Flag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。
(1)用来存储相关指令的某些执行结果；
(2)用来为CPU执行相关指令提供行为依据；
(3)用来控制CPU的相关工作方式。
这种特殊的寄存器在8086CPU 中，被称为标志寄存器。8086CPU的标志寄存器有16位，其中存储的信息通常被称为程序状态字(PSW) 。已经使用过8086CPU的ax、bx、cx、dx、si、di、bp、sp、IP、cs、ss、ds、es等13个寄存器。
标志寄存器（简称为flag)和其他寄存器不一样，其他寄存器是用来存放数据的，都是整个寄存器具有一个含义。而flag寄存器是按位起作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。
flag寄存器各位示意图
flag的1、3、5、12、13、14、15位在8086CPU中没有使用，不具有任何含义。而0、2、4、6、7、8、9、10、11位都具有特殊的含义，分别代表CF、PF、ZF、SF、OF、DF标志位。
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。
mov ax,l
sub ax,l
执行后，结果为0, 则zf=1。
mov ax,2 sub ax,1
执行后，结果不为0, 则zf=0 。
在8086CPU的指令集中，有的指令的执行是影响标志寄存器的，比如，add、sub、mul、div、inc、or、and等，它们大都是运算指令（进行逻辑或算术运算）；有的指令的执行对标志寄存器没有影响，比如，mov、push、pop等，它们大都是传送指令。在使用一条指令的时候，要注意这条指令的全部功能，其中包括，执行结果对标志寄存器的哪些标志位造成影响。
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l的个数是否为偶数。如果l的个数为偶数，pf=1，如果为奇数，那么pf=0
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。
计算机中通常用补码来表示有符号数据。计算机中的一个数据可以看作是有符号数，也可以看成是无符号数。
这也就是说，对于同一个二进制数据，计算机可以将它当作无符号数据来运算，也可以当作有符号数据来运算。
mov al ,10000001B add al ,1 结果：（al)=10000010B
mov al,10000001B add al,1
执行后，结果为10000010B，sf=1，表示：指令进行的是有符号数运算，结果为负；
mov al,10000001B
add al,01111111B
执行后，结果为0，sf=0，表示：指令进行的是有符号数运算，结果为非负。
某些指令将影响标志寄存器中的多个标记位，这些被影响的标记位比较全面地记录了指令的执行结果，为相关的处理提供了所需的依据。比如指令sub al,al 执行后，ZF、PF、SF等标志位都要受到影响，它们分别为：1、1、0。
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，但是CPU在运算的时候，并不丢弃这个进位值，而是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。
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。而flag的CF位也可以用来记录这个借位值。
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
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。
对于8位的有符号数据，机器所能表示的范围就是-128~127。同理，对于16位有符号数据，机器所能表示的范围是-32768~32767。
如果运算结果超出了机器所能表达的范围，将产生溢出。注意，这里的溢出，只是对有符号数运算而言。
mov al,98 add al,99
结果197超出了机器所能表示的8位有符号数的范围：－128 ~ 127
mov al,0F0H ; F0H, 为有符号数－16 的补码 add al,088H ; 88H, 为有符号数－120 的补码
+负数可以转换为加上这个负数的补码.
结果－136超出了机器所能表示的8位有符号数的范围：－128~127
由于在进行有符号数运算时，可能发生溢出而造成结果的错误。则CPU需要对指令执行后是否产生溢出进行记录。
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。
mov al,98 add al,99
add 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；对千有符号数运算， CPU 用OF 位来记录是否产生了溢出，当然，还
要用SF位来记录结果的符号。对于无符号数运算，98+99没有进位，CF=O;对于有符号数运算，98+99发生溢出，OF=1。
CF和OF所表示的进位和溢出，是分别对无符号数和有符号数运算而言的，它们之间没有任何关系。
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。
指令格式：adc 操作对象1,操作对象2
功能：操作对象l＝操作对象l＋操作对象2+CF
比如指令adc ax,bx实现的功能是：(ax)=(ax)+(bx)+CF
CF的值的含义。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。
0198H和0183H如何相加：
add ax, bx等同于：
add al,bl #al=al+bl,如果有进位则CF=1 adc ah,bh #ah=ah+bh+CF
CPU提供adc指令的目的，就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。
计算1EF000H + 201000H
计算1EF000H + 201000H，结果放在ax（高16位）和bx（低16位）中。
mov ax,001EH #ax放第一个数的高位部分 mov bx,0F000H #bx放第一个数的低位部分,十六进制第一位不能是字母所以补0 add bx,1000H #bx加上第二个数的低位部分,进位CF=1 adc ax,0020H #ax加上第二个数的高位部分+CF
adc指令执行后，也可能产生进位值，所以也会对CF位进行设置。有这样的功能，我们就可以对任意大的数据进行加法运算。
计算1EF0001000H + 2010001EF0H
计算1EF0001000H + 2010001EF0H，结果放在ax（最高16位），bx（次高16位），cx（低16位）中。
mov ax,001EH #第一个数的的最高位16位 mov bx,0F000H #第一个数的次高16位 mov cx,1000H #第一个数的低16位 add cx,1EF0H #cx加上第二个数的低16位,CF记录是否进位 adc bx,1000H #bx加上第二个数的次高16位,CF记录是否进位 adc ax,0020H #ax加上第二个数的最高16位,CF记录是否进位
两个128 位数据相加
实现
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。
指令格式：sbb 操作对象1，操作对象2
功能：操作对象1 = 操作对象1 - 操作对象2 - CF
比如指令sbb ax,bx实现的功能是：(ax) = (ax) - (bx) - CF
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。
cmp指令格式：cmp 操作对象1,操作对象2
功能：计算操作对象1－操作对象2但并不保存结果，仅仅根据计算结果对标志寄存器进行设置。
cmp无符号数
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 ax,bx（无符号数）
指令cmp ax,bx（无符号数）的逻辑含义是比较ax和bx中的值，如果执行后：
同add、sub指令一样，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。上面的是用cmp进行无符号数比较时，相关标志位对比较结果的记录。
cmp有符号数
cmp ah,bh
对于有符号数运算，在(ah)<(bh)情况下，(ah) - (bh)显然可能引起sf=1, 即结果为负。例如:
cmp 操作对象1，操作对象2，指令执行后，如果sf=1，并不能说明操作对象1 ＜ 操作对象2。
sf只记录结果的正负，当有符号运算的计算结果越界后符号位就不准确了，而sf依然只看符号位去记录值。
08AH-070H = -118-112 = -230 = FF1A = 1111 1111 0001 1010，符号位为0，所以sf=0；
总结：
检测比较结果的条件转移指令
“转移”指的是它能够修改IP,而“条件”指的是它可以根据某种条件，决定是否修改IP。
jcxz就是一个条件转移指令，它可以检测cx中的数值，如果(cx)=O，就修改IP，否则什么也不做。所有条件转移指令的转移位移都是[-128，127]。
除了jcxz之外，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。
条件转移指令通常都和cmp相配合使用，就好像call和ret指令通常相配合使用一样。
根据无符号数的比较结果进行转移的条件转移指令
第一个字母都是j，表示jump；后面的字母表示意义如下。
je检测的是zf位置，不管je前面是什么指令，只要CPU 执行je指令时，zf=1, 那么就会发生转移：
统计data段中数值为8 的字节的个数，用ax保存统计结果
data segment db 8,11,8,1,8,5,63,38 data ends mov ax,data mov ds,ax mov bx,0 #ds:bx指向第一个字节 mov ax,0 #初始化累加器 mov cx,8 s:cmp byte ptr [bx),8 #和8进行比较 jne next #如果不相等转到next,继续循环 inc ax #如果相等就将计数值加1 next: inc bx loop s
DF标志和串传送指令
DF标志(Direction Flag)
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=1 每次操作后si、di 递减。
串传送指令
movsb(move string byte)
格式： movsb
功能： 执行movsb指令相当于进行下面几步操作。
(1) ((es)*16+(di))=((ds)*16+(si))
(2) 如果df=0 则： (si)=(si)+1; (di)=(di)+1；
如果df=1 则： (si)=(si)-1; (di)=(di)-1
用汇编语法描述movsb的功能
mov es:[di],byte ptr ds:[si] #8086并不支持这样的指令，这里只是个描述 #如果df=0: inc si inc di #如果df=1: dee si dee di
movsw(move string word)
格式： movsw
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 。
用汇编语法描述movsw的功能
mov es:[di],word ptr ds:[si] #;8086 并不支持这样的指令，这里只是个描述 #如果df=0: add si,2 add di,2 #如果df=1: sub si,2 sub di,2
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，格式如下：
rep movsb
用汇编语法来描述rep movsb 的功能：
s :movsb
loops
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。
同理，也可以使用这样的指令： rep movsw。相当于：s :movsw loop s
DF位操作指令
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(clear direction)： 将标志寄存器的df位置0
std指令(set direction)：将标志寄存器的df位置1
将data段中的第一个字符串复制到它后面的空间
data segment db 'Welcome to masm!' db 16 dup (0) data ends
分析
代码
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 #(ex)=16,rep循环16次 cld #设置df=0，正向传送 rep movsb
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。
标志寄存器在Debug中的表示
各个标记的解释
