汇编语言（六）—— 位操作类指令

位操作类指令

计算机中最基本的数据单位是二进制位，针对二进制位进行操作、实现位控制的指令由逻辑运算指令、移位指令、循环移位指令等。在进行一位或若干位处理时，采用位操作类指令。

逻辑运算指令

逻辑运算指令有五条：① 逻辑与指令 AND；② 逻辑或指令 OR；③ 逻辑非指令 NOT；④ 逻辑异或指令 XOR；⑤ 测试指令 TEST。
AND、OR、XOR、TEST指令均使OF = CF = 0（位运算中，进位与溢出标志无意义），并根据结果按定义影响ZF、SF和PF标志，只有NOT指令不影响标志。

逻辑与指令AND

逻辑与（逻辑乘）运算规则：两位都是逻辑1，则结果是1；否则，结果是0。
指令：and dest, src ; 按位进行逻辑与，结果返回目的操作数。

and reg, imm/reg/mem   ; reg <- reg and imm/reg/mem
and mem, imm/reg       ; mem <- mem and imm/reg

; e.g. 
     01000101
and  00110001
 =   00000001

测试指令TEST

进行逻辑与运算但不回送结果，根据运算对标志位的影响进行后续操作，不改变操作数。

逻辑或指令OR

逻辑或运算规则：两位都是逻辑0，则结果是0；否则，结果是1（有一个1则为1）。
指令：or dest, src ; 按位进行逻辑或，结果返回目的操作数。

or reg, imm/reg/mem   ; reg <- reg or imm/reg/mem
or mem, imm/reg       ; mem <- mem or imm/reg

; e.g. 
    01000101
 or 00110001
 =  01110101

逻辑非指令NOT

逻辑非（逻辑反）运算规则：原来为0的位变成1，原来为1的位变成0。
指令：not dest ; 按位进行逻辑非，结果返回目的操作数。NOT指令不影响状态标志位。

not reg, reg/mem   ; reg <- reg not reg/mem

; e.g. 
not 01000101
 =  10111010

逻辑异或指令OR

逻辑异或（逻辑半加）运算规则：两位都不同（相异），则结果是1；否则，结果是0（有一个1一个0则为1）。
指令：xor dest, src ; 按位进行逻辑异或，结果返回目的操作数。

xor reg, imm/reg/mem   ; reg <- reg xor imm/reg/mem
xor mem, imm/reg       ; mem <- mem xor imm/reg

; e.g. 
    01000101
xor 00110001
 =  01110100

逻辑运算的屏蔽作用

1. AND用于复位（清0）某些位（同0与），不影响其他位（同1与）。

    ; e.g. 
    and bl, 11110110B      ; 将 bl 中 D0 与 D3 清 0 ，其余位不变
   

2. OR用于置位（置1）某些位（同1或），不影响其他位（同0或）。

    ; e.g. 
    or bl, 00001001B       ; 将 bl 中 D0 与 D3 置 1 ，其余位不变
   

3. XOR用于求反某些位（同1异或）（1与1异或结果为0，1与0异或结果为1），不影响其他位（同0异或）（0与1异或结果为1，0与0异或结果为0）。

    ; e.g. 
    xor bl, 00001001B       ; 将 bl 中 D0 与 D3 求反 ，其余位不变
   

逻辑运算用于大小写转换

大写字母ASCII码值的第5位均为0，小写字母的ASCII码值的第五位均为1。

1. 大写 = 小写 and dfH ; 即大写 = 小写 and 11011111，将小写字母的第五位置0。
2. 小写 = 大写 or 20H ; 即小写 = 大写 or 00100000，将大写字母的第五位置1。

逻辑运算用于清0

几种清0方式的比较：

xor edx, edx     ; 逻辑运算指令进行清 0 时，同时将 OF 与 CF 清 0，只影响 ZF, SF, PF
and edx, 0       ; 逻辑运算指令进行清 0 时，同时将 OF 与 CF 清 0，只影响 ZF, SF, PF
sub edx, edx     ; 减法运算清 0 时，五个标志位都可能变化
mov edx, 0       ; mov 指令清 0 时，不影响标志位

移位指令

移位指令有四条：
① 逻辑左移指令 SHL；② 逻辑右移指令 SHR（SH：SHift；L：Left；R：Right）；
③ 算术左移指令 SAL；④ 算术右移指令 SAR（S：Shift；L：Left；R：Right；A：Arithmetic）。

逻辑左移指令SHL$/$算术左移指令SAL

SHL、SAL两条助记符完成的操作一样，都是将数据的每一位同时左移，最低位补0，最后移出的最高位进入CF（最高有效位MSB）。
指令：shl$/$sal dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

shl reg/mem, 1/cl 
sal reg/mem, 1/cl 

; e.g. 执行前 AL = 11110101B
shl al, 1       ; 执行后 AL = 11101010B ， CF = 1 

逻辑右移指令SHR

SHR 将数据的每一位同时右移，最高位补0，red最后移出的最低位进入CF。
指令：shr dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

shr reg/mem, 1/cl

; e.g. 执行前 AL = 11110101B
shr al, 1       ; 执行后 AL = 01111010B ， CF = 1 

算术右移指令SAR

SAR （针对有符号数）将数据的每一位同时右移，最高位不变（保持符号位不变），最后移出的最低位进入CF（最低有效位LSB）。
指令：sar dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

sar reg/mem, 1/cl

; e.g. 执行前 AL = 11110101B
sar al, 1       ; 执行后 AL = 11111010B ， CF = 1 

循环移位指令

循环移位指令有四条：
① 不带进位循环左移指令 ROL；② 不带进位循环右移指令 ROR（RO：ROtate；L：Left；R：Right）；
③ 带进位循环左移指令 RCL；④ 带进位循环右移指令 RCR（R：Rotate；L：Left；R：Right；C：Carry flag）。

不带进位循环左移指令ROL

ROL 将数据的每一位同时左移，最高位循环进入最低位和CF。
指令：rol dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

rol reg/mem, 1/cl

; e.g. 执行前 AL = 11100101B
rol al, 1       ; 执行后 AL = 11001011B ， CF = 1 

不带进位循环右移指令ROR

ROR 将数据的每一位同时右移，最低位循环进入最高位和CF。
指令：ror dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

ror reg/mem, 1/cl

; e.g. 执行前 AL = 11100101B ， CL = 2
ror al, 1       ; 执行后 AL = 01111001B ， CF = 0 

带进位循环左移指令RCL

RCL CF作为附加位，将数据的每一位同时左移，CF进入最低位，最高位进入CF（将CF进位标志的值包含到循环体中）。
指令：rcl dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

rcl reg/mem, 1/cl

; e.g. 执行前 AL = 11100101B ， CF = 0
rcl al, 1       ; 执行后 AL = 11001010B ， CF = 1 

带进位循环右移指令RCR

RCR CF作为附加位，将数据的每一位同时右移，CF进入最高位，最低位进入CF（将CF进位标志的值包含到循环体中）。
指令：rcr dest, src ; dest为要移位的数据，src为要移位的位数（cl寄存器或整数），结果返回目的操作数。

rcr reg/mem, 1/cl
; e.g. 执行前 AL = 11100101B ， CF = 0
rcr al, 4       ; 执行后 AL = 10101110B ， CF = 0 

参考

中国大学MOOC汇编语言程序设计

最后

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