汇编语言-笔记-第九章及实验8

第9章 转移指令的原理
一、8086转移指令的分类
1、无条件转移指令，如jmp;
2、条件转移指令，如jcxz;
3、循环指令，如loop;
4、过程；

5、中断

二、几种转移指令的详解
*基础知识：补码
在计算机系统中，数值一律用补码来表示（存储）。正数补码与原码相同，如十进制17；原码为0001 0001；其补码也为0001 0001；
负数的补码最高位取1，剩余7位为将负数取绝对值按位取反后+1，得其补码（对8位补码）。如-1；最高位取1，绝对值7位为0000001，按位取反后为1111110；+1后为1111111；则-1的补码为11111111.
也可知，对8位补码，其可表示的数值范围为-128～127；对16位补码其表示范围为-32768～32767.

*offset操作符：offset 标号 表示：获取标号位置处的偏移地址。

1、段内短转移：jmp short 标号
其仅对ip值进行修改；修改范围是-128～127（往前128个字节，往后127个字节）；
在机器码中，jmp short 标号对应的是使用位移来寻址，该语句告诉CPU的并不是目的地址，而是基于当前ip的位移量。
如下指令及设其ip对应如下：
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
当ip=a1+6时候，CPU读取jmp short s进入指令缓冲区；ip指向下一条指令，即ip=b1;然后执行jmp short s;执行完毕后指令指向标号s处，即ip=b2;其位移量为(b2-b1);通过上述分析可知，位移量应为(目标偏移地址减去jmp指令下一条指令的偏移地址）。
也因此，jmp short s的功能为：（IP）=（IP）+8位位移量（位移量的计算是在编译过程中计算出的）。以上例具体来说位移量为b2-b1.而执行完jmp指令后的ip=b1;即新的(ip)=b2-b1+b1=b2。
2、段内近转移：jmp near ptr  标号;
其功能与段内短转移类似，表达为：（IP）=（IP）+16位位移量
3、不使用位移量转移而直接指定转移目的地址的jmp指令
（1）转移目的地址在指令中的jmp指令
段间转移（远转移）：jmp far ptr 标号
表达为：（CS）=标号所在段的段地址；（IP）=标号所在位置的偏移地址。

（2）转移地址在寄存器中的jmp指令：jmp 16位reg
表达为：（IP）=（16位reg)
（3）转移地址在内存中的jmp指令：jmp word/dword ptr 内存单元地址
如：jmp word ptr ds:[0]
功能为:CS不变，(IP)=(ds:[0])
如：jmp dword ptr ds:[0]
功能为:(CS)=(ds:[2])，(IP)=(ds:[0])
4、条件转移指令:jcxz 标号
表达为：if((cx)==0) jmp short 标号
注意：所有的条件转移均为短转移。即位移量为-128~127.
5、循环指令loop 标号
表达为：
cx=cx-1;
if ((cx)!=0) jmp short 标号
注意：所有的循环转移也均为短转移。即位移量为-128~127.

三、通过位移量确定转移地址的几个指令

总共有4类，jmp型的有两种：

（1）jmp short  标号

（2）jmp near ptr 标号

另外等价的还有两种：

（3）jcxz 标号：等价于 if(!(cx))  jmp short 标号

（4）loop 标号：等价于：先(cx)=(cx)-1;再if((cx)) jmp short标号 

检测点9.1

（1）要使程序中jmp指令执行后，cs:ip指向程序第一条指令，data段该如何定义。

分析：jmp word ptr []使用的是直接给出偏移地址，即这里ds:[bx+1]的值要为0.

对于data段来说，就是第二个内存单元值为0，对其他无所谓。

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)补全程序，使得jmp执行后，cs:ip指向程序第一条指令。

分析：jmp  dword ptr ds:[0]设置的是（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

检测点9.2

补全程序，利用jcxz指令，在内存2000H段中查找第一个为0的单元，将其偏移地址存储在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         

检测点9.3

补全程序，利用loop指令，实现在内存2000H段中查找第一个为0的单元，将其偏移地址存储在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满足loop跳出条件
           inc bx
           loop s            
           
ok:
           dec bx           
           mov dx,bx

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

实验8 分析一个奇怪的程序

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处的jmp short s1代码复制到s处，而该jmp代码实质是偏移-(x+2)个字节单位。

s0:
    jmp short s
s1:
    mov ax,0
    int 21h
    mov ax,0         ;设s1开始的这三句占据x字节
s2:
    jmp short s1     ;这句jmp本身占据2字节，则此处实质偏移量为-(x+2)
    nop

codesg ends
end start
;先从start入口开始执行，到F处执行完成后就是使得s标号处的代码变成了jmp指令
;继续往下执行到s0标号处，执行完跳转到标号s处
;此时s处的代码已经更新为jmp指令，该指令实质为往前偏移(x+2)个单元。
;可以看出A到E中间的代码长度和s1到s2处的nop的长度是一样的。所以执行s处的代码后，跳转到A处
;执行A,B；退出程序返回