call 和 ret 指令都是轉移指令，它們都修改IP，或同時修改CS 和 IP
經常被用來實現子程序的設計
ret 和 ret
ret指令用棧中的數據，修改IP的內容，從而實現近轉移
retf指令用棧中的數據，修改CS和IP的內容，從而實現遠轉移
CPU執行ret指令時，進行下面兩步操作:
(1) (IP) = ( (ss) * 16 + (sp)) (2) (sp) = (sp) + 2
CPU執行retf指令時，進行下面4步操作:
(1) (IP) = ( (ss)* 16 + (sp) ) (2) (sp) = (sp) + 2 (3) (CS) = ( (ss) * 16 + (sp) ) (4) (sp) = (sp) + 2
可以看出，如果我們用匯編語法來解釋ret和retf指令，則:
CPU執行ret指令時，相當於進行:
pop IP
CPU執行retf指令時，相當於進行:
pop IP
pop CS
例：
下面的程序中，ret指令執行后，(ip) = 0，CS:IP指向代碼段的第一條指令
assume cs:code stack segment db 16 dup (0) stack ends code segment mov ax,4c00h int 21h start: mov ax,stack mov ss,ax mov sp,16 mov ax,0 push ax mov bx,0 ret code ends end start
下面的程序中，retf 指令執行后，CS:IP 指向代碼段的第一條指令。
assume cs:code stack segment db 16 dup (0) stack ends code segment mov ax,4c00h int 21h start: mov ax,stack mov ss,ax mov sp,16 mov ax,0 push cs push ax mov bx,0 retf code ends end start
問題：補全程序，實現從內存1000：0000處開始執行內存
assume cs:code stack segment db 16 dup (0) stack ends code segment start: mov ax,stack mov ss,ax mov sp,16 mov ax,____ push ax mov ax,_____ push ax retf code ends end start
答案：
assume cs:code stack segment db 16 dup (0) stack ends code segment start: mov ax,stack mov ss,ax mov sp,16 mov ax,1000h push ax mov ax,0 push ax retf code ends end start
call指令
cpu執行call指令時，進行兩步操作
(1) 將當前的IP 或 CS和IP 壓入棧中
(2)轉移
call指令不能實現短轉移
call實現轉移的方法和原理和jmp指令的原理相同
依據位移進行 轉移的call指令
call 標號(將當前的IP壓棧后，轉到標號處執行指令)
CPU 執行此種格式的call指令時，進行如下操作：
(1) (sp) = (sp) - 2
( (ss) * 16 + (sp) ) = (IP)
(2) (IP) = (IP) +16位 位移
16位 位移 = 標號處的地址 - call指令后的第一個字節的地址;
16位 位移的范圍為-32768~32767，用補碼表示;
16位 位移由編譯程序在編譯時算出。
如果我們用匯編語法來解釋此種格式的call指令 則：
CPU執行“call 標號”時，相當於進行:
push IP
jmp near ptr 標號
例題：
執行后ax的數值為6
轉移的 目的地址在指令中的call指令
上面的call指令，其對應的機器指令中沒有轉移的目的地址
而是相對於當前IP的轉移位移
call far ptr 實現的是段間轉移
cpu執行的此種格式的call指令時，進行如下操作
(1) (sp) = (sp) - 2
( (ss) * 16 + (sp) = (CS)
(sp) = (sp) - 2
( (ss) * 16 + (sp) ) = (IP)
(2) (CS) - 標號所在段的段地址
(IP) - 標號在段中的偏移地址
如果我們用匯編語法來解釋此種格式的call指令 則：
CPU執行 “call far ptr 標號” 時，相當於進行:
push
push IP
jmp far ptr 標號
例題：
執行后ax的數值為1010h
轉移地址在寄存器中的call指令
指令格式: call 16位 reg
功能:
(sp)=(sp)-2 ((ss)* 16+(sp)=(IP) (IP)=(16位reg)
用匯編語法來解釋此種格式的call 指令，CPU執行“call 16位reg”時
相當於進行:
push IP
jmp 16位reg
問題：
下列程序進行后，ax中的值為多少
答案
push IP
jmp word ptr 內存單元地址
轉移地址在內存中的call指令
轉移地址在內存中的call指令有兩種格式
(1) call word ptr 內存單元地址
相當於進行:
push CS
push IP
jmp dword ptr 內存單元地址
比如，下面的指令:
mov sp,10h mov ax,0123h mov ds:[0],ax mov word ptr ds:[2],0 call dword ptr ds:[0]
執行后
IP = 0123h, sp = 0Eh
(2) call dword ptr 內存單元地址
相當於進行:
push CS push IP jmp dword ptr 內存單元地址
比如,下面的指令:
mov sp,10h mov ax,0123h mov ds:[0],ax mov word ptr ds:[2],0 call dword ptr ds:[0]
執行后
(CS)=0, (IP)=0123h, (sp)=0Ch
問題
下面的程序執行后，ax中的數值為多少
(用call指令原理分析,不要用debug執行，中斷會導致結果不一致)
assume cs:code stack segment dw 8 dup (0) stack ends code segment start: mov ax,stack mov ss,ax mov sp,16 mov ds,ax mov ax,0 call word ptr ds:[0eH] inc ax inc ax inc ax mov ax, 4c00h int 21h code ends end start
答案
ax = 3
call 和 ret 的配合使用
問題
下面程序返回前，bx中的值為多少
assume cx:code code segment start: mov ax, 1 mov cx,3 call s mov bx, ax mov ax,4c00h int 21h s: add ax,ax loop s ret code ends end start
思考后看分析
分析
CPU執行這個程序的主要過程
(1) CPU將call s指令的機器碼讀入,IP指向了call s后的指令mov bx,ax,
然后CPU執行calls指令，將當前的IP值(指令movbx,ax的偏移地址)壓棧
並將IP的值改變為標號s處的偏移地址;
(2) CPU 從標號s處開始執行指令，loop 循環完畢后，(ax)=8;
(3) CPU 將ret指令的機器碼讀入，IP 指向了ret指令后的內存單元
然后CPU執行ret指令，從棧中彈出一個值(即call s先前壓入的mov bx,ax 指令的偏移地址)送入IP中
則CS:IP指向指令mov bx,ax
(4) CPU從mov bx,ax開始執行指令，直至完成
程序返回前，(bx)=8
可以看出，從標號s到ret的程序段的作用是計算2的N次方，計算前，N的值由cx提供
我們再來看下面的程序:
assume cs:code stack segment db 8 dup (0) 1000:0000 00 00 00 00 00 00 00 00 db 8 dup (0) 1000:0008 00 00 00 00 00 00 00 00 stack ends code segment start: mov ax,stack 1001:0000 B8 00 10 mov ss,ax 1001:0003 8E D0 mov sp,16 1001:0005 BC 10 00 mov ax,1000 1001:0008 B8 E8 03 call s 1001:000B E8 05 00 mov ax, 4c00h 1001:000E B8 00 4C int 21h 1001:0011 CD 21 s: add ax,ax 1001:0013 03 C0 ret 1001:0015 C3 code ends end start
看一下程序的主要執行過程
(1) 前3條指令執行后,棧的情況如下:
(2) call 指令讀入后，(IP)=000EH，CPU指令緩沖器中的代碼為: E8 05 00;
然后，(IP) = (IP) + 0005 = 0013H
0005是call的下一個指令的IP 與 標號中第一條指令所在IP 的距離
(3) CPU 從cs:0013H處(即標號s處)開始執行
(4) ret 指令讀入后:
(IP)=0016H，CPU指令緩沖器中的代碼為: C3
CPU執行C3，相當於進行pop IP，執行后，棧中的情況為:
(5)CPU回到cs:000EH處(即call指令后面的指令處)繼續執行
從上面的討論中我們發現，可以寫一個具有一定功能的程序段，我們稱其為子程序
在需要的時候，用call 指令轉去執行。
可是執行完子程序后，如何讓CPU接着call 指令向下執行?
call 指令轉去執行子程序之前，call 指令后面的指令的地址將存儲在棧中
所以可在子程序的后面使用ret 指令，用棧中的數據設置IP的值
從而轉到call指令后面的代碼處繼續執行
這樣，我們可以利用call 和ret來實現子程序的機制。子程序的框架如下。
標號:
指令
ret
具有子程序的源程序的框架如下：
assume cs:code code segment main: : call sub1 ;調用子程序sub1 : : mov ax,4c00h int 21h sub1: ;子程序sub1開始 : : call sub2 ;調用子程序sub2 : : ret ;子程序返回 sub2: : : : ret ;子程序返回 code ends end main
mul指令
乘法指令
(1) 兩個相乘的數:
兩個相乘的數，要么都是8位，要么都是16位
如果是8位，一個默認放在AL中，另一個放在8位reg或內存字節單元中
如果是16位，一個默認在AX中，另一個放在16位reg或內存字單元中
(2) 結果:
如果是8位乘法，結果默認放在AX中;
如果是16位乘法，結果高位默認在DX中存放，低位在AX中存放
格式如下
mul reg
mul 內存單元
內存單元可以用不同的尋址方式給出，比如:
mul byte ptr ds:[0]
含義: (ax) = (al) * ( (ds) * 16 + 0);
mul word ptr [bx+si+8]
含義: (ax) = (ax) * ( (ds) * 16 + (bx) + (si) + 8)結果的 低16位
(dx) = (ax) * ( (ds) * 16 + (bx) + (si) + 8)結果的高16位
例:
(1) 計算 100 * 10
mov al,100 mov bl,10 mul bl
(2) 計算 100*10000
mov ax,100 mov bx,10000 mul bx
參數和結果傳遞的問題
子程序一般都要根據提供的參數處理一定的事務，處理后，將結果(返回值)提供給調用者
其實，我們討論參數和返回值傳遞的問題，實際上就是在探討，應該如何存儲子程序需要的參數和產生的返回值
比如，設計一個子程序，可以根據提供的N，來計算N的3次方
這里面就有兩個問題:
(1) 將參數N存儲在什么地方?
(2)計算得到的數值，存儲在什么地方?
很顯然，可以用寄存器來存儲，可以將參數放到bx中;
因為子程序中要計算N*N*N，可以使用多個mul指令，為了方便，可將結果放到dx和ax中
子程序如下。
cube:
mov ax,bx
mul bx
mul bx
ret
用寄存器來存儲參數和結果是最常使用的方法
對於存放參數的寄存器和存放結果的寄存器，調用者和子程序的讀寫操作恰恰相反:
調用者將參數送入參數寄存器，從結果寄存器中取到返回值
子程序從參數寄存器中取到參數，將返回值送入結果寄存器
編程，計算data段中第一組數據的3 次方，
結果保存在后面一組dword單元中
assume cs:code data segment dw 1,2,3,4,5,6,7,8 dd 0,0,0,0,0,0,0,0 data ends
批量數據的傳遞
前面的例子中，子程序cube只有一個參數，放在bx中
如果有兩個參數，那么可以用兩寄存器存放
可是如果需要傳遞的數據有3個、4個或更多直至N個，該怎樣存放呢?
在這種時候，我們將批量數據放到內存中，然后將它們所在內存空間的首地址放在寄存器中，傳遞給需要的子程序
對於具有批量數據的返回結果，也可用同樣的方法。
下面看一個例子，設計一個子程序，功能:將一個全是字母的字符串轉化為大寫。
這個子程序需要知道兩件事，字符串的內容和字符串的長度。
因為字符串中的字母可能很多，所以不便將整個字符串中的所有字母都直接傳遞給子程序。
但是，可以將字符串在內存中的首地址放在寄存器中傳遞給子程序
因為子程序中要用到循環，我們可以用loop指令，而循環的次數恰恰就是字符串的長度
出於方便的考慮，可以將字符串的長度放到cx
例子
編程：將data段中的字符串轉換為大寫
assume cs:code data segment db 'conversation' data ends code segment start: mov ax,data mov ds,ax mov si,0 ;ds:si 指向字符串所在空間的首地址 mov cx,12 ;cx存放字符串的長度 call cap mov ax,4c00h int 21h cap: and byte ptr [si],11011111b inc si loop cap ret code ends end start
寄存器沖突問題
設計一個子程序
功能:將一個全是字母，以0結尾的字符串，轉化為大寫
程序要處理的字符串以0作為結尾符，這個字符串可以如下定義:
db ' conversation' ,0
應用這個子程序，字符串的內容后面一定要有一個0，標記字符串的結束
子程序可以依次讀取每個字符進行檢測，如果不是0，就進行大寫的轉化,如果是0，就結束處理
由於可通過檢測0而知道是否已經處理完整個字符串，所以子程序可以不需要字符串的長度作為參數
可以用jcxz 來檢測0
capital: mov cl,[si] mov ch,0 jcxz ok ;如果(cx) = 0，結束;如果不是0，處理 and byte ptr [si],11011111b ;將ds:si所指單元中的字母轉化為大寫 inc si ;ds:si指向下一個單元 jmp short capital ok:ret
來看一下這個子程序的應用
(1) 將data段中字符串轉化為大寫
assume cs:code data segment db 'conversation' ,0 data ends
代碼段中的相關程序段如下
mov ax,data mov ds,ax mov si,0 call capital
(2)將data段中的字符串全部轉化為大寫。
assume cs:code data segment db 'word',0 db 'unix',0 db 'wind',0 db 'good',0 data ends
可以看到，所有字符串的長度都是5(算上結尾符0)，使用循環，重復調用子程序capital，完成對4個字符串的處理
完整的程序如下。
assume cs:code data segment db 'word',0 db 'unix',0 db 'wind',0 db 'good',0 data ends code segment start: mov ax,data mov ds,ax mov bx,0 mov cx, 4 s: mov si,bx call capital add bx, 5 loop s mov ax,4c00h int 21h capital: mov cl,[si] mov ch,0 jcxz ok and byte ptr [si] , 11011111b inc si jmp short capital ok: ret code ends end start
這個程序思路是正確，但是細節上有錯誤
問題在於cx的使用，主程序要使用cx記錄循環次數
可是子程序中也使用了cx，在執行子程序的時候，cx中保存的循環計數值被改變，使得主程序的循環出錯
從上面的問題中，實際上引出了一個一般化的問題:
子程序中使用的寄存器，很可能在主程序中也要使用，造成了寄存器使用上的沖突
那么如何來避免這種沖突呢?
在子程序的開始將子程序中所有用到的寄存器中的內容都保存起來，在子程序返回前再恢復
可以用棧來保存寄存器中的內容
以后，我們編寫子程序的標准框架如下:
重新改進下子程序capital的設計
capital: push cx push si change: mov cl,[si] mov ch,0 jcxz ok and byte ptr [si],11011111b inc si jmp short change ok: pop si pop cx ret
實驗10
編寫3個子程序
顯示字符串
編寫一個通用的子程序來實現這個功能
我們應該提供靈活的調用接口，使調用者可以決定顯示的位置(行、列)、內容和顏色
子程序描述
名稱: show_ str
功能:在指定的位置，用指定的顏色，顯示一個用0結束的字符串。
參數: (dh) = 行號(取值范圍0~24)
(dI) = 列號(取值范圍 0~79)
(cl)=顏色，ds:si指 向字符串的首地址
返回:無
應用舉例:在屏幕的8行3列，用綠色顯示data段中的字符串
assume cs:code data segment db 'Welcome to masm!',0 data ends code segment start: mov dh, 8 mov dl,3 mov cl, 2 mov ax, data mov ds, ax mov si, 0 call show_str mov ax, 4c00h int 21h show_str: : : code ends end start
提示
內存地址空間中，B8000H~BFFFFH 共32KB的空間，為80X25彩色字符模式的顯示緩沖區
偏移 000~09F 對應顯示器上的第1行(80個字符占160個字節); 偏移 0A0~13F 對應顯示器上的第2行; 偏移 140~1DF 對應顯示器上的第3行;
例:在顯示器的0行0列顯示黑低綠色的字符串 'ABCDEF'
('A'的ASCII碼值為41H, 02H表示黑底綠色)
顯示緩沖區里的內容為:
可以看出，在顯示緩沖區中，偶地址存放字符，奇地址存放字符的顏色屬性
答案
assume cs:code data segment db 'welcome to masm!',0 data ends code segment start: mov dh,12 mov dl,13 mov cl,1 mov ax,data mov ds,ax mov si,0 call show_str mov ax,4c00h int 21h show_str: push dx push cx push si mov di,0 ;顯示緩存區中的偏移量 mov bl,dh dec bl ; bl-1才是真正的行，因為行號從0開始計數 mov al,160 mul bl ; 每行160字節 用 行數*每行偏移量 得到目標行的偏移量 mov bx,ax ; mul bl之后，乘積存儲在ax中，這里要轉存入bx中 mov al,2 ; 列的偏移量為2，兩個字節代表一列！！！ mul dl ; 與行偏移量同理 add bl,al ;將列偏移量與行偏移量相加，得到指定位置的偏移量。 mov ax,0b800h mov es,ax ;指定顯示緩存區的內存位置 mov al,cl ; 由於后面jcxz語句的判斷要用到cx，所以我們要將 ; cl(顏色)先存下來。 s: mov ch,0 mov cl,ds:[si] ;首先將當前指向字符串的某個字符存入cx中 jcxz ok ; 如果cx為0，則轉移到ok標號執行相應代碼 mov es:[bx+di],cl ;將字符傳入低地址 mov es:[bx+di+1],al ; 將顏色傳入高地址 add di,2 ; 列偏移量為2 inc si ; 字符串的偏移量為1 loop s ; 不為0,繼續復制 ok: pop dx pop cx pop si ; 還原寄存器變量 ret ; 結束子程序調用 code ends end start
參考： 王爽 - 匯編語言 和 小甲魚零基礎匯編
https://www.cnblogs.com/nojacky/p/9523904.html