移位操作指令在线视频

好 大家好

这一讲我们来学习

移位操作指令

移位操作无非就是

移动

一位一位的

向这边移动

或者向这边移动

移位操作指令

它在我们整个指令集里边

有一些它自己

独有的一些特殊性

也就是说

它最大的一个特殊性

是在形式上

它是一个

双操作数格式的指令

但是在本质上

它们是

单操作数格式的指令

所以在学习

这一类指令之前

我们先把

这一类指令的

一些共同的点

我们做一个简单的介绍

移位操作指令

就是控制二进制位

向左

或者向右移动指令

一共有两个小类

一类叫

非循环移位

一类叫

循环移位

就是说我们

可以简单的说

一类是线性移位

一类是循环移位

移位指令

刚才我们说了

在格式上

它是双操作数格式的

但是在本质上

它们是单操作数格式

为什么是这样呢？

因为

指令的

移动的对象

或者指令操作的对象

实际上是目标操作数

那么原操作数是什么?

原操作数

就是移位的次数

因此

作为单操作数

就是说本质上

作为单操作数格式的指令

所以

当目标操作数

是存储器操作数的时候

一定要声明它的字长

否则

我们不知道

对一个字节的数移位

还是对两个字节数移位

等等

当然目标操作数

我们知道它肯定不能是立即数

所以在这里

这一点就不强调了

还有一个

在移位指令里

大家要关注的就是

移动一次的时候

也就是说不论向左也好

向右也好

循环也好不循环也好

当移动一位的时候

这个1

是可以直接存

出现在原操作数中的

也就是说这个1

是可以直接写出来的

但是如果

移动两位

或者两位以上

这个是

移位次数

是不能直接

在指令中写的

而是必须要写给CL

也就是说CL的值

来指定它的移位次数

因此

指令的原操作数

只能是1

或者是CL

下边我们来

具体的学习

移位操作指令

我们先来看一下

非循环移位指令

非循环移位

又包括了逻辑左移

就是向左和向右

两个维度 对吧

其中又是

包括逻辑左移

算术左移

和逻辑右移

算术右移

也就是说

它从方向上来讲

有向左

有向右

两种

那么它还有一个逻辑和算术

它们逻辑和算术的

区别在哪里呢？

我们下边

慢慢来说

算术左移指令

当移动一次的时候

这个1可以在这里写

移动两次或者两次以上

这个移动次数

必须由CL给出

算术左移指令的

指令助记符是SAL

那么逻辑左移的指令

是SHL

这是它的指令助记符

所以我们

话说到这

我们中断一下

我们

大家看

刚才我们说

这个移位操作

有线性的

和非线性的

也就是线性的和循环的

不能说非线性

就是线性的和循环的

那么

又有向左和向右

又有算术和逻辑

所以

这样子

七七八八加起来

这个移位指令的

指令码的种类

就变得比较多

现在我们看到

这个非循环移位指令

我们有向左向右

这肯定是两种

然后又有算术和逻辑

这又是两种

所以有关左移指令

大家看就

有算术左移和逻辑左移

这就两条

那么相应的

右移指令

也有算术右移

和逻辑右移

所以

非循环移位指令

加起来就是四条指令了

这种指令的格式

后边所有的指令

不论是循环还是不循环

它就是

指令助记符

是不一样的

其它的格式都是一样的

也就是说它的移位

移动1位的时候

1可以在这里写

移动两位

或者两位以上

必须移动次数是CL

而移动的对象

是目标操作数

也就是说它在本质上

是个单操作数格式的指令

那么为什么要叫

算术和逻辑

它的区别在哪里呢？

主要是这样

算术移位指令

针对的是有符号数

而逻辑移位指令

针对的是无符号数

这个就是算术和逻辑

它们的不同

但是对于

左移指令来讲

不论是算术左移

还是逻辑左移

它们在移动原理上

都是一样的

我们用一个示意图

来描述一下

左移就是将

最高位

移到CF

最低位补0

所以对这一类指令

不管

执行的结果怎么样

它们一定会对CF

产生影响

其它标志位的影响

我们不在这里强调

但是请大家一定注意

每一次的移动

因为最高位移到C里了

所以C的状态

一定会发生变化

那么低位就是补0

大家看一下

如果对于一个八位操作数

移动8次的情况下

那么这个结果

一定就全部变成0了

所以这

非循环移位指令

它是一个破坏性的移位

就是它移掉以后

这边的就是不可还原了

那么右移

我们同样的有逻辑右移

和算术右移

刚才我们说

左移指令

算术左移

和逻辑左移

虽然它针对的

操作数的性质不一样

但是它的移动原理

是一样的

但是逻辑

但是右移指令不一样

逻辑右移

针对的是无符号数

而算术右移

针对有符号数

这个不仅仅

是数的性质不一样

它们的原理

也是不一样

我们先来看一下

逻辑右移指令

格式我就不再强调了

指令助记符

请大家注意

SHR

这个R实际上就是RIGHT

就是向右移的意思

刚才那个SHL

L就是左的意思 对吧

所以

这个针对的是

无符号数的右移

我们刚才讲

左移

每左移一位

相当于对这个数

乘2的运算

那么

每右移一位

就相当于对它

除以2的运算

所以右移指令的原理

是这样

就是说每移动一次

最低位移入CF

最高位补0

同样的

逻辑右移

当它右移八次的时候

对于八位数来讲

右移八次的时候

这个数

数就都全部都变成0了

这是逻辑右移的原理

下面我们来看一个例子

这三条指令

第一行指令的

执行结果AL=68H

第二行指令的执行结果

CL=2

那么最后一行

是一个逻辑右移指令

就是将这个68H

右移

逻辑右移两位

这条

这三条指令

最后的功能就是这样

我们刚才说了

每逻辑右移一位

相当于对于一个无符号数

除以2的运算

现在要右移两位

就是相当于

对这个无符号数68H

除以4的运算

我们看一下它的移动过程

这是68H

01101000

那么

移动一位的时候

就是说

第一次移动

我们会把

最低位

移到CF

所以CF

不管原来是什么状态

现在变成0了

然后再

高位补0

所以当移动完

一次以后

它的AL的结果

是这样的一个结果

那么

因为现在CL=2

表示现在要移动两位

所以

第二次移动的时候

照样最低位移到CF

最高位补0

所以

两次移动完了

以后的结果

就是这样一个值

00011010

也就说1AH

这就是68H

除以4

它的结果

余数

是0

CF里

没有1

所以它的余数是0

好了

现在这个是

逻辑右移

那么算术右移

在移动原理上

和逻辑右移

完全不一样

这一点

跟左移不同

左移不论是

算术左移

还是逻辑左移

它们的移动原理

都是一样的

那么算术右移

相当于有符号数

它每移动一位

相当于有符号数

除以2的运算

我们来看一下

它的原理

算术右移是这样

每移动一位

最低位会移到CF

但是最高位

不是补0

而是将符号位

再copy一份

放在前面

也就是说符号位

会跟着往右移动

但是它同时

又会再复制一下

放到最高位

我们用一个例子

来看一下

假设现在

AL的值是11101000

也就是E8H

那么我们如果

对它

算术右移一位的话

会使

首先会使

CF=0

就是最低位移入CF

但是最高位

就是符号位

它还会

复制到前面

所以当它右移一位

算术右移一位以后

AL的值

会是这样的一个结果

那么

从这个结果里

我们也可以看出来

逻辑右移

当对于一个八位数

这段前提来讲

当逻辑右移

八次的时候

AL的值

就是它原来

目标操作数里的结果

会是0

但是对于算术右移

它移动八次以后

目标操作数里

会使全部变成符号位

如果

符号位是0的话

那就全变成0

如果符号位是1的话

就全变成了1

这个就是

算术右移指令

它的执行原理

那么非循环移位指令

在程序中有什么作用呢？

首先我们就说

它可以实现

相乘

或者乘以2

或者乘以2的整数次方

或者除以2的

整数次方

这样的一个运算

所以左移指令

可以实现乘法

而右移指令

可以实现除法

这个是

非循环移位指令

在程序中

它的主要的一个应用方向

我们

在教材里

有过一些事例

我们在这里

不再一一拿出来讲了

大家有兴趣

可以自己看一下教材

不是有兴趣

就是说我们建议你

认真的看一下

教材上的每一个事例

就是说

它对于这样

非循环移位指令

实际上它可以

实现一些 就是

代替一些乘法的运算

因为乘法运算指令

所需要的时间

是比较长的

所以我们教材上

有一个例 就是说

X乘10的运算

虽然

10不能转换成

2的整数次方

但是它可以分解为

2+8

所以它可以变成

乘2加上乘8的运算

而8

就是相当于

乘以2的3次方的运算

这样就都可以

变成左移指令来实现了

我们下边来讲

介绍一下循环移位

刚才我们说

非循环移位指令

不论是向右也好

向左也好

它移动若干次以后

操作数的值

就都变成0

或者都变成了符号位

也就是说

对于这个数本身

它实际上

它是破坏掉了

但是循环

就是转圈

转圈已经

所以

当你转了若干次以后

它可能就有

就有可能还原到它原来

所以循环移位指令

又分成两个小类

一类是

不带进位标志位

也就是不带CF的循环

还有一个是

带进位的循环

这是两种

那么

同样的

它也有

左移和右移之分

因此

循环移位指令

一样有四条

请大家注意

它们的指令助记符

这也是我们学

移位操作指令

容易出错的一点

因为指令助记符太多了

一共八条

加上它的移位次数

以及它的指令

虽然是双操作数格式

但是本质又是

单操作数格式

这样三点合在一起

所以这条

这一类指令在学习中

容易出现一些失误

但是这一类指令

在原理上非常简单

所以我们也没有必要

去花过多的时间

来介绍

请大家注意

这一类指令在

循环移位指令

在格式以及对操作数的要求上

与非循环移位指令

是一样的

所以下边我们

就还是用示意图的形式

来解释一下

这两类

以及四条指令

它们的执行原理

不带进位位的循环

循环指令是这样

对于左移来讲

就是最高位

移入到CF

最低位这个时候不是补0

最高位移到CF以后

最高位同时会移到最低位

那么

对于右移来讲

就是最低位移到CF

并且同时

移到最高位

所以

对于这种

不带进位位的

循环移位指令

如果这个被

这个目标操作数

是个8位的话

那么当你移动8次之后

它又回到了

原来的状态

不论是向左

还是向右

都是这样的结果

带进位位的循环

也就是带着CF一起循环呢？

我们 它是这样

向左移动的时候

它首先

把CF原来的值

拿出来

移到最低位

然后把最高位

移进CF

向右

就是把CF原来的值

拿出来

移到最低位

然后把

移到最高位

然后把最低位移进CF

这个就是

我们可以说它叫

简单的说

它叫大循环

就是带着CF一起

当然这个循环移位的结果

会和原来的

操作数的结果

会不一样

这个大家自己

拿数据做一下练习

这个原理很简单

我们不想

就在这里

再过多的去解析了

循环移位指令

一共在程序中

有3个应用方向

一个

可以用来对

某些位的状态

进行测试

我们前面用AND指令

和TEST指令

我们都做了练习

可以测试

某些位的状态

比如我们测试

bit1的状态是1还是0?

测试bit1 3 5的状态

是不是同时是1 等等

其实

用循环移位指令也可以

当然 如果是

你不想 不在意

它之前的状态

就是不在意其它位的状态

我们只想知道

比如只想知道

bit1是不是1还是0

那么我们其实用

循环移位

和非循环移位

用AND指令都可以

比如刚才我们的bit1

我们用AND指令

去测了它是不是1

但是我们也可以

比如向右

逻辑右移两位

把那个bit1

移进了CF

然后我们去看CF的状态

到底是0还是1

如何看CF的状态

我们后边讲

转移类指令的时候

我们会看到它

会讲到它

那么如果我们

想知道bit1 3 5是不是同时是1

那么我们就

不能随意的去破坏

这个时候我们

可以用循环移位指令来实现

这些都是没有问题的

那么另外

循环移位指令

可以实现

高位部分

和低位部分的交换

比如AL

我们里面的值

假设是68H的话

我们不论向右循环四位

还是向左循环四位

实际上都达到了68H

变成86H这样子的一个效果

在有些时候

我们需要有

这样子的操作

另外

循环移位指令

和非循环移位指令

可以一起

组成一个32位

或者更长字节数的

这种移位

也就是说可以实现

更长字节数的

乘法运算

或者除法运算

这个我们教材上

有这么一个相关的例

有兴趣大家可以看一下

下边为了

说明我们移位操作的

这种应用

我们用一个事例

来给大家

解释一下

在内存数据段

M1为首地址的

四个单元中

存放了四个压缩BCD码

要求

将这四个压缩BCD码

分别转换位ASCII码

并且将转换结果

存放在同一逻辑段

M2为首的单元中

用图来表示就是这样

M1为首的这个

连续四个单元中

分别存放了12 34 56 78

这样四个压缩BCD数

然后要把它们

转换成ASCII码

存放在这个

M2为首的区域里

我们现在回忆一下

压缩BCD码

是用四位二进制码

来表示一位十进制数的

那么

ASCII码的意思是什么？

数值的ASCII码

实际上就是

数值的字符

我们

从这两个角度

我们一起来分析一下

这个题目应该怎么来解

首先

压缩BCD码

是用四位二进制码

表示一位十进制数

这就意味着

一个字节的数

一个字节的二进制数

是表示了两位压缩BCD数

也就是说

我们知道

压缩BCD

实际上是十进制的含义

那么

一字节表示两位压缩BCD

那么就意味着高四位

是十进制的十位

低四位是十进制的个位

转换ASCII码的时候

因此我们就需要

分别来转换

也就是说高四位的时候

要把高四位拿出来

转换它们对应的ASCII码

低四位要转换

再转换成低四位的ASCII码

比如刚才我们说

第一个数12

这样一个BCD数

那么

12实际上

如果是BCD的话

它的这个12

实际上就是12的意思

那么这个1就是十位数

因为1有1的字母

2有2的字母

所以转换的时候

分别 必须分别进行

0到9的ASCII码

我们知道它的高4位

都是0011

也就是说9的ASCII码

是39H

1的ASCII码

是31H

因此在转换低4位的时候

需要先把

高4位清零

然后把高4位变成

0011

这样的话

对应的低4位的ASCII码

就出来了

那么转换高4位的时候

我们就必须把

高4位要移到

移位到

低4位这个位置上

然后

高位它等于是向右

移动四位

高4位自然就补0了

那么这个时候

把高4位再变成0011

这就是我们整个

这个题目

它的设计的一个思路

下面来看具体的代码

同样的这个

工作流程

我们前面已经

用好几个例子

我们看到过了

首先我们要取

把这个存放压缩BCD码的

这个M1

这个变量的偏移地址

取到SI

比如把目标

就是我们最后转换的结果

存放处M2

它的偏移地址

要送给DI

我们一共有

四个压缩BCD数

所以总的来讲

我们要有四次操作

我们把4

暂时送给CH

这就是我们

取来了第一个数

第一个数

因为它是八位的

我们刚才说

高4位和低4位

要分别转换

所以我们在这里

把它们

先暂存到BL中

然后将高4位清零

然后

或30H

就是把高4位

变成了3

低4位没有改变

然后

这就是转换的结果了

AL里的值

就是低4位

它的对应的ASCII码

把它存放在DI里

DI所指的单元

也就是现在的

M2所指的单元

那么下边

我们就要转

高4位了

转高4位的时候

高4位转换完了以后

要存放在哪里呢?

存放在

DI加1的单元

所以我们下边要把

DI加1

然后用

BL的值

把BL的值

再送回AL中

这样的话

就说我们高4位

那个整个八位数

又还原了

还原了以后

我们刚才

按照我们刚才的分析

我们必须把高4位

向右移动四位

把它移到

低4位的位置上

所以

下边我们就是

用逻辑移位来

移动四次

请大家再次注意

当移动两次

或者两次以上的时候

这个移位次数

必须送给CL里

好 这一条SHR指令

就是向右

逻辑右移四位

逻辑右移四位

我们知道实际上

高4位就是补0

所以 这个时候

高4位自然就成了0

接着去

或30H的时候

高4位自然就变成了3

所以或完了以后

低4位并没有改变

而高4位变成了3

这样的话

AL的值

就是高4位

所对应的ASCII码了

然后我们把它接着送到

DI所指的单元

当然 现在

DI已经是M2加1单元了

这就是

第一个压缩BCD数的转换

就结束了

那么下边

我们将转换

第二个压缩BCD数

所以

SI和DI

都分别再加1

然后CH减1

如果CH不为0

那么我们接着

转向Next

转换

就准备去取第二个数

第二个压缩BCD数

直到什么呢？

直到CH为0

也就是说

四个压缩BCD

都转换结束的时候

程序就结束了

就去执行最后这一条

HLT暂停执行的指令

好 有关移位操作指令

我们到这里就结束了

希望大家

通过这个事例

能够理解

移位操作指令

在程序中的应用