NG（结果为负） | PL（结果非负） |
| OF | Overflow Flag | 有符号数加减运算是否溢出 | OV（溢出） | NV（未溢出） |
（二）控制标志
| 标志位 | 英文全称 | 功能说明 | 操作指令 |
|---|---|---|---|
| IF | Interrupt Flag | 控制可屏蔽中断 | STI（置 1，允许中断）、CLI（置 0，禁止中断） |
| DF | Direction Flag | 字符串操作指针调整方向 | STD（置 1，减少）、CLD（置 0，增加） |
| TF | Trace Flag | 单步调试 | - |
（三）影响标志位的指令
- 影响状态标志：
- 是：CMP、SUB、ADD、INC、TEST、POPF 等。
- 否：IN、OUT、JMP 等。
- 影响控制标志：
- 是：STI、CLD、POPF 等。
- 否：ADD、OUT 等。
- 影响 CF 标志位：
- 是：ADD、SHL、SUB 等。
- 否：INC、JMP、JC 等。
七、Pentium 保护模式相关
（一）地址转换流程
- 提取逻辑地址中的段选择符和 32 位偏移量。
- 从段选择符指向的段描述符中获取 32 位段线性基地址。
- 线性基地址加偏移量得到物理地址。
（二）段选择符与描述符表
- 段选择符：16 位可见部分，其中 D2 位（TI 字段）用于选择全局描述符表（GDT，TI=0）或局部描述符表（LDT，TI=1）。
- 描述符表：
- 全局描述符表（GDT）：由段描述符组成，由系统程序生成。
- 段描述符：64 位（8B），含段属性、基址、大小、访问控制信息，分为程序段（代码段、数据段、堆栈段）和系统段描述符。
（三）关键描述符字段
- 段界限字段：定义段的大小规模。
- P 字段：段是否调入内存（P=1 有效，P=0 无效）。
- DPL 字段：段特权级（0 级最高，3 级最低）。
- G 字段：段界限单位（G=1 时以 4KB 为单位）。
- AVL 字段：系统软件是否可用本段。
（四）门描述符
- 功能：控制程序 / 任务转移，自动进行保护检查，指定目标代码段入口点。
- 类型：调用门、任务门、中断门、陷阱门。
八、关键计算与规则
（一）存储与寻址相关计算
- 存储单元地址数：2^（CPU 地址数 - 使用的地址数）。
- 寻址范围：存储容量 / 字长。
- 译码器输出线：
- 单译码方式：2ⁿ（n 为地址输入线数），例：6 位地址输入输出 64 条线。
- 双译码方式：地址线分组，输出线数为两组之和，例：6 位地址分两组 3 位，输出 8+8=16 条线。
（二）Cache 与 DRAM 相关计算
- Cache 平均访问时间 = 命中率 ×Cache 访问时间 +（1 - 命中率）× 主存访问时间。
- CPU 平均访问时间 = 总的存取时间 / 总的访问次数。
- DRAM 刷新：
- 刷新单位：行。
- 集中刷新：刷新周期内集中逐行刷新，存在 “死时间”。
- 分散刷新：每个存取周期拆分读写和刷新，无死时间但系统速度降低。
- 异步刷新：2ms 内刷新所有行，每行刷新间隔 = 2000us / 行数（例：128 行间隔 15.6us）。
- 相邻两行的刷新间隔 = 最大刷新间隔 / 行数。
（三）单位换算
- 8bit=1B；1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB。
九、8086CPU 补充特性
- 功能划分：总线接口单元和执行单元。
- 总线特性：内外部数据总线 16 位；20 位地址总线，低 16 位管理 64KB I/O 端口空间。
- 工作模式：可通过引脚信号设置为最小 / 最大工作模式。
十、汇编语言指令 - 标志位影响对照表
| 指令类型 | 指令示例 | CF（进位标志） | PF（奇偶标志） | AF（辅助进位标志） | ZF（零标志） | SF（符号标志） | OF（溢出标志） | IF（中断标志） | DF（方向标志） | TF（跟踪标志） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数据传送 | MOV AX,BX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | PUSH AX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | POP AX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | POPF | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） | √（随栈数据变化） |
| 数据传送 | XCHG AX,DX | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | IN AL,80H | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | OUT DX,AL | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 数据传送 | LEA DX,[1000H] | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 算术运算 | ADD AX,BX | √ | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 算术运算 | SUB AX,BX | √ | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 算术运算 | CMP AX,BX | √ | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 算术运算 | INC CX | - | √ | √ | √ | √ | √ | - | - | - |
| 逻辑运算 | AND AX,0 | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | OR AL,AL | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | TEST AX,BX | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | NOT AL | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 逻辑运算 | XOR AX,AX | - | √ | - | √ | √ | - | - | - | - |
| 移位运算 | SHL AX,1 | √ | √ | - | √ | √ | √ | - | - | - |
| 移位运算 | SAR AL,1 | √ | √ | - | √ | √ | √ | - | - | - |
| 条件转移 | JNZ DST | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 条件转移 | JC NEXT | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 无条件转移 | JMP NEXT | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 控制标志操作 | STI | - | - | - | - | - | - | √（置 1） | - | - |
| 控制标志操作 | CLI | - | - | - | - | - | - | √（置 0） | - | - |
| 控制标志操作 | STD | - | - | - | - | - | - | - | √（置 1） | - |
| 控制标志操作 | CLD | - | - | - | - | - | - | - | √（置 0） | - |
| 中断指令 | INT3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
注：“√” 表示指令会影响该标志位（含置 1、置 0 或随运算结果变化）；“-” 表示指令不影响该标志位；“随栈数据变化” 表示 POPF 指令会将栈中数据写入标志寄存器，使所有标志位跟随栈数据更新。
十一、x86 汇编核心指令汇总
（一）数据传送类指令
| 指令 | 功能说明 | 示例 | 关键注意事项 |
|---|---|---|---|
| MOV DST,SRC | 将源操作数送入目的操作数 | MOV AX,BX、MOV BYTE PTR[BX+SI],5 | 禁止两操作数均为存储器；DST 不可为 CS/IP；段寄存器不可直接赋值立即数 |
| PUSH SRC | 栈指针减 2，将源操作数压栈 | PUSH AX | 配合 SS 和 SP 确定栈地址，字操作 |
| POP DST | 从栈中取出数据送入目的操作数，栈指针加 2 | POP AX、POPF | POPF 直接修改标志寄存器所有位 |
| XCHG DST,SRC | 交换两操作数内容 | XCHG AX,DX | 不可同时为存储器地址；不可为 CS/IP |
| IN AL/AX, 端口 | 从 I/O 端口读取数据到 AL/AX | IN AL,80H、IN AX,DX | 仅 AL/AX 可作为数据寄存器 |
| OUT 端口，AL/AX | 将 AL/AX 数据写入 I/O 端口 | OUT DX,AL | 端口地址超过 8 位时需用 DX 间接寻址 |
| LEA DST, 内存地址 | 将内存有效地址赋给目的操作数 | LEA DX,[1000H] | 不影响进位标志位，仅传地址非数据 |
（二）算术运算类指令
| 指令 | 功能说明 | 示例 | 标志位影响 |
|---|---|---|---|
| ADD DST,SRC | 两操作数相加，结果送 DST | ADD AX,[DI+BX]、ADD BL,[AL] | 影响 CF、PF、AF、ZF、SF、OF |
| SUB DST,SRC | 目的操作数减源操作数，结果送 DST | SUB AX,BX、SUB AX,[200H] | 影响 CF、PF、AF、ZF、SF、OF |
| CMP DST,SRC | 隐含减法，不修改操作数，仅置标志位 | CMP AX,BX、CMP AX,1000H | 影响 CF、PF、AF、ZF、SF、OF |
| INC OPR | 操作数加 1 | INC CX、INC BYTE PTR[25H] | 影响 PF、AF、ZF、SF、OF，不影响 CF |
（三）逻辑与移位类指令
| 指令 | 功能说明 | 示例 | 标志位影响 |
|---|---|---|---|
| AND DST,SRC | 按位与，结果送 DST | AND AX,0、AND AL,200H | 影响 PF、ZF、SF，不影响 CF、AF、OF |
| OR DST,SRC | 按位或，结果送 DST | OR AL,AL | 影响 PF、ZF、SF，不影响 CF、AF、OF |
| TEST DST,SRC | 按位与，仅置标志位，不修改操作数 | TEST AX,BX | 影响 PF、ZF、SF，不影响 CF、AF、OF |
| NOT OPR | 按位取反，结果送原操作数 | NOT AL | 不影响任何标志位 |
| XOR DST,SRC | 按位异或，结果送 DST | XOR AX,AX | 影响 PF、ZF、SF，不影响 CF、AF、OF |
| SHL OPR,1/CL | 逻辑左移，最高位移入 CF，最低位补 0 | SHL AX,1 | 影响 CF、PF、ZF、SF、OF |
| SAR OPR,1/CL | 算术右移，符号位不变，最低位移入 CF | SAR AL,1 | 影响 CF、PF、ZF、SF、OF |
（四）转移与中断类指令
| 指令 | 功能说明 | 示例 | 标志位影响 |
|---|---|---|---|
| JMP DST | 无条件跳转 | JMP NEXT | 不影响任何标志位 |
| JNZ/JNE DST | 零标志 ZF=0 时跳转 | JNZ LABEL | 不影响标志位，仅根据标志位判断 |
| JC DST | 进位标志 CF=1 时跳转 | JC NEXT | 不影响标志位，仅根据标志位判断 |
| INT3 | 软件断点中断，产生中断请求 | INT3 | 不影响标志位，触发调试器接管 |
（五）控制标志操作指令
| 指令 | 功能说明 | 示例 | 作用对象 |
|---|---|---|---|
| STI | 中断标志 IF 置 1，允许可屏蔽中断 | STI | IF（中断标志） |
| CLI | 中断标志 IF 置 0，禁止可屏蔽中断 | CLI | IF（中断标志） |
| STD | 方向标志 DF 置 1，字符串操作指针递减 | STD | DF（方向标志） |
| CLD | 方向标志 DF 置 0，字符串操作指针递增 | CLD | DF（方向标志） |
| CLC | 进位标志 CF 置 0 | CLC | CF（进位标志） |
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