指令是使計算機執行某種特定操作的二進制編碼。
8086 CPU指令系統有133條指令，通常分為數據尋址方式和程序尋址方式
8086指令是不定長，一般為1～6個字節。

數據尋址方式

1. 隱含尋址
   指令已經默認對CPU中的某個寄存器進行操作，不用在指令中指明所使用的寄存器，即隱含了規定的操作數，這樣的尋址方式稱為隱含尋址。

2. 立即數尋址

3. 寄存器尋址

4. 存儲器操作數尋址
   執行單元EU根據指令中給出的尋址方式計算出16位的偏移量，稱為有效地址(EA)送到總線接口單元BIU，經過加法器生成20位實際物理地址，在存儲器讀寫總線周期對存儲器進行操作，一般在表示EA時，用 [操作數] 表示。
   由于計算EA需要時間，進行總線操作比較慢，因此存儲器操作尋址比前三種要慢。

• 直接尋址
  例：MOV SI, [2000H]
  默認使用DS段，若需使用其他段可使用段超越：MOV SI, ES:[2000H]

• 寄存器間接尋址
  可間接尋址的寄存器有：BX、BP、SI、DI
  例：MOV AL, [BX]

  BX用于間接尋址時，默認段寄存器為DS，允許段超越
  BP用于間接尋址時，默認段寄存器為SS，允許段超越  
  SI用于間接尋址時，默認段寄存器為DS，允許段超越  
  DI用于間接尋址時，只有在串操作指令中，默認段寄存器為ES,其余情況默認段寄存器均為DS，不允許段超越
  

注：IP只能在代碼段中(CS)尋址，SP只能在堆棧段(SS)中尋址

• 寄存器相對尋址

  • 基址尋址
    操作數的有效地址是一個基址寄存器的內容加上一個8位或者16位的偏移量，基址寄存器是BX或者BP。
    例：MOV AX,[BX+1000H]
    有時也寫成 MOV AX,1000H[BX]或MOV AX,[BX]1000H

  • 變址尋址
    操作數的有效地址是一個變址寄存器的內容加上一個8位或者16位的偏移量，變址寄存器是SI和DI。
    例：MOV AX, ARRAY[SI]

  • 基址加變址尋址
    操作數的有效地址是由基址寄存器和變址寄存器的內容相加產生
    例：MOV AX, [BP+SI]

  • 相對的基址加變址尋址
    操作數的有效地址是由基址寄存器、變址寄存器和偏移量三者相加產生。
    例：MOV AX, [BX+SI+3H]
    也可寫成MOV AX,3H[BX][SI]或MOV AX,3H[BX+SI]

  • 數據串尋址
    DS:SI指示源串，ES:DI指示目的串，串長度計數用CX，并自動修改指針和計數器值，只用于串操作命令。
    例：MOVSB ;((ES:DI))((DS:SI))，CX=CX-1，SI=SI+1,DI=DI+1

5. I/O端口尋址
   操作數存放在I/O端口中，指令執行時必須通過累加器（AX或AL）實現對端口的訪問

• 直接端口尋址
  指令直接提供8位端口的地址。
  例：IN AL, 63H
  當端口地址用一個字節來表示時,可使用直接端口尋址

• 間接端口尋址
  由DX寄存器給出16位端口地址。
  例：MOV DX, 162H
  IN AX, DX

程序尋址方式

段內直接尋址

1. 短跳轉：把IP的內容加上一個字節的補碼數作為新的IP，往前最多跳-128個字節，往后最多跳127個字節。

2. 近跳轉：把IP的內容加上兩個字節的補碼數作為新的IP，往前最多跳-32768個字節，往后最多跳32767個字節。

段內間接尋址

將寄存器或存儲器操作數的內容賦給IP

段間直接尋址

直接在指令中給出新的CS和IP內容

段間間接尋址

用存儲器操作數的內容賦給CS和IP

8086指令格式

指令一般由1～6個字節組成，具體格式如下圖：

image.png

1. 字節1

• OPCODE：指令操作碼

• D：操作數傳輸方向(立即數指令和串操作指令除外)

  • D=0，Reg為源操作數
  • D=1，Reg為目的操作數

• W：操作數字節長度

  • W=0，字節操作
  • W=1，字操作

2. 字節2，尋址方式

• MOD：尋址方式字段
  • 00＝存儲器方式，指令中無偏移量
  • 01＝存儲器方式，指令中有8位偏移量
  • 10＝存儲器方式，指令中有16位偏移量
  • 11＝寄存器方式，指令中無偏移量
• Reg：寄存器編碼字段

• R/M：寄存器/存儲器字段
  • 在MOD=11,寄存器模式下，R/M給出第二個操作數的寄存器編碼。

  • 在MOD≠11,存儲器模式下，R/M給出計算有效地址的方法。

    
    
    image.png

3. 字節3～字節6

DISP：存儲器操作數地址偏移量，長度由MOD字段定義

DATA：指令中的立即數

8086指令系統

操作數符號表示

數據傳送指令

1. 通用數據傳送指令 MOV DST,SRC

2. 堆棧及堆棧操作
   堆棧是一種按先進后出（FILO）原則存取的存儲器，它由堆棧指針寄存器SS:SP和RAM中的一部分組成，主要用于子程序調用或中斷子程序的現場保護和恢復，以及參數傳遞等。
   SP的內容總是指向棧頂，即最后推入信息所在單元。

• 進棧指令 PUSH SRC

• 出棧指令 POP DST

• 交換指令 XCHG DST,SRC

• 累加器專用傳送指令

  • 輸入指令 IN AL/AX,PORT/DX
  • 輸出指令 OUT PORT/DX,AL/AX
    PORT為8位直接地址
  • 換碼指令 XLAT ： (AL)←((BX)+(AL))

• 地址傳送指令

  • 有效地址傳送指令 LEA reg16,SRC:(reg16) ←SRC
  • 指針送寄存器和DS
    LDS reg16,mem32 ：(reg16) ←(mem32)；(DS) ←(mem32+2)
  • 指針送寄存器和ES
    LES reg16,mem32 ：(reg16) ←(mem32); (ES) ←(mem32+2)

• 標志寄存器傳送

  • LAHF : (AH) ←(flag低字節)
  • SAHF : (flag低字節) ←(AH)
  • PUSHF : (SP) ←(SP)-2, ((SP)+1),(SP)) ←flag
  • POPF : flag ←((SP)+1),(SP)), (SP) ←(SP)+2

算術指令

1. 加法指令

• ADD DST,SRC ： (DST) ← (SRC) + (DST)
• ADC DST,SRC ： (DST) ← (SRC) + (DST)+CF
• INC DST ： (DST) ←(DST)+1 //不影響進位標志CF

2. 減法指令

• SUB DST,SRC ： (DST) ←(DST)-(SRC)
• SBB DST,SRC ： (DST) ←(DST)-(SRC)-CF
• DEC DST ： (DST) ←(DST)-1 //不影響進位標志CF
• NEG DST ： (DST)=0-(DST) //求補指令
• CMP DST,SRC ： (DST)-(SRC),僅影響標志 //比較指令

3. 乘法指令

• 無符號數乘法
  MUL SRC ： (AX) ←(AL)*(SRC)或(DX,AX) ←(AX)*(SRC)

• 有符號數乘法
  IMUL SRC ： (AX) ←(AL)(SRC)或(DX,AX) ←(AX)(SRC)

4. 除法指令 //除數必須為被除數一半字長

• 無符號數除法指令 DIV SRC
  (AL) ←(AX)/(SRC)；(AH) ←(AX)%(SRC)
  或(AX)←(DX,AX)/(SRC)；(DX) ←(DX,AX)%(SRC)

• 有符號數除法指令 IDIV SRC ： 操作與DIV相同

5. 類型轉換指令

• 字節轉換成字指令（有符號數）CBW
  若(AL) <80H則(AH)←0，否則(AH) ←FFH即將AL符號位擴展到AH

• 有符號字轉換成雙字指令CWD
  若(AX)<8000H,則(DX) ←0,否則(DX) ←FFFFH

6. BCD碼調整指令
   加減運算非壓縮BCD碼高4位的值可不為0，乘除時高4位必須是0。

• 壓縮BCD碼調整指令

  • DAA ：對BCD碼加法運算結果(AL)進行調整。
  • DAS ：對BCD碼減法運算結果(AL)進行調整。

• 非壓縮BCD碼調整

  • AAA ：對非壓縮BCD碼加法運算結果進行調整，進位送(AH)中
  • AAS ：對非壓縮BCD碼減法運算結果進行調整
  • AAM ：對非壓縮BCD碼乘法運算進行調整
  • AAD ：對非壓縮BCD碼除法運算進行調整

邏輯指令

1. 邏輯運算指令

• AND DST,SRC (DST) ←(DST)&(SRC)
• OR DST,SRC (DST) ←(DST)|(SRC)
• NOT DST ~DST
• XOR DST,SRC (DST) ←(DST)^(SRC)//異或
• TEST DST,SRC (DST)&(SRC),僅影響標志

2. 移位指令

• 邏輯左移指令 SHL DST,count ：DST左移count位，每左移一位，最低位補0，最高位進入CF
  • count可以為數字，也可以為CL做移位計數。
• 算術左移指令 SAL DST,count ：同SHL
• 邏輯右移指令 SHR DST,count ：最高位添零，最低位進入CF
• 算術右移指令 SAR DST,count ：最高位不變，最低位進入CF
• 循環左移指令 ROL DST,count ：最高位進入CF和最低位
• 循環右移指令 ROR DST,count ：最低位進入CF和最高位
• 帶進位循環左移指令 RCL DST,count
• 帶進位循環右移指令 RCR DST,count

串處理指令

1. 數據串傳送指令：唯一的目的操作數和源操作數都在存儲器中的指令

• 串傳送指令 MOVSB/MOVSW ：DST與SRC做類型檢查

  • MOVSB ： ((ES:DI)) ←((DS:SI)),(SI) ←(SI)±1, (DI)←(DI)±1
  • MOVSW ：((ES:DI)) ←((DS:SI)),(SI) ←(SI)±2, (DI) ←(DI)±2
    其中，加、減地址指針SI和DI由FLAG中的DF決定，DF=0地址增加，DF=1地址減小。

• 建立方向標志指令

  • CLD ;DF←0
  • STD ;DF←1

• REP重復前綴
  例：REP MOVSB ：以CX寄存器做計數器，每傳送一個數(CX)減1，直到(CX)為0。
  REPZ/REPE : 若(CX)≠0且ZF=1時繼續執行，否則退出。
  REPNZ/REPNE : 若(CX)≠0且ZF=0（比較不相等）時繼續執行，否則退出。

• 存入串指令 STOSB/STOSW ： DST做類型檢查

  • STOSB ： ((ES:DI)) ←(AL), (DI) ←(DI)±1
  • STOSW ： ((ES:DI)) ←(AX),(DI) ←(DI)±2
    由DF決定方向，可加入前綴REP。

• 從串中取指令 LODSB/LODSW ：SRC做類型檢查

  • LODSB ： (AL) ←((DS:SI)) , (SI) ←(SI)±1
  • LODSW ： (AX) ←((DS:SI)) ,(SI) ←(SI)±2
    地址增減由DF決定

2. 字符串掃描和比較指令

• 串比較指令 CMPS : SRC和DST僅做類型檢查

  • CMPSB ;((DS:SI))-((ES:DI)), (SI) ←(SI)±1, (DI) ←(DI)±1
  • CMPSW ;((DS:SI))-((ES:DI)), (SI) ←(SI)±2, (DI) ←(DI)±2
    串比較僅影響標志,地址增減由DF決定。

• 串掃描指令 SCAS : DST做類型檢查

  • SCASB ： (AL)-((ES:DI)) ，(DI) ←(DI)±1
  • SCASW ： (AX)-((ES:DI)) ,(DI) ←(DI)±2
    僅影響標志，地址增減由DF決定，可加條件前綴。

控制轉移指令

1. 無條件轉移指令：JMP TARGET

• JMP short_label ：(IP)<-(IP)+short_label 短跳轉
• JMP near_label ：(IP)<-(IP)+near_label 近跳轉
• JMP far_label ：(CS:IP)<-far_label 遠跳轉

2. 條件轉移指令

• 根據單個標志轉移

• 兩個無符號數比較轉移

• 兩個有符號數比較轉移

• 測試CX值，為0則轉移
  JCXZ short_label ：(CX)=0則轉移

3. 循環指令

• LOOP short_label ： (CX) ←(CX)-1,(CX)≠0則轉移
• LOOPZ/LOOPE short_label ： (CX) ←(CX)-1,(CX)≠0且ZF=1則轉移
  LOOPNZ/LOOPNE short_label ：(CX) ←(CX)-1,(CX)≠0且ZF=0則轉移

4. 子程序調用與返回

• 子程序調用指令 CALL TARGET
  具體指令
  CALL near_proc;段內調用
  CALL far_proc;段間調用
  CALL mem16/regp16/mem32;

• 返回指令 RET

• 帶立即數返回 RET IMM16
  在RET指令的基礎上，當從堆棧中彈出IP和CS后，再將SP加上一個字的立即數，使得返回后(SP) ← (SP) + IMM16

中斷調用與返回

1. 中斷調用

• INT n
  依次將FLAG，當前CS和IP（即斷點地址）放入堆棧，清除IF和TF。執行中斷類型碼為n的中斷服務程序。
  注： INT n 的機器碼為 CDH n，INT 3 的機器碼特殊，為 CCH

• INTO
  在有符號數運算結束以后，可以使用INTO，若OF=1，則執行中斷指令INT 4，否則無操作。

• IRET
  中斷返回指令，從中斷程序返回主程序，恢復斷點和FLAG

控制類指令

1. 標志處理指令

• CLC/STC/CMC 對CF 清0 / 置位 /取反
• CLD/STD 對DF 清0 / 置位
• CLI/STI 對IF 清0 / 置位

2. 處理器控制指令