匯編語言-筆記-第九章及實驗8

第9章 轉移指令的原理
一、8086轉移指令的分類
1、無條件轉移指令，如jmp;
2、條件轉移指令，如jcxz;
3、循環指令，如loop;
4、過程；

5、中斷

二、幾種轉移指令的詳解
*基礎知識：補碼
在計算機系統中，數值一律用補碼來表示（存儲）。正數補碼與原碼相同，如十進制17；原碼為0001 0001；其補碼也為0001 0001；
負數的補碼最高位取1，剩余7位為將負數取絕對值按位取反后+1，得其補碼（對8位補碼）。如-1；最高位取1，絕對值7位為0000001，按位取反后為1111110；+1后為1111111；則-1的補碼為11111111.
也可知，對8位補碼，其可表示的數值范圍為-128～127；對16位補碼其表示范圍為-32768～32767.

*offset操作符：offset 標號 表示：獲取標號位置處的偏移地址。

1、段內短轉移：jmp short 標號
其僅對ip值進行修改；修改范圍是-128～127（往前128個字節，往后127個字節）；
在機器碼中，jmp short 標號對應的是使用位移來尋址，該語句告訴CPU的並不是目的地址，而是基於當前ip的位移量。
如下指令及設其ip對應如下：
mov ax,0--------IP:a1
mov bx,0--------IP:a1+3
jmp short s--------IP:a1+6
add ax,1--------IP:b1
s:add ax,2--------IP:b2
當ip=a1+6時候，CPU讀取jmp short s進入指令緩沖區；ip指向下一條指令，即ip=b1;然后執行jmp short s;執行完畢后指令指向標號s處，即ip=b2;其位移量為(b2-b1);通過上述分析可知，位移量應為(目標偏移地址減去jmp指令下一條指令的偏移地址）。
也因此，jmp short s的功能為：（IP）=（IP）+8位位移量（位移量的計算是在編譯過程中計算出的）。以上例具體來說位移量為b2-b1.而執行完jmp指令后的ip=b1;即新的(ip)=b2-b1+b1=b2。
2、段內近轉移：jmp near ptr  標號;
其功能與段內短轉移類似，表達為：（IP）=（IP）+16位位移量
3、不使用位移量轉移而直接指定轉移目的地址的jmp指令
（1）轉移目的地址在指令中的jmp指令
段間轉移（遠轉移）：jmp far ptr 標號
表達為：（CS）=標號所在段的段地址；（IP）=標號所在位置的偏移地址。

（2）轉移地址在寄存器中的jmp指令：jmp 16位reg
表達為：（IP）=（16位reg)
（3）轉移地址在內存中的jmp指令：jmp word/dword ptr 內存單元地址
如：jmp word ptr ds:[0]
功能為:CS不變，(IP)=(ds:[0])
如：jmp dword ptr ds:[0]
功能為:(CS)=(ds:[2])，(IP)=(ds:[0])
4、條件轉移指令:jcxz 標號
表達為：if((cx)==0) jmp short 標號
注意：所有的條件轉移均為短轉移。即位移量為-128~127.
5、循環指令loop 標號
表達為：
cx=cx-1;
if ((cx)!=0) jmp short 標號
注意：所有的循環轉移也均為短轉移。即位移量為-128~127.

 

三、通過位移量確定轉移地址的幾個指令

總共有4類，jmp型的有兩種：

（1）jmp short  標號

（2）jmp near ptr 標號

另外等價的還有兩種：

（3）jcxz 標號：等價於 if(!(cx))  jmp short 標號

（4）loop 標號：等價於：先(cx)=(cx)-1;再if((cx)) jmp short標號 

 

檢測點9.1

（1）要使程序中jmp指令執行后，cs:ip指向程序第一條指令，data段該如何定義。

分析：jmp word ptr []使用的是直接給出偏移地址，即這里ds:[bx+1]的值要為0.

對於data段來說，就是第二個內存單元值為0，對其他無所謂。

assume cs:code
data segment
    db  0,0
data ends

code segment
    start:mov ax,data
          mov ds,ax
          mov bx,0
          jmp word ptr [bx+1]
code ends

(2)補全程序，使得jmp執行后，cs:ip指向程序第一條指令。

分析：jmp  dword ptr ds:[0]設置的是（cs)=(ds:[2]);(ip)=(ds:[0])。

assume cs:code

data segment
dd 12345678H
data ends
code segment
    start: mov ax, data
    mov ds, ax
    mov bx, 0
    mov [bx],bx      
    mov [bx+2], cs
    jmp word ptr ds:[0]
    
    mov ax, 4c00h
    int 21h
code ends
end start

檢測點9.2

補全程序，利用jcxz指令，在內存2000H段中查找第一個為0的單元，將其偏移地址存儲在dx中。

assume cs:code
 
code segment
 
start:mov ax,2000h
 
        mov ds,ax
 
        mov bx,0
 
s:
        mov cl,ds:[bx];
        mov ch,0;
        jcxz ok;
        inc bx;      
 
        jmp short s 
 
ok:
        mov dx,bx

        mov ax ,4c00h
        int 21h
 
code ends
 
end start         

檢測點9.3

補全程序，利用loop指令，實現在內存2000H段中查找第一個為0的單元，將其偏移地址存儲在dx中。

assume cs:code
code segment
start:
           mov ax,2000H
           mov ds,ax
           mov bx,0
s:
           mov cl,[bx]
           mov ch,0
           inc cx          ;自增1滿足loop跳出條件
           inc bx
           loop s            
           
ok:
           dec bx           
           mov dx,bx

           mov ax,4c00h
           int 21h
code ends
end start

 

實驗8 分析一個奇怪的程序

assume cs:codesg
codesg segment
    mov ax,4c00h     ;A
    int 21h         ;B

start
    mov ax,0        
s:
    nop              ;C
    nop         ;D

    mov di,offset s  ;E
    mov si,offset s2
    mov ax,cs:[si]
    mov cs:[di],ax   ;把s2處的jmp short s1代碼復制到s處，而該jmp代碼實質是偏移-(x+2)個字節單位。

s0:
    jmp short s
s1:
    mov ax,0
    int 21h
    mov ax,0         ;設s1開始的這三句占據x字節
s2:
    jmp short s1     ;這句jmp本身占據2字節，則此處實質偏移量為-(x+2)
    nop

codesg ends
end start
;先從start入口開始執行，到F處執行完成后就是使得s標號處的代碼變成了jmp指令
;繼續往下執行到s0標號處，執行完跳轉到標號s處
;此時s處的代碼已經更新為jmp指令，該指令實質為往前偏移(x+2)個單元。
;可以看出A到E中間的代碼長度和s1到s2處的nop的長度是一樣的。所以執行s處的代碼后，跳轉到A處
;執行A,B；退出程序返回