指令是使计算机执行某种特定操作的二进制编码。
8086 CPU指令系统有133条指令，通常分为数据寻址方式和程序寻址方式
8086指令是不定长，一般为1～6个字节。

数据寻址方式

1. 隐含寻址
   指令已经默认对CPU中的某个寄存器进行操作，不用在指令中指明所使用的寄存器，即隐含了规定的操作数，这样的寻址方式称为隐含寻址。

2. 立即数寻址

3. 寄存器寻址

4. 存储器操作数寻址
   执行单元EU根据指令中给出的寻址方式计算出16位的偏移量，称为有效地址(EA)送到总线接口单元BIU，经过加法器生成20位实际物理地址，在存储器读写总线周期对存储器进行操作，一般在表示EA时，用 [操作数] 表示。
   由于计算EA需要时间，进行总线操作比较慢，因此存储器操作寻址比前三种要慢。

• 直接寻址
  例：MOV SI, [2000H]
  默认使用DS段，若需使用其他段可使用段超越：MOV SI, ES:[2000H]

• 寄存器间接寻址
  可间接寻址的寄存器有：BX、BP、SI、DI
  例：MOV AL, [BX]

  BX用于间接寻址时，默认段寄存器为DS，允许段超越
  BP用于间接寻址时，默认段寄存器为SS，允许段超越  
  SI用于间接寻址时，默认段寄存器为DS，允许段超越  
  DI用于间接寻址时，只有在串操作指令中，默认段寄存器为ES,其余情况默认段寄存器均为DS，不允许段超越
  

注：IP只能在代码段中(CS)寻址，SP只能在堆栈段(SS)中寻址

• 寄存器相对寻址

  • 基址寻址
    操作数的有效地址是一个基址寄存器的内容加上一个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]
    有时也写成 MOV AX,1000H[BX]或MOV AX,[BX]1000H

  • 变址寻址
    操作数的有效地址是一个变址寄存器的内容加上一个8位或者16位的偏移量，变址寄存器是SI和DI。
    例：MOV AX, ARRAY[SI]

  • 基址加变址寻址
    操作数的有效地址是由基址寄存器和变址寄存器的内容相加产生
    例：MOV AX, [BP+SI]

  • 相对的基址加变址寻址
    操作数的有效地址是由基址寄存器、变址寄存器和偏移量三者相加产生。
    例：MOV AX, [BX+SI+3H]
    也可写成MOV AX,3H[BX][SI]或MOV AX,3H[BX+SI]

  • 数据串寻址
    DS:SI指示源串，ES:DI指示目的串，串长度计数用CX，并自动修改指针和计数器值，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端口寻址
   操作数存放在I/O端口中，指令执行时必须通过累加器（AX或AL）实现对端口的访问

• 直接端口寻址
  指令直接提供8位端口的地址。
  例：IN AL, 63H
  当端口地址用一个字节来表示时,可使用直接端口寻址

• 间接端口寻址
  由DX寄存器给出16位端口地址。
  例：MOV DX, 162H
  IN AX, DX

程序寻址方式

段内直接寻址

1. 短跳转：把IP的内容加上一个字节的补码数作为新的IP，往前最多跳-128个字节，往后最多跳127个字节。

2. 近跳转：把IP的内容加上两个字节的补码数作为新的IP，往前最多跳-32768个字节，往后最多跳32767个字节。

段内间接寻址

将寄存器或存储器操作数的内容赋给IP

段间直接寻址

直接在指令中给出新的CS和IP内容

段间间接寻址

用存储器操作数的内容赋给CS和IP

8086指令格式

指令一般由1～6个字节组成，具体格式如下图：

image.png

1. 字节1

• OPCODE：指令操作码

• D：操作数传输方向(立即数指令和串操作指令除外)

  • D=0，Reg为源操作数
  • D=1，Reg为目的操作数

• W：操作数字节长度

  • W=0，字节操作
  • W=1，字操作

2. 字节2，寻址方式

• MOD：寻址方式字段
  • 00＝存储器方式，指令中无偏移量
  • 01＝存储器方式，指令中有8位偏移量
  • 10＝存储器方式，指令中有16位偏移量
  • 11＝寄存器方式，指令中无偏移量
• Reg：寄存器编码字段

000=AL/AX	100=AH/SP	001=CL/CX	101=CH/BP
010=DL/DX	110=DH/SI	011=BL/BX	111=BH/DI

• R/M：寄存器/存储器字段
  • 在MOD=11,寄存器模式下，R/M给出第二个操作数的寄存器编码。

  • 在MOD≠11,存储器模式下，R/M给出计算有效地址的方法。

    
    image.png

3. 字节3～字节6

DISP：存储器操作数地址偏移量，长度由MOD字段定义

DATA：指令中的立即数

8086指令系统

操作数符号表示

符号	含义
DST	目的操作数
SRC	源操作数
TARGET	循环、转移和调用指令操作数
imm	立即操作数，字节或字
acc	累加器AL或AX
reg	寄存器操作数
seg_reg	段寄存器
mem	存储器操作数
short_label	短标号（8位偏移量）
near_label	近标号（16位地址或偏移）
far_label	远标号（32位地址）

数据传送指令

1. 通用数据传送指令 MOV DST,SRC

2. 堆栈及堆栈操作
   堆栈是一种按先进后出（FILO）原则存取的存储器，它由堆栈指针寄存器SS:SP和RAM中的一部分组成，主要用于子程序调用或中断子程序的现场保护和恢复，以及参数传递等。
   SP的内容总是指向栈顶，即最后推入信息所在单元。

• 进栈指令 PUSH SRC

• 出栈指令 POP DST

• 交换指令 XCHG DST,SRC

• 累加器专用传送指令

  • 输入指令 IN AL/AX,PORT/DX
  • 输出指令 OUT PORT/DX,AL/AX
    PORT为8位直接地址
  • 换码指令 XLAT ： (AL)←((BX)+(AL))

• 地址传送指令

  • 有效地址传送指令 LEA reg16,SRC:(reg16) ←SRC
  • 指针送寄存器和DS
    LDS reg16,mem32 ：(reg16) ←(mem32)；(DS) ←(mem32+2)
  • 指针送寄存器和ES
    LES reg16,mem32 ：(reg16) ←(mem32); (ES) ←(mem32+2)

• 标志寄存器传送

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

算术指令

1. 加法指令

• ADD DST,SRC ： (DST) ← (SRC) + (DST)
• ADC DST,SRC ： (DST) ← (SRC) + (DST)+CF
• INC DST ： (DST) ←(DST)+1 //不影响进位标志CF

2. 减法指令

• SUB DST,SRC ： (DST) ←(DST)-(SRC)
• SBB DST,SRC ： (DST) ←(DST)-(SRC)-CF
• DEC DST ： (DST) ←(DST)-1 //不影响进位标志CF
• NEG DST ： (DST)=0-(DST) //求补指令
• CMP DST,SRC ： (DST)-(SRC),仅影响标志 //比较指令

3. 乘法指令

• 无符号数乘法
  MUL SRC ： (AX) ←(AL)*(SRC)或(DX,AX) ←(AX)*(SRC)

• 有符号数乘法
  IMUL SRC ： (AX) ←(AL)(SRC)或(DX,AX) ←(AX)(SRC)

4. 除法指令 //除数必须为被除数一半字长

• 无符号数除法指令 DIV SRC
  (AL) ←(AX)/(SRC)；(AH) ←(AX)%(SRC)
  或(AX)←(DX,AX)/(SRC)；(DX) ←(DX,AX)%(SRC)

• 有符号数除法指令 IDIV SRC ： 操作与DIV相同

5. 类型转换指令

• 字节转换成字指令（有符号数）CBW
  若(AL) <80H则(AH)←0，否则(AH) ←FFH即将AL符号位扩展到AH

• 有符号字转换成双字指令CWD
  若(AX)<8000H,则(DX) ←0,否则(DX) ←FFFFH

6. BCD码调整指令
   加减运算非压缩BCD码高4位的值可不为0，乘除时高4位必须是0。

• 压缩BCD码调整指令

  • DAA ：对BCD码加法运算结果(AL)进行调整。
  • DAS ：对BCD码减法运算结果(AL)进行调整。

• 非压缩BCD码调整

  • AAA ：对非压缩BCD码加法运算结果进行调整，进位送(AH)中
  • AAS ：对非压缩BCD码减法运算结果进行调整
  • AAM ：对非压缩BCD码乘法运算进行调整
  • AAD ：对非压缩BCD码除法运算进行调整

逻辑指令

1. 逻辑运算指令

• AND DST,SRC (DST) ←(DST)&(SRC)
• OR DST,SRC (DST) ←(DST)|(SRC)
• NOT DST ~DST
• XOR DST,SRC (DST) ←(DST)^(SRC)//异或
• TEST DST,SRC (DST)&(SRC),仅影响标志

2. 移位指令

• 逻辑左移指令 SHL DST,count ：DST左移count位，每左移一位，最低位补0，最高位进入CF
  • count可以为数字，也可以为CL做移位计数。
• 算术左移指令 SAL DST,count ：同SHL
• 逻辑右移指令 SHR DST,count ：最高位添零，最低位进入CF
• 算术右移指令 SAR DST,count ：最高位不变，最低位进入CF
• 循环左移指令 ROL DST,count ：最高位进入CF和最低位
• 循环右移指令 ROR DST,count ：最低位进入CF和最高位
• 带进位循环左移指令 RCL DST,count
• 带进位循环右移指令 RCR DST,count

串处理指令

1. 数据串传送指令：唯一的目的操作数和源操作数都在存储器中的指令

• 串传送指令 MOVSB/MOVSW ：DST与SRC做类型检查

  • 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、减地址指针SI和DI由FLAG中的DF决定，DF=0地址增加，DF=1地址减小。

• 建立方向标志指令

  • CLD ;DF←0
  • STD ;DF←1

• REP重复前缀
  例：REP MOVSB ：以CX寄存器做计数器，每传送一个数(CX)减1，直到(CX)为0。
  REPZ/REPE : 若(CX)≠0且ZF=1时继续执行，否则退出。
  REPNZ/REPNE : 若(CX)≠0且ZF=0（比较不相等）时继续执行，否则退出。

• 存入串指令 STOSB/STOSW ： DST做类型检查

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

• 从串中取指令 LODSB/LODSW ：SRC做类型检查

  • LODSB ： (AL) ←((DS:SI)) , (SI) ←(SI)±1
  • LODSW ： (AX) ←((DS:SI)) ,(SI) ←(SI)±2
    地址增减由DF决定

2. 字符串扫描和比较指令

• 串比较指令 CMPS : SRC和DST仅做类型检查

  • CMPSB ;((DS:SI))-((ES:DI)), (SI) ←(SI)±1, (DI) ←(DI)±1
  • CMPSW ;((DS:SI))-((ES:DI)), (SI) ←(SI)±2, (DI) ←(DI)±2
    串比较仅影响标志,地址增减由DF决定。

• 串扫描指令 SCAS : DST做类型检查

  • SCASB ： (AL)-((ES:DI)) ，(DI) ←(DI)±1
  • SCASW ： (AX)-((ES:DI)) ,(DI) ←(DI)±2
    仅影响标志，地址增减由DF决定，可加条件前缀。

控制转移指令

1. 无条件转移指令：JMP TARGET

• JMP short_label ：(IP)<-(IP)+short_label 短跳转
• JMP near_label ：(IP)<-(IP)+near_label 近跳转
• JMP far_label ：(CS:IP)<-far_label 远跳转

2. 条件转移指令

• 根据单个标志转移

指令	含义	测试条件
JZ short_label	结果为0转移	ZF=1
JE short_label	结果相等转移	ZF=1
JNZ short_label	结果不为0则转移	ZF=0
JNE short_label	结果不相等则转移	ZF=0
JS short_label	结果为负则转移	SF=1
JNS short_label	结果非负则转移	SF=0
JNO short_label	结果不溢出则转移	OF=0
JO short_label	结果溢出则转移	OF=1
JP short_label	奇偶为1则转移	PF=1
JPE short_label	偶转移	PF=1
JNP short_label	奇偶为0则转移	PF=0
JPO short_label	奇转移	PF=0
JB short_label	有借位转移	CF=1
JNAE short_label	不大于等于转移	CF=1
JC short_label	有进位转移	CF=1
JNB short_label	无借位转移	CF=0
JAE short_label	大于等于转移	CF=0
JNC short_label	无进位转移	CF=0

• 两个无符号数比较转移

A大于	B小于	E等于
JB/JNAE/JC	CF=1	小于
JNB/JAE/JNC	CF=0	不小于
JBE/JNA	CF|ZF=1	不大于
JNBE/JA	CF|ZF=0	大于

• 两个有符号数比较转移

G大于	L小于	E等于
JL/JNGE	SF^OF=1	小于
JNL/JGE	SF^OF=0	不小于
JNLE/JG	(SF^OF)|ZF=0	大于
JLE /JNG	(SF^OF)|ZF=1	不大于

• 测试CX值，为0则转移
  JCXZ short_label ：(CX)=0则转移

3. 循环指令

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

4. 子程序调用与返回

• 子程序调用指令 CALL TARGET
  具体指令
  CALL near_proc;段内调用
  CALL far_proc;段间调用
  CALL mem16/regp16/mem32;

• 返回指令 RET

• 带立即数返回 RET IMM16
  在RET指令的基础上，当从堆栈中弹出IP和CS后，再将SP加上一个字的立即数，使得返回后(SP) ← (SP) + IMM16

中断调用与返回

1. 中断调用

• INT n
  依次将FLAG，当前CS和IP（即断点地址）放入堆栈，清除IF和TF。执行中断类型码为n的中断服务程序。
  注： INT n 的机器码为 CDH n，INT 3 的机器码特殊，为 CCH

• INTO
  在有符号数运算结束以后，可以使用INTO，若OF=1，则执行中断指令INT 4，否则无操作。

• IRET
  中断返回指令，从中断程序返回主程序，恢复断点和FLAG

控制类指令

1. 标志处理指令

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

2. 处理器控制指令

NOP	空操作指令	占用一个字节的机器码，不执行任何操作
HLT	(Halt)停机指令	该指令使处理器处于停机状态，以便等待一次外部中断到来
WAIT	等待指令	该指令使处理器处于空转状态，也可用来等待外部中断的到来
ESC	(Escape)换码指令,用作前缀	格式：ESC MEM，其中MEM指出一个存储单元，ESC指令把该存储单元的内容送到数据总线去
LOCK	封锁指令,用作前缀	该指令与其他指令联合，用来维持总线的封锁信号直到与其联合的指令执行完为止