汇编指令和机器码一一对应_读《汇编语言》第三版 第九章 转移指令的原理

可以修改IP，或同时修改CS和IP的指令统称为转移指令。简单点说，转移指令就是可以控制CPU执行内存中某处代码的指令。(CS代码段寄存器与IP指令指针寄存器)

8086CPU的转移行为有以下几类。

由于转移指令对IP修改的范围不同，段内转移又分为如下:

8086CPU的转移指令分为以下几类:

这些转移指令的前提条件可能不同，但转移的基本原理是相同的。本篇主要通过学习无条件转移指令jmp来理解CPU执行转移指令的基本原理。

操作符offset在汇编语言中是由编译器处理的符号，它的功能是取得标号的偏移地址，如下面的程序。

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相当于指令膜vax，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，第一条指令长度为3个几节，则s的偏移地址为3。

jmp指令为无条件转移指令，可以修改IP，也可以同时修改CS和IP。Jmp指令要给出两种信息:

(1) 转移的目的地址

(2) 转移距离(段间的转移,段内短转移,段内近转移)

不同给出的目的地址的方法，和不同的转移位置，对应有不同格式的jmp指令。

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jmp指令实现的是段内短转移，它对IP修改范围为-128~127意思为前转移最多越过128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。Jmp指令中的”标号”是代码段中的标号，指明了指令要转移的目的地，转移指令结束后，CS:IP应该指向标号处的指令。

ax中值为1，因为执行jmp short s后，越过了add ax,1 IP指向了标号s处的inc ax。程序只进行了一次ax加1操作。

可以看到，在一般的汇编指令中，汇编指令中的idata(立即数)，无论它是表示一个数据还是内存单元的偏移地址，都会在对应的奇迹指令中出现，因为CPU执行的是机器指令，它必须要处理这些数据或地址。Jmp 0008（Debug中的表示）或jmp short s(汇编语言中的表示)所对应的机器码为EB 03，机器码不包含转移地址，这意味着CPU在执行EB 03时并不知道转移的地址。

实际操作中用Debug查看例1与例2的结果两个程序中的jmp指令所对应的机器码都是EB 03，这说明CPU在执行jmp指令的时候并不需要转移的目的地址，换句话说就是CPU不需要知道目的地址就可以实现对IP的修改。但CPU是如何知道将IP修改为多少呢?

回忆CPU执行指令的过程。

(1) 从CS：IP指向内存单元的读取指令，读取的指令进入指令缓冲器；

(2) (IP)=(IP)+所读取指令的长度，从而指向下一条指令；

(3) 执行指令。转到1，重复这个过程。

按照这个步骤，我们看一下例2中jmp short s 指令的读取和执行过程:

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

(2) 读取指令码ＥＢ　０３　进入指令缓冲器；

(3) (IP)=(IP)+所读取指令的长度=(IP)+2=0008H,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。

CPU在执行EB 03的时候是根据指令码中的03。在转移指令EB 03中告诉了CPU要转移的位移，即将当前的IP向后转移3个字节。因为程序例1与例2的jmp指令转移的位移相同，都是向后移动3个字节，所以它们的机器码都是EB 03。原来如此,在”jmp short标号中”，并不包含转移的目的地址，而是包含的转移的位移，这个位移，是编译器根据汇编指令中的”标号”计算出来的，具体的计算方法下图:

jmp short 标号的功能为:(IP)=(IP)+8位位移。

(1) 8位位移=标号处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址;

(2) short指明此处的位移为8位位移；

(3) 8位位移的范围为-128~127,用补码表示。

(4) 8位位移由编译程序在编译时算出。

jmp near ptr标号的功能为:(IP)=(IP)+16位位移。

(1) 16位位移=标号处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址；

(2) Near ptr指明此处的位移为16位位移，进行的是段内近转移；

(3) 16位位移的范围-32768~32767，用补码表示；

(4) 16位位移由编译程序在编译时算出。

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。”jmp far ptr 标号”实现的是段间转移，又称为远转移。

功能为(CS)=标号所在的段地址;(IP)=标号在段中的偏移修改地址。

far ptr指明了用标号的段地址和偏移地址修改CS和IP。

转移地址在寄存器中的jmp指令，指令格式为jmp 16位reg

功能:(IP)=(16位reg)

转移地址在内存中的jmp指令，有两种

(1) jmp word ptr内存单元地址(段内转移)

功能:从内存单元地址处开始存放一个字，是转移目的的偏移地址。

内存单元地址可以用寻址方式的任一格式给出。

(2) jmp dword ptr内存单元地址(段间转移)

功能:从内存单元地指处开始存放着两个字，高地址处的是转移的目的的段地址，低地址 是转移的目的的偏移地址。

(CS)=(内存单元地址+2)

(IP)=(内存单元地址)

内存单元地址可用寻址方式的任一格式给出。

jcxz指令为有条件转移指令，所有的有条件转移指令都是短转移，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址，对IP的修改范围都为128~127。

指令格式:jcxz标号(如果(cx)=0,转移到标号处执行。)

操作:当(cx)=0时,(IP)=(IP)+8位位移；

8位位移=标号处的地址-jcxz指令后的第一个字节的地址；

8位位移的范围为-128~127，用补码表示；

8位位移由编译程序在编译时算出。

当(cx)≠0时，什么都不做，程序向下执行。

jcxz标号到的功能相当于if((cx)==0)jmp short 标号；

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

指令格式:loop 标号((cx)=(cx)-1,如果≠0，转移到标号处执行)

操作:

(1) (cx)=(cx)-1；

(2) 如果(cx)≠0,(IP)=(IP)+8位位移。

8位位移=标号处的地址-loop指令后的第一个字节的地址；

8位位移的范围为-128~127，用补码表示；

8位位移由编译程序在编译时算出。

如果(cx)=0,什么都不做，程序向下执行。

“loop 标号”的功能相当于

(cx)--;

If((cx)≠0) jmp short 标号；

根据位移进行转移的意义，前面学习了

jmp short 标号

jmp near ptr 标号

jcxz 标号

loop 标号

等几种汇编指令，它们对IP的修改时根据转移的地址和转移起始地址之间的位移来进行的。在它们对应的机器码中不包含转移的目的地址，而包含的是到目的地址的位移。这种设计，方便了程序段在内存中浮动装配。

编译器对转移位移超界的检测。注意根据位移进行转移的指令，它们的转移范围受到转移位移的限制，如果在源程序中出现了转移范围超界的问题，在编译时编译器会报错。

本章结束，下一章将继续学习CALL和RET转移指令。