《汇编语言》第九章转移指令的原理

最新推荐文章于 2024-02-15 18:53:45 发布

OneTrianee

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本文详细介绍了汇编语言中的转移指令，包括转移的分类、offset操作符、无条件转移指令jmp、依据位移转移的jmp指令、转移地址在寄存器和内存中的 jmp 指令，以及条件转移指令 jcxz 和循环指令 loop 的工作原理。讨论了根据位移进行转移的意义，即适应程序在内存中位置的变化。同时提到了编译器对转移位移超界错误的检测。

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第九章转移指令的原理

第九章转移指令的原理

9.0 转移的分类：

1）转移行为的分类：
段内转移，段外转移（短转移，近转移）
2）转移指令的分类：
* 无条件转移指令
* 条件转移指令
* 循环指令
* 过程
* 中断

9.1 操作符 offset

操作符offset在汇编语言中作用是 获取标号的偏移地址 。

这里是偏移地址，并没有其段地址。
如果要段地址，则相应的加上其段地址寄存器。

mov si, offset s 表示的是将’s’段中的地址存入到寄存器’si’中。
之后可以使用 cs:[si] 来表示这个地址。

9.2 jmp指令

jmp为无条件转移指令，可以只修改IP，也可以同时修改CS和IP。

jmp指令主要给出两种信息：

转移的目的地址
（段间转移，段内短转移，段内近转移）

9.3 依据位移进行转移的jmp指令

jmp short 标号（转到标号处执行指令）

这种格式的指令是实现段内段转移，修改范围是-128～127。
jmp指令中的“short”符号，说明进行短转移。
标号指明了指令要转移的目的地址，转移指令结束后，CS：IP应该指向标号处的指令。

CPU执行指令的过程：

从CS：IP指向内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲器。
（IP）=（IP）+所读取的指令长度，从而指向下一条指令。
执行指令。转到1，重复这个过程。

jmp short 标号 的执行原理：（IP）=（IP）+8位地址。

8位位移=标号处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址。（因为读取完之后IP会立刻跳转到后面）
short指明此处的位移为8位。
8位位移的范围为-128～127，用补吗表示。
8位位移由编译程序在编译时算出。

near则表示的是十六位。

9.4 转移的目的指令在指令中的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进行转移位移的。

jmp far ptr 标号 实现的是段间转移，又称为远转移。

CS=标号所在段的段地址；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／

jmp far ptr s 跳转到s段开头。其被编译的机器语言是EA0B01BD0B

其中低字节 0B01 是偏移地址，高字节 BD0B 是段地址。

9.5 转移地址在寄存器中的jmp指令

jmp 16位 reg，功能是（IP）=(16位reg)，寄存器来修改IP地址。

9.6 转移地址在内存中的jmp指令。

注意这是获取内存中存储数字的地址，而非CS：IP指向该内存。

转移指令有下面两种格式：

段内转移：jmp word ptr ds:[0]
一个word位两个字节，共16位，来表示出 ds:[0]中存储的数字，其作为偏移地址来表示出来。

mov ax,0123H
mov [bx],ax
jmp word ptr [bx]

必须要声明是word，因为这就会接下来读取两位而不是一位，这种概念要理解。

段间转移：jmp dword ptr ds:[0]
两个word位一共四个字节，前两个低位存取偏移地址，后两个高位存取段地址。

mov ax,0123H
mov [bx],ax
mov word ptr [bx+2],0
jmp dword ptr [bx]

执行后 CS=0000，IP=123H。

9.7 jcxz指令

jcxz指令是有条件的转移指令，从它字面上的意思来讲是jmp if cx == zero

利用jcxz指令，实现查找内存中的第一个值为0的字节

start:  mov ax,2000H
        mov ds,ax
        mov bx,0

s:      mov ch,0
        mov cl,[bx]
        jcxp ok
        inc bx
        jmp short s

ok:     mov dx,bx
        mov ax,4c00h
        int 21h

注意：字节往寄存器中存储，如果你不分高低位，那么会一次读入两个字节，从而无法明确区分，我们要处理的是位，这个概念是要明确的。

9.8 loop指令

loop指令为循环指令，所有的循环指令都是短指令，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址。对IP的修改范围为：-128～127。

操作方法如下：
1. cx=cx+1
2. 如果cx！=0，IP=IP+8位位移。

用loop指令来查找内存中为第一个值为0的字节

关键代码

mov cl,[bx]
mov cx,0
inc cx
inc bx
loop s

因为loop在进行前先来让cx-1，所以必须先给cx加一，这种操作是明确的。

9.9 根据位移进行转移的意义

我们为什么要进行位移转移，而不直接给出程序的目的地址呢？

因为这 方便了程序段在内存中的浮动装置。

考虑不同的环境中程序的内存所处的地址是一直在变化的，所以给出目的地址，让计算机再去计算实际的，其实很麻烦的，但如果知道相对位移，无论在哪儿在一个程序中的相对位移都是不会变化的，这样就很简单了。

9.10 编译器对转移位移超界的检测

如果在源程序中出现了转移位移范围超界问题，在编译的时候，编译器将报错。