溢出OF和进/借位CF标志位的判定

博客介绍了无符号数溢出标志CF和有符号数溢出标志OF。指出有符号数运算中OF决定结果是否溢出,与CF无关,反之亦然。还给出两种判定方法,一是根据表达式,二是人为相加,分别说明了判定CF和OF的具体操作。

CF是无符号数溢出标志,OF是有符号数溢出标志。

通俗一点说就是,即使有符号数相加/相减导致了CF=1也没什么意义,不能说明结果的正确与否。此时,OF=1,

则说明结果溢出,出现错误;OF=0,说明结果正确。这个过程根本和CF没关系,CF=1/0,都不会影响。同理也

可以得出OF对无符号数也无影响。

方法一:根据表达式
OF=Cn异或Cn-1
Cn表示第n位的进位

CF=Cout异或Cin
Cin等价于Sub的选择控制,为1时表示做减法
加法时,CF为1表示有进位;减法时,CF取反为1表示有借位

方法二:人为相加
判定CF时,把两者当成无符号数,看是否进位
判定OF时,把两者当成有符号数,看是否进位或借位

用下边这俩做题
判断OF
OF=Cn^Cn-1
Cn表示第n位是否发生进位,如是,则为1,否则为0
这里的第n位指的是机器数的最高位,第n-1位就是次高位

判断CF(人为操作)
把机器数都当作无符号数来进行加减法

	两数相加时,如果最高位有进位,则CF=1,否则为0
	两数相减时,如果被减数最高位有借位,则CF=1,否则为0
在计算机软件程序设计中,常常需要比较两个变量的数值大小。实现两个数大小比较的最直接的做法就是将这两个数相减,根据减法的结果判断两者的大小。例如,若X<Y,则X-Y的结果一定为负,因此依据符号标志就可以判断;但是若运算结果溢出,则恰恰相反。表 1给出了两个带符号数依据减法运算结果的标志位比较大小的判断条件。而两个无符号数的相减,则可依据是否有借位判断两个数的大小。表 2给出了无符号数比较大小的判断条件。 表 1. 两个带符号数比较大小的判定条件 大小关系 判定条件 X>Y OF⊕SF=0 且ZF=0 X≥Y OF⊕SF =0 X=Y ZF=1 X≠Y ZF=0 X<Y OF⊕SF =1 X≤Y OF⊕SF =1 或ZF=1 表 2. 两个无符号数比较大小的判定条件 大小关系 判定条件 X>Y BF=0 且ZF=0 X≥Y BF=0 X=Y ZF=1 X≠Y ZF=0 X<Y BF=1 X≤Y BF=1 或ZF=1 注:表中BF表示借位,BF=0代表没有借位,BF=1代表有借位。BF可以由位标志CF得到,根据电路设计的不同,BF可能与CF相反,也可能与CF一致。 实验任务 设计 依据S、Z、O标志位,产生带符号数相等、不等、小于、大于等于的比较结果。 可使用Digital仿真软件的电路生成功能,输入表达式自动生成电路图,具体用法参考电路生成。 仿真 将比较电路作为子电路添加到ALU实验电路中,并将ALU输出的标志位与比较电路连接。操作ALU做减法运算,输入不同运算数据,验证比较结果是否正确。
最新发布
11-04
### 借位标志位 CF 的作用及使用方法 借位标志位(Carry Flag, CF)是处理器状态寄存器中的一个重要标志位,用于指示无符号数运算中是否发生了位或借位。在加法操作中,如果运算结果的最高位产生了位,则 CF 会被置为 1;在减法操作中,如果发生了借位,则 CF 也会被置为 1。这一标志位在无符号数比较、多字节运算条件跳转等场景中具有重要作用[^4]。 #### 无符号数比较与条件跳转 在无符号数比较中,CF 的状态直接反映了两个操作数的大小关系。例如,使用 CMP 指令比较两个操作数时,若第一个操作数小于第二个操作数,则减法操作会产生借位CF 被置为 1;反之,若第一个操作数大于或等于第二个操作数,则 CF 为 0。这一特性可以用于条件跳转指令,如 JC(Jump if Carry) JNC(Jump if Not Carry)[^3]。 例如,以下汇编代码片段展示了如何利用 CF 实现无符号数比较后的条件跳转: ```asm mov al, 5 ; 将 5 装载到 AL 寄存器 cmp al, 10 ; 比较 AL 10 jc less_than ; 如果 AL < 10,跳转到 less_than ; 如果 AL >= 10,执行此处 jmp done less_than: ; 如果 AL < 10,执行此处 done: ``` #### 多字节加减运算 在处理超过一个字节长度的整数时,CF 可以用于多字节加减运算。例如,在 8086 汇编中,使用 ADC(Add with Carry)指令可以实现带位的加法,而 SBB(Subtract with Borrow)指令则用于带借位的减法。这些指令依赖于 CF 来保存上一次运算的位或借位状态,从而实现连续的多字节运算[^4]。 以下是一个使用 ADC 指令行 16 位加法的示例: ```asm mov al, 0xFF ; AL = 0xFF mov ah, 0x01 ; AH = 0x01 add al, 0x01 ; AL = 0x00, CF = 1(因为 0xFF + 0x01 = 0x100) adc ah, 0x00 ; AH = 0x02(因为 CF = 1) ``` 在这个例子中,第一次加法导致 AL 溢出CF 被置为 1。第二次加法使用 ADC 指令,将 AH 的值加上 CF 的状态,从而实现 16 位加法。 #### 状态寄存器中的 CF 位 在 8086/8088 处理器中,CF 是 16 位标志寄存器中的最低位。当执行加法或减法操作时,CF 会根据运算结果自动更新。例如,在加法操作中,如果最高位产生了位,则 CF 被置为 1;否则 CF 为 0。在减法操作中,如果发生了借位,则 CF 被置为 1;否则 CF 为 0。 #### 标志位测试指令 在汇编语言中,可以通过标志位测试指令来检查 CF 的状态。例如,使用 LAHF(Load AH from Flags)指令可以将标志寄存器的低 8 位加载到 AH 寄存器中,从而读取 CF 的状态。此外,可以使用 SAHF(Store AH into Flags)指令将 AH 中的值写回标志寄存器[^2]。 ```asm lahf ; 将标志寄存器的低 8 位加载到 AH test ah, 0x01 ; 检查 CF 是否为 1 jnz carry_set ; 如果 CF 为 1,跳转到 carry_set ; 如果 CF 为 0,执行此处 carry_set: ; 如果 CF 为 1,执行此处 ``` #### CF 在乘法除法中的作用 在某些处理器架构中,CF 还可以用于乘法除法操作。例如,在 8086 汇编中,MUL(无符号乘法)指令的结果可能会导致 CF 被置为 1,表示结果超出了目标寄存器的容量。同样,DIV(无符号除法)指令也可能会影响 CF 的状态[^5]。 ###
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值