標(biāo)志位的說明
16位標(biāo)志寄存器——共用了9個標(biāo)志位,它們主要用來反映CPU的狀態(tài)和運算結(jié)果的特征。標(biāo)志位的分布如下表所示。
32位標(biāo)志寄存器——32位CPU也把標(biāo)志寄存器擴展到32位,記為EFLAGS。它新增加了四個控制標(biāo)志位,它們是:IOPL、NT、RF和VM,這些標(biāo)志位在實方式下不起作用。其它標(biāo)志位的位置和作用與先前的完全相同。
其主要標(biāo)志位的分布如上表所示。
一、運算結(jié)果標(biāo)志位
1、進(jìn)位標(biāo)志CF(Carry Flag)
進(jìn)位標(biāo)志CF主要用來反映運算是否產(chǎn)生進(jìn)位或借位。如果運算結(jié)果的最高位產(chǎn)生了一個進(jìn)位或借位,那么,其值為1,否則其值為0。
使用該標(biāo)志位的情況有:多字(字節(jié))數(shù)的加減運算,無符號數(shù)的大小比較運算,移位操作,字(字節(jié))之間移位,專門改變CF值的指令等。
2、奇偶標(biāo)志PF(Parity Flag)
奇偶標(biāo)志PF用于反映運算結(jié)果中“1”的個數(shù)的奇偶性。如果“1”的個數(shù)為偶數(shù),則PF的值為1,否則其值為0。
利用PF可進(jìn)行奇偶校驗檢查,或產(chǎn)生奇偶校驗位。在數(shù)據(jù)傳送過程中,為了提供傳送的可靠性,如果采用奇偶校驗的方法,就可使用該標(biāo)志位。
3、輔助進(jìn)位標(biāo)志AF(Auxiliary Carry Flag)
在發(fā)生下列情況時,輔助進(jìn)位標(biāo)志AF的值被置為1,否則其值為0:
(1)、在字操作時,發(fā)生低字節(jié)向高字節(jié)進(jìn)位或借位時;
(2)、在字節(jié)操作時,發(fā)生低4位向高4位進(jìn)位或借位時。
對以上6個運算結(jié)果標(biāo)志位,在一般編程情況下,標(biāo)志位CF、ZF、SF和OF的使用頻率較高,而標(biāo)志位PF和AF的使用頻率較低。
4、零標(biāo)志ZF(Zero Flag)
零標(biāo)志ZF用來反映運算結(jié)果是否為0。如果運算結(jié)果為0,則其值為1,否則其值為0。在判斷運算結(jié)果是否為0時,可使用此標(biāo)志位。
5、符號標(biāo)志SF(Sign Flag)
符號標(biāo)志SF用來反映運算結(jié)果的符號位,它與運算結(jié)果的最高位相同。在微機系統(tǒng)中,有符號數(shù)采用補碼表示法,所以,SF也就反映運算結(jié)果的正負(fù)號。運算結(jié)果為正數(shù)時,SF的值為0,否則其值為1。
6、溢出標(biāo)志OF(Overflow Flag)
溢出標(biāo)志OF用于反映有符號數(shù)加減運算所得結(jié)果是否溢出。如果運算結(jié)果超過當(dāng)前運算位數(shù)所能表示的范圍,則稱為溢出,OF的值被置為1,否則,OF的值被清為0。
“溢出”和“進(jìn)位”是兩個不同含義的概念,不要混淆。如果不太清楚的話,請查閱《計算機組成原理》課程中的有關(guān)章節(jié)。
二、狀態(tài)控制標(biāo)志位
狀態(tài)控制標(biāo)志位是用來控制CPU操作的,它們要通過專門的指令才能使之發(fā)生改變。
1、追蹤標(biāo)志TF(Trap Flag)
當(dāng)追蹤標(biāo)志TF被置為1時,CPU進(jìn)入單步執(zhí)行方式,即每執(zhí)行一條指令,產(chǎn)生一個單步中斷請求。這種方式主要用于程序的調(diào)試。
指令系統(tǒng)中沒有專門的指令來改變標(biāo)志位TF的值,但程序員可用其它辦法來改變其值。
2、中斷允許標(biāo)志IF(Interrupt-enable Flag)
中斷允許標(biāo)志IF是用來決定CPU是否響應(yīng)CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。但不管該標(biāo)志為何值,CPU都必須響應(yīng)CPU外部的不可屏蔽中斷所發(fā)出的中斷請求,以及CPU內(nèi)部產(chǎn)生的中斷請求。具體規(guī)定如下:
(1)、當(dāng)IF=1時,CPU可以響應(yīng)CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求;
(2)、當(dāng)IF=0時,CPU不響應(yīng)CPU外部的可屏蔽中斷發(fā)出的中斷請求。
CPU的指令系統(tǒng)中也有專門的指令來改變標(biāo)志位IF的值。
3、方向標(biāo)志DF(Direction Flag)
方向標(biāo)志DF用來決定在串操作指令執(zhí)行時有關(guān)指針寄存器發(fā)生調(diào)整的方向。具體規(guī)定在第5.2.11節(jié)——字符串操作指令——中給出。在微機的指令系統(tǒng)中,還提供了專門的指令來改變標(biāo)志位DF的值。
三、32位標(biāo)志寄存器增加的標(biāo)志位
1、I/O特權(quán)標(biāo)志IOPL(I/O Privilege Level)
I/O特權(quán)標(biāo)志用兩位二進(jìn)制位來表示,也稱為I/O特權(quán)級字段。該字段指定了要求執(zhí)行I/O指令的特權(quán)級。如果當(dāng)前的特權(quán)級別在數(shù)值上小于等于IOPL的值,那么,該I/O指令可執(zhí)行,否則將發(fā)生一個保護(hù)異常。
2、嵌套任務(wù)標(biāo)志NT(Nested Task)
嵌套任務(wù)標(biāo)志NT用來控制中斷返回指令I(lǐng)RET的執(zhí)行。具體規(guī)定如下:
(1)、當(dāng)NT=0,用堆棧中保存的值恢復(fù)EFLAGS、CS和EIP,執(zhí)行常規(guī)的中斷返回操作;
(2)、當(dāng)NT=1,通過任務(wù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)中斷返回。
3、重啟動標(biāo)志RF(Restart Flag)
重啟動標(biāo)志RF用來控制是否接受調(diào)試故障。規(guī)定:RF=0時,表示“接受”調(diào)試故障,否則拒絕之。在成功執(zhí)行完一條指令后,處理機把RF置為0,當(dāng)接受到一個非調(diào)試故障時,處理機就把它置為1。
4、虛擬8086方式標(biāo)志VM(Virtual 8086 Mode)
如果該標(biāo)志的值為1,則表示處理機處于虛擬的8086方式下的工作狀態(tài),否則,處理機處于一般保護(hù)方式下的工作狀態(tài)。