汇编语言 —— 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：
- 用来存储相关指令的某些执行结果；
- 用来为 CPU 执行相关指令提供行为依据；
- 用来控制 CPU 的相关工作方式。
8086CPU 的标志寄存器结构如下图：
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，其结果是否为 0。如果结果为 0，那么 ZF=1；如果结果不为 0，那么 ZF=0。
指令：
mov ax, 1
sub ax, 1执行后，结果为 0，则 ZF=1。
指令：
mov ax, 2
sub ax, 1执行后，结果不为 0，则 ZF=0。
2 PF 标志
Flag 的第 2 位是 PF，奇偶标志位。它记录相关指令执行后，其结果的所有 bit 位中 1 的个数是否为偶数。如果 1 的个数为偶数，PF=1，如果为奇数，那么 PF=0。
指令：
mov al, 1
add al, 10执行后，结果为 00001011B，其中有 3 个 1，则 PF=0。
指令：
mov al, 1
or al, 2执行后，结果为 00000011B，其中有 2 个 1，则 PF=1。
3 SF 标志
Flag 的第 7 位是 SF，符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为负。如果结果为负，SF=1；如果非负，SF=0。
SF 标志，是 CPU 对有符号数运算结果的一种记录，它记录数据的正负。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。
指令：
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。
指令：
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。
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。
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。由于这个进位值在 8 位数中无法保存，CPU 在运算的时候记录在一个特殊的寄存器的某一位上，8086CPU 就用 Flag 的 CF 位来记录这个进位值。
指令：
mov al, 98H
add al, al ; 执行后: (al)=30H，CF=1，CF 记录了从最高有效位向更高位的进位值
add al, al ; 执行后: (al)=60H，CF=0，CF 记录了从最高有效位向更高位的进位值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，Flag 的 CF 位也可以用来记录这个借位值。
指令：
mov al, 97H
sub al, 98H ; 执行后: (al)=FFH，CF=1，CF 记录了向更高位的借位值
sub al, al ; 执行后: (al)=0，CF=0，CF 记录了向更高位的借位值5 OF 标志
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。
Flag 的第 11 位是 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。如果发生溢出，OF=1；如果没有，OF=0。
一定要注意 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。
指令：
mov al, 98
add al, 99add 指令执行后：CF=0，OF=1。
CPU 在执行 add 等指令的时候，就包含了两种含义：无符号数运算和有符号数运算。对于无符号数运算，CPU 用 CF 位来记录是否产生了进位；对于有符号数运算，CPU 用 OF 位来记录是否产生了溢出。
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。
比如指令adc ax, bx实现的功能是：(ax)=(ax)+(bx)+CF。
CPU 提供 adc 指令的目的，是来进行加法的第二步运算的。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。
在执行 adc 指令的时候加上的 CF 的值的含义，是由 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。
编程，计算 1EF0001000FH+2010001EF0H，结果放在 ax（高16位），bx（次高16位），cx（低16位）中。
计算分 3 步进行：
- 先将低 16 位相加，完成后，CF 中记录本次相加的进位值;
- 再将次高 16 位和 CF(来自低 16 位的进位值)相加，完成后，CF 中记录本次相加的进位值;
- 最后高 16 位和 CF(来自次高 16 位的进位值)相加，完成后，CF 中记录本次相加的进位值。
程序如下：
mov ax, 001EH
mov bx, 0F000H
mov cx, 1000H
add cx, 1EF0H
adc bx, 1000H
adc ax, 0020H7 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。
比如指令sbb ax, bx实现的功能是：(ax)=(ax)-(bx)-CF。
sbb 指令执行后，将对 CF 进行设置。利用 sbb 指令可以对任意大的数据进行减法运算。
计算 003E1000H-00202000H，结果放在 ax,bx 中。
程序如下：
mov bx, 1000H
mov ax, 003ЕН
sub bx, 2000H
sbb ax, 0020H8 CMP 指令
cmp 是比较指令，cmp 的功能相当于减法指令，只是不保存结果。cmp 指令执行后，将对标志寄存器产生影响。其他相关指令通过识别这些被影响的标志寄存器位来得知比较结果。
比如，指令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。
CMP 指令——无符号数运算
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。以 cmp ax, bx 为例：
如果 (ax)=(bx) 则 (ax)-(bx)=0，所以：ZF=1；
如果 (ax)!=(bx) 则 (ax)-(bx)!=0，所以：ZF=0；
如果 (ax)<(bx) 则 (ax)-(bx) 将产生借位，所以：CF=1；
如果 (ax)≥(bx) 则 (ax)-(bx) 不必借位，所以：CF=0：如果 (ax)>(bx) 则 (ax)-(bx) 既不必借位，结果又不为 0，所以：CF=0 并且 ZF=0；
如果 (ax)≤(bx) 则 (ax)-(bx)既可能借位，结果可能为 0，所以：CF=1 或 ZF=1。
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。
CMP 指令——有符号数运算
我们通过 cmp 指令执行后，考查 SF (得知实际结果的正负)的同时考查 OF (得知有没有溢出)，就可以得知逻辑上真正结果的正负，同时就可以知道比较的结果。以 cmp ah, bh 为例：
-
如果 SF=1，OF=0
OF=0，说明没有溢出，逻辑上真正结果的正负 == 实际结果的正负； 因 SF=1，实际结果为负，所以逻辑上真正的结果为负，所以(ah)<(bh)。
-
如果 SF=1，OF=1
OF=1，说明有溢出，逻辑上真正结果的正负 != 实际结果的正负； 因 SF=1，实际结果为负。 实际结果为负，而又有溢出，这说明是由于溢出导致了实际结果为负，如果因为溢出导致了实际结果为负，那么逻辑上真正的结果必然为正。 因此，SF=1，OF=1，说明 (ah)=(bh)。
-
如果 SF=0，OF=1
OF=1，说明有溢出，逻辑上真正结果的正负 != 实际结果的正负； 因 SF=0，实际结果非负。而 OF=1 说明有溢出，则结果非 0，所以，实际结果为正。 实际结果为正，而又有溢出，这说明是由于溢出导致了实际结果非负，如果因为溢出导致了实际结果为正，那么逻辑上真正的结果必然为负。 因此，SF=0，OF=1，说明 (ah)<(bh)。
-
如果 SF=0，而 OF=0
OF=0，说明没有溢出，逻辑上真正结果的正负 = 实际结果的正负； 因 SF=0，实际结果非负，所以逻辑上真正的结果非负，所以 (ah)≥(bh)。
9 检测比较结果的条件转移指令
除了 jcxz 之外，CPU 还提供了其他条件转移指令，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。检测的标志位就是被 cmp 指令影响的那些，表示比较结果的标志位。这些条件转移指令通常都和 cmp 相配合使用。
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)。
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 | 含义 | 检测的相关标志位 |
|---|---|---|
| je | 等于则转移 | ZF=1 |
| jne | 不等于则转移 | ZF=0 |
| jb | 低于则转移 | CF=1 |
| jnb | 不低于则转移 | CF=0 |
| ja | 高于则转移 | CF=0 且 ZF=0 |
| jna | 不高于则转移 | CF=1 或 ZF=1 |
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=0 每次操作后 si、di 递减。
10.1 movsb 和 movsw 指令
功能：执行 movsb 指令相当于进行下面几步操作：
- ((es)x16+(di))=((ds)x16+(si))
- 如果 DF=0 则：
- (si)=(si)+1
- (di)=(di)+1
- 如果 DF=1 则：
- (si)=(si)-1
- (di)=(di)-1
可以看出，movsb 的功能是将 ds:si 指向的内存单元中的字节送入 es:di 中，然后根据标志寄存器 DF 位的值，将 si 和 di 递增或递减。
当然，也可以传送一个字，使用 movsw 指令。
movsw 的功能是将 ds:si 指向的内存字单元中的字送入 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。
10.2 rep 指令
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 或 rep movsw。
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一个单元，则 rep movsb 就可以循环实现(cx)个字符的传送。
10.3 cld 和 std 指令
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 提供下面两条指令对 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。
10.4 串传送指令案例
例题：编程，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我们分析一下，使用串传送指令进行数据的传送，需要给它提供一些必要的信息，它们是：
- 传送的原始位置：ds:si；
- 传送的目的位置：es:di；
- 传送的长度：cx；
- 传送的方向：df。
在这个问题中，这些信息如下：
- 传送的原始位置：data:0；
- 传送的目的位置：data:0010；
- 传送的长度： 16；
- 传送的方向：因为正向传送(每次串传送指令执行后，si 和 di 递增)比较方便，所以设置 DF=0。
明确上述信息后，编写程序：
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 movsb11 PUSHF 和 POPF
pushf 的功能是将标志寄存器的值压栈，而 popf 是从栈中弹出数据，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。