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微机原理及接口技术微机原理第03章3
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官方公共微信编程语言_我还是搞不清指令本身是如何区分有符号数和无符号数！(问题汇总)_软件世界网
我还是搞不清指令本身是如何区分有符号数和无符号数！(问题汇总)
论坛的一个CSDN提问，对各方面的回答进行了汇总，答案还算比较清楚的。
一般好像是有专门的有符号数指令和无符号数指令
无符号除法是&div
有符号除法是&idiv
mov&al,27h
mov&bl,73h
如果是无符号数al的结果为A),如果是有符号数结果是什么?
&&&&如果是有符号数，结果依然是A)。注意，此时溢出标志置位。表明这个加法如果是作为有符号数的加法时，结果是不能用的。当然，如果你把这个加法作为无符号数的加法来看，结果则是可用的(虽然此时仍有溢出，但它是无意义的。溢出只针对有符号数而言的)。
&&&&这是个特例。因为无符号数的加减法与有符号数的补码的加减法是恰巧是一致的。因此有符号数与无符号数可以使用同一指令，得到同一结果。而这一结果是作为有符号数还是无符号数，是由程序员来定义的：如果程序员认为是有符号数的加减法，则他将关心运算结果的溢出标志，以判别结果是否可用；如果程序员认为是无符号数的加减法，则他将关心运算结果的进位标志，看运算结果是否有进(借)位。
&&&&正是基于这样的原因，计算机的有符号数才采用补码表示。
上面不是跟你说的很清楚了吗？由于无符号数的加法与有符号数（补码）的加法是一致的，因此完全没有必要去区分指令的操作数是有符号数还是无符号数。关键在于运算结果你自己如何看待。
　　al=C),bl=(E7),则
　　add&al,bl　
　　运算结果是：
　　al=)&且进位标志CY=1,溢出标志OV=0.
　　对于这个结果，你可以把它作为无符号数运算，即有：
　　al=9Ch=156d,bl=E7h=231d,运算结果al=83h=131d，考虑到进位，运算结果应为131+256=387,而al+bl=156+231=387.正确。
　　同样对于这个结果，你也可以把它作为有符号数的运算，即有：
　　al=9Ch=-100d,bl=E7h=-25d,(注意有符号数均看成补码，9Ch是-100的补码，下同）。
　　而运算结果al=83h=&-125d,因为没有溢出（有符号数是不考虑进位的），运算结果可用。
　　而al+bl=9Ch+E7h=(-100)+(-25)=-125.可见结果亦完全正确。
　　由上例可见，无符号数的加法与有符号数的补码加法是完全一致的。CPU没有必要去区分。关键在于程序员如何去看待。CPU的运算结果将同时影响进位标志与溢出标志。如果程序员认为这是无符号数运算，则只考虑进位标志而忽略溢出标志。反之，如果程序员认为这是有符号数运算，则只考虑溢出标志而忽略进位标志。
指令本身不区分操作数的类型。
指令的操作格式是固定的，并对应一个操作码。
在&C&下，应该是由编译器根据你定义的数据类型使用不同的指令。
汇编下，你应该去选择使用那类指令。
无符号数的加法与有符号数的补码加法是完全一致的。CPU没有必要去区分。关键在于程序员如何去看待。CPU的运算结果将同时影响进位标志与溢出标志。如果程序员认为这是无符号数运算，则只考虑进位标志而忽略溢出标志。反之，如果程序员认为这是有符号数运算，则只考虑溢出标志而忽略进位标志。
高级语言,如c语言有符号数和无符号数在内存的储存上没什么不同
关键是处理数的指令,如果你声明的是有符号数,编译器在编译时就用有符号数的机器指令
反之就用无符号数的机器指令
而汇编语言中这些就要你自己来做了
总结一下，想了半天。
同意zhukeke(zhukeke)的:&&有符号数与无符号数从静态的二进制来看，是无区别的。指令之所以能区别，则是指令的设计者总是事先规定它的操作数的类型。&
但有些指令除外,象add这条,有符号数与无符号数公用,都会影响CF,OF,OF,ZF,PF.CPU统一对待.在于你怎么看待.
2.关于add指令:
(基于:(1)运算器(加法器)只有一个逻辑,无论什么运算都一样.(2)存储字长的有限.)
既然add指令有符号数与无符号数公用,都会影响CF,OF,OF,ZF,PF.为什么无符号数关心CF位,有符号数关心OF位??这其实是有符号数的表示方法即补码惹的&祸&.无符号数在字长不够时,可用CF位来寄存一位,从而解决不够问题.而有符号数确不能简单利用CF位.因为负数的补码的表示问题.
比如:al=B与bl=B.当add&al,bl时.CF=1,OF=1.表示进位,溢出.
==看成无符号数,当然也是进位,溢出了.但无符号数只需利用CF位即可修正:.因为结果在16位表示为11111,32位为&,总之高位为0,用和进位位就能表示正确结果(CF+al),所以大家只关心CF位了.OF位不关心了!
==看成有符号数,当然也是进位,溢出了.但有符号数不能简单利用CF位修正.实际上不好修正.因为结果为al(-1)+bl(-128)=al(-129)&-129的补码表示在16位为:11111.在32位为:1.总之,高位全为1.用CF位无法修正.位数不够.有人说高位全置1,不就OK??可al只有8位啊,所以光用CF+al是不行的.所以只能说它溢出了.不能用这个结果了.所以只关心OF位了.
站在计算机组成的角度，这个问题是不存的：指令是由硬件电路识别（译码）完成的，详细的解释见组成原理。这一层是在微命令层次完成的，不能完成微命令的“码”就是地址码！（IBM），而地址码是指明数据位置的或计数的
如果是用汇编者眼光分析，问题在于你的指令已经识别出来------指令池中有这些“硬件库”。其它的“码”均视为数据（内存中的单元的地址或一个数据），它的构造由你程序决定：有符号还是没符号。这里还是要从组成原理角度才能说清。
如果你使用的是高级语言，则几乎没有必要对它进行讨论，因为指令在高级语言（如C）中是透明的。
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软件世界网- &2014 蜀ICP备号 三峰网旗下网站如何用十六位乘法指令完成三十二位无符号数乘法（结果64位）高手请进。。。急！！！！！！！！！！！_百度知道
如何用十六位乘法指令完成三十二位无符号数乘法（结果64位）高手请进。。。急！！！！！！！！！！！
使用MUl指令，完成双字无符号数乘法程序，要求乘数和被乘数从键盘输入，结果显示于屏幕上
我有更好的答案
怎么无人回答啊？同求啊！找了好久找到一个类似的：4. 无符号整数乘法，乘数为32bit，结果为64bit提示：32bit整数分解为16bit相乘void Multiply( DWORD dwFirst, DWORD dwSecond, DWORD& dwHigh, DWORD& dwLower );void Multiply( DWORD dwFirst, DWORD dwSecond, DWORD& dwHigh, DWORD& dwLower ){
DWORD ah,al,bh,bl
ah = dwFirst&&16;
al = dwFirst&0
bh = dwSecond&&16;
bl = dwSecond&0
dwHigh = ah*
dwLower = al*
DWORD tmp1 = ah*
DWORD tmp2 = al*
dwHigh += tmp1&&16;
dwHigh += tmp2&&16;
DWORD tmp3 = (tmp1&0xffff) + (tmp2&0xffff) + (dwLower&&16);
dwHigh += tmp3&&16;
dwLower &= 0
dwLower |= (tmp3&0xffff)&&16;}
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无符号数的相关知识
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出门在外也不愁有符号数，无符号数，补码，溢出
1、加减运算指令是不区分有符号和无符号的，编程人员自己要心理有数。
说清这个问题，需要理解几个概念：
1. CF 进位标志位 Carry Flag
反映运算是否产生进位或者借位的操作，如果运算结果的最高位产生了一个进位或错位，那么，其值为1，否则为0。
2. OF 溢出标志 Overflow Flag
溢出标志OF用于反映有符号数
加减运算所得结果是否溢出，如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则成为溢出，OF的值被设置为1，否则OF的值被清为0。
溢出和进位是两个不同的概念 。
3.在PC系统中，有符号数用补码表示. 正数的补码是其本身，负数的补码是其对应正数取反加一，
补码表示，使得加减法统一了起来。
4. pc 中正负数是靠最高为来判断的，最高为就等于SF, (sf=0 为正， sf=1为负）
5. 给定一个数，如果你认为它是正数，要用CF 判断溢出。 判断大小也用CF
& 如果你认为它是负数，要用OF 判断溢出。 判断大小也用要用OF,SF配合使用。
具体怎么配合这就不说了
CPU只会根据输入信号进行逻辑运算，在硬件级别是没有有符号无符号的概念，运算结束会根据运算前的信号和输出信号来设置一些标志位，是不是有符号由写程
序的人决定，标志位要看你把操作数当有符号还是无符号来选择，就像内存中的数据，你可以按照需要来解析，原始数据在那里，你要按什么数据格式来解析在于自
己的选择，所以玩汇编的要做到心里有数
关于有符号数和无符号数,LZ看看这个吧:
&有符号数和无符号数探讨 &
这个问题，要是简单的理解，是很容易的，不过要是考虑的深了，还真有些东西呢。
下面我就把这个东西尽量的扩展一点，深入一点和大家说说。
一、只有一个标准！
在 汇编语言层面，声明变量的时候，没有 signed 和 unsignde
之分，汇编器统统，将你输入的整数字面量当作有符号数处理成补码存入到计算机中，只有这一个标准！汇编器不会区分有符号还是无符号然后用两个标准来处理，
它统统当作有符号的！并且统统汇编成补码！也就是说，db -20 汇编后为：EC ，而 db 236 汇编后也为 EC
。这里有一个小问题，思考深入的朋友会发现，db 是分配一个字节，那么一个字节能表示的有符号整数范围是：-128 ~ +127 ，那么
db 236 超过了这一范围，怎么可以？是的，+236
的补码的确超出了一个字节的表示范围，那么拿两个字节（当然更多的字节更好了）是可以装下的，应为：00 EC，也就是说
+236的补码应该是00 EC，一个字节装不下，但是，别忘了“截断”这个概念，就是说最后汇编的结果被截断了，00 EC
是两个字节，被截断成 EC ，所以，这是个“美丽的错误”，为什么这么说？因为，当你把 236 当作无符号数时，它汇编后的结果正好也是
，这下皆大欢喜了，虽然汇编器只用一个标准来处理，但是借用了“截断”这个美丽的错误后，得到的结果是符合两个标准的！也就是说，给你一个字节，你想输入
有符号的数，比如 -20 那么汇编后的结果是符合有符号数的；如果你输入 236
那么你肯定当作无符号数来处理了（因为236不在一个字节能表示的有符号数的范围内啊），得到的结果是符合无符号数的。于是给大家一个错觉：汇编器有两套
标准，会区分有符号和无符号，然后分别汇编。其实，你们被骗了。:-)
二、存在两套指令！
第一点说明汇编器只用
一个方法把整数字面量汇编成真正的机器数。但并不是说计算机不区分有符号数和无符号数，相反，计算机对有符号和无符号数区分的十分清晰，因为计算机进行某
些同样功能的处理时有两套指令作为后备，这就是分别为有符号和无符号数准备的。但是，这里要强调一点，一个数到底是有符号数还是无符号数，计算机并不知
道，这是由你来决定的，当你认为你要处理的数是有符号的，那么你就用那一套处理有符号数的指令，当你认为你要处理的数是无符号的，那就用处理无符号数的那
一套指令。加减法只有一套指令，因为这一套指令同时适用于有符号和无符号。下面这些指令：mul div movzx …
是处理无符号数的，而这些：imul idiv movsx … 是处理有符号的。
举例来说：
内存里有 一个字节x 为：0x EC ，一个字节 y 为：0x 02 。当把x，y当作有符号数来看时，x = -20 ，y = +2
。当作无符号数看时，x = 236 ，y = 2 。下面进行加运算，用 add 指令，得到的结果为：0x EE ，那么这个 0x EE
当作有符号数就是：-18 ，无符号数就是 238 。所以，add
一个指令可以适用有符号和无符号两种情况。（呵呵，其实为什么要补码啊，就是为了这个呗，:-)）
乘法运算就不行了，必须用两套指令，有符号的情况下用imul 得到的结果是：0x FF D8 就是 -40 。无符号的情况下用 mul
，得到：0x 01 D8 就是 472 。(参看文后附录2例程)
三、可爱又可怕的c语言。
为 什么又扯到 c 了？因为大多数遇到有符号还是无符号问题的朋友，都是c里面的 signed 和 unsigned
声明引起的，那为什么开头是从汇编讲起呢？因为我们现在用的c编译器，无论gcc 也好，vc6 的cl
也好，都是将c语言代码编译成汇编语言代码，然后再用汇编器汇编成机器码的。搞清楚了汇编，就相当于从根本上明白了c，而且，用机器的思维去考虑问题，必
须用汇编。（我一般遇到什么奇怪的c语言的问题都是把它编译成汇编来看。）
C 是可爱的，因为c符合kiss
原则，对机器的抽象程度刚刚好，让我们即提高了思维层面（比汇编的机器层面人性化多了），又不至于离机器太远（像c#
，java之类就太远了）。当初K&R 版的c就是高级一点的汇编……:-)
C又是可怕的，因为它把机器层面的所有的东西都反应了出来，像这个有没有符号的问题就是一例（java就不存在这个问题，因为它被设计成所有的整数都是有符号的）。为了说明它的可怕特举一例：
&stdio.h&&
&string.h&&
int main()
& int x = 2;&
& char * str = "abcd";&
& int y = (x - strlen(str) ) / 2;
& printf("%d\n",y);
结果应该是 -1 但是却得到： 。为什么?因为strlen的返回值，类型是size_t，也就是unsigned
int ，与 int 混合计算时有符号类型被自动转换成了无符号类型，结果自然出乎意料。。。
观察编译后的代码，除法指令为 div ，意味无符号除法。
解决办法就是强制转换，变成 int y = (int)(x - strlen(str) ) / 2;
强制向有符号方向转换（编译器默认正好相反），这样一来，除法指令编译成 idiv 了。
我 们知道，就是同样状态的两个内存单位，用有符号处理指令 imul ，idiv 等得到的结果，与用
无符号处理指令mul，div等得到的结果，是截然不同的！所以牵扯到有符号无符号计算的问题，特别是存在讨厌的自动转换时，要倍加小心！（这里自动转换
时，无论gcc还是cl都不提示！！！）
为了避免这些错误，建议，凡是在运算的时候，确保你的变量都是 signed 的。
四、c的做法。
对 于有符号和无符号的处理上，c语言层面做的更“人性化”一些。比如在声明变量的时候，c 有signed 和 unsigned
前缀来区别，而汇编呢，没有任何区别，把握全在你自己，比如：你想在一个字节中输入一个有符号数，那么这个数就别超过 -128 ~ +127
，想输入无符号数，要保证数值在 0~255 之间。如果你输入了 236
，你还要说你输入的是有符号数，那么你肯定错了，因为有符号数236至少要两个字节来存放（为00
EC），不要小看了那一个字节的00，在有符号乘法下，两个字节的00 EC 与
一个字节的EC，在与同样一个数相乘时，得到的结果是截然不同的！！！
我们来看下具体的列子（用vc6的cl编译器生成）：
C语言 编译后生产的汇编语言&
& y = 236;
& z = x*y;
& …… ……
& _x$ = -4
& _y$ = -8
& _z$ = -12
& mov BYTE PTR _x$[ebp], 3
& mov BYTE PTR _y$[ebp], 236
& movsx eax, BYTE PTR _x$[ebp]
& mov ecx, DWORD PTR _y$[ebp]
& and ecx, 255&
& imul eax, ecx
& mov DWORD PTR _z$[ebp], eax
们看到，在赋值的时候（绿色部分），汇编后与本文第一条论述相同，是否有符号把握全在自己，c比汇编做的更好这一点没有得到体现，这也可以理解，因为c最
终要被编译成汇编，汇编没有在变量声明时区分有无符号这一功能，自然，c也没有办法。但既然c提供了signed和unsigned声明，汇编后，肯定有
代码体现这一点，表格里的红色部分就是。对有符号数x他进行了符号扩展，对无符号y进行了零扩展。这里为了举例的方便，进行了有符号数和无符号数的混合运
算，实际编程中要避免这种情况。
1．计算机对有符号整数的表示只
采取一套编码方式，不存在正数用原码，负数用补码这用两套编码之说，大多数计算机内部的有符号整数都是用补码，就是说无论正负，这个计算机内部只用补码来
编码！！！只不过正数和0的补码跟他原码在形式上相同，负数的补码在形式上与其绝对值的原码取反加一相同。
2. 两套乘法指令结果例程：
;; 程序存储为 x.s
extern printf&
global main&
section .data
& str1: db
"%x",0x0d,0x0a,0&
& n: db 0x02
section .text&
& xor eax,eax
& mov al, 0xec
& mul byte [n] ;有符号乘法指令为: imul
& push eax
& push str1
& call printf&
& add esp,byte 4&
编译步骤：
1. nasm -felf x.s&
2. gcc x.o
ubuntu7.04 下用nasm和gcc编译通过。结果符合文章所述。
二、有符号数运算时的溢出
&&&&&如果计算机的字长为n位，n位二进制数的最高位为符号位。其余n-1位为数值位，采用补码表示法时，可表示的数X的范围是
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
当n=8时，可表示的有符号数的范围为-128～+127；当n=16时，可表示的有符号数的范围为
-32768～+32767。两个有符号数进行加减运算时，如果运算结果超过可表示的有符号数的范围时，就会发生溢出，使计算机结果出错。很显然，溢出只
能出现在两个同号数相加或两个异号数相减的情况。具体的讲，对于加运算，如果次高位(数值部分最高位)形成进位加入最高位，而最高位（符号位）相加（包括
次高位的进位）却没有进位输出时;或者反过来，次高位没有进位加入最高位，但最高位却有进位输出时，都将发生溢出。因为这两种情况分别是：两正数相加，结
果超出了范围，形式上变成了负数；两负数相加，结果超出了范围，形式上变成了正数 。
&&&&&&&&&&&&例&&&&&&&&&&&&例
&&&&对于减运算，当次高位不需从最高位借位，但最高位却需借位（整数减负数，差超
出范围）；或者反过来，次高位需从最高位借位，但最高位不需借位（负数减整数，差 超出范围），也会出现溢出。
&&&&&&&&&&&&例
&&&&&&&&&&&&例
&&&&综合以上是否溢出的判断：最高位的进位位次高位的进位位=1，则OF被置1。
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