cpu-architecture - 标志寄存器中保留/未定义位的用途是什么？

Question

在 Z80、8080、8085 和 8086 处理器的标志寄存器中，记录为“保留”或“未定义”的位 1、3、5 的用途是什么？

Answer 1

这些位未使用；也就是说，没有指令明确地将它们设置为任何值。设计者认为 5/6 个标志就足够了，他们只是将标志寄存器的剩余位留空。

它们被记录为“未定义”，因为在执行任何指令后无法提前知道它们将具有哪个值 - 处理器设计更简单，而不是将它们显式设置为 0 或 1。

现在，严格来说，至少对于 Z80，这些标志确实得到了一个可预测的值——毕竟，在输入和先前内部状态的相同组合的情况下，处理器总是会产生相同的输出并更改为内部状态。例如，这份关于未记录的 Z80 指令的文档对 CPI 有以下说明：

标志 3 和 5 设置如下：取 A，减去最后一个 (HL)，如果设置了 H 标志 (/after/ CP)，则将其减 1。该值的第 1 位是标志 5，第 3 位是标志 3。

然而，关键是这种行为是无意的——只是一个副作用——并且不能保证在处理器的未来迭代中出现。这就是为什么它们被记录为只是“未定义”的原因，例如，“它们对你没有用，所以忽略它们”。

请注意，虽然在 Z80 上，F寄存器的所有位都可以设置为任何状态，但在 i8080 上，第 3 位和第 5 位（对应于未记录的 Z80 标志）始终读取为零，而第 1 位（对应于 Z80 的 N 标志）始终读取成为一个。