2.3.7. Команды передачи управления

• Команда: JMP операнд

• Назначение: Безусловный переход

• Процессор: 8086

JMP передает управление в другую точку программы, не сохраняя ка­кой-либо информации для возврата. Операндом может быть непосред­ственный адрес для перехода (в программах используют имя метки, ус­тановленной перед командой, на которую выполняется переход), а также регистр или переменная, содержащая адрес.

В зависимости от типа перехода различают:

• переход типа short (короткий переход) — если адрес перехода нахо­дится в пределах от –127 до +128 байт от команды JMP;

• переход типа near (ближний переход) — если адрес перехода находит­ся в том же сегменте памяти, что и команда JMP;

• переход типа far (дальний переход) — если адрес перехода находится в другом сегменте. Дальний переход может выполняться и в тот же самый сегмент, если в сегментной части операнда указано число, со­впадающее с текущим значением CS;

• переход с переключением задачи — передача управления другой за­даче в многозадачной среде.

При выполнении переходов типа short и near команда JMP фактичес­ки изменяет значение регистра EIP (или IP), изменяя тем самым смеще­ние следующей исполняемой команды относительно начала сегмента кода. Если операнд — регистр или переменная в памяти, то его значение просто копируется в EIP, как если бы это была команда MOV. Если опе­ранд для JMP — непосредственно указанное число, то его значение сум­мируется с содержимым EIP, приводя к относительному переходу. В ас­семблерных программах в качестве операнда обычно указывают имена меток, но на уровне исполнимого кода ассемблер вычисляет и записы­вает именно относительные смещения.

Выполняя дальний переход в реальном режиме, виртуальном режи­ме и в защищенном режиме (при переходе в сегмент с теми же привиле­гиями), команда JMP просто загружает новое значение в EIP и новый селектор сегмента кода в CS, используя старшие 16 бит операнда как новое значение для CS и младшие 16 или 32 — как значение IP или EIP.

• Команда: Jcc метка

• Назначение: Условный переход

• Процессор: 8086

Это набор команд, каждая из которых выполняет переход (типа short или near), если удовлетворяется соответствующее условие. Условием в каждом случае реально является состояние тех или иных флагов, но, если команда из набора Jcc используется сразу после СМР, условия при­обретают формулировки, соответствующие отношениям между операн­дами СМР (см. табл. 7). Например, если операнды СМР были равны, то команда JE, выполненная сразу после этого СМР, осуществит переход. Операнд для всех команд из набора Jcc — 8-битное или 32-битное сме­щение относительно текущей команды.

Слова «выше» и «ниже» в таблице относятся к сравнению чисел без знака, слова «больше» и «меньше» учитывают знак.

Команды Jcc не поддерживают дальних переходов, так что, если тре­буется выполнить условный переход на дальнюю метку, необходимо ис­пользовать команду из набора Jcc с обратным условием и дальний JMP, как, например:

cmp ах,0

jne local_1

jmp far_label ; переход, если AX = 0

local_1:

• Команда: JCXZ метка

• Назначение: Переход, если СХ = 0

• Процессор: 8086

• Команда: JECXZ метка

• Назначение: Переход, если ЕСХ = 0

• Процессор: 80386

Выполняет ближний переход на указанную метку, если регистр СХ или ЕСХ (для JCXZ JECXZ соответственно) равен нулю. Так же как и команды из серии Jcc, JCXZ и JECXZ не могут выполнять дальних пе­реходов. Проверка равенства СХ нулю, например, может потребоваться в начале цикла, организованного командой LOOPNE, — если в него вой­ти с СХ = 0, то он будет выполнен 65 535 раз.

		Таблица 7. Варианты команды Jcc
Код команды	Реальное условие		Условие для СМР
JA JNBE	СР = О и ZF = 0		если выше если не ниже или равно
JAE JNB JNC	CF = 0		если выше или равно если не ниже если нет переноса
JB JNAE JC	CF = 1		если ниже если не выше или равно если перенос
JBE JNA	CF = 1 и ZF = 1		если ниже или равно если не выше
JE JZ	ZF = 1		если равно если ноль
JG JNLE	ZF = 0 и SF = OF		если больше если не меньше или равно
JGE JNL	SF = OF		если больше или равно если не меньше
JL JNGE	SF<> OF		если меньше если не больше или равно
JLE JNG	ZF = 1 и SF <> OF		если меньше или равно если не больше
JNE JNZ	ZF = 0		если не равно если не ноль
JNO	OF = 0		если нет переполнения
JO	OF = 1		если есть переполнение
JNP JPO	PF = 0		если нет четности если нечетное
JP JPE	PF = 1		если есть четность если четное
JNS	SF = 0		если нет знака
JS	SF = 1		если есть знак

• Команда: LOOP метка

• Назначение: Цикл

• Процессор: 8086

Уменьшает регистр ЕСХ на 1 и выполняет переход типа short на мет­ку (которая не может быть дальше, чем на расстоянии от –128 до +127 байт от команды LOOP), если ЕСХ не равен нулю. Эта команда исполь­зуется для организации циклов, в которых регистр ЕСХ (или СХ при 16-битной адресации) играет роль счетчика. Так, в следующем фрагменте команда ADD выполнится 10 раз:

mov cx,0Ah

loop_start: add ax,cx

loop loop_start

Команда LOOP полностью эквивалентна паре команд

dec ecx

jnz метка

но LOOP короче этих двух команд на один байт и не изменяет зна­чения флагов.

• Команда: LOOPE метка

• Назначение: Цикл, пока равно

• Команда: LOOPZ метка

• Назначение: Цикл, пока ноль

• Команда: LOOPNE метка

• Назначение: Цикл, пока не равно

• Команда: LOOPNZ метка

• Назначение: Цикл, пока не ноль

• Процессор: 8086

Все эти команды уменьшают регистр ЕСХ на один, после чего выпол­няют переход типа short, если ЕСХ не равен нулю и если выполняется ус­ловие. Для команд LOOPE и LOOPZ условием является равенство еди­нице флага ZF, для команд LOOPNE и LOOPNZ — равенство флага ZF нулю. Сами команды LOOPcc не изменяют значений флагов, так что ZF должен быть установлен (или сброшен) предшествующей командой. Например, следующий фрагмент копирует строку из DS:SI в строку в ES:DI (см. описание команд работы со строками), пока не кончится строка (СХ = 0) или пока не встретится символ с ASCII-кодом 13 (конец строки):

mov ex,str_length

move_loop:

stosb

lodsb

cmp al, 13

loopnz move_loop

• Команда: CALL операнд

• Назначение: Вызов процедуры

• Процессор: 8086

Сохраняет текущий адрес в стеке и передает управление по адресу, ука­занному в операнде. Операндом может быть непосредственное значение адреса (метка в ассемблерных программах), регистр или переменная, со­держащие адрес перехода. Если в качестве адреса перехода указано толь­ко смещение, считается, что адрес расположен в том же сегменте, что и команда CALL. При этом, так же как и в случае с JMP, выполняется ближний вызов процедуры. Процессор помещает значение регистра EIP (IP при 16-битной адресации), соответствующее следующей за CALL ко­манде, в стек и загружает в EIP новое значение, осуществляя тем самым передачу управления. Если операнд CALL — регистр или переменная, то его значение рассматривается как абсолютное смещение, если операнд — метка в программе, то ассемблер указывает ее относительное смещение. Чтобы осуществить дальний CALL в реальном режиме, режиме V86 или в защищенном режиме при переходе в сегмент с теми же привилегиями, процессор помещает в стек значения регистров CS и EIP (IP при 16-бит­ной адресации) и выполняет дальний переход аналогично команде JMP.

• Команда: RET число

RETN число

RETF число

• Назначение: Возврат из процедуры

• Процессор: 8086

RETN считывает из стека слово (или двойное слово, в зависимости от режима адресации) и загружает его в IP (или EIP), выполняя тем самым действия, обратные ближнему вызову процедуры командой CALL. RETF соответственно загружает из стека IP (EIP) и CS, возвращаясь из дальней процедуры. Если в ассемблерной программе указана команда RET, ассемблер заменит ее на RETN или RETF в зависимости от того, как была описана процедура, которую эта команда завершает. Операнд для RET необя­зателен, но, если он присутствует, после считывания адреса возврата из стека будет удалено указанное количество байт — это бывает нужно, если при вызове процедуры ей передавались параметры через сгек.

• Команда: INT число

• Назначение: Вызов прерывания

• Процессор: 8086

INT помещает в стек содержимое регистров EFLAGS, CS и EIP, после чего передает управление программе, называемой «обработчик прерыва­ния» с указанным в качестве операнда номером (число от 0 до 0FFh), ана­логично команде CALL. В реальном режиме адреса обработчиков преры­ваний считываются из таблицы, начинающейся в памяти но адресу 0000h:0000h. Адрес каждого обработчика занимает 4 байта, так что, напри­мер, адрес обработчика прерывания 10h находится в памяти но адресу 0000h:0040h. В защищенном режиме адреса обработчиков прерываний на­ходятся в таблице IDT и обычно недоступны для прямого чтения или за­писи, так что для установки собственного обработчика программа долж­на обращаться к операционной системе. В DOS вызовы прерываний используются для выполнения большинства системных функции — рабо­ты с файлами, вводом/выводом и т.д. Например, следующий фрагмент кода завершает выполнение программы и возвращает управление DOS:

mov ax,4C01h

int 21h

• Команда: IRET

IRETD

• Назначение: Возврат из обработчика прерывания

• Процессор: 8086

Возврат управления из обработчика прерывания или исключения. IRET загружает из стека значения IP, CS и FLAGS, а IRETD — EIP, CS и EFLAGS соответственно. Единственное отличие IRET от RETF со­стоит в том, что восстанавливается значение регистра флагов, из-за чего многим обработчикам прерывании приходится изменять значение EFLAGS, находящегося в стеке, чтобы, например, вернуть флаг CF уста­новленным в случае ошибки.

• Команда: INT3

• Назначение: Вызов прерывания 3

• Процессор: 8086

Размер этой команды — один байт (код 0CCh), что делает ее удобной для отладки программ отладчиками, работающими в реальном режиме. Такие отладчики записывают этот байт вместо первого байта команды, перед ко­торой требуется точка останова, и переопределяют адрес обработчика пре­рывания 3 на соответствующую процедуру внутри отладчика.

• Команда: INTO

• Назначение: Вызов прерывания 4 при переполнении

• Процессор: 8086

INTO — еще одна специальная форма команды INT. Эта команда вы­зывает обработчик прерывания 4, если флаг OF установлен в 1.

• Команда: BOUND индекс,границы

• Назначение: Проверка выхода за границы массива

• Процессор: 80186

BOUND проверяет, не выходит ли значение первого операнда (ре­гистр), взятое как число со знаком, за границы, указанные во втором операнде (переменная). Границы — два слова или двойных слова (в за­висимости от разрядности операндов), рассматриваемые как целые со знаком, расположенные в памяти подряд. Первая граница считается нижней, вторая — верхней. Если индекс меньше нижней границы или больше верхней, вызывается прерывание 5 (или исключение #BR), при­чем адрес возврата указывает не на следующую команду, а на BOUND, так что обработчик должен исправить значение индекса или границ, прежде чем выполнять команду IRET.

• Команда: ENTER размер,уровень

• Назначение: Вход в процедуру

• Процессор: 80186

Команда ENTER создает стековый кадр заданного размера и уровня вложенности (оба операнда — числа; уровень вложенности может при­нимать значения только от 0 до 31) для вызова процедуры, использую­щей динамическое распределение памяти в стеке для своих локальных переменных. Так, команда

enter 2048,3

помещает в стек указатели на стековый кадр текущей процедуры и той, из которой вызывалась текущая, создает стековый кадр размером 2 килобайта для вызываемой процедуры и помещает в ЕВР адрес начала кадра. Пусть процедура MAIN имеет уровень вложенности 0, процедура PROCA запускается из MAIN и имеет уровень вложенности 1, и PROCB запускается из PROCA с уровнем вложенности 2. Тогда стек при входе в процедуру MAIN имеет вид, показанный на рис. 10.

Теперь процедура MAIN может определять свои локальные перемен­ные в памяти, используя текущее значение ЕВР.

На первом уровне вложенности процедура PROCA, как показано на рис. 11, может создавать свои локальные переменные, используя те­кущее значение ЕВР, и получает доступ к локальным переменным про­цедуры MAIN, используя значение ЕВР для MAIN, помещенное в стек командой ENTER.

Процедура PROCB на втором уровне вложенности (рис. 12) получа­ет доступ как к локальным переменным процедуры PROCA, используя значение ЕВР для PROCA, так и к локальным переменным процедуры MAIN, используя значение ЕВР для MAIN.

старый ЕВР	EBP
ЕВР для MAIN
Локальные
Переменные
для MAIN	ESP

Рис. 10. Стековый кадр процедуры

0-го уровня (MAIN)

старый EBP
EBP для MAIN
Локальные
Переменные
для MAIN
EBP для MAIN	EBP
EBP для MAIN
EBP для PROCA
Локальные
Переменные
для PROCA	ESP

Рис. 11. Стековый кадр процедуры

1-го уровня (PROCA)

Старый EBP
EBP для MAIN
Локальные
Переменные
для MAIN
EBP для MAIN
EBP для MAIN
EBP для PROCA
локальные
переменные
для PROCA
EBP для PROCA	EBP
EBP для MAIN
EBP для PROCA
EBP для PROCB
локальные
переменные
для PROCB	ESP

Рис. 12. Стековый кадр процедуры

2-го уровня (PROCA)

• Команда: LEAVE

• Назначение: Выход из процедуры

• Процессор: 80186

Команда LEAVE выполняет действия, обратные команде ENTER. Фактически эта команда только копирует содержимое ЕВР в ESP, тем самым выбрасывая из стека весь кадр, созданный последней выполнен­ной командой ENTER, и считывает из стека ЕВР для предыдущей про­цедуры, что одновременно восстанавливает и значение, которое имел ESP до вызова последней команды ENTER.