1.5_汇编(转移指令的原理)

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前言

可以修改IP，或同时修改CS和IP的指令统称为转移指令。概括的说，转移指令就是可以控制CPU执行内存中某处代码的指令。

8086CPU的转移指令分为以下几类：

  1. 段间转移和段内转移
    段内转移分两种：短转移和近转移`

常用的转移指令

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。
给出下列程序段，填写两条指令，使该程序在运行中将s处的一条指令复制到s0处。

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assume  cs:codesg  
codesg  segment  
    s:  mov ax,bx  
        mov si,offset s  
        mov di,offset s0  
        __________  
        __________  
    s0: nop  
        nop  
codesg ends  
end s

提出以下几个问题：

  1. s和s0处的指令所在的内存单元的地址是多少？
  2. 将s处的指令复制到s0处，如何进行操作？
  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？

思考所得：

  1. 通过“offset 标号”可以得到标号的地址；
  2. 在8086CPU中，得到的标号地址是八位数据。

jmp指令

  1. 根据位移进行转移的jmp指令
    jmp short 标号（转到标号处执行指令）
    这种情况下执行的jmp指令在机器指令里的跳转数据并不是目标程序（或标号）的地址，而是相对偏移地址，比如jmp的前一句指令的地址为a，跳转的目标指令的地址为b，在机器指令里，只出现b-a的值，并不直接指明地址b。
    这说明，CPU在执行jmp指令的时候并不需要转移的目的地址。
  2. 转移的目的地址在指令中的jmp指令
    jmp far ptr 标号
    上述指令实现的是段间转移，又称为远转移。可以同时修改CS和IP。
  3. 转移地址在寄存器中的jmp指令
    指令格式：jmp 16位reg
    这种修改方式只能修改IP，并不能修改CS
  4. 转移地址在内存中的jmp指令
    a、jmp word ptr 内存单元地址（段内转移）
    在内存单元地址处开始存放着一个字
    b、jmp dword ptr 内存单元地址（段间转移）
    在内存单元地址处开始存放着两个字

我是否可以这么理解？当我提供给jmp16位数据时，只进行IP的修改，即进行段内转移，
当你提供给它32位数据时，它填满了IP，即会填充CS，实现段间转移。

jcxz条件转移指令

jcxz 标号（如果（cx）==0,转移到标号处执行）

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的修改范围为：-128～127。

转移指令背后的思考

根据位移进行转移的意义

采用这种位移的设计，方便了程序段在内存中的浮动装配。
如下程序所示：

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    mov cx,6    B9 06 00 
    mo ax,10h   B8 10 00 
s:  add ax,ax   01 C0
    loop s      E2 FC   ;前移了4个字节

这样的程序装在内存的不同位置都可正确执行。

编译器对转移位移超界的检测

看如下代码：

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start:  jmp short s
        db 128 dup(0)
s:      mov ax,offffh

假设程序的入口在start处，那么在进行编译的时候，jmp指令标号s中间存在128字节的距离，而jmp short s的转移范围是-128～127,只能向后跳转127个字节，所以会编译报错。

后记

通过对CPU工作原理的深入学习，实现在底层上真正的自由。

——《编程语言》 王爽 著