计算机软硬件设计与实践：35程序转移指令

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1、控制转移类指令控制转移类指令用于改变程序中指令执行路径用于改变程序中指令执行路径程序转移指令程序转移指令循环指令循环指令 子程序调用指令子程序调用指令两种不同类型两种不同类型无条件转移无条件转移：指令执行与状态：指令执行与状态无关无关，指令将改变程序执行的顺序。指令将改变程序执行的顺序。条件跳转条件跳转：指令的执行要视指定的条：指令的执行要视指定的条件是否满足，如条件满足则转移发生，件是否满足，如条件满足则转移发生，否则顺序执行下一条指令，一般否则顺序执行下一条指令，一般根据根据执行上一指令后执行上一指令后标志寄存器的状态标志寄存器的状态而而决定是否转移决定是否转移程序转移指令程序转移指令无条

2、件转移指令无条件转移指令JMP OPJMP OP段内直接转移段内直接转移段内间接转移段内间接转移段间直接转移段间直接转移段间间接转移段间间接转移无条件转移指令无条件转移指令名称名称格式格式功能功能段内直接转移段内直接转移JMP 标号标号（IP）位移量位移量IP段内间接转移段内间接转移JMP OPD（OPD） IP段间直接转移段间直接转移JMP 标号标号标号的偏移地址标号的偏移地址IP，标号所在代码段段首址标号所在代码段段首址CS段间间接转移段间间接转移JMP OPD（OPD）IP（OPD2）CS段内直接转移段内直接转移当当跳跳转转的的范范围围在在128128 +127+127时时，称称为为段段

3、内直接短转移内直接短转移。格式：格式：JMP JMP SHORTSHORT OPR OPR当当跳跳转转的的范范围围超超过过一一个个字字节节所所表表达达的的有有符符号号数数范范围围，但但跳跳转转目目的的标标号号仍仍在在同同一一段段内内，称为，称为段内直接近转移段内直接近转移。格式：格式：JMP JMP NEARNEAR PTR OPR PTR OPR(IP)+disp(IP)+disp(IP)(IP)段内间接转移段内间接转移转转移移指指令令的的操操作作数数是是1616位位的的通通用用寄寄存存器器或或存存储器操作数，转移指令的目的地址为：储器操作数，转移指令的目的地址为： JMP WORD PTR

4、 OPRJMP WORD PTR OPR（EAEA） （IPIP） ，EAEA由由OPROPR的寻址方式确定，可使用的寻址方式确定，可使用除立即数方除立即数方式以外式以外的任一种寻址方式的任一种寻址方式 1 1）JMP BXJMP BX BX BX的内容将直接加载指令指针的内容将直接加载指令指针IPIP。2 2）JMP WORD PTRBX+DIJMP WORD PTRBX+DI该指令的操作数有效地址：该指令的操作数有效地址：EA=EA=（BXBX）+ +（DIDI）指令指针指令指针IPIP为：为：IPDSIPDS：BX+DIBX+DI段间直接转移段间直接转移段段间间转转移移是是指指转转移移的

5、的目目的的地地址址是是属属于于另另一一个个代代码码段段，因因而而在在发发生生跳跳转转时时，CSCS和和IPIP需需要要一一起起更更改改，指指令令转转移移标标号号的的属属性性为为远远标标号。号。例如：例如： JMP JMP FAR PTRFAR PTR LABEL_NAME LABEL_NAME段间间接转移段间间接转移段段间间间间接接转转移移的的操操作作数数为为3232位位存存储储器器操操作作数数，存存储储器器中中的的第第一一个个字字加加载载IPIP，第第二字加载二字加载CSCS。例如：例如：JMP DWORD PTR BX+SIJMP DWORD PTR BX+SIJMP ALPHA BP+D

6、IJMP ALPHA BP+DI条件转移指令条件转移指令简单简单条件转移指令条件转移指令无符号数无符号数条件转移指令条件转移指令有符号数有符号数条件转移指令条件转移指令 它们都有通用的语句格式和功能。它们都有通用的语句格式和功能。语句格式：语句格式： 标号：标号： 操作符操作符 短标号短标号功能：功能：如果条件满足，则（如果条件满足，则（IPIP）位移量位移量IPIP。Part IJMP AAPart IIAA Part III条件跳转指令条件不满足时执行指令条件满足时执行指令条件满足？ 否是助记符助记符 意义意义 测试条件测试条件JE/JZ JE/JZ 等于等于 ( (ZF)=1ZF)=1J

7、NE/JNZ JNE/JNZ 不等于不等于 (ZF)=0(ZF)=0JC JC 有进位或有借位有进位或有借位 (CF)=1(CF)=1JNC JNC 无进位或无借位无进位或无借位 (CF)=0(CF)=0JO JO 有溢出有溢出 (OF)=1(OF)=1JNO JNO 无溢出无溢出 (OF)=0(OF)=0JP/JPE JP/JPE 奇偶位为奇偶位为1/1/偶偶 (PF)=1(PF)=1JNP/JPO JNP/JPO 奇偶位为奇偶位为0/0/奇奇 (PF)=0(PF)=0JS JS 为负为负 (SF)=1(SF)=1JNS JNS 为正为正 (SF)=0(SF)=0JCXZ CXJCXZ CX

8、内容为内容为0 0 (CX)=0(CX)=0简单条件转移指令简单条件转移指令无符号数条件转移指令无符号数条件转移指令助记符助记符 意义意义 测试条件测试条件JA/JNBE JA/JNBE 大于或不小于等于大于或不小于等于 ( (CF)+(ZF)=0CF)+(ZF)=0JAE/JNBJAE/JNB 大于等于或不小于大于等于或不小于 （CFCF）=0=0JB/JNAE JB/JNAE 小于或不大于等于小于或不大于等于 （CFCF）=1=1JBE/JNA JBE/JNA 小于等于或不大于小于等于或不大于 ( (CF)+(ZF)=1 CF)+(ZF)=1 【例】比较无符号数大小，将较大的数存放【例】比

9、较无符号数大小，将较大的数存放AXAX寄寄存器。存器。CMPCMP AXAX， BX BX ；（；（AXAX）（）（BXBX）JNBJNB NEXTNEXT ；若若AX=BXAX=BX，转移到转移到NEXTNEXTXCHGXCHG AXAX，BX BX ；若若AXBXAX=BXAX=BX，转移到转移到NEXTNEXTXCHGXCHG AXAX，BXBX；若若AXBXAXBX，交换交换NEXTNEXT：【例例jumpjump】在在存存储储器器中中有有一一个个首首地地址址为为arrayarray的的N N字字数数组组，要要求求测测试试其其中中正正数数、0 0、负负数数的的个个数数，正正数数的的个个

10、数数放放在在DIDI中中，0 0的的个个数数放放在在SISI中中，并并根根据据N N（DIDI）（SISI）求求得得负负数数的的个个数数 放放 在在 AXAX中中 ， 如如 果果 有有 负负 数数 则则 转转NEGVALNEGVAL中去执行。中去执行。data segmentdata segmentarray array dw dw 0ef12h,1234h,3456h,7891h,4532h,0h,0eeadh,0ef12h,1234h,3456h,7891h,4532h,0h,0eeadh,8876h,7765h,4567h8876h,7765h,4567hN dw 10N dw 10me

11、ss db have negtive$mess db have negtive$data endsdata endscode segmentcode segmentassume cs:code,ds:data,es:data, assume cs:code,ds:data,es:data, main proc farmain proc far mov ax,datamov ax,data mov ds,ax mov ds,axmov es,axmov es,axmov bx,0mov bx,0mov si,bxmov si,bxmov di,bxmov di,bx mov cx,Nmov cx

12、,Nagain:again:mov ax,arraybxmov ax,arraybxcmp ax,0cmp ax,0jle lessoreqjle lessoreqinc diinc dijmp nextjmp nextlessoreq:jl nextlessoreq:jl nextinc siinc sinext:next:inc bxinc bxinc bxinc bxdec cxdec cxjnz againjnz againmov ax,nmov ax,nsub ax,sisub ax,sisub ax,disub ax,dijz skipjz skipnegval: lea dx,m

13、essnegval: lea dx,messmov ah,09hmov ah,09hint 21hint 21hmov ah,01hmov ah,01hint 21hint 21hskip: mov ah,4chskip: mov ah,4ch int 21h int 21hmain endpmain endpcode endscode endsend mainend main循环指令循环指令 共同特点：共同特点：指指令令用用CXCX作作为为记记数数器器，重重复复控控制制指指令令每每执执行行一一次次CXCX减减1 1，用用CXCX是是否否减减至至为为零零来判断循环转移；来判断循环转移；指指令令

14、长长度度为为2 2字字节节，第第一一字字节节是是指指令令操操作作码码，第第二二字字节节是是相相对对偏偏移移量量，均均属属相对短转移。相对短转移。循环指令循环指令LOOPLOOP相等相等/ /为零循环指令为零循环指令LOOPELOOPE不相等不相等/ /不为零循环指令不为零循环指令LOOPNELOOPNE LOOPLOOPLOOP LOOP 短标号短标号功能：功能：（CXCX）（CXCX）-1-1，测试测试CXCX的内容是否为的内容是否为0 0，若（若（CXCX）00则转移至目标操作数，则转移至目标操作数，否则顺序执行下一条指令。否则顺序执行下一条指令。它等效于以下两条指令组合：它等效于以下两条

15、指令组合： DEC CXDEC CX JNE JNE 短标号短标号【例【例310310】将将数数据据段段中中数数据据长长度度为为COUNTCOUNT的的数数据据块块BLOCKBLOCK的的负负数数分分拣拣出出来来，存存放放在在MINUSMINUS为为首首地地址址的的缓缓存存区区中中，并并统统计计其其负负数数的的个个数存放在数存放在MNUMMNUM变量中。变量中。LOOPLOOPDATA SEGMENTDATA SEGMENTBLOCK DB 1AH,0CH,89H,97H,04,32H,75H,4BHBLOCK DB 1AH,0CH,89H,97H,04,32H,75H,4BHCOUNT EQ

16、U $-BLOCKCOUNT EQU $-BLOCKMINUS DB COUNT DUP(?)MINUS DB COUNT DUP(?)MNUM DB 0MNUM DB 0DATA ENDSDATA ENDSCODE SEGMENTCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATAASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATAMAIN PROC FARMAIN PROC FAR MOV AX,DATAMOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DS,AX MOV ES,AX MOV ES,AX LEA SI,BLOCKLEA SI,BLO

17、CK LEA DI,MINUS LEA DI,MINUS MOV CX,COUNTMOV CX,COUNTAGAIN: MOV AL,SIAGAIN: MOV AL,SI OR AL,AL OR AL,AL JNS NEXTJNS NEXT MOV DI,AL MOV DI,AL INC MNUM INC MNUM INC DI INC DINEXT: INC SINEXT: INC SI LOOP AGAINLOOP AGAIN MOV Ah,4CH MOV Ah,4CH INT 21H INT 21HMAIN ENDPMAIN ENDPCODE ENDSCODE ENDS END MAIN

18、 END MAIN相等相等/ /为零循环指令为零循环指令LOOPELOOPE语句格式：语句格式： LOOPE LOOPE 短标号短标号 LOOPZ LOOPZ 短标号短标号功能：功能： （CXCX）1 01 0且且ZF=1ZF=1， 则程序转移（循环）；则程序转移（循环）； 否则，顺序执行。否则，顺序执行。注注意意：状状态态标标志志ZFZF是是LOOPZ/LOOPELOOPZ/LOOPE之之前前的的指指令令执执行行时时所所生生成成的的ZFZF标标志志，CXCX寄寄存存器器减减1 1并不影响并不影响ZFZF的状态。的状态。 例例311311在一数据缓冲区中寻找非零元素的起始在一数据缓冲区中寻找非

19、零元素的起始地址，设缓冲区地址，设缓冲区BUFFERBUFFER的数据个数为的数据个数为COUNTCOUNT。 DATA SEGMENTDATA SEGMENTbuffer DB 0H,00H,89H,97H,04,32H,75H,4BHbuffer DB 0H,00H,89H,97H,04,32H,75H,4BHCOUNT EQU $-BUFFERCOUNT EQU $-BUFFERDATA ENDSDATA ENDSCODE SEGMENTCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATAASSUME CS:CODE,DS:DATAMAIN PROC FARMAIN PR

20、OC FAR MOV AX,DATA MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DS,AX LEA SI,BUFFERLEA SI,BUFFERMOV CX,COUNTMOV CX,COUNTAGAIN: MOV AL,SIAGAIN: MOV AL,SI INC SIINC SI OR AL,AL OR AL,AL LOOPZ again LOOPZ againOR CL,30HOR CL,30HMOV DL,CLMOV DL,CLMOV AH,2MOV AH,2INT 21HINT 21HMOV AH,1MOV AH,1INT 21HINT 21H MOV Ah,4CH MOV

21、Ah,4CH INT 21H INT 21HMAIN ENDPMAIN ENDPCODE ENDSCODE ENDS END MAIN END MAIN不相等不相等/ /不为零循环指令不为零循环指令语句格式：语句格式： LOOPNE LOOPNE 短标号短标号 LOOPNZ LOOPNZ 短标号短标号功能：功能： （CXCX）1010， 则程序转移（循环）；则程序转移（循环）； 否则，顺序执行。否则，顺序执行。除除转转移移条条件件需需（ZFZF）=0=0以以外外，其余同其余同LOOPZLOOPZ。子程序调用子程序调用CALLCALL子程序是完成某一功能的特子程序是完成某一功能的特殊程序段，每当

22、程序需要这殊程序段，每当程序需要这一功能时，可以调用该子程一功能时，可以调用该子程序，而序，而不必重复书写不必重复书写这个代这个代码段，这样可以主程序简明，码段，这样可以主程序简明，占用较少的内存空间。占用较少的内存空间。 第一条指令返回子程序A调用子程序A下一条指令下一条指令调用子程序A主程序子程序调用过程子程序调用过程子程序调用指令子程序调用指令1 1子程序调用指令子程序调用指令CALLCALL（1 1）段内直接调用段内直接调用（2 2）段内间接调用段内间接调用（3 3）段间直接调用段间直接调用（4 4）段间间接调用段间间接调用2 2返回指令返回指令RETRET（1 1）语句格式：语句格式

23、： RET RET 或或RET nRET n（2 2）语句格式：语句格式： RETF RETF 或或RETF nRETF n 段内直接调用段内直接调用段段内内调调用用是是指指被被调调用用的的子子程程序序与与调调用用主主程程序序同同处处在在一一个个代代码码段段中中，因因而而段段寄寄存存器器CSCS保保持持不不变变，在调用时在调用时只需改变指令指针只需改变指令指针IPIP，属于属于NEARNEAR转移。转移。指令格式：指令格式： CALL NEAR_PROCCALL NEAR_PROC其中其中NEAR_PROCNEAR_PROC可以为过程名或标号，可以为过程名或标号，指令执行过程如下：指令执行过程

24、如下：堆栈指针堆栈指针 （SPSP）（SPSP）-2-2 （SP+1SP+1）：（）：（SPSP）（IPIP） （IPIP）（IPIP）+disp16+disp16段内间接调用段内间接调用指令格式：指令格式： CALL OPCALL OPOPOP可以是通用寄存器或字存储器操作数可以是通用寄存器或字存储器操作数指令执行过程如下：指令执行过程如下：堆栈指针堆栈指针 （SPSP）（SPSP）-2-2 （SP+1SP+1）：（）：（SPSP）（IPIP） （IPIP）（EAEA）例：例：CALL BXCALL BXCALL MEM_WORDCALL MEM_WORDCALL WORD PTRBXCAL

25、L WORD PTRBX段间调用的段间调用的CALLCALL指令指令段间调用是指被调用的子程序与调用的主程段间调用是指被调用的子程序与调用的主程序处于两个序处于两个不同不同的代码段内，因而当程序进的代码段内，因而当程序进行调用转移时，行调用转移时，CSCS和和IPIP需一起变更需一起变更。根据操作数的类型可以将段间调用指令分成根据操作数的类型可以将段间调用指令分成段间直接调用和段间间接调用。段间直接调用和段间间接调用。 段间直接调用段间直接调用指令格式：指令格式：CALL FAR_PROCCALL FAR_PROC其中其中FAR_PROCFAR_PROC可以为远过程名或远标号。可以为远过程名或

26、远标号。指令执行的过程如下：指令执行的过程如下：( (SP)(SP)-2SP)(SP)-2 (SP+1):(SP)(CS) (SP+1):(SP)(CS) (CS)SEG FAR_PROC (CS)SEG FAR_PROC(SP)(SP)(SP)(SP)2 2 (SP+1):(SP)(IP) (SP+1):(SP)(IP) (IP)OFFSET FAR_PROC (IP)OFFSET FAR_PROC段间间接调用段间间接调用指令格式：指令格式：CALL MEMORY32CALL MEMORY32概概念念：段段间间间间接接调调用用的的操操作作数数应应为为3232位位存存储储器器操操作作数数。指指

27、令令执执行行过过程程与与上上述述段段间间直直接接调调用用类类似似，所所不不同同的的是是使使用用存存储储器器中中第第一一个个字字加加载载IPIP，使使用用存存储储器器中中的的第第二二个个字字加载加载CSCS。如：如：CALL CALL DWORD PTRDWORD PTRBXBX 子程序返回指令子程序返回指令指令格式：指令格式： RET RET 或或 RET nRET n RETF RETF 或或 RETF nRETF n其中其中RETRET为近过程的结束返回指令，为近过程的结束返回指令，RETFRETF为远过程的结束返回指令，为远过程的结束返回指令，带带参参数数n n的的RETRET或或RET

28、FRETF指指令令可可将将传传递递的的参参数数弹弹出作废。出作废。子程序返回指令子程序返回指令RET nRET n指令执行过程如下：指令执行过程如下：（IPIP）（SP+1SP+1）：（）：（SPSP）（SPSP）（SPSP）+2+2（SPSP）（SPSP）+n+nRETF nRETF n指令执行过程如下：指令执行过程如下：（IPIP）（SP+1SP+1）：（）：（SPSP）（SPSP）（SPSP）+2+2（CSCS）（SP+1SP+1）：（）：（SPSP）（SPSP）（SPSP）+2+2（SPSP）（SPSP）+n+n DATA SEGMENTDATA SEGMENT ASCVAL DB 4

29、 DUP( ASCVAL DB 4 DUP( ), ),$ $ BINVAL DW 045AH BINVAL DW 045AH DATA ENDS DATA ENDS CODE SEGMENT CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, ES:DATA ASSUME CS:CODE, DS:DATA, ES:DATA【例【例312312】将二进制数】将二进制数045045AHAH转换为四位十进制数并转换为四位十进制数并用用ASCIIASCII表示。表示。MAIN PROC FARMAIN PROC FAR MOV AX,DATA MOV AX,DATA MOV

30、DS,AX MOV DS,AX MOV ES,AX MOV ES,AX LEA SI,ASCVAL+3 LEA SI,ASCVAL+3 MOV CX,10 MOV CX,10 MOV AX,BINVAL MOV AX,BINVAL CALL B10CONV CALL B10CONV MOV AH,9 ; DISPLAY ASCII VALUE MOV AH,9 ; DISPLAY ASCII VALUE LEA DX,ASCVAL LEA DX,ASCVAL INT 21H INT 21H MOV AX,4C00H MOV AX,4C00H INT 21H INT 21H MAIN ENDP

31、MAIN ENDP B10CONV PROC NEARB10CONV PROC NEARB20: CMP AX,CXB20: CMP AX,CX JB B30 JB B30 XOR DX,DX XOR DX,DX DIV CX DIV CX OR DL, 30H OR DL, 30H MOV SI,DL MOV SI,DL DEC SI DEC SI JMP B20 JMP B20 B30: OR AL, 30HB30: OR AL, 30H MOV SI, AL MOV SI, AL RET RETB10CONV ENDPB10CONV ENDP CODE ENDS CODE ENDS EN

32、D MAIN END MAIN处理机控制指令处理机控制指令三三类类1212条条，主主要要用用于于设设置置和和清清除除CPUCPU的的状状态态标标志志位位，使使CPUCPU与与协协处处理器同步或执行空操作。理器同步或执行空操作。状态标志位操作指令状态标志位操作指令外部同步指令外部同步指令状态标志位操作指令状态标志位操作指令控制进位标志位控制进位标志位CFCF清进位清进位 CLCCLC ；CF0CF0设置进位设置进位 STC STC ；CF1CF1控制方向标志位控制方向标志位DFDF清数据方向标志位清数据方向标志位 CLDCLD ；DF0DF0设置数据方向标志位设置数据方向标志位 STDSTD ；

33、DF1DF1控制中断允许标志位控制中断允许标志位禁止可屏蔽中断请求禁止可屏蔽中断请求 CLICLI ；IF0IF0允许可屏蔽中断请求允许可屏蔽中断请求 STISTI ；IF1IF1外部同步指令外部同步指令8080386CPU386CPU具具有有多多处处理理机机的的特特征征，为为使使硬硬件件充充分分发发挥挥功功能能，在在软软件件上上设设置置了了下下述述几几条条指指令令，来来实实现现多多处处理理机机系系统统中的同步功能，以便共享系统资源。中的同步功能，以便共享系统资源。HLTHLTWAITWAITESCESCLOCKLOCKNOPNOPHLTHLT停机指令停机指令功功能能：使使CPUCPU进进入入

34、暂暂停停状状态态，只只有有下下列列三三种种情情况况之之一一发发生生时时，CPUCPU才才退退出出暂停状态：暂停状态：主复位主复位非屏蔽中断非屏蔽中断NMINMI请求请求INTRINTR端有可屏蔽中断请求且端有可屏蔽中断请求且IF=1IF=1；WAITWAIT等待指令等待指令功功能能：使使CPUCPU与与协协处处理理器器同同步步。该该指指令令检检测测CPUCPU的的TESTTEST端端电电平平，若若电电平平为为逻逻辑辑低低，则则退退出出等等待待，执执行行下下一一条条指指令令，否否则则将将继继续续等等待待。CPUCPU每每隔隔5 5个个时时钟钟周周期期对对TESTTEST进进行行一一次次测测试试，

35、直直至至TESTTEST变变为为低低电电平。平。用途：用途：一是在协处理器指令前，由汇编程序自动一是在协处理器指令前，由汇编程序自动插入插入WAITWAIT指令，这样在协处理器指令出指令指令，这样在协处理器指令出指令队列前，首先是队列前，首先是WAITWAIT指令出指令队列，指令出指令队列，CPUCPU执执行行WAITWAIT指令。指令。使主使主CPUCPU的程序在关键点上与协处理器程序的程序在关键点上与协处理器程序同步。例如主处理器需等待协处理器某一数同步。例如主处理器需等待协处理器某一数据处理完，方可执行下一条指令，此种情况据处理完，方可执行下一条指令，此种情况下编程人员应在程序主动插入下

36、编程人员应在程序主动插入WAITWAIT指令，来指令，来等待协处理器当前指令的运行结果。等待协处理器当前指令的运行结果。ESCESC处理器的交权指令处理器的交权指令功功能能：在在每每一一条条协协处处理理指指令令前前均均插插入入一一个个前前缀缀1101111011（即即ESCESC），每每当当协协处处理理器器发发现现从从指指令令队队列列出出栈栈的的是是ESCESC前前缀缀，则则表表示示此此条条指指令令为为协协处处理理器器指指令令，协协处处理理器器从从8080X86X86指指令流中接收它们的指令。令流中接收它们的指令。 LOCKLOCK总线锁定指令前缀总线锁定指令前缀功能：它可以冠以任一条指令前，在该功能：它可以冠以任一条指令前，在该指令执行期间禁止其他系统请求使用总指令执行期间禁止其他系统请求使用总线，同时线，同时LOCKLOCK引脚上呈现为逻辑低，禁引脚上呈现为逻辑低，禁止总线仲裁器实行总线切换。止总线仲裁器实行总线切换。 NOPNOP空操作指令空操作指令功功能能：此此时时CPUCPU不不进进行行任任何何操操作作，每每条条NOPNOP指指令令执执行行周周期期为为3 3个个时时钟钟周周期期，在在延延时时程程序序中中，常常插插入入NOPNOP，用用以以调调整整延延时时程程序时间。序时间。