汇编语言---乘法指令及符号扩展
汇编语言---有符号数乘法指令
- 介绍
- 格式及功能介绍
- 无符号数乘法指令
- 有符号数乘法指令
- 符号扩展及符号扩展语句
- 符号扩展
- 符号扩展语句
- 例子
- 无符号相乘
- 有符号数相乘
- 这是本文的重点：
- 有符号数相乘 例子：-3*3
- 题中数据计算
- 后续
介绍
乘法指令分为无符号数乘法指令和有符号数乘法指令两种，它们唯一的区别是相乘的两个操作数是有符号数据还是无符号数据。
乘法指令的被乘数是隐含操作数，乘数需在指令中显式写出来。执行指令时，CPU会根据乘数是8位还是16位来自动选用被乘数是AL还是AX。
格式及功能介绍
无符号数乘法指令
指令格式：MUL opr
功能：将指令中指定的操作数与隐含的被乘数（都为无符号数）相乘，所得的乘积按表中的对应关系存放。
| 乘数位数 | 隐含的被乘数 | 乘积的存放位置 | 举例 |
|---|---|---|---|
| 8位 | AL | AX中 | MUL BL |
| 16位 | AX | DX与AX中 | MUL BX |
MUL指令对标志位CF、OF有影响，对SF、ZF、AF、PF 无定义，如果运算结果的高一半（AH,DX）为零，则CF=OF=0，否则CF=OF=1。
注：
- 对标志位的“无定义”和“不影响”不同。无定义是指指令执行后，标志位的状态不确定；不影响是指指令的结果不影响标志位。即标志位保持原状态不变。
- MUL指令中的操作数可以使用除立即数以外的其他寻址方式，但当是寄存器时，操作器只能是通用寄存器。
有符号数乘法指令
指令格式：IMUL opr
IMUL指令的格式和功能与MUL相同，只是要求两个操作数都须为有符号数。
IMUL指令对标志位的影响为：若乘积的高半部分是低半部分的符号位扩展，则OF=CF=0;否则OF=CF=1；
注：IMUL指令中对操作数的寻址的方式规定同MUL指令，但表示形式为补码，乘积也是以补码形式表示的数。
符号扩展及符号扩展语句
符号扩展
微机系统中，有时需要将一个数据从位数较少扩展到位数较多，例如，在执行除法指令时，由于对字节除数相除要求被除数为16位，对字除数要求被除数为32位，即被除数必须为除数的倍长数据，因此就涉及数据的位数扩展问题，具体的扩展有符号扩展与零扩展两种方法。
- 当要扩展的数据是无符号数时可采用零扩展。即在最高位前扩展0，补充够位数即可。
- 当要扩展的数据是有符号数时需采用符号扩展。由于采用补码形式表示的整数具有固定的长度，因此在汇编指令系统中，经常有一些指令需要将其中的操作数进行符号位扩展。譬如两个8位或16位数据进行相加或者相减运算时，当有不足位数要求的数据时，需要将少位数据扩展成与位数要求相一致的数据；两个数据相除时，被除数应必须是除数的倍数等。
符号扩展的方法是将需要扩展的数据的符号位填入到扩展的每一位，以保持其作为有符号数的值的大小不变。这里要注意，要扩展的数须是用补码形式表示的有符号数，符号扩展后。其结果仍是该数的补码。
因此，对于补码表示的数，其正数的符号扩展是将其符号位0向左扩展（补0）；其负数的符号扩展是将其符号位1向左扩展（补1）。
符号扩展语句
- 字节扩展为字指令CBW
指令格式：CBW
功能：该指令的隐含操作数为AH和AL，功能是用AL的符号位去填充AH，即若AL为正数，则AH=00H；否则AH=FFH。 - 字扩展为双字指令CWD
指令格式：CWD
功能：该指令的隐含操作数为DX和AX，功能是用AX的符号位填充DX，即若AX为正数，则DX=0000H；否则DX=FFFFH。
以上两条指令的执行都不影响任何标志位。
例子
无符号相乘
MOV AL，0B4H ;AL=B4H=180
MOV BL,11H ;BL=11H=17
MUL BL ;AX=0BF4H=3060,高8位0BH不为0，OF=CF=1
可以看出来，无符号数相乘就是直接相乘即可。
有符号数相乘
MOV AL,0B4H ;AL=B4H=-76
MOV BL,11H ;BL=11H=17
IMUL BL ;AX=FAF4H=-1292,高8位FAH不是低半部分的符号位扩展，OF=CF=1
这是本文的重点：
有符号数相乘，需要进行符号位扩展，符号位扩展详情在上面已经介绍过了。
有符号相乘的步骤：
- 符号位扩展（负数前面补1，正数补0）
- 扩展后的数据两式相乘
- 求补（计算机中存放的是补码）
- 取有效位，比如3位数据相乘，得到的结果取有效位6位即可。
有符号数相乘 例子：-3*3
- 在计算机中存放的时二进制数据补码，所以本例中应为101乘011
- 符号位扩展后
111101 X 000011
=10110111 - 取有效位6位
110111 - 求补
101001
可以计算出是-9，结果正确
题中数据计算
- 10110100
X 00010001 - 1111 1111 1011 0100
X 0000 0000 0001 0001 - 1111101011110100
- FAF4
后续
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