《汇编语言》讲稿_09 转移指令的原理

本课件由汇编网（）制作提供第9章转移指令的原理9.1操作符offset9.2jmp指令9.3依据位移进行转移的jmp指令9.4转移的目的地址在指令中的jmp指令9.5转移地址在寄存器中的jmp指令9.6转移地址在内存中的jmp指令9.7jcxz指令9.8loop指令9.9根据位移进行转移的意义9.10编译器对转移位移超界的检测本课件由汇编网（）制作提供引言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）过程中断本课件由汇编网（）制作提供9.1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：assumecs:codesgcodesegsegmentstart:movax,offsetstart;相当于movax,0s:movax,offsets;相当于movax,3codesgendsendstart本课件由汇编网（）制作提供9.1操作符offset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。思考后看分析。assumecs:codesgcodesgsegments:movax,bx;（nop的机器码占一个字节）movsi,offsetsmovdi,offsets0____________________s0:nop;（nop的机器码占一个字节）nopcodesgendsends本课件由汇编网（）制作提供9.1操作符offset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:offsets和cs:offsets0。（2）将s处的指令复制到s0处，就是将cs:offeets处的数据复制到cs:offsets0处；本课件由汇编网（）制作提供9.1操作符offset问题9.1分析（续）（3）段地址已知在cs中，偏移地址offsets和offsets0已经送入si和di中；（4）要复制的数据有多长？movax,bx指令的长度为两个字节，即1个字。完整程序本课件由汇编网（）制作提供9.1操作符offsetassumecs:codesgcodesgsegments:movax,bx;（movax,bx的机器码占两个字节）movsi,offsetsmovdi,offsets0movax,cs:[si]movcs:[di],axs0:nop;（nop的机器码占一个字节）nopcodesgendsends问题9.1完整程序：本课件由汇编网（）制作提供9.2jmp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）本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令jmpshort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。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令比如：程序9.1assumecs:codesgcodesgsegmentstart:movax,0jmpshortsaddax,1s:incaxcodesgendsendstart左面的程序执行后，ax中的值为1，因为执行jmpshorts后，越过了addax,1，IP指向了标号s处的incax。也就是说，程序只进行了一次ax加1操作。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令汇编指令jmpshorts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，（示例）现在我们在Debug中将程序9.1翻译成为机器码，看看结果本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令对照汇编源程序，我们可以看到，Debug将jmpshorts中的s表示为incax指令的偏移地址8，并将jmpshorts表示为jmp0008，表示转移到cs:0008处。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令这一切似乎合理，可是当我们查看jmpshorts或jmp0008所对应的机器码，去发现了问题。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令jmp0008（Debug中的表示）或jmpshorts（汇编语言中的表示）所对应的机器码为EB03，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EB03的时候，并不知道转移目的地址。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令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？本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令令人奇怪的是，汇编指令jmpshorts中，明明是带有转移的目的地址（由标号s表示）的，可翻译成机器指令后，怎么目的地址就没了呢？本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令没有了目的地址，CPU如何知道转移到哪里？我们把程序9.1改写一下，变成这样：程序9.2本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令程序9.2assumecs:codesgcodesgsegmentstart:movax,0movbx,0jmpshortsaddax,1s:incaxcodesgendsendstart我们在Debug中将程序9.2翻译为机器码，看看结果本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令比较一下程序1和2用Debug查看的结果本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令注意，两个程序中的jmp指令都要使IP指向incax指令，但是程序1的incax指令的偏移地址为0008，而程序2的incax指令的偏移地址为000BH。我们再来看两个程序中的jmp指令所对应的机器码，都是EB03。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令这说明CPU在指令jmp指令的时候并不需要转移的目的地址。两个程序中的jmp指令的转移目的地址并不一样，一个是cs:0008，另一个是cs:000B。如果机器指令中包含了转移的目的地址的话，那么它们对应的机器码应该是不同的。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令可是它们对应的机器码都是EB03，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。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令这种信息是什么呢？我们一步步地分析。我们先简单回忆一下CPU执行指令的过程（如果你需要更多地回忆，可以复习一下2.10节的内容）。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令CPU执行指令的过程：（1）从CS:IP指向内存单元读取指令，读取的指令进入指令缓冲区；（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。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令按照这个步骤，我们参照程序9.2的图看一下：jmpshorts指令的读取和执行过程本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令jmpshorts指令的读取和执行过程：（1）(CS)=0BBDH，(IP)=0006，CS:IP指向EB03（jmpshorts的机器码）；（2）读取指令码EB03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addax,1；（4）CPU指行指令缓冲器中的指令EB03；（5）指令EB03执行后，(IP)=000BH，CS:IP指向incax。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令从上面的过程中我们看到，CPU将指令EB03读入后，IP指向了下一条指令，即CS:0008处的addax,1，接着执行EB03。如果EB03没有对IP进行修改的话，那么，接下来CPU将执行addax,1。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令可是，CPU执行的EB03确是一条修改IP的转移指令，执行后(IP)=000BH，CS:IP指向incax，CS:0008处的addax,1没有被执行。CPU在执行EB03的时候是根据什么修改的IP，使其指向目标指令呢？就是根据指令码中的03。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令注意，要转移的目的地址是CS:000B，而CPU执行EB03时，当前的(IP)=0008，如果将当前的IP值加3，使(IP)=000BH，CS:IP就可以指向目标指令。在转移指令EB03中并没有告诉CPU要转移的目的地址，却告诉了CPU要转移的位移，即将当前的IP向后移动3个字节。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令因为程序1、2中的jmp指令转移的位移相同，都是向后3个字节，所以它们的机器码都是EB03。原来如此，在“jmpshort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，使编译器根据汇编指令中的“标号”计算出来的，本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令转移位移具体的计算方法如下图：本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令结论：CPU执行jmpshort标号指令时并不需要转移的目的地址，只需要知道转移的位移就行了。具体过程演示本课件由汇编网（）制作提供本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令实际上，指令“jmpshort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（如果你对补码还不了解，请阅读附注2）（4）8位位移由编译程序在编译时算出。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令还有一种和指令“jmpshort标号”功能相近的指令格式：jmpnearptr标号它实现的时段内近转移。指令“jmpnearptr标号”的功能为：(IP)=(IP)+16位位移。本课件由汇编网（）制作提供9.3依据位移进行转移的jmp指令指令“jmpnearptr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