計算機軟硬件設(shè)計與實踐：35程序轉(zhuǎn)移指令

1、控制轉(zhuǎn)移類指令用于改變程序中指令執(zhí)行路徑程序轉(zhuǎn)移指令循環(huán)指令 子程序調(diào)用指令兩種不同類型無條件轉(zhuǎn)移：指令執(zhí)行與狀態(tài)無關(guān)，指令將改變程序執(zhí)行的順序。條件跳轉(zhuǎn)：指令的執(zhí)行要視指定的條件是否滿足，如條件滿足則轉(zhuǎn)移發(fā)生，否則順序執(zhí)行下一條指令，一般根據(jù)執(zhí)行上一指令后標志寄存器的狀態(tài)而決定是否轉(zhuǎn)移程序轉(zhuǎn)移指令無條件轉(zhuǎn)移指令JMP OP段內(nèi)直接轉(zhuǎn)移段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移段間直接轉(zhuǎn)移段間間接轉(zhuǎn)移無條件轉(zhuǎn)移指令名稱格式功能段內(nèi)直接轉(zhuǎn)移JMP 標號（IP）位移量IP段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移JMP OPD（OPD） IP段間直接轉(zhuǎn)移JMP 標號標號的偏移地址IP，標號所在代碼段段首址CS段間間接轉(zhuǎn)移JMP OPD（OPD）IP（OPD

2、2）CS段內(nèi)直接轉(zhuǎn)移當(dāng)跳轉(zhuǎn)的范圍在128 +127時，稱為段內(nèi)直接短轉(zhuǎn)移。格式：JMP SHORT OPR當(dāng)跳轉(zhuǎn)的范圍超過一個字節(jié)所表達的有符號數(shù)范圍，但跳轉(zhuǎn)目的標號仍在同一段內(nèi)，稱為段內(nèi)直接近轉(zhuǎn)移。格式：JMP NEAR PTR OPR(IP)+disp(IP)段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移指令的操作數(shù)是16位的通用寄存器或存儲器操作數(shù)，轉(zhuǎn)移指令的目的地址為： JMP WORD PTR OPR（EA） （IP） ，EA由OPR的尋址方式確定，可使用除立即數(shù)方式以外的任一種尋址方式 1）JMP BX BX的內(nèi)容將直接加載指令指針I(yè)P。2）JMP WORD PTRBX+DI該指令的操作數(shù)有效地址：EA=（BX

3、）+（DI）指令指針I(yè)P為：IPDS：BX+DI段間直接轉(zhuǎn)移段間轉(zhuǎn)移是指轉(zhuǎn)移的目的地址是屬于另一個代碼段，因而在發(fā)生跳轉(zhuǎn)時，CS和IP需要一起更改，指令轉(zhuǎn)移標號的屬性為遠標號。例如： JMP FAR PTR LABEL_NAME段間間接轉(zhuǎn)移段間間接轉(zhuǎn)移的操作數(shù)為32位存儲器操作數(shù)，存儲器中的第一個字加載IP，第二字加載CS。例如：JMP DWORD PTR BX+SIJMP ALPHA BP+DI條件轉(zhuǎn)移指令簡單條件轉(zhuǎn)移指令無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令有符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令 它們都有通用的語句格式和功能。語句格式： 標號： 操作符 短標號功能：如果條件滿足，則（IP）位移量IP。Part IJMP AA

4、Part IIAA Part III條件跳轉(zhuǎn)指令條件不滿足時執(zhí)行指令條件滿足時執(zhí)行指令條件滿足？ 否是助記符 意義 測試條件JE/JZ 等于 (ZF)=1JNE/JNZ 不等于 (ZF)=0JC 有進位或有借位 (CF)=1JNC 無進位或無借位 (CF)=0JO 有溢出 (OF)=1JNO 無溢出 (OF)=0JP/JPE 奇偶位為1/偶 (PF)=1JNP/JPO 奇偶位為0/奇 (PF)=0JS 為負 (SF)=1JNS 為正 (SF)=0JCXZ CX內(nèi)容為0 (CX)=0簡單條件轉(zhuǎn)移指令無符號數(shù)條件轉(zhuǎn)移指令助記符 意義 測試條件JA/JNBE 大于或不小于等于 (CF)+(ZF)=0

5、JAE/JNB 大于等于或不小于 （CF）=0JB/JNAE 小于或不大于等于 （CF）=1JBE/JNA 小于等于或不大于 (CF)+(ZF)=1 【例】比較無符號數(shù)大小，將較大的數(shù)存放AX寄存器。CMPAX， BX ；（AX）（BX）JNBNEXT ；若AX=BX，轉(zhuǎn)移到NEXTXCHGAX，BX ；若AX=BX，轉(zhuǎn)移到NEXTXCHGAX，BX；若AXBX，交換NEXT：【例jump】在存儲器中有一個首地址為array的N字數(shù)組，要求測試其中正數(shù)、0、負數(shù)的個數(shù)，正數(shù)的個數(shù)放在DI中，0的個數(shù)放在SI中，并根據(jù)N（DI）（SI）求得負數(shù)的個數(shù)放在AX中，如果有負數(shù)則轉(zhuǎn)NEGVAL中去執(zhí)行

6、。data segmentarray dw 0ef12h,1234h,3456h,7891h,4532h,0h,0eeadh,8876h,7765h,4567hN dw 10mess db have negtive$data endscode segmentassume cs:code,ds:data,es:data, main proc far mov ax,data mov ds,axmov es,axmov bx,0mov si,bxmov di,bxmov cx,Nagain:mov ax,arraybxcmp ax,0jle lessoreqinc dijmp nextlessore

7、q:jl nextinc sinext:inc bxinc bxdec cxjnz againmov ax,nsub ax,sisub ax,dijz skipnegval: lea dx,messmov ah,09hint 21hmov ah,01hint 21hskip: mov ah,4ch int 21hmain endpcode endsend main循環(huán)指令 共同特點：指令用CX作為記數(shù)器，重復(fù)控制指令每執(zhí)行一次CX減1，用CX是否減至為零來判斷循環(huán)轉(zhuǎn)移；指令長度為2字節(jié)，第一字節(jié)是指令操作碼，第二字節(jié)是相對偏移量，均屬相對短轉(zhuǎn)移。循環(huán)指令LOOP相等/為零循環(huán)指令LOOPE不相

8、等/不為零循環(huán)指令LOOPNE LOOPLOOP 短標號功能：（CX）（CX）-1，測試CX的內(nèi)容是否為0，若（CX）0則轉(zhuǎn)移至目標操作數(shù)，否則順序執(zhí)行下一條指令。它等效于以下兩條指令組合： DEC CX JNE 短標號【例310】將數(shù)據(jù)段中數(shù)據(jù)長度為COUNT的數(shù)據(jù)塊BLOCK的負數(shù)分揀出來，存放在MINUS為首地址的緩存區(qū)中，并統(tǒng)計其負數(shù)的個數(shù)存放在MNUM變量中。LOOPDATA SEGMENTBLOCK DB 1AH,0CH,89H,97H,04,32H,75H,4BHCOUNT EQU $-BLOCKMINUS DB COUNT DUP(?)MNUM DB 0DATA ENDSCOD

9、E SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATAMAIN PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX LEA SI,BLOCK LEA DI,MINUS MOV CX,COUNTAGAIN: MOV AL,SI OR AL,AL JNS NEXT MOV DI,AL INC MNUM INC DINEXT: INC SI LOOP AGAIN MOV Ah,4CH INT 21HMAIN ENDPCODE ENDS END MAIN相等/為零循環(huán)指令LOOPE語句格式： LOOPE 短標號 LOOPZ 短標號功能： （CX）1

10、 0且ZF=1， 則程序轉(zhuǎn)移（循環(huán)）； 否則，順序執(zhí)行。注意：狀態(tài)標志ZF是LOOPZ/LOOPE之前的指令執(zhí)行時所生成的ZF標志，CX寄存器減1并不影響ZF的狀態(tài)。例311在一數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中尋找非零元素的起始地址，設(shè)緩沖區(qū)BUFFER的數(shù)據(jù)個數(shù)為COUNT。 DATA SEGMENTbuffer DB 0H,00H,89H,97H,04,32H,75H,4BHCOUNT EQU $-BUFFERDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATAMAIN PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX LEA SI,BUFFERMOV CX,CO

11、UNTAGAIN: MOV AL,SI INC SI OR AL,AL LOOPZ againOR CL,30HMOV DL,CLMOV AH,2INT 21HMOV AH,1INT 21H MOV Ah,4CH INT 21HMAIN ENDPCODE ENDS END MAIN不相等/不為零循環(huán)指令語句格式： LOOPNE 短標號 LOOPNZ 短標號功能： （CX）10， 則程序轉(zhuǎn)移（循環(huán)）； 否則，順序執(zhí)行。除轉(zhuǎn)移條件需（ZF）=0以外，其余同LOOPZ。子程序調(diào)用CALL子程序是完成某一功能的特殊程序段，每當(dāng)程序需要這一功能時，可以調(diào)用該子程序，而不必重復(fù)書寫這個代碼段，這樣可以主程

12、序簡明，占用較少的內(nèi)存空間。 第一條指令返回子程序A調(diào)用子程序A下一條指令下一條指令調(diào)用子程序A主程序子程序調(diào)用過程子程序調(diào)用指令1子程序調(diào)用指令CALL（1）段內(nèi)直接調(diào)用（2）段內(nèi)間接調(diào)用（3）段間直接調(diào)用（4）段間間接調(diào)用2返回指令RET（1）語句格式： RET 或RET n（2）語句格式： RETF 或RETF n 段內(nèi)直接調(diào)用段內(nèi)調(diào)用是指被調(diào)用的子程序與調(diào)用主程序同處在一個代碼段中，因而段寄存器CS保持不變，在調(diào)用時只需改變指令指針I(yè)P，屬于NEAR轉(zhuǎn)移。指令格式： CALL NEAR_PROC其中NEAR_PROC可以為過程名或標號，指令執(zhí)行過程如下：堆棧指針 （SP）（SP）-2

13、（SP+1）：（SP）（IP） （IP）（IP）+disp16段內(nèi)間接調(diào)用指令格式： CALL OPOP可以是通用寄存器或字存儲器操作數(shù)指令執(zhí)行過程如下：堆棧指針 （SP）（SP）-2 （SP+1）：（SP）（IP） （IP）（EA）例：CALL BXCALL MEM_WORDCALL WORD PTRBX段間調(diào)用的CALL指令段間調(diào)用是指被調(diào)用的子程序與調(diào)用的主程序處于兩個不同的代碼段內(nèi)，因而當(dāng)程序進行調(diào)用轉(zhuǎn)移時，CS和IP需一起變更。根據(jù)操作數(shù)的類型可以將段間調(diào)用指令分成段間直接調(diào)用和段間間接調(diào)用。 段間直接調(diào)用指令格式：CALL FAR_PROC其中FAR_PROC可以為遠過程名或遠標號

14、。指令執(zhí)行的過程如下：(SP)(SP)-2 (SP+1):(SP)(CS) (CS)SEG FAR_PROC(SP)(SP)2 (SP+1):(SP)(IP) (IP)OFFSET FAR_PROC段間間接調(diào)用指令格式：CALL MEMORY32概念：段間間接調(diào)用的操作數(shù)應(yīng)為32位存儲器操作數(shù)。指令執(zhí)行過程與上述段間直接調(diào)用類似，所不同的是使用存儲器中第一個字加載IP，使用存儲器中的第二個字加載CS。如：CALL DWORD PTRBX 子程序返回指令指令格式： RET 或 RET n RETF 或 RETF n其中RET為近過程的結(jié)束返回指令，RETF為遠過程的結(jié)束返回指令，帶參數(shù)n的RET

15、或RETF指令可將傳遞的參數(shù)彈出作廢。子程序返回指令RET n指令執(zhí)行過程如下：（IP）（SP+1）：（SP）（SP）（SP）+2（SP）（SP）+nRETF n指令執(zhí)行過程如下：（IP）（SP+1）：（SP）（SP）（SP）+2（CS）（SP+1）：（SP）（SP）（SP）+2（SP）（SP）+n DATA SEGMENT ASCVAL DB 4 DUP( ),$ BINVAL DW 045AH DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, ES:DATA【例312】將二進制數(shù)045AH轉(zhuǎn)換為四位十進制數(shù)并用ASCII表示。MAIN PROC

16、 FAR MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX LEA SI,ASCVAL+3 MOV CX,10 MOV AX,BINVAL CALL B10CONV MOV AH,9 ; DISPLAY ASCII VALUE LEA DX,ASCVAL INT 21H MOV AX,4C00H INT 21H MAIN ENDP B10CONV PROC NEARB20: CMP AX,CX JB B30 XOR DX,DX DIV CX OR DL, 30H MOV SI,DL DEC SI JMP B20 B30: OR AL, 30H MOV SI, AL RETB10C

17、ONV ENDP CODE ENDS END MAIN處理機控制指令三類12條，主要用于設(shè)置和清除CPU的狀態(tài)標志位，使CPU與協(xié)處理器同步或執(zhí)行空操作。狀態(tài)標志位操作指令外部同步指令狀態(tài)標志位操作指令控制進位標志位CF清進位 CLC ；CF0設(shè)置進位 STC ；CF1控制方向標志位DF清數(shù)據(jù)方向標志位 CLD ；DF0設(shè)置數(shù)據(jù)方向標志位 STD ；DF1控制中斷允許標志位禁止可屏蔽中斷請求 CLI ；IF0允許可屏蔽中斷請求 STI ；IF1外部同步指令80386CPU具有多處理機的特征，為使硬件充分發(fā)揮功能，在軟件上設(shè)置了下述幾條指令，來實現(xiàn)多處理機系統(tǒng)中的同步功能，以便共享系統(tǒng)資源。HL

18、TWAITESCLOCKNOPHLT停機指令功能：使CPU進入暫停狀態(tài)，只有下列三種情況之一發(fā)生時，CPU才退出暫停狀態(tài)：主復(fù)位非屏蔽中斷NMI請求INTR端有可屏蔽中斷請求且IF=1；WAIT等待指令功能：使CPU與協(xié)處理器同步。該指令檢測CPU的TEST端電平，若電平為邏輯低，則退出等待，執(zhí)行下一條指令，否則將繼續(xù)等待。CPU每隔5個時鐘周期對TEST進行一次測試，直至TEST變?yōu)榈碗娖?。用途：一是在協(xié)處理器指令前，由匯編程序自動插入WAIT指令，這樣在協(xié)處理器指令出指令隊列前，首先是WAIT指令出指令隊列，CPU執(zhí)行WAIT指令。使主CPU的程序在關(guān)鍵點上與協(xié)處理器程序同步。例如主處理器需等待協(xié)處理器某一數(shù)據(jù)處理完，方可執(zhí)行下一條指令，此種情況下編程