CWD指令详解

小蓝 • 2024-12-30 16:10 • 编程

一、CWD是什么指令

CWD指令（convert word to double word）是将16位有符号寄存器中存储的有符号整数转换为32位有符号整数的指令。CWD指令将16位寄存器AH中的符号位扩展到16位寄存器DX中，然后将16位有符号寄存器AX的内容扩展到32位有符号寄存器DX:AX中。


mov ax, -1234   ; AX = 0xFB2E
cwd            ; DX:AX = 0xFFFFFB2E  （将符号位扩展到DX寄存器，AX中的值不变）

上述代码中，先将16位有符号数-1234存储到AX寄存器中，使用CWD指令将AX寄存器中的值扩展到32位的DX:AX寄存器中，其中符号位为1，表示-1234。

二、CWD与DW指令的区别

CWD指令是用于将16位有符号寄存器中的值转换为32位有符号整数，而DW指令则是将16位寄存器中存储的无符号整数或者内存中的数据转换为32位整数。在DW指令中，高位全部填充为0，而在CWD指令中高位要填充符号位。


mov ax, 1234   ; AX = 0x4D2
cwd            ; DX:AX = 0x000004D2  （将符号位扩展到DX寄存器，AX中的值不变）
mov bx, ax     ; BX = 0x4D2
mov cx, 5678   ; CX = 0x162E
add cx, ax     ; CX = 0x1B00
mov dx, 0      ; DX = 0x0000
mov ax, 1234   ; AX = 0x4D2
add ax, dx     ; AX = 0x4D2

上述代码中，首先将16进制数0x1234存储到AX寄存器中，使用CWD指令将AX寄存器中的值扩展到32位的DX:AX寄存器中，其中符号位为0，表示+1234。

三、字节扩展指令CBW和CWD的差异

CBW指令（convert byte to word）是用于将8位有符号寄存器中的值转换为16位有符号数的指令。CBW指令将8位寄存器AL中的符号位扩展到16位寄存器AX中。


mov al, -123   ; AL = 0x85 （补码）
cbw            ; AX = 0xFF85 （将符号位扩展到AX寄存器，AL中的值不变）

CWD指令与CBW指令的差别在于转换的数值位数不同：CWD是16位的有符号数扩展为32位的有符号数，而CBW是8位的有符号数扩展为16位的有符号数。

四、FWDJOG指令实现FS机制下的CWD指令

FWDJOG指令（far jump on condition）是根据条件跳转到目的地址的指令，可以在FS寄存器指向的段中执行操作，实现FS机制下的CWD指令。


assume fs:codeseg
codeseg segment
    start:
        mov ax, -1234   ; AX = 0xFB2E
        fwdjnp endop    ; 判断carry flag是否为0，如果不为0则跳转到endop
        mov bx, ax      ; 如果carry flag为0则执行mov指令
    endop:
        nop
codeseg ends

上述代码中通过FWDJOG指令判断carry flag是否为0，如果不为0则跳转到endop，否则执行mov指令；这个过程中实现了FS机制下的CWD指令。

五、总结

CWD指令是将16位有符号寄存器中存储的有符号整数转换为32位有符号整数的指令。CWD指令与DW指令和CBW指令不同，在实现有符号数扩展的时候，需要按照符号位扩展高位。同时，FWDJOG指令可以实现FS机制下的CWD指令。

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