Ylin's Blog
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08:8086CPU_Learning(6)

发表于 更新于 分类于
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今天继续学习汇编语言

转移指令的学习

jmp指令

使用jmp指令需要给出两种信息：

  • 转移的目标地址
  • 转移的距离（段间转移，段内转移，段内近转移）

根据位移进行的jmp指令

先对两种jmp进行介绍：

1
jmp short 标号

功能为：（IP）=（IP）+ 八位位移（short指明）

  • 8位指令=标号处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址
  • 八位位移的范围是-128~127
  • 位移值是在编译程序的过程中计算出来的
1
jmp near ptr 标号

功能为：（IP）=（IP） + 十六位位移（near ptr）

  • 16位指令=标号处的地址-jmp指令后的第一个字节的地址
  • 十六位位移的范围是-32768~32767
  • 位移值是在编译程序的过程中计算出来的

我们可以通过下面的图片理解位移的计算过程：

image.png

指定转移目的地址的jmp指令

1
jmp far ptr 标号

far ptr指明了指令用标号的段地址和偏移地址修改CS和IP

其机器码表现形式为指定目的地址

转移地址在寄存器中的jmp指令

1
jmp (16位reg)

功能：（IP）= （16位reg）

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

1
jmp dword ptr 内存单元地址（段间转移）

功能：从内存单元地址处开始存放着两个字，高地址存放的字是转移的目的段地址，低地址是转移的目的偏移地址

  • (CS) = (内存单元地址+2)
  • (IP) = （内存单元地址）

jcxz指令

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修改范围为-128~127

1
jcxz 标号

功能：当（cx）= 0 时，转移到标号处执行

  • 8位位移=标号处的地址-jcxz指令后的第一个字节的地址
  • 八位位移的范围是-128~127
  • 位移值是在编译程序的过程中计算出来的

可以理解为

1
if((cx)==0) jmp short 标号;

loop 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

我们在之前学习过，可以理解为

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2
(cx)--;
if((cx)!=0)jmp short 标号;

根据位移进行转移的意义

因为程序段在不同的机器中内存情况并不一样，如果指定内存地址进行跳转会发生错误

但如果根据位移进行索引，便可以准确的找到位置

地址间的相对关系是不会改变的

当然如果位移距离超出范围，会造成编译错误

offset

我们可以通过

1
offset 标号

取到标号的偏移地址

实验九

参考链接：王爽《汇编语言》(第三版)实验9解析 - nojacky - 博客园 (cnblogs.com)

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assume cs:code
data segment
    db '!!!HelloWorld!!!'
    db 2,36,113
data ends
stack segment
    db 16 dup (0)
stack ends
code segment 
start:
    ;指向data单元
    mov ax,data
    mov ds,ax
    ;指向显存区域
    mov ax,0B800H
    mov es,ax
    ;设置栈段
    mov ax,stack
    mov ss,ax
    mov sp,16
    ;初始化
    mov bx,780H;这个是第十二行的位置
    mov si,16

    mov cx,3
s:
    mov ah,ds:[si]
    push cx
    push si

    mov cx,16
    mov si,64;这个确保居中显示
    mov di,0

s0:
    mov al,ds:[di]
    mov es:[si+bx],al
    mov es:[si+bx+1],ah

    add si,2
    add di,1

    loop s0

    pop si
    pop cx

    add si,16
    add bx,0A0H
    loop s

    mov ax,4c00h
    int 21h

code ends 
end start

效果图

4ad49d42c593958a5834364a12d92ea8.png

CALL和RET指令

ret与retf

ret指令用栈中的数据，修改IP的内容，从而实现近转移 retf指令用战中的数据，修改CS和IP的内容，从而实现远转移

CPU执行ret： 

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(IP) = ((ss)*16 + (sp))
(sp) = (sp) + 2		//pop IP

CPU执行retf：

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(IP) = ((ss)*16 + (sp))
(sp) = (sp) + 2		//pop IP
(CS) = ((ss)*16) + (sp)
(sp) = (sp) + 2		//pop CS

call指令

总结一下就是：

  • 将当前的IP或CS和IP压入栈中
  • 转移

依据位移进行的call指令

1
call 标号;将当前的IP压入栈中，转到标号处执行指令

执行过程如下：

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(sp) = (sp) -2
((ss)*16 + (sp)) = (IP)
(IP) = (IP) + 16位位移

位移的计算同上

转移到目的地址在call指令中

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call far ptr 标号

相当于进行

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3
push CS
push IP
jmp far ptr 标号

转移地址在寄存器中的call指令

1
call (16位reg)

相当于进行

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2
push IP
jmp (16位reg)

转移地址在内存中的call指令

（1）单字节索引

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call word ptr 内存单元地址

相当于进行：

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push IP
jmp word ptr 内存单元地址

（2）双字节索引

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call dword ptr 内存单元地址

相当于进行

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push CS 
push IP
jmp dword ptr 内存单元地址

使用

在学会ret和call的用法之后，我们可以使用下面的框架来模拟函数的调用

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assume cs:code
code segment
main:
	...
	call sub1
	...
	mov ax,4c00h
	int 21h
sub1:
	...
	call sub2
	...
	ret
sub2:
	...
	ret
code ends
end main

mul指令

使用mul指令时，我们需要注意以下几点：

  • 两个相乘的数要么都是八位，要么都是16位。如果是八位，则一个放在AL中，另一个在8位的reg或内存字节单元中;如果是16位，则一个在AX中，一个在16位的reg或者内存字单元中
  • 如果是八位乘法，结果放在AX中；如果是十六位乘法，结果高位放在DX中，低位放在AX中
1
mul reg/内存单元

实验十：编写子程序

显示字符串

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assume cs:code
data segment
    db 'Welcome to masm!',0
data ends

code segment
start:
    ;指向显存
    mov ax,0B800H
    mov es,ax
    
    mov dh,8
    mov dl,3
    mov cl,2
    mov ax,data
    mov ds,ax
    mov si,0
    call show_str

    mov ax,4c00h
    int 21h

show_str:
    mov bx,8*160
    mov di,3*2
    mov ah,cl
    mov cx,16
s:   
    mov al,ds:[si]
    mov es:[bx+di],al
    mov es:[bx+di+1],ah
    inc si
    add di,2
    loop s
    ret

code ends
end start

解决除法溢出问题

tips:

公式 X/N = int(H/N)*65536 + [rem(H/N)*65536+L]/N

X：被除数，范围[0,FFFFFFFF] N：除数，范围[0,FFFF] H：X的高16位，范围[0,FFFF] L：X的低16位，范围[0,FFFF] int()：取商 rem()：取余

参考链接：汇编语言（王爽第三版）实验10：编写子程序 - 筑基2017 - 博客园 (cnblogs.com)

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assume cs:code
stack segment
    dw 0,0,0,0,0,0,0,0
stack ends
code segment
start:
    mov ax,stack
    mov ss,ax
    mov sp,16

    mov ax,4240H
    mov dx,000FH
    mov cx,0AH
    call divdw
    mov ax,4c00h
    int 21h

divdw:
    push ax
    mov ax,dx
    mov dx,0
    div cx
    mov bx,ax

    pop ax
    div cx
    mov cx,dx
    mov dx,bx
    ret

code ends
end start

数值显示

image.png

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