微机原理及接口技术 第3章 第5节 ppt课件

.,1,3.3.5程序控制指令,程序控制指令分为：转移指令循环控制指令调用和返回指令中断指令,.,2,使程序转移到指定的目标地址，并从该地址开始执行新的程序段。转移指令的实质：改变IP(或CS)的内容。所有转移指令不会影响标志位。分为无条件转移和条件转移两种。,1.转移指令,.,3,(1)无条件转移指令-JMP本指令无条件转移到指定的目标地址,以执行从该地址开始的程序段。根据设置CS、IP的方法，JMP指令分成4种情况。段内直接转移：JMPdisp指令中给出的8/16位的位移量加到IP。CS保持不变。段内间接转移：JMPreg/memreg/mem中的16位偏移地址送IP。CS保持不变。段间直接转移JMPsegment:offset指令中给出的16位的段和16位的偏移地址送到CS和IP。段间间接转移JMPmem32mem32中的16位的段和16位的偏移地址送到CS和IP。,.,4,转移的目标地址由指令直接给出。指令中给出的目标地址实际上是一个相对于IP的位移量：位移量转移范围汇编语言中格式8位-128+127JMPSHORTOPRD16位-32768+32767JMPNEARPTROPRD例：JMP0120H；直接转向0120HJMPSHORTLP；转向LPJMPNEARPTRBBB；转向BBB由于是段内转移,故转移后CS内容保持不变,段内直接转移,.,5,段内间接转移转移的目标地址由寄存器或存储单元的内容给出。例1：JMPSI若(SI)=1200H，则指令执行后,(IP)=1200H,于是转向代码段的偏移地址1200H处开始执行。注意：目标地址以段内偏移的形式给出，而不是相对于IP的位移量，所以它是一个16位的操作数。,.,6,例2：JMPBX+DI设指令执行前:(DS)=3000H,(BX)=1300H,(DI)=1200H,(32500H)=2350H；则指令执行后:(IP)=2350H在汇编语言中,段内间接寻址通常写成：JMPWORDPTRBX+DI表示所取得的目标地址是一个字。,.,7,段间直接转移在指令中直接给出要转移到的目的段地址和偏移地址。例：JMP2000H:1000H执行时,(IP)1000H,(CS)2000H注：直接地址为符号地址时，段间直接转移指令中的符号地址前应加操作符FARPTR。例：JMPFARPTRfar_label其中的far_label为远类型的标号。,.,8,转移的目的地址(段和偏移)在两个相邻的字存储单元中。例如：JMPDWORDPTRSI设指令执行前:(DS)=4000H,(SI)=1212H,(41212H)=1000H,(41214H)=4A00H则指令执行后:(IP)=1000H,(CS)=4A00H于是转到4B000H处开始执行指令。例中的DWORDPTR表示转移地址是一个双字。,段间间接转移,.,9,1212,+),4000,41212,DS,SI,00,10,00,4A,41212412134121441215,1000,4A00,IP,CS,段间间接转移操作示意图,11111111,11101100,JMPDWORDPTRSI的机器码,DS:SI,.,10,条件转移指令可实现程序的条件分支。条件转移指令根据标志位的状态来决定是否进行分支转移。格式：JXXlabel；xx为条件名称缩写指令的转移范围为-128+127字节。主要的条件转移指令参见p132表3-4。,(2)条件转移指令-JXX,.,11,根据单个标志位设置的条件转移指令JB/JC；低于,或CF=1,则转移JNB/JNC/JAE；高于或等于,或CF=0,则转移JP/JPE；奇偶标志PF=1(偶),则转移JNP/JPO；奇偶标志PF=0(奇),则转移JZ/JE；结果为零(ZF=1),则转移JNZ/JNE；结果不为零(ZF=0),则转移JS；SF=1,则转移JNS；SF=0,则转移JO；OF=1,则转移JNO；OF=0,则转移,.,12,这类指令主要用来判断两个数的大小。一般指令序列为：CMPdist，src；比较Jxxlabel；根据比较结果转移判断无符号数的大小JA高于则转移（distsrc）转移条件为:CF=0ZF=0JNA/JBE低于或等于则转移（distsrc）转移条件为:CF=1ZF=1,根据组合条件设置的条件转移指令,.,13,JG；大于则转移(distsrc)转移条件为:(SFOF=0)ZF=0JGE；大于或等于则转移(distsrc)转移条件为:(SFOF=0)ZF=1JL；小于则转移(distsrc)转移条件为:(SFOF=1)ZF=0JLE；小于或等于则转移(distsrc)转移条件为:(SFOF=1)ZF=1,判断有符号数的大小,.,14,根据CX内容来决定是否转移的转移指令JCXZlabel若(CX)=0,则转移到label处开始执行。,.,15,例：,在以data为首地址的内存数据段中，存放200个16位带符号数，试找出其中最大和最小的数，并分别放在MAX和MIN中设计思路：1）取出第一个数据分别作为最大值和最小值，分别送入MAX和MIN单元2）比较带符号的大小，须采用JG和JL等用于符号数的条件转移指令START:LEASI,DATA;数据块首地址送地址指针SIMOVCX,200;数据块长度送循环计数器CXCLD;置方向标志DF=0,增量方向LODSW;一个16位带符号数送AXMOVMAX,AX;将该数送MAX单元MOVMIN,AX;将该数送MIN单元DECCX;循环计数器减一NEXT:LODSW;取下一个16位带符号数送AXCMPAX,MAX;与MAX单元的内容相比较JGLARGER;若(AX)(MAX),则转移至LARGERCMPAX,MIN;与MIN单元的内容相比较JLSMALL;若(AX)(MIN),则转移至SMALLJMPGOON;不需要交换，转移至GOONLARGER:MOVMAX,AX;将大数交换至MAX单元中JMPGOON；转移至GOONSMALL:MOVMIN,AX;将小数交换至MIN单元中GOON:LOOPNEXT;（CX)-1,若CX不为0，则转移至NEXTHLT,.,16,2.循环控制指令,用在循环程序中以确定是否要继续循环。循环次数通常置于CX中。转移的目标应在距离本指令-128+127的范围之内。循环控制指令不影响标志位。,.,17,(1)LOOP格式：LOOPlabel操作：(CX)-1CX；若(CX)0,则转至label处执行；否则退出循环,执行LOOP后面的指令。注：LOOP指令与下面的指令段等价：DECCXJNZlabel,.,18,(2)LOOPZ(LOOPE)格式：LOOPZlabel操作：(CX)-1CX；若(CX)0ZF=1,则转至label处执行；否则退出循环,执行LOOP后面的指令。(3)LOOPNZ(LOOPNE)格式：LOOPNZlabel操作：(CX)-1CX；若(CX)0ZF=0,则转至label处执行；否则退出循环,执行LOOP后面的指令。,.,19,例1：给1A000H开始的256个内存单元均减去1，若发现某个单元减为0则立即退出循环，其后的单元不再减1。程序段如下：（逻辑地址为1A00:0H）MOVAX,1A00HMOVDS,AX;1A00H段MOVDI,-1;初始化偏移地址MOVCX,256；设置循环计数器GOON:INCDI；偏移地址从0开始增加DECBYTEPTRDI;（DS:DI)-1(DS:DI)LOOPNZGOON;若(CX)0ZF=0,则转;至GOON处执行HLT,.,20,例2：在8000H开始的长度为1000字节的字符串中查找S，若找到，把其偏移地址记录在ADDR中，否则ADDR单元置为0FFFFH。MOVDI,8000HMOVCX,1000MOVAL,SMOVADDR,0FFFFH;查不到S时，0FFFFH送；ADDR单元GOON:SCASB;与字符S比较LOOPNZGOON；若(CX)0ZF=0,则转移JNZDONE；(CX)=0但与S不相等(ZF)=0;程序结束DECDI；DI纪录的是下一单元的地址MOVADDR,DI；查到S的单元地址送ADDRDONE:HLT,.,21,3.过程调用和返回指令,过程(子程序)一段具有特定功能的，供其它程序调用的公用程序。特点调用子程序时，IP(CS)的内容被压入堆栈栈顶。从子程序返回时，栈顶的内容又被弹出到IP(CS)。子程序执行结束后一般均要返回调用程序。一次定义，多次调用；可带参数调用，以完成不同的功能。优点程序代码短,结构清晰,便于编程、调试、修改和阅读。两条相关指令：子程序调用指令CALL子程序返回指令RET,.,22,一般格式：CALLsub;sub为子程序的入口根据子程序入口的寻址方式，子程序调用有四类。段内直接调用子程序的偏移地址直接由CALL指令给出。格式：CALLnear_procCALL执行时，它首先将IP内容压栈，然后把指令中给出的位移量加到IP上。注：汇编以后的调用地址是相对于CALL的下一条指令的位移量。例：CALL0120H;子程序偏移地址由指令给出,(1)调用指令CALL,.,23,位移量由汇编程序在汇编时进行计算,如下例:CS:0102CALL0120H;3字节CS:0105001BHCS:0120则位移量为:0120-0105H=001BH于是CALL0120H的机器码为E81B00CS:0102E8CS:01031BCALL0120HCS:010400CS:0105,.,24,子程序的偏移地址在寄存器或存储器中。格式：CALLmem16/reg16CALL执行时，它首先将IP内容压栈，然后把指定的寄存器/存储器的内容送入IP。例：CALLBX;子程序地址由BX给出CALLWORDPTRSI;子程序地址在存储器中,段内间接调用,.,25,IPHIPL,代码段,数据段,CALLWORDPTRSI指令的操作图示：假定：(DS)=8000H，(SI)=1200H,81200H,81201H,.,26,子程序的段地址和偏移地址直接由CALL指令给出。格式：CALLfar_proc;far_proc为远过程的地址指令的操作为：CS内容压栈IP内容压栈CS段地址IP偏移地址例：CALL2000H:1000HCALLTIMER;TIMER为远过程,段间直接调用,.,27,子程序的段和偏移地址为存储器的连续4个单元中的内容。格式：CALLmem32指令的操作为：SP(SP)-2(SP)+1,(SP)(CS);CS压栈CS(mem32+2)SP(SP)-2(SP)+1,(SP)(IP);IP压栈IP(mem32)例：CALLDWORDPTRDI调用地址在DI，DI+1，DI+2，DI+3四个存储单元中。低字内容为偏移地址,高字内容为段地址。,段间间接调用,.,28,CALL,代码段,数据段,IPHIPL,CSHCSL,DI,DI+1,DI+2,DI+3,段间间接调用示意图,CALLDWORDPTRDI,.,29,例：下面的程序执行后，(AX)=?(DX)=?CS:2000HMOVAX,2012H;2012HAX2003HMOVCX,200CH;200CHCX2006HPUSHCX;CX的内容送堆栈2007HCALL4000H；200A送堆栈保存，;4000H送IP堆栈200AHADDAX,BXSP200CHADDAX,DX200EHHLTSPCS:4000HMOVBX,200AH；200A送BXPOPDX;200A弹出堆栈给DXRET;返回主程序,0A,20,0C,20,.,30,段内返回指令RET的操作为：恢复子程序执行前IP的内容。段间返回指令RET的操作为：恢复子程序执行前IP和CS的内容。另有一种带立即数的返回指令“RETn”，其中n为偶数，表示从栈顶弹出地址后另外丢弃的字节数。例：RET4;返回后再丢弃栈顶的4个字节,(2)返回指令RET,.,31,4.中断指令,8086/8088CPU在程序中允许安排一条中断指令来引起一个中断过程,这种中断叫内部中断,或叫软中断。被中断的指令地址处称为“断点”。有关中断的详细情况将在第六章讨论。中断指令共有三条：(1)INTn执行类型n的中断服务程序，N=0255(2)INTO执行溢出中断的中断服务程序(3)IRET从中断服务程序返回调用程序,.,32,（1）INTn,格式：INTn说明：CPU根据n的值计算出中断向量的地址，该地址放在内存的固定位置n4=向量地址。该向量地址中的内容即为中断服务程序入口地址(段:偏移)，入口地址也称为“中断向量”。,0000:n4,XXH,XXH,YYH,YYH,中断服务程序入口的偏移地址(IP),中断服务程序入口的段地址(CS),中断类型码n=0255,内存,中断向量,.,33,INT指令的操作：将FLAGS压入堆栈；将INT指令下一条指令的地址压栈（即把CS和IP的内容压栈）；取中断服务程序入口地址送入CS和IP。INT指令只影响IF（中断允许标志）和TF（跟踪标志）,对其余标志位无影响INT指令可用于调用系统服务程序，如INT21H,.,34,INT指令的操作例：,INT21H,IPL,IPH,CSL,CSH,SP=1200,FLAGSL,FLAGSH,SP=11FA,执行INT21H指令后,保护断点,堆栈,执行INT21H指令前,.,35,INT指令的操作例（续）：,执行INT21H指令后，CS=？IP=？因为n=21H，所以n4=84H。下图中，(0:0084H)=2000H:1123H所以：CS=2000HIP=1123H,0000:0084H,23H,11H,00H,20H,IP,CS,0000:21H4,.,36,INTO检查溢出标志OF