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。
概括以讲,转移指令就是可以控制CPU执行内存中某处的代码的指令。
8086CPU的转移行为有以下几类:
l 只修改IP时,称为段内转移,比如:jmp ax。
l 同时修改CS和IP时,称为段间转移,比如:jmp 1000:0。
由于转移指令对IP的修改范围不同,段内转换又分为:短转移和近转移。
l 短转移IP的修改范围为-128~127。
l 近转移IP的修改范围为-32768~32767。
8086CPU的转移指令分为以下几类:
l 无条件转移指令(如:jmp)
l 条件转移指令
l 循环指令(如:loop)
l 过程
l 中断
这些转移指令转移的前提条件可能不同,但转移的基本原理是相同的。
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。如:
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
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指令要给出两种信息:
l 转移的目的地址
l 转移的距离(段间转移、段内短转移、段人近转移)
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。
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。
比如:
assume cs:codesg
codesg segment
start: mov ax,0
mov bx,0
jmp short s
add ax,1
s: inc ax
codesg ends
end start
CPU在执行jmp指令的时候并不需要转移的目的地址。
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位位移由编译器在编译时算出。
还有一种和指令“jmp short 标号”功能相近的指令格式:jmp near prt 标号,它实现的是段内近转移。
指令“jmp near ptr 标号”的功能为:(IP)=(IP)+16位位移。
(1)16位位移=指令“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-32768~32767,用补码表示。
(4)16位位移由编译器程序在编译时算出。
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的转移地址。
指令“jmp far ptr 标号”实现的是段间转移,又称为远转移。功能如下:
(CS)=标号所在段的段地址;(IP)=标号所在段中的偏移地址。
far ptr指明了指令用标号的段地址和偏移地址修改CS和IP。
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)
转移地址在内存中的jmp指令
有两种格式:
(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着一个字,是转移的目的偏移地址。
内存单元寺睛可用寻址方式的任一格式给出。比如:
mov ax,0123H
mov ds:[0],ax
jmp word ptr ds:[0]
执行后,(IP)=0123H。
又如:
mov ax,0123H
mov [bx],ax
jmp word ptr [bx]
执行后,(IP)=0123H
(2) jmp dword ptr 内存单元地址(段间转移)
功能:从内存单元地址处开始存放着两个字,高地址处的字是转移的目的段地址,低地址处是转移的目的偏移地址。
(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。如:
mov ax,0123H
mov ds:[0],ax
mov word ptr ds:[2],0
jmp dword ptr ds:[0]
执行后,(CS)=0,(IP)=0123H,CS:IP指向0000:0123。
又如,
mov ax,0123H
mov [bx],ax
mov word ptr [bx+2],0
jmp dword ptr [bx]
执行后,(CS)=0,(IP)=0123H,CS:IP指向0000:0123。
jcxz指令
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-jczx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位位移由编译器在编译时算出。
当(cx不等于0时),什么也不做(程序向下执行)。
指令“jcxz 标号”的功能相当于:
if (cx)==0 jmp short 标号;
loop指令
loop指令为循环指令,所有的循环指令都是短转移,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:loop 标号((cx)=(cx)-1,如果(cx)≠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位位移由编译器在编译时算出。
如果(cx)=0,什么也不做(程序向下执行)。
指令“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
jmp short 标号
jmp near ptr 标号
jcxz 标号
loop 标号
它们对IP的修改是根据转移目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的浮动装配。
编译器对转移位移超界的检测
根据位移进行转移的指令,它们在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,在编译的时候,编译器将报错。