[汇编语言]转移指令的原理

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一、操作符offset

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

8086CPU的转移行为有以下几类：

1. 只修改IP，称为段内转移，比如：jmp ax
2. 同时修改CS和IP，称为段间转移，比如：jmp 1000:0

由于转移指令对IP的修改范围不同，段内转移又分为：短转移和进转移

短转移IP修改范围为：-128 ~ 127
近转移IP修改范围为：-32768 ~ 32767

8086CPU转移指令分为：
无条件转移指令（jmp）、条件转移指令、循环指令（loop）、过程、中断

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：

assume cs:codesg
codesg segment

start: 
	mov ax,offset start ;相当于是mov ax,0
s: 
	mov ax,offset s		;相当于是mov ax,3
code ends
end start
1
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3
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9

上面程序中，offset取得了标号start和s的偏移地址0和3，所以指令mov ax,offset start相当于是指令mov ax,0，因为start是代码段中的标号，所以它所标记的指令是代码段中的第一条指令，偏移地址为0，因为一个指令长度是3个字节，所以s的偏移地址是3

如下程序段中，填写两条指令，使得该程序在运行中将s处的一条指令复制到s0处

assume cs:codesg
codesg segment

s:	mov ax,bx		;mov ax，bx的机器码占2个字节
	mov si,offset s
	mov di,offset s0
	_______
	_______
s0:	nop		;nop的机器码占一个字节
	nop
	
codesg ends
end s
1
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13

assume cs:codesg
codesg segment

s:	mov ax,bx		;mov ax，bx的机器码占2个字节
	mov si,offset s
	mov di,offset s0
	mov ax,cs:[si] ;s标号处的指令送入ax
	mov cs:[di],ax	;ax送入s0处标号

s0:	nop		;nop的机器码占一个字节
	nop
	
codesg ends
end s
1
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13
14

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二、jmp指令

jmp为无条件转移指令，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：

1. 转移的目的地址
2. 转移的距离（段间转移、段内短转移、段内近转移）

2.1 依据位移进行转移的jmp指令

jmp short 标号（转到标号处执行指令）

这种格式的jmp实现的是段内短转移，它对IP的修改范围为：-128 ~ 127，也就是说，它向前转移最多可以超越128个字节，向后转移最多可以超越127个字节。jmp指令中的short符号，说明指令进行的是短转移。jmp指令中的标号是代码段中的标号，指明了指令要转移的目的地，转移指令结束后，CS:IP应该指向标号处的指令

assume cs:codesg

codesg segment
start:
	mov ax,0
	jmp short s
	add ax,1
s:	inc ax
codesg ends

end start
1
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上述程序执行后，ax = 1，因为执行了jmp short s后，直接跳过了下一条指令add ax,1，IP指向了标号的s处

CPU在执行jmp指令的时候并不需要转移的目的地址，那么jmp指令的机器码中不包含转移的目的地址，CPU如何知道要将IP改为多少呢？

jmp short 标号指令所对应的机器码中，并不包含转移目的地址，而是包含转移的位移，这个位移是编译器根据汇编指令中的“标号”计算出来的。

实际上："jmp short 标号"的功能是：（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位位移的范围是-128 ~ 127，用补码表示
4. 8位位移由编译程序在编译时计算出

还有一种和jmp short 标号功能相近的指令格式：jmp near ptr 标号它实现的是段内近转移

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. near ptr指明此处的位移为16位位移
3. 16位位移的范围是-32768 ~ 32768，用补码表示
4. 16位位移由编译程序在编译时计算出

2.2 转移的目的地址在指令中的jmp指令

前面讲的jmp指令其对应的机器指令中并没有转移的目的地址，而是相对于当前IP的转移位移

jmp far ptr 标号实现的是段间转移，又称为远转移

（CS）=标号所在段的段地址；（IP）=标号在段中的偏移地址

far ptr指明了指令用标号的段地址和偏移地址修改CS和IP

assume cs:codesg

codesg segment
start:
	mov ax,0
	jmp short s
	db 256 dup (0)
s:	inc ax
codesg ends

end start
1
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2.3 转移地址在寄存器中的jmp指令

指令格式：jmp 16位reg
功能：（IP）=（16位reg）

2.4 转移地址在内存中的jmp指令

1. jmp word ptr 内存单元地址（段内转移）

功能：从内存单元地址处开始存放一个字，是转移的目的偏移地址
内存单元地址可用寻址方式的任一格式给出

比如，下面的指令：

mov ax,0123H
mov ds:[0],ax
jmp word ptr ds:[0]
1
2
3

执行后：（IP）=0123H

2. jmp dword ptr 内存单元地址（段间转移）

功能：从内存单元地址起始处开始存放着两个字，高地址的字是转移的目的段地址，低地址处是转移的目的的偏移地址

（CS）=（内存单元地址+2）
（IP）= （内存单元地址）

内存单元地址可用寻址方式的任意格式给出

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三、jcxz指令

jcxz指令为有条件转移指令，所有的有条件转移指令都是短转移，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

指令格式：
jxcz 标号（如果（cx）=0，转移到标号处执行）
操作：
当（cx）=0时，（IP）=（IP）+8位位移

如果（cx）≠0，就什么都不做，程序向下执行

所以jxcz 标号的功能相当于是：

if ((cx)==0)
{
	jmp short 标号;
}
1
2
3
4

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四、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的修改范围都为：-127 ~ 128

指令格式：llop 标号（（cx） = （cx）-1，如果（cx）≠0，则转移至标号处执行）

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五、根据位移进行转移的意义

jmp short 标号
jmp near ptr 标号
jcxz 标号
loop 标号
1
2
3
4

等几种汇编指令，他们对IP的修改是根据转移目的地址和转移起始地址之间的位移来进行的。在他们对应的机器码中不包含转移的目的地址，而包含的是到目的地址的位移

这种设计，方便了程序段在内存中的浮动装配