汇编转移指令的原理

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原创最新推荐文章于 2025-08-11 18:21:38 发布 1.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

计算机组成原理第四章--指令系统第二部分：基本的汇编语言和函数调用本文详细地介绍了一些常用的基本汇编代码，以及其背后的硬件知识，包括函数调用栈的运行原理等，通过本文的学习可以对C++函数的调用理解达到一个新的境界。阅读详情

1.操作符offset

操作符offset在汇编语言中是由编译器处理的符号，他的功能是取得标号的偏移地址

比如下面程序：

assume cs:codesg

codesg segment

start:mov ax,offset start 相当于mov ax,0

s:mov ax,offset s 相当于mov ax,3

codesg ends

end start

在上面的程序中，offset操作符取得了标号start和s的偏移地址0和3，所以指令mov ax,offset start相当于指令mov ax,0,因为start是代码段中的标号，它所标记的指令是代码段中的第一条指令，偏移地址为0。

mov ax,offset s相当于指令mov ax,3，因为s是代码段中的标号，它所标记的指令是代码段中的第二条指令，第一条指令长度是3，则s的偏移地址为3。

2.jmp指令

jmp为无条件转移指令，可以值修改IP，也可以同时修改CS和IP

jmp指令要给出俩种信息：

1）转移的目的地址

2）转移的距离（段间转移、段内转移）

不同的给出母的地址的方法和不同的转移位置，对应有不同格式的jmp指令。下面我们给出母的地址的不同方法为主线，讲解jmp指令的主要应用格式和CPU执行转移指令的基本原理。

3.根据位移进行转移的jmp指令

jmp short 标号（转到标号处执行指令）

这种格式的jmp指令实现的是段内段转移，它对IP的修改范围为-128~127，也就是说，它向前转移时可以最多越过128个字节，向后转移可以最多越过127字节。jmp指令中的short符号，说明指令进行的是短转移。转移指令结束后，CS:IP应该指向标号处的指令。

assume cs:code
code segment
	
start:
	mov ax,0
	mov bx,0
	jmp short s
	add ax,1
s:
	inc ax
code ends
end start

我们通过观察jmp指令的机器代码,发现CPU在执行jmp指令的时候并不需要转移的目的地址。如果俩个程序中的jmp指令的转移目的地址不一样，一个是cs:0008,另外一个是cs:000B,如果机器指令中包含了转移的目的地址的话，那么他们对应的机器代码应该不同的，可是他们对应的机器码都是EB 03,这说明在机器指令中并不包含转移的目的地址。如果机器指令中不包含目的地址的话，那么也就是说，CPU不需要这个目的地址就可以实现对IP的修改。

CPU不是神仙，它只能处理人们提供给它的东西，jmp指令的机器码中不包含转移的目的地址，那么CPU如何知道将IP改为多少呢？所以，在jmp指令的机器码中，一定包含了某种信息，使得CPU可以将它当做修改IP的数据，这种信息试是什么呢？我们一步步地分析。

我们先简单回忆一下CPU执行指令的过程

(1)从CS:IP指向的内存单元中读取指令，读取指令进入指令缓冲器

(2)(IP)=(IP)+读取指令的长度，从而指向下条指令

(3)执行指令，转移1重复执行

按照这个步骤，我们参照图9.2看一下，jmp short s指令的读取和执行过程：

(1)(CS)=0BBDH,(IP)=0006,CS:IP指向EB 03(jmp short s的机器码）

(2)读取指令EB 03进入指令缓冲器

(3)(IP)=(IP)+指令长度=(IP)+2=0008,CS:IP指向add ax,1

(4)CPU执行指令缓冲器中的指令EB 03

(5)指令EB 03执行后，(IP)=000BH,CS:IP指向inc ax

从上面的过程我们看到，CPU将指令EB 03读入后，IP指向了下一条指令，即CS:0008处的add ax,1,接着执行EB 03。如果EB 03没有对IP进行修改的话，那么接下来CPU将执行add ax,1,可是CPU执行EB 03确实是一条修改IP的转移指令，执行后（IP)=000BH,CS:IP指向inc ax,CS:0008处的add ax,1没有执行。

CPU在执行EB 03的时候根据什么修改IP,使其指向目标指令呢？就是根据指令码中的03。注意，要转移的目的地址是CS:000B,而CPU执行EB 03时，当前的(IP)=0008,如果将当前IP值加3，使(IP)=000BH，CS:IP就可指向目标指令。在转移指令EB 03中并没有告诉CPU要转移的目的地址，却告诉了CPU要转移的位移，即将当前IP向后移动3个字节。

原来如此，在jmp short 标号指令所对应的机器码中，并不包含转移的目的地址，而包含的是转移的位移。这个位移，是编译器根据汇编指令中的标号计算出来的。

实际上，指令jmp short 标号的功能是:(IP)=(IP)+8位位移。

指令jmp near ptr 标号的功能:(IP)=(IP)+16位位移。实现段内近转移。

4.转移的目的地址在指令中的jmp指令

前面讲的jmp指令，其对应的机器指令中并没有转移的目的地址，而是相对于当前IP的转移位移。

指令jmp far ptr 标号实现的段间转移，又称远转移，功能如下:

(CS)=标号所在的段地址，(IP)=标号在段中的偏移地址。

far ptr指明了指令用标号的段地址和偏移地址修改CS和IP。

5.转移地址在寄存器中的jmp指令

指令格式:jmp 16位寄存器

功能:(IP)=(16位寄存器)

这种指令我们在前面已经介绍过