第3章_5 控制转移

第三章指令系统三峡大学陈慈发0717－6394358，[e-mail]128086CPU的指令格式8086CPU的指令系统38086CPU的寻址方式指令系统指令分类数据传送指令算术运算指令逻辑运算与移位指令串操作指令控制转移指令处理机控制指令程序控制指令用来控制程序的执行顺序，用于实现分支、循环、过程调用/返回、中断调用/返回等程序结构CS:IP总是指向下一条即将执行的指令的地址，通过改变IP和CS的值，可以改变程序的执行顺序，但程序中不能使用MOV指令直接改变CS和IP的值，只能通过程序控制指令实现段间转移段内转移同时改变CS和IP的值，又称远转移，目标属性为FAR。可转移到1MB地址空间的任一位置只改变IP的值，不改变CS的值，又称近转移/短转移，目标属性为NEAR/SHORT，只能在代码段内转移近转移短转移转移距离用1个字表达，转移范围为代码段内相对当前指令地址-32768～+32767,转移类型为NEARPTR转移距离用1个字节表达，转移范围为代码段内相对当前指令地址-128～+127,转移类型为SHORT转移类型实际编程时，汇编程序会根据目标地址的属性，自动处理成短转移、近转移或远转移。程序员可用操作符short、nearptr或farptr强制成为需要的转移类型。直接转移：在转移指令中直接指明目标地址间接转移：转移的目标地址间接存储于某寄存器或存储器单元中相对转移：把当前的IP值增加或减少某一个值，也就是以当前指令为中心往前或往后转移一个距离（位移量）绝对转移：以新的值完全代替当前的IP值或CS:IP值所有段内直接转移都是相对转移所有段内间接转移都是绝对转移所有段间转移都是绝对转移转移类指令的目标地址通常采用标号，由汇编程序自动计算目标地址无条件转移指令（3条）1、无条件转移指令JMP（JuMP）格式：JMPd功能：程序无条件转移到目标地址d去执行说明：目标地址d常常用标号表示，标号是目标地址的符号表示。有6种目标地址寻址方式。①段内直接转移（短转移）：是相对转移，位移量在指令中占1个字节，转移范围不超过－128～＋127字节。格式：JMPSHORT标号JMP标号（汇编程序自动计算转移距离生成短转移指令）操作：IP←IP＋2±位移量（8位）【例】JMPSTART或JMPSHORTSTART；IP←IP＋2＋START②段内直接转移（近转移）：是相对转移，位移量在指令中占2个字节，转移范围是段内任何地方（-32768～+32767）。格式：JMP有效地址EAJMPNEARPTR标号JMP标号（汇编程序自动计算转移距离生成近转移指令）操作：IP←有效地址EAIP←IP±位移量（16位）【例】JMPSTART或JMPNEARPTRSTART；IP←IP±STARTJMP2000H；IP←2000H③段内间接转移（寄存器间接）：是绝对转移，目标地址在16位的通用寄存器中，转移范围是段内任何地方（0～65535）。格式：JMPr16操作：IP←r16【例】JMPSI；IP←SI④段内间接转移（存储器间接）：是绝对转移，目标地址在存储器中占2个字节，转移范围是段内任何地方（0～65535）。格式：JMPWORDPTR［mem］操作：IP←［mem］16说明：段寄存器搭配关系同寻址方式，即BP同SS搭配，其它均同DS搭配。【例】JMPWORDPTR[1000H]；IP←DS:[1000H]JMPWORDPTR[SI]；IP←DS:[SI]JMPWORDPTR[BP]；IP←SS:[BP]⑤段间直接转移（远转移）：是绝对转移，目标地址在指令中占4个字节（2字节IP，2字节CS），转移范围是存储器任何地方。格式：JMP逻辑地址JMPFARPTR标号操作：IP←目标地址的2字节偏移地址，CS←目标地址的2字节段地址【例】JMPFARPTRpnt；JMP2000H:3000H；CS←2000H，IP←3000H⑥段间间接转移（存储器间接）：是绝对转移，目标地址在存储器中占4个字节（2字节IP，2字节CS），转移范围是存储器任何地方。格式：JMPDWORDPTR［mem］操作：IP←［mem］16，CS←［mem＋2］16说明：段寄存器搭配关系同寻址方式，即BP同SS搭配，其它均同DS搭配。【例】JMPDWORDPTR[1000H]；IP←DS:[1000H]，CS←DS:[1002H]JMPDWORDPTR[SI]；IP←DS:[SI]，CS←DS:[SI＋2]JMPDWORDPTR[BP]；IP←SS:[BP]，CS←SS:[BP＋2]2、子程序（过程）调用指令CALL格式：CALLd功能：程序无条件转移到子程序（过程）地址d去执行并保护断点地址说明：CALL指令与JMP指令不同点在于CALL指令包含了保护断点地址的操作，即将断点处的IP（段内调用）值或CS、IP（段间调用）值压入堆栈（PUSHIP或PUSHCS；PUSHIP）。CALL指令应同子程序（过程）返回指令RET搭配使用。CALL指令与JMP指令类似，也分为段内调用、段间调用、直接调用、间接调用、相对调用、绝对调用等5种调用地址寻址方式，但没有短调用。系统设计中把同一代码段（CS）内调用的过程称为“近过程”，用NEAR表示；而把调用其他代码段（即段间）的过程称为“远过程”，用FAR表示。调用的目标地址通常用“过程名”表示，是一种符号地址。①段内直接调用（近过程）：是相对调用，位移量在指令中占2个字节。格式：CALL有效地址EACALLNEAR过程名CALL过程名（过程名是已定义过的近过程名）操作：SP←SP－2[SP]←IPIP←有效地址EA或IP←IP±位移量（16位）说明：只在堆栈中保护IP，CS保持不变【例】CALLNEARproc1；IP←IP+proc1CALLproc2；IP←IP+proc2CALL1000H；IP←1000HIPXXXXXXXXXXXXSPSP②段内间接调用（寄存器间接）：是绝对调用，子程序地址在16位的寄存器中。格式：JMPr16操作：SP←SP－2[SP]←IPIP←r16说明：只在堆栈中保护IP，CS保持不变【例】CALLBX；IP←BXCALLSI；IP←SIIPXXXXXXXXXXXXSPSP③段内间接调用（存储器间接）：是绝对调用，子程序地址在存储器中占2个字节。格式：CALLWORDPTR［mem］操作：SP←SP－2[SP]←IPIP←［mem］16说明：只在堆栈中保护IP，CS保持不变。段寄存器搭配关系同寻址方式，即BP同SS搭配，其它均同DS搭配。【例】CALLWORDPTR[1000H]；IP←DS:[1000H]CALLWORDPTR[SI]；IP←DS:[SI]CALLWORDPTR[BP]；IP←SS:[BP]IPXXXXXXXXXXXXSPSP④段间直接调用（远过程）：是绝对调用，子程序地址在指令中占4个字节（2字节IP，2字节CS）。格式：CALL逻辑地址CALLFARPTR过程名CALL过程名（过程名是已定义过的远过程名）操作：SP←SP－2[SP]←CSSP←SP－2[SP]←IPIP←逻辑地址之偏移地址或子程序地址的2字节偏移地址CS←逻辑地址之段地址或子程序地址的2字节段地址说明：在堆栈中先压入CS，再压入IP。【例】CALLproc3；CALL1000H:2000H；CS←1000H，IP←2000HIPCSXXXXXXXXSPXXXXSP⑤段间间接调用（存储器间接）：是绝对调用，子程序地址在存储器中占4个字节（2字节IP，2字节CS）。格式：CALLDWORDPTR［mem］操作：SP←SP－2[SP]←CSSP←SP－2[SP]←IPIP←［mem］16CS←［mem＋2］16说明：在堆栈中先压入CS，再压入IP。段寄存器搭配关系同寻址方式，即BP同SS搭配，其它均同DS搭配。【例】CALLproc3；CALLDWORDPTR[2000H]；IP←[2000H]，CS←[2002H]IPCSXXXXXXXXSPXXXXSP3、子程序（过程）返回指令RET（RETurn）格式：RETRETn功能：无条件从子程序返回说明：返回指令RET执行与CALL指令相反的操作，RET指令安排在子程序中，实现从子程序返回到主程序断点处继续执行。如果子程序被定义的是一个NEAR（段内）过程，则RET实现段内返回，即恢复断点时将栈顶的字内容弹出到IP，然后将SP＋2→SP；如果子程序被定义的是一个FAR（段间）过程，则RET实现段间返回，即再次将栈顶的字内容弹出到CS，并再次将SP＋2→SP。最后，检查RET指令中是否带有参数n（n可以是0～FFFFH中的任一偶数），如果没有，操作结束；如果有，则把这个n加到SP中，以便丢弃一些在执行CALL指令前入栈的参数。段内（近过程）返回指令（与段内调用相呼应）：RET；IP←(SP)，SP←SP＋2IPXXXXXXXXXXXXSPSPIP段间（远过程）返回指令（与段间调用相呼应）：RET；IP←(SP)，SP←SP＋2，CS←(SP)，SP←SP＋2IPCSXXXXXXXXSPSPIPXXXXCS段间返回指令带参数：RETn；IP←(SP)，SP←SP＋2，CS←(SP)，SP←SP＋2，SP←SP＋nIPCSXXXX...SPSPIPXXXXCSSPXXXXXXXXn个字节条件转移指令（18条）4、条件转移指令格式：J条件标号功能：若满足条件，则程序转移到标号地址去执行，否则继续执行下一条指令说明：条件转移指令是以标志位的状态，或者是以标志位的逻辑运算结果作为转移依据的。如果满足转移条件，则程序转移到指定的目标地址，否则，继续执行下一条指令。条件转移都是短转移，转移距离只能在（-128～+127）内完成。简单转移：条件是由标志寄存器中的标志的状态决定的转移。复杂转移：条件是由有符号数和无符号数比较大小决定的转移。A：Above高于N：Not非、无B：Below低于O：Overflow溢出C：Carry进位S：Sign符号E：Equal等于Z：Zero零G：Great大于PE：ParityEven偶校验L：Less小于PO：ParityOdd奇校验条件字母简单转移指令（10条）FRJC标号；CF=1有进位，则转移到标号所在地址JNC标号；CF=0无进位，则转移到标号所在地址CFJZ/JE标号；ZF=1结果为零，则转移到标号所在地址JNZ/JNE标号；ZF=0结果为非零，则转移到标号所在地址ZFJS标号；SF=1结果为负，则转移到标号所在地址JNS标号；SF=0结果非负，则转移到标号所在地址SFJP标号；PF=1结果1的个数为偶数个，则转移JNP标号；PF=0结果1的个数为奇数个，则转移PFJO标号；OF=1结果溢出，则转移到标号所在地址JNO标号；OF=0结果未溢出，则转移到标号所在地址OF简单转移：条件是由标志寄存器中的标志的状态决定的转移。复杂转移指令（8条）复杂转移：条件是由有符号数和无符号数比较大小决定的转移。无符号数转移指令：比较两个无符号数，并根据比较结果转移JA标号；两数比较，高于则转移（JNBE）JNA标号；两数比较，不高于则转移（JBE）JB标号；两数比较，低于则转移（JNAE）JNB标号；两数比较，不低于则转移（JAE）有符号数转移指令：比较两个有符号数，并根据比较结果转移JG标号；两数比较，大于则转移（JNLE）JNG标号；两数比较，不大于则转移（JLE）JL标号；两数比较，小于则转移（JNGE）JNL标号；两数比较，不小于则转移（JGE）循环控制指令（4条）循环控制指令用来控制程序段循环执行的次数，循环次数必须放在CX寄存器中循环控制指令是段内短距离相对转移指令，转移距离为－128～＋1275、循环指令LOOP格式：LOOP标号功能：将CX←CX－1，若CX≠0则转到标号地址去执行，否则执行下一条指令说明：LOOP指令相当于下面两条指令的组合：