汇编语言---乘法指令及符号扩展

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。

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：

1. 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。
2. 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。

1. 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。
2. 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

1. 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。
2. 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

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

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：

1. 符号位扩展（负数前面补1，正数补0）
2. 扩展后的数据两式相乘
3. 求补（计算机中存放的是补码）
4. 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

1. 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
2. 符号位扩展后 111101 X 000011 =10110111
3. 取有效位6位 110111
4. 求补 101001 可以计算出是-9，结果正确

题中数据计算

1. 10110100 X 00010001
2. 1111 1111 1011 0100 X 0000 0000 0001 0001
3. 1111101011110100
4. FAF4

后续

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