转移指令的原理

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

　　8086CPU 的转移指令有以下几类。

• 只修改 IP 时，称为段内转移，比如：jmp ax。
• 同时修改 CS 和 IP 时，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：短转移和近转移。

• 短转移 IP 的修改范围为 -128~127。
• 近转移 IP 的修改范围为 -32768~32767。

　　8086CPU 的转移指令分为以下几类。

• 无条件转移指令（如：jmp）
• 条件转移指令
• 循环指令（如：loop）
• 过程
• 中断

　　这些转移的前提条件可能不同，但转移的基本原理是相同的。

 

9.1 操作符 offset

　　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:code

code segment
  start:mov ax,offset start ;相当于mov ax,0
       s:mov ax,offset s      ;相当于mov ax,3
code ends

end start

　　在上面的程序中，offset 操作符取得了标号 start 和 s 的偏移地址 0 和 3，所以指令：

　　mov ax,offset start 相当于指令 mov ax,0，因为 start 是代码段中的标号，它所标记的指令是代码段中的第一条指令，偏移地址为 0；

　　mov ax,offset s 相当于指令 mov ax,3，因为 s 是代码段中的标号，它所标记的指令是代码段中的第二条指令，第一条指令长度为 3 个字节，则 s 的偏移地址为 3。

 

9.2 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）

　　不同的给出目的地址的方法，和不同的转移位置，对应有不同格式的 jmp 指令。

 

9.3 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 指令实现的是段内转移，它对 IP 的修改范围为 -128~127，也就是说，它向前转移时可以最多越过 128 个字节，向后转移可以最多越过 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。

　　注意：CPU 在执行 jmp 指令的时候并不需要转移的目的地址。需要的只是偏移地址。

　　还有一种和 jmp short 标号 相似的指令，jmp near ptr 标号，它实现的是段内近转移。

 

9.4 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。功能如下：

　　(CS)=标号所在段的段地址，(IP)=标号所在的段中的偏移地址。

　　far ptr 指明了指令用标号的段地址和偏移地址修改 CS 和 IP。

 

9.5 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)，实际上是把 IP 修改为 寄存器中保存的值

 

9.6 转移地址在内存中的 jmp 指令

　　转移地址在内存中的 jmp 指令有两种格式：

　　（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着一个字，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]

　　执行后，(IP)=0123H

　　又比如，下面的指令：

　　mov ax,0123H

　　mov [bx],ax

　　jmp word ptr [bx]

　　执行后，(IP)=0123H

　　（2）jmp dword ptr 内存单元地址（段间转移）

　　功能：从内存单元地址开始处存放着两个字，高地址处的字是转移的目的段地址，低地址处的字是转移的目的偏移地址。

　　(CS)=(内存地址单元地址+2)

　　(IP)=(内存地址单元地址)

　　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

　　mov word ptr ds:[2],0

　　jmp dword ptr ds:[0]

　　执行后，(CS)=0，(IP)=01234H，CS:IP 指向 0000:0123。

　　又比如，下面的指令：

　　mov ax,0123H

　　mov [bx],ax

　　mov word ptr [bx+2],0

　　jmp dword ptr [bx]

　　执行后，(CS)=0，(IP)=0123H，CS:IP 指向 0000:0123。

 

9.7 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 的修改范围都为：-128~127。

　　指令格式：jcxz 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。

　　8 位位移=标号处的地址-jcxz指令后第一个字节的地址（也是一个相对地址）。

　　8 位位移的范围为 -128~127，用补码表示；

　　8 位位移由编译程序在编译时算出。

　　当(cx)≠0时，什么也不做（程序向下执行）。

　　我们从 jcxz 的功能中可以看出，“jcxz 标号”的功能相当于：

　　if ((cx)==0) jmp short 标号；

 

9.8 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： -128~127。

　　指令格式：loop 标号（(cx)=(cx)-1，如果 (cx)≠0，转到标号处执行。）

　　操作：

　　（1）(cx)=(cx)-1

　　（2）如果 (cx)≠0，(IP)=(IP)+8位位移。

　　8位位移=标号处的地址-loop指令后的第一个字节的地址；

　　8位位移的范围为 -128~127，用补码表示；

　　8位位移由编译程序在编译时算出。

　　如果 (cx)=0，什么也不做（程序向下执行）。

　　我们从 loop 的功能中可以看出，“loop 标号”的功能相当于：

　　(cx)--;

　　if ((cx)≠0) jmp short 标号;

 

9.9 根据位移进行转移的意义

　　前面我们讲到：

　　jmp short 标号

　　jmp near ptr 标号

　　jcxz 标号

　　loop 标号

　　等几种汇编指令，它们对 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。在它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。

 

9.10 编译器对转移位移超界的检测

　　注意，根据位移进行转移的指令，它们的转移范围受到转移位移的限制，如果在源程序中出现了转移范围超界的问题，在编译的时候，编译器将报错。