表3.12 80486 CPU增強功能指令

3.4.3 80486微處理器新增指令功能簡介

1.數據傳送類指令

數據傳送類指令包括PUSH（push segment register onto the stack）指令、PUSHA（push all general registers onto the stack）指令、POPA（pop all general registers from the stack）指令、MOVSX（move with sign-extend）指令和MOVZX（move with zero-extend）指令。

指令格式：

    PUSH   源操作數
    PUSHA
    POPA
    MOVSX  目標操作數，源操作數
    MOVZX  目標操作數，源操作數

功能：PUSH指令將包括立即數的源操作數壓入堆棧。PUSHA指令將所有通用寄存器的值壓入堆棧。POPA指令將所有通用寄存器的值彈出堆棧。MOVSX指令是有符號擴展的傳送指令，將源操作數的符號位擴展后傳送到目標操作數中。MOVZX指令是帶零擴展的傳送指令，它不管源操作數是正數還是負數，均將高位擴展成0，然后送至目標操作數中。

舉例1：

    PUSH 3200H ； 將立即數3200H壓入堆棧
    PUSH -180H ； 將立即數-180H壓入堆棧

舉例2：

    MOV   DX，0FB20H ； DX←0FB20H，符號位為1，是負數
    MOVSX EAX，DX    ； 則（EAX）=FFFFFB20H

舉例3：

    MOV   CL，0FBH ； CL←0FBH，符號位為1，是負數
    MOVZX AX，CL   ； （AX）=00FBH

注意：

① PUSH是增強指令。在80486基本指令系統中，PUSH指令的源操作數只能是寄存器、段寄存器，而該指令中源操作數可以是一個8位或16位的立即數，而且此立即數可以是有符號數也可以是無符號數。

② PUSHA 壓入的順序是AX，CX，DX，BX，SP，BP，SI和DI寄存器，其中壓入SP的值是此PUSH指令執行前該寄存器的值。POPA指令彈出的順序與壓入的順序相反。

③ MOVSX和MOVZX指令中目標操作數只能是16位或32位寄存器操作數，源操作數可以是寄存器操作數或存儲器操作數。在一般情況下，如果源操作數是字節類型，則目標操作數是字類型；如果源操作數是字類型，則目標操作數是雙字類型。

④ MOVSX和MOVZX指令之間的區別是：對MOVSX指令，若源操作數是正數，則高位都擴展成0，若是負數，則高位擴展成1送入目標操作數；對MOVZX指令，高位都擴展成0后送入目標操作數。

⑤ MOVSX和OVZX指令常用于符號擴展及初始化寄存器高位部分。MOVSX指令對有符號數進行擴展，MOVZX指令對無符號數進行擴展。

2.算術運算類指令

算術運算類指令有IMUL（signed multiply）指令和XADD（exchange and add）。

指令格式：

① IMUL 寄存器，立即數

② IMUL 寄存器1，寄存器2或存儲器，立即數

　 XADD 目標操作數，源操作數

功能：格式①將寄存器中有符號數與立即數相乘，乘積送該寄存器。格式②將寄存器2或存儲器中有符號數與立即數相乘，乘積送寄存器1。XADD是互換并相加指令，它將源操作數與目標操作數相加，結果送目標操作數，同時把原來的目標操作數送源操作數。

例如：IMUL BX，50 ； BX的內容乘50送BX

　　　I MUL DI，[BX+TABLE]，3 ； [BX+TABLE]單元的內容乘3送DI

　　　IMUL BX，CX，345H ； CX的內容乘345H送BX

注意：

① IMUL指令是有符號數乘法的增強指令。指令格式中，寄存器為16位通用寄存器，立即數可以是8位或16位的常數。

② 當被乘數為16位，乘數為16位或8位時，乘積有可能超過16位，則超出的高位部分將會丟失，并將進位標志CF和溢出標志OF置1。

③ XADD指令中，源操作數只能是寄存器，目標操作數可以是寄存器或存儲器。操作數類型可以是8位、16位或32位。

④ XADD指令的執行會影響標志位，且改變了源操作數。

3.移位和循環移位指令

指令格式：

    SHL d，count
    SAL d，count
    SHR d，count
    SAR d，count
    ROL d，count
    ROR d，count
    RCL d，count
    RCR d，count

功能：上述移位指令的功能與相應的基本指令一樣，指令中的常數count用來指定移位或循環移位的次數，常數count的范圍在1～31之間，目標操作數可以是8位或16位的寄存器（或存儲器）操作數。

例如：SHL BX，9 ； 把BX邏輯左移9位

　　　SAR DX，3 ； 把DX算術右移3位

　　　ROR AL，4 ； 把AL循環右移4位

　　　RCL BYTE PTR[BX]，17 ； 把BX所指內存單元的內容帶進位循環左移17位

注意：80486增強功能的移位指令與相應基本指令的主要區別在于，其常數count的范圍擴大到31，而基本指令只能是1，大于1時只能用CL寄存器指出。

4.串輸入/輸出指令

指令格式：

    INSB （input a byte from DX port）
    INSW （input a word from DX port）
    OUTSB （output a byte to DX port）
    OUTSW （output a word to DX port）

功能：INSB（INSW）指令從DX寄存器指定的端口輸入一個字節（字）傳送至由ES：DI（或EDI）尋址的內存單元。OUTSB（OUTSW）指令從DS：SI（或ESI）尋址的內存單元，輸出一個字節（字）到DX指定的端口中。每次輸入或輸出操作之后，根據方向標志DF的值修改地址指針。當DF=0時，對INSB和OUTSB指令，地址指針加1；對INSW和OUTSW指令，地址指針加2。當DF=1時，相應的地址指針減1或減2。

【例3.22】 要從端口地址為125H的外設端口中輸入200個字節，存放在以邏輯地址2000H：100H為首地址的內存單元中，可以采用如下的串輸入指令：

    CLD          ； 清方向標志DF=0
    MOV AX，2000H
    MOV ES，AX   ； 置ES為2000H
    MOV DI，100H ； 置偏移地址為100H
    MOV CX，200  ； 置重復次數為200
    MOV DX，125H ； 從125H端口讀取200個字節
    REP INSB

注意：① 對OUTSB和OUTSW指令用DS：SI尋址源操作數，對INSB和INSW指令用ES：DI尋址目標操作數。源操作數允許段超越，但目標操作數只能在附加段ES中，不允許段超越。輸入和輸出的端口都由DX指定。

② 每次輸入或輸出操作之后，根據方向標志DF的值修改地址指針。當DF=0時，地址指針為增量，即字節操作時，地址指針加1，字操作時加2。當DF=1時，同理地址指針減1或減2。

③ 指令前可以加重復前綴REP，輸入/輸出將重復進行，重復次數由CX寄存器的值決定。

5.高級語言類指令

高級語言類指令有BOUND（check array against bounds）指令、ENTER（make stack frame for high level）指令和LEAVE（high level procedure exit）指令。

指令格式：

    BOUND 寄存器，存儲器地址
    ENTER 立即數1，立即數2
    LEAVE

功能：BOUND指令是數組邊界檢查指令。它檢查寄存器的內容是否滿足關系式

（存儲器地址）≤（寄存器）≤（存儲器地址+2）

如果不能滿足，則產生一個05H中斷。若滿足關系式，則指令不做任何操作。ENTER指令是設置堆棧空間指令。指令中立即數1是一個16位常數（取值0～FFFFH），表示堆棧空間的字節數；立即數2是一個8位常數（取值0～31），表示允許過程嵌套的級數。LEAVE指令用于撤銷ENTER指令所設置的堆?？臻g。

例如：SUBPI PROC NEAR

　　　　　　ENTER 6，0 ； 建立堆棧空間并保留6個字節的局部變量

　　　　　　…

　　　　　　LEAVE ； 撤銷堆?？臻g

　　　　　　RET ； 返回

　　　SUBP1 ENDP

6.邏輯運算與移位指令

邏輯運算與移位指令有SHRD（double precision shift right）指令和SHLD（double precision shift left）指令。

指令格式：

SHRD 第一操作數，第二操作數，第三操作數
SHLD 第一操作數，第二操作數，第三操作數

功能：SHRD是雙精度右移指令，它將指定的一些位右移到一個操作數中。SHLD是雙精度左移指令，它將指定的一些位左移到一個操作數中。其中，第一操作數是接收移位的操作數，第二操作數是提供移位的操作數，第三操作數是要移動的位數。

例如：MOV AX，3AF2H

　　　MOV BX，9C00H

　　　SHLD AX，BX，7 ； BX左移7位，移入AX中，結果（AX）=004EH

注意：第一操作數可以是寄存器或存儲器，操作數類型可以是16位或32位；第二操作數只能是寄存器；第三操作數可以是8位立即數或CL寄存器。

7.位操作類指令

位操作指令有BT（bit test）指令、BTC（bit test and complement）指令、BTR（bit test and reset）指令、BSF（bit scan forward）指令和BSR（bit scan reverse）指令。

指令格式：

    BT  第一操作數，第二操作數
    BTC 第一操作數，第二操作數
    BTR 第一操作數，第二操作數
    BTS 第一操作數，第二操作數
    BSF 目標寄存器，第二操作數
    BSR 目標寄存器，第二操作數

功能：BT是位測試指令，檢查由第二操作數指定的位，并將該位復制到CF中。BTC指令用于檢查第二操作數指定的位，將其取反，并復制到CF中。BTR（BTS）指令用于檢查由第二操作數指定的位，并將其復制到CF中，然后將指定位清0（置1）。BSF用于對第二操作數從低位到高位進行掃描測試，當遇到第一個1時，將其位號送入目標寄存器中，如果第二操作數中所有的位均為0，則將零標志ZF置1，否則ZF清0。BSR指令的功能與BSF類似，但BSR指令的掃描方向是從高位到低位。

例如：MOV CX，4

　　　BT [BX] ，CX ；檢測由BX尋址的存儲器中數的位4，且將其狀態復制到進位標志CF中

注意：① BT、BTC、BTR、BTS指令中的第一操作數可以是寄存器尋址，也可以是存儲器尋址。第二操作數可以是寄存器尋址，也可以是立即數。

② BSF和BSR指令中的第二操作數可以是寄存器尋址，也可以是存儲器尋址。

8.根據條件，字節置1（byte set on condition）指令

指令格式：

SETCC 目標操作數

功能：指令助記符中“CC”表示條件。這與條件轉移指令中的條件“CC”一樣，通常以標志寄存器中一個或多個標志位的狀態作為條件。如果條件滿足，則目標操作數字節置1；否則目標操作數字節清0。

例如：SETZ AL ； 如果零標志ZF=1，則AL=1；否則AL=0

　　　SETNZ AL ； 如果ZF=0，則AL=1；否則AL=0

　　　SETNS BYTE PTR[DI+10] ； 如果符號位SF=0，則（（DI）+10）=1；否則（（DI）+10）=0

注意：目標操作數只能是寄存器或存儲器尋址的8位數。

9.Cache管理類指令

Cache管理類指令有INVD（invalidate Cache）指令、WBINVD（writeback and invalidate data Cache）指令和INVLPG（invalidate TLB entry）指令。

指令格式：

    INVD
    WBINVD
    INVLPG

功能：INVD指令告訴CPU高速緩沖存儲器Cache數據失效（作廢）。WBINVD指令先刷新內部Cache，并分配一個專用總線周期將外部Cache的內容寫回主存，并在以后的一個總線周期將外部Cache刷新。INVLPG指令使TLB中的某一項作廢，如果TLB中含有一個存儲器操作數映像的有效項，則該TLB項被標記為無效。這類指令用于管理80486微處理器內部的8KB Cache。