转移指令的原理01 – 零基础入门学习汇编语言43

第九章:转移指令的原理01

让编程改变世界

Change the world by program

引言

8086CPU的转移指令分为以下几类:

无条件转移指令 (如:jmp)

条件转移指令

循环指令(如:loop)

过程

中断

操作符offset

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。

比如下面的程序:

assume cs:codesg

codeseg 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

问题9.1

有如下程序段,添写2条指令,使该程序在运行中将s处的一条指令复制到s0处。

assume cs:codesg

codesg segment

s:  mov ax,bx              

    mov si,offset s

    mov di,offset s0

    __

    __

s0: nop            ;(nop的机器码占一个字节)

    nop

codesg ends

ends

问题9.1分析

(1)s和s0处的指令所在的内存单元的地址是多少?

cs:offset s 和cs:offset s0。

(2)将s处的指令复制到s0处,就是将cs:offeet s 处的数据复制到cs:offset s0处;

(3)段地址已知在cs中,偏移地址offset s和offset s0已经送入si和di中;

(4)要复制的数据有多长?

mov ax,bx指令的长度为两个字节,即1个字。

问题9.1完整程序

assume cs:codesg

codesg segment

s:  mov ax,bx         ;(mov ax,bx 的机器码占两个字节)

    mov si,offset s

    mov di,offset s0

    mov ax,cs:[si]

    mov cs:[di],ax

s0: nop               ;(nop的机器码占一个字节)

    nop

codesg ends

end s

jmp指令

jmp为无条件转移,可以只修改IP,也可以同时修改CS和IP

jmp指令要给出两种信息:

转移的目的地址

转移的距离(段间转移、段内短转移,段内近转移)

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个字节。

比如:程序9.1

assume cs:codesg

codesg segment

start:

    mov ax,0

    jmp short s

    add ax,1

s:  inc ax

codesg ends

end start

左面的程序执行后,ax中的值为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。也就是说,程序只进行了一次ax加1操作。

汇编指令jmp short s 对应的机器指令应该是什么样的呢?

我们先看一下别的汇编指令和其对应的机器指令。

现在我们在Debug中将程序9.1翻译成为机器码,看看结果

汇编指令与机器码的对应示例

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汇编指令与机器码的对应示例

可以看到,在一般的汇编指令中,汇编指令中的idata(立即数),不论它是表示一个数据还是内存单元的偏移地址,都会在对应的机器指令中出现,因为CPU执行的是机器指令,它必须要处理这些数据或地址。

对照汇编源程序我们可以看到,Debug 将 jmp short s 中的 s 表示为inc ax 指令的偏移地址 8 ,并将jmp short s 表示为 jmp 0008 ,表示转移到cs:0008处。

但是我们观察对应的机器码,却意外地发现了一些问题……

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,注意,这个机器码中竟不包含转移的目的地址。

这意味着,CPU 在执行EB 03的时候,并不知道转移目的地址。

那么,CPU根据什么进行转移呢?

没有了目的地址,CPU如何知道转移到哪里呢?

我们做下小小的修改~

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。

小B可能会问:“老师,那么具体是如何修改的呢?”

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汇编演示程序

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)读取指令码EB 03进入指令缓冲器;

(3)(IP)=(IP)+所读取指令的长度=(IP)+2=0008,CS:IP指向add ax,1;

(4)CPU指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。

动画演示:

       

       

        -->

       

               

       

               

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        -->

       

       

实际上,指令“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。

还有一种和指令“jmp short 标号”功能相近的指令格式:jmp near ptr 标号

它实现的时段内近转移。

指令“jmp near ptr 标号”的功能为:(IP)=(IP)+16位位移。

jmp near ptr 标号

指令“jmp near ptr 标号”的说明:

(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位位移的范围为-32769~32767,用补码表示;

(4)16位位移由编译程序在编译时算出。

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