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  • 汇编条件判断整理(JCC,CMP/TEST的实现)

    比较的实现

    我们知道CMP是比较两个寄存器内容的指令,但这是如何实现的?

    当执行到CMP指令的时候会读取这两个寄存器的内容,并加以减法运算,结果本身不保留,并按照结果设置符号位(属算术运算)。

    CMP是一个经常使用的指令,大多用来测试数字的大小。一个常见的例子

    MOV EAX, 10
    MOV EAX, 10
    CMP EAX, EBX   ;相减求出结果,为0,将1存入ZF
    JE  SOME_WHERE ;检查ZF,为1就跳
    JNE SOME_WHERE ;检查ZF,为0就跳

    当执行到TEST指令的时候会读取这两个寄存器的内容,并加以按位与运算,结果不保留,并按照结果设置符号位(属逻辑运算)。

    TEST是一个用来检测内容而不是运算内容的,经常用的一招是测试寄存器是否为0:

    TEST EAX, EAX
    JZ   SOME_WHERE

    某个参考资料说 TEST EAX,EBX 与 AND EAX,EBX 是一样的,窃以为不同,因为汇编的所有算术指令都是破坏性的,它会把结果存入 EAX,而TEST不会(就像C代码 a &= b;)。若要 AND 也不会破坏原值,只能先入栈存值,然后在出栈前转移结果,就像如下所示:

    MOV  EAX, ??  ;赋值
    MOV  EBX, ??
    PUSH EAX      ;入栈保存EAX
    AND  EAX, EBX ;运算
    MOV  EDX, EAX ;保存结果
    POP  EAX      ;弹出恢复EAX

    但是你要自己做一个CMP指令是不切实际的,因为你自己还是要判断符号位的值,最终还是用到了TEST, CMP这些指令。

    符号位表

    这些符号位存在一个叫做PSW(Program Status Word,程序状态字)的16位(4字节)寄存器里面。

    符号位 叙述 典型应用
    OF 溢出标志,标明一个溢出的运算。真置1,假置0。 这个溢出,非溢出,我想我还没有弄懂
    SF 负号标志,标明结果为负数。真置1,假置0。

    int i = -100;

    if(i < 0)

    goto somewhere;

    ZF 零标志,标明结果为0。真置1,假置0。 见上cmp例子
    CF 进位标志,标明结果进位了。真置1,假置0。

    MOV EAX,1

    MOV EBX,9

    ADD EAX,EBX

    AF 辅助进位标志,记录运算时第3位(半个字节)产生的进位。 <null>
    PF 奇偶标志,结果操作数中1的个数为偶置1(我猜是二进制下)。 <null>
    DF 方向标志,在串处理指令中控制信息的方向(非运算) (null)
    IF 中断标志(非运算) (null)
    TF 陷井标志(非运算) (null)

    其中前几个称为运算条件码(condition code),后三个是逻辑控制标志位,我们在此对它们不感兴趣。

    JCC指令表

    JCC指条件跳转指令,CC就是指条件码。

    JCC指令 中文含义 英文原意 检查符号位 典型C应用
    JZ/JE

    若为0则跳转;

    若相等则跳转

    jump if zero;

    jump if equal

    ZF=1

    if (i == j);

    if (i == 0);

    JNZ/JNE

    若不为0则跳转;

    若不相等则跳转

    jump if not zero;

    jump if not equal

    ZF=0

    if (i != j);

    if (i != 0);

    JS 若为负则跳转 jump if sign SF=1 if (i < 0);
    JNS 若为正则跳转 jump if not sign SF=0 if (i > 0);
    JP/JPE 若1出现次数为偶数则跳转 jump if Parity (Even) PF=1 (null)
    JNP/JPO 若1出现次数为奇数则跳转 jump if not parity (odd) PF=0 (null)
    JO 若溢出则跳转 jump if overflow OF=1 (null)
    JNO 若无溢出则跳转 jump if not overflow OF=0 (null)
    JC/JB/JNAE

    若进位则跳转;

    若低于则跳转;

    若不高于等于则跳转

    jump if carry;

    jump if below;

    jump if not above equal

    CF=1 if (i < j);
    JNC/JNB/JAE

    若无进位则跳转;

    若不低于则跳转;

    若高于等于则跳转;

    jump if not carry;

    jump if not below;

    jump if above equal

    CF=0 if (i >= j);
    JBE/JNA

    若低于等于则跳转;

    若不高于则跳转

    jump if below equal;

    jump if not above

    ZF=1或CF=1 if (i <= j);
    JNBE/JA

    若不低于等于则跳转;

    若高于则跳转

    jump if not below equal

    jump if abow

    ZF=0或CF=0 if (i > j);
    JL/JNGE

    若小于则跳转;

    若不大于等于则跳转

    jump if less

    jump if not greater equal

    SF != OF if (si < sj);
    JNL/JGE

    若不小于则跳转;

    若大于等于则跳转;

    jump if not less;

    jump if greater equal

    SF = OF if (si >= sj);
    JLE/JNG

    若小于等于则跳转;

    若不大于则跳转

    jump if less equal;

    jump if not greater

    ZF != OF 或 ZF=1 if (si <= sj);
    JNLE/JG

    若不小于等于则跳转;

    若大于则跳转

    jump if not less equal

    jump if greater

    SF=0F 且 ZF=0 if(si>sj)

    这里有好多相等的指令(啊哈,这里有一个有意思的现象,好多看似不沾边的东西实际上是相等的!),我猜是因为编译器编译起来就更方便了,不过做一个表也没什么难的,这个结论不成立啊……

    这里有一点要指出,无符号数用低于、高于来比较,而有符号数用大于、小于比较。

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