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第2章 8086的指令系统(三).ppt

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第 2 章 8086的指令系统,(三),2,2.4 控制转移类指令,控制转移类指令用于实现分支、循环、过程等程序结构,是仅次于传送指令的常用指令 重点掌握:JMP/Jcc/LOOP CALL/RET INT n/IRET 常用系统功能调用 一般了解: LOOPZ/LOOPNZ INTO,控制转移类指令通过改变IP(和CS)值,实现程序执行顺序的改变,3,2.4.1 无条件转移指令,只要执行无条件转移指令JMP,就使程序转到指定的目标地址处,从目标地址处开始执行指令 操作数label是要转移到的目标地址(目的地址、转移地址),JMP label ;程序转向label标号指定的地址,4,目标地址的范围:段内,段内转移——近转移(near) 在当前代码段64KB范围内转移 ( -32768~32767) 不需要更改CS段地址,只要改变IP偏移地址 段内转移——短转移(short) 转移范围可以用一个字节表达,在段内-128~+127范围的转移,5,目标地址的范围:段间,段间转移——远转移(far) 从当前代码段跳转到另一个代码段,可以在1MB范围 更改CS段地址和IP偏移地址 目标地址必须用一个32位数表达,叫做32位远指针,它就是逻辑地址,代码段,代码段,,,实际编程时,MASM汇编程序会根据目标地址的距离,自动处理成短转移、近转移或远转移程序员可用操作符short、near ptr 或far ptr 强制,6,,JMP指令分成4种类型: ⑴ 段内转移、相对寻址 ⑵ 段内转移、间接寻址 ⑶ 段间转移、直接寻址 ⑷ 段间转移、间接寻址,7,段内转移、相对寻址,JMP label ;IP←IP+位移量 位移量是紧接着JMP指令后的那条指令的偏移地址,到目标指令的偏移地址的地址位移 当向地址增大方向转移时,位移量为正;向地址减小方向转移时,位移量为负 again: dec cx ;标号again的指令……jmp again ;转移到again处继续执行……jmp output ;转向output…… output: mov result,al ;标号output的指令,8,段内转移、间接寻址,JMP r16/m16 ;IP←r16/m16 将一个16位寄存器或主存字单元内容送入IP寄存器,作为新的指令指针,但不修改CS寄存器的内容 jmp ax ;IP←AX jmp word ptr [2000h] ;IP←[2000h],9,段间转移、直接寻址,JMP far ptr label;IP←label的偏移地址;CS←label的段地址 将标号所在段的段地址作为新的CS值,标号在该段内的偏移地址作为新的IP值;这样,程序跳转到新的代码段执行 jmp far ptr otherseg;远转移到代码段2的otherseg,10,段间转移、间接寻址,JMP far ptr mem;IP←[mem],CS←[mem+2] 用一个双字存储单元表示要跳转的目标地址。 这个目标地址存放在主存中连续的两个字单元中的,低位字送IP寄存器,高位字送CS寄存器 mov word ptr [bx],0 mov word ptr [bx+2],1500h JMP far ptr [bx] ;转移到1500h:0,11,,Jmp转移指令的原理,可参见: 王爽第九章,12,2.4.2 条件转移指令,指定的条件cc如果成立,程序转移到由标号label指定的目标地址去执行指令;条件不成立,则程序将顺序执行下一条指令 操作数label是采用相对寻址方式的短转移标号 表示Jcc指令后的那条指令的偏移地址,到目标指令的偏移地址的地址位移 距当前IP地址-128~+127个单元的范围之内,Jcc label;条件满足,发生转移:IP←IP+8位位移量;条件不满足,顺序执行,13,Jcc指令的分类,Jcc指令不影响标志,但要利用标志。 根据利用的标志位不同,16条指令分成3种情况: 1. 判断单个标志位状态 ▼ ▼ 2. 比较无符号数高低 ▼ ▼ 3. 比较有符号数大小 ▼ ▼,14,转移条件cc:单个标志状态,JZ/JE ZF=1 Jump if Zero/Equal JNZ/JNE ZF=0 Jump if Not Zero/Not Equal JS SF=1 Jump if Sign JNS SF=0 Jump if Not Sign JP/JPE PF=1 Jump if Parity/Parity Even JNP/JPO PF=0 Jump if Not Parity/Parity Odd JO OF=1 Jump if Overflow JNO OF=0 Jump if Not Overflow JC CF=1 Jump if Carry JNC CF=0 Jump if Not Carry,采用多个助记符,只是为了方便记忆和使用,15,转移条件cc:两数大小关系,无符号数JB/JNAE CF=1Jump if Below/Not Above or Equal JNB/JAE CF=0Jump if Not Below/Above or Equal JBE/JNA CF=1或ZF=1Jump if Below/Not Above JNBE/JA CF=0且ZF=0Jump if Not Below or Equal/Above,16,,SF=0 SF=0 SF=1 SF=1 OF=0 OF=1 OF=0 OF=1 正,= 溢出,负,=,带符号数 JL/JNGE SF≠OFJump if Less/Not Greater or Equal JNL/JGE SF=OFJump if Not Less/Greater or Equal JLE/JNG SF≠OF或ZF=1Jump if Less or Equal/Not Greater JNLE/JG SF=OF且ZF=0 Jump if Not Less or Equal/Greater,,,,,17,判断单个标志位状态,这组指令单独判断5个状态标志之一 ⑴JZ/JE和JNZ/JNE:利用零标志ZF,判断结果是否为零(或相等) ⑵JS和JNS:利用符号标志SF,判断结果是正是负 ⑶JO和JNO:利用溢出标志OF,判断结果是否产生溢出 ⑷JP/JPE和JNP/JPO:利用奇偶标志PF,判断结果中“1”的个数是偶是奇 ⑸JC/JB/JNAE和JNC/JNB/JAE:利用进位标志CF,判断结果是否进位或借位,例题2.38,例题2.39,例题2.40,例题2.41,例题2.42,18,,例2.38:JZ/JNZ指令,test al,80h ;测试最高位jz next0 ;D7=0(ZF=1),转移mov ah,0ffh ;D7=1,顺序执行jmp done ;无条件转向 next0: mov ah,0 done: .,test al,80h ;测试最高位jnz next1 ;D7=1(ZF=0),转移mov ah,0 ;D7=0,顺序执行jmp done ;无条件转向 next1: mov ah,0ffh done: .,19,,例2.39:JS/JNS指令,;计算|X-Y|(绝对值) ;X和Y为存放于X单元和Y单元的16位操作数 ;结果存入resultmov ax,Xsub ax,Yjns nonnegneg ax ;neg是求补指令 nonneg: mov result,ax,20,,例2.40:JO/JNO指令,;计算X-Y; ;X和Y为存放于X单元和Y单元的16位操作数 ;若溢出,则转移到overflow处理mov ax,Xsub ax,Yjo overflow. ;无溢出,结果正确 overflow: . ;有溢出处理,21,,例2.41:JP/JNP指令,;设字符的ASCII码在AL寄存器中 ;将字符加上奇校验位 ;在字符ASCII码中为“1”的个数已为奇数时 ;则令其最高位为“0”;否则令最高位为“1”and al,7fh;最高位置“0”,同时判断“1”的个数jnp next;个数已为奇数,则转向nextor al,80h ;否则,最高位置“1” next: .,22,,例2.42:JC/JNC指令,;记录BX中1的个数xor al,al ;AL=0,CF=0 again: test bx,0ffffh ;等价于 cmp bx,0je nextshl bx,1jnc againinc aljmp again next: . ;AL保存1的个数,另一种做法,23,,记录BX中“1”的个数,xor al,al ;AL=0,CF=0 again: cmp bx,0jz nextshl bx,1 ;也可使用 shr bx,1adc al,0jmp again next: . ;AL保存1的个数,24,比较无符号数高低,无符号数的大小用高(Above)低(Below)表示 利用CF确定高低、利用ZF标志确定相等(Equal) 两数的高低分成4种关系: ⑴ 低于(不高于等于):JB(JNAE) ⑵ 不低于(高于等于):JNB(JAE) ⑶ 低于等于(不高于):JBE(JNA) ⑷ 不低于等于(高于):JNBE(JA ),25,,例2.43a:比较无符号数,cmp ax,bx ;比较ax和bxjnb next ;若ax≥bx,转移xchg ax,bx ;若ax<bx,交换 next: .,结果:AX保存较大的无符号数,26,比较有符号数大小,有符号数的大(Greater)小(Less)需要组合OF、SF标志,并利用ZF标志确定相等(Equal) 两数的大小分成4种关系: ⑴ 小于(不大于等于):JL(JNGE) ⑵ 不小于(大于等于):JNL(JGE) ⑶ 小于等于(不大于):JLE(JNG) ⑷ 不小于等于(大于):JNLE(JG ),27,,例2.43b:比较有符号数,cmp ax,bx ;比较ax和bxjnl next ;若ax≥bx,转移xchg ax,bx ;若ax<bx,交换 next: .,结果:AX保存较大的有符号数,28,2.4.3 循环指令(loop),循环指令默认利用CX计数器 label操作数采用相对短转移寻址方式,LOOP label ;CX←CX-1,;CX≠0,循环到标号label,LOOPZ label ;CX←CX-1,;CX≠0且ZF=1,循环到标号label,LOOPNZ label ;CX←CX-1,;CX≠0且ZF=0,循环到标号label,JCXZ label ;CX=0,转移到标号label,29,,例2.44:记录空格个数,mov cx,count ;设置循环次数,即字符数mov si,offset stringxor bx,bx ;bx=0,记录空格数jcxz done ;如果长度为0,退出mov al,20h again: cmp al,es:[si]jnz next ;ZF=0非空格,转移inc bx ;ZF=1是空格,个数加1 next: inc siloop again;字符个数减1,不为0继续循环,30,2.4.4 子程序指令,子程序是完成特定功能的一段程序 当主程序(调用程序)需要执行这个功能时,采用CALL调用指令转移到该子程序的起始处执行 当运行完子程序功能后,采用RET返回指令回到主程序继续执行,演示,31,主程序与子程序,CALL label,主程序,,,,,RET,子程序,,回到CALL指令后的指令处 ——返回地址,32,子程序调用指令,CALL指令分成4种类型(类似JMP) CALL label ;段内调用、相对寻址 CALL r16/m16 ;段内调用、间接寻址 CALL far ptr label ;段间调用、直接寻址 CALL far ptr mem ;段间调用、间接寻址 CALL指令需要保存返回地址: 段内调用——入栈偏移地址IPSP←SP-2,SS:[SP]←IP 段间调用——入栈偏移地址IP和段地址CSSP←SP-2,SS:[SP]←IPSP←SP-2,SS:[SP]←CS,33,子程序返回指令,根据段内和段间、有无参数,分成4种类型 RET ;无参数段内返回 RET i16 ;有参数段内返回 RET ;无参数段间返回 RET i16 ;有参数段间返回 需要弹出CALL指令压入堆栈的返回地址 段内返回——出栈偏移地址IPIP←SS:[SP], SP←SP+2 段间返回——出栈偏移地址IP和段地址CSIP←SS:[SP],SP←SP+2CS←SS:[SP],SP←SP+2,i16参数的作用,34,返回指令RET的参数,RET i16 ;有参数返回 RET指令可以带有一个立即数i16, 则堆栈指针SP将增加,即 SP←SP+i16 这个特点使得程序可以方便地废除若干执行CALL指令以前入栈的参数,35,,例2.45:子程序,;主程序mov al,0fh ;提供参数ALcall htoasc ;调用子程序. ;子程序:将AL低4位的一位16进制数转换成ASCII码 htoasc: and al,0fh ;只取al的低4位or al,30h ;al高4位变成3cmp al,39h ;是0~9,还是0Ah~0Fhjbe htoendadd al,7 ;是0Ah~0Fh,加上7 htoend: ret ;子程序返回,36,2.4.5 中断指令,中断(Interrupt )是又一种改变程序执行顺序的方法 中断具有多种中断类型 中断的指令有3条: INT i8 IRET INTO 本节主要掌握类似子程序调用指令的中断调用指令INT i8,进而学习使用DOS功能调用,37,中断的过程,主程序,,,,,IRET,中断服务程序,,断点,,中断请求,中断请求可以来自处理器外部的中断源,也可以由处理器执行指令引起: 例如执行INT i8指令。,38,8086的外部中断,8086可以管理256个中断 各种中断用一个向量编号来区别 主要分成外部中断和内部中断 外部中断——来自CPU之外的原因引起的中断,又可以分成 可屏蔽中断:可由CPU的中断允许标志IF控制 非屏蔽中断:不受CPU的中断允许标志IF控制,39,8086的内部中断,内部中断——CPU内部执行程序引起的中断,又可以分成: 除法错中断:执行除法指令,结果溢出产生的 0 号中断 指令中断:执行中断调用指令INT i8产生的 i8 号中断 断点中断:用于断点调试(INT 3)的 3 号中断 溢出中断:执行溢出中断指令,OF=1产生的 4 号中断 单步中断:TF=1在每条指令执行后产生的 1 号中断,40,中断指令INT,INT i8 ;中断调用指令:产生i8号中断 IRET ;中断返回指令:实现中断返回 INTO ;溢出中断指令: ;若溢出标志OF=1,产生4号中断 ;否则顺序执行,41,2.4.6 系统功能调用,21H号中断是DOS提供给用户的用于调用系统功能的中断,它有近百个功能供用户选择使用,主要包括设备管理、目录管理和文件管理三个方面的功能 ROM-BIOS也以中断服务程序的形式,向程序员提供系统的基本输入输出程序 汇编语言程序设计需要采用系统的各种功能程序 充分利用操作系统提供的资源是程序设计的一个重要方面,需要掌握,42,,43,功能调用的步骤,通常按照如下4个步骤进行: ⑴ 在AH寄存器中设置系统功能调用号 ⑵ 在指定寄存器中设置入口参数 ⑶ 执行指令INT 21H(或ROM-BIOS的中断向量号)实现中断服务程序的功能调用 ⑷ 根据出口参数分析功能调用执行情况,44,输入输出类功能调用,向显示器输出字符 ⒈ 字符的输出 ⒉ 字符串的输出 从键盘输入数据 ⒊ 字符的输入 ⒋ 字符串的输入 ⒌ 按键的判断,45,字符输出的功能调用,DOS功能调用INT 21H 功能号:AH=02H 入口参数:DL=字符的ASCII码 功能:在显示器当前光标位置显示给定的字符,光标右移一个字符位置。如按Ctrl-Break或Ctrl-C则退出,46,,例2.46:显示问号,;在当前显示器光标位置显示一个问号 mov ah,02h ;设置功能号:ah←02h mov dl,'?' ;提供入口参数:dl←'?' int 21h ;DOS功能调用:显示,进行字符输出时,当输出响铃字符(07H)以及退格(08H)、回车(0DH)和换行(0AH)字符时,该功能调用可以自动识别并能进行相应处理,47,字符输出的功能调用,显示器功能调用INT 10H 功能号: AH=0EH 入口参数:AL=字符的ASCII码BL=字符的颜色值(图形方式)BH=页号(字符方式)通常使BX=0 功能:将字符按原属性在光标处显示,光标自动移到下一个字符位置,48,字符串输出的功能调用,DOS功能调用INT 21H 功能号:AH=09H 入口参数:DS:DX=欲显示字符串在主存中的首地址字符串应以$(24H)结束 功能:在显示器输出指定的字符串 可以输出回车(0DH)和换行(0AH)字符产生回车和换行的作用,49,,例2.47:显示字符串,string db 'Hello,Everybody !',0dh,0ah,'$' ;在数据段定义要显示的字符串.mov ah,09h;设置功能号:ah←09hmov dx,offset string;提供入口参数:dx←字符串的偏移地址int 21h;DOS功能调用:显示,50,字符输入的功能调用,DOS功能调用INT 21H 功能号:AH=01H 出口参数:AL=字符的ASCII码 功能:获得按键的ASCII代码值 调用此功能时,若无键按下,则会一直等待,直到按键后才读取该键值,51,,例2.48:判断按键,getkey: mov ah,01h ;功能号:ah←01hint 21h ;功能调用cmp al,’Y’ ;处理出口参数alje yeskey ;是“Y”cmp al,’N’je nokey ;是“N”jne getkey. yeskey: . nokey: .,52,字符输入的功能调用,键盘功能调用INT 16H 功能号:AH=0 出口参数:AX=键值代码 对于标准ASCII码按键:AL=ASCII码,AH=扫描码; 对于扩展按键:AL=00H,AH=键扩展码; 对于alt+小键盘数字按键:AL=ASCII码,AH=00H 此功能类同DOS功能01H,会一直等待按键,53,,例2.49:字符输入输出,mov ah,0 ;键盘功能调用(int 16h) int 16h ;al←按键的ASCII码 mov bx,0 ;显示功能调用(int 10h) mov ah,0eh int 10h ;显示,54,字符串输入的功能调用,DOS功能调用INT 21H 功能号:AH=0AH 入口参数:DS:DX=缓冲区首地址 执行该功能调用时,用户按键,最后用回车确认 本调用可执行全部标准键盘编辑命令;用户按回车键结束输入,如按Ctrl+Break或Ctrl+C则中止,关键要定义好缓冲区,55,缓冲区的定义,第1字节事先填入最多欲接收的字符个数(包括回车字符,可以是1~255) 第2字节将存放实际输入的字符个数(不包括回车符) 第3字节开始将存放输入的字符串 实际输入的字符数多于定义数时,多出的字符丢掉,且响铃 扩展ASCII码(如功能键等)占两个字节,第1个为0,56,,例2.50:输入字符串,buffer db 81 ;定义缓冲区 ;第1个字节填入可能输入的最大字符数db 0 ;存放实际输入的字符数db 81 dup(0) ;存放输入的字符串.mov dx,seg buffer;伪指令seg取得buffer的段地址mov ds,dx ;设置数据段DSmov dx,offset buffermov ah,0ahint 21h,57,按键判断的功能调用,DOS功能调用INT 21H 功能号:AH=0BH 出口参数:AL=0,当前没有按键;AL=FFH,当前已经按键。 功能:仅判断当前是否有按下的键,设置AL后退出,58,,例2.51:按任意键继续,. ;提示“按任意键继续” getkey: mov ah,0bhint 21hor al,al ;al=0?jz getkey;al=0,没有按键,继续等待,59,按键判断的功能调用,键盘功能调用INT 16H 功能号:AH=1 出口参数:若标志ZF=1,无键按下; 若ZF=0,有键按下,且AX=键值代码 功能:此子功能仅判断是否按键,设置零位标志ZF后退出 这两个功能调用都不循环等待按键,即使有键按下,键盘缓冲区仍然保留键值并且没有被清空,必要时必须用字符输入功能取走键值清空缓冲区,60,教学提示,在学习和应用汇编语言进行程序设计时,有一些经常遇到的问题,例如算术运算、代码转换等,需要掌握,总结常见编程问题,
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