7_Язык Ассемблера (В.Г. Баула - Введение в архитектуру ЭВМ и системы программирования), страница 5

это в нашей классификации близкий длинный абсолютный косвенный переход.Таким образом, каждый переход можно классифицировать по его свойствам: близкий – дальний,относительный – абсолютный, короткий – длинный, прямой – косвенный. Разумеется, не все из этихпереходов реализуются в архитектуре нашего компьютера, так, мы уже знаем, что короткими илидлинными бывают только относительные переходы, кроме того, относительные переходы бываюттолько прямыми.7.7.

Команды переходовВ первую очередь мы изучим команды переходов. Заметим, что эти команды предназначенытолько для передачи управления в другое место программы, они не меняют никаких флагов.7.7.1. Команды безусловного переходаРассмотрим сначала команды безусловного перехода, которые всегда передают управление вуказанную в них точку программы.

На языке Ассемблера все эти команды записываются в видеjmp op1Здесь операнд op1 может иметь форматы, показанные в таблице 7.1.Таблица 7.1. Форматы операнда команды безусловного перехода.op1Способ выполнения16i8IP:=(IP + i8)modi16IP:=(IP + i16)modr16IP:=[r16]m16IP:=[m16]m32IP:=[m32], CS:=[m32+2]2216Вид переходаБлизкий относительныйкороткий прямойБлизкий относительныйдлинный прямойБлизкийдлинныйБлизкийдлинныйДальнийдлинныйабсолютныйкосвенныйабсолютныйкосвенныйабсолютныйкосвенный 1Как видно из данной таблицы, многие потенциально возможные виды безусловного перехода(например, близкие абсолютные прямые, близкие абсолютные короткие и др.) не реализованы в нашей архитектуре.

Это сделано, во-первых, потому, что это переходы практически бесполезны в реальном программировании, и, во-вторых, для упрощения центрального процессора (не нужно реали-1Замечание для продвинутых учащихся. В языке машины есть также и команда дальнего абсолютногодлинного прямого перехода формата jmp i32 = jmp seg:off . Здесь seg:off – это мнемоническое обозначение двух операндов в формате i16, в машинной команде это просто два расположенных подряд двухбайтных поля (т.е. это и будет значение формата i32). Эта команда выполняется как CS:=seg; IP:=off.

Ксожалению, хотя в языке машины команда формата jmp i32 есть (её код операции 0EAh), но непосредственно записать это команду на Ассемблере MASM-4.0 нельзя. Видимо, это сделано потому, что такая командабесполезна в практическом программировании, так как программист почти всегда не знает, в каком конкретноместе физической памяти будет находится точка дальнего перехода. Как мы узнаем далее при изучении темымодульного программирования, для дальнего прямого абсолютного перехода обычно используются так называемые статические связи между модулями по управлению с помощью внешних имён и входных точек, приэтом команда формата jmp i32 формируется Ассемблером автоматически из команды jmp L , где L –внешняя метка дальнего перехода.Чтобы непосредственно задать в программе команду jmp i32 в нашем Ассемблере приходится пускаться на хитрости.

Например, для дальнего перехода по абсолютному адресу 12345h можно воспользоватьсянеразличимостью команд и данных и записать команду jmp 1224:5 в виде набора констант:db 0EAh,12h,34h,00h,05h (учитываем, что команды, в отличие от целых чисел, представляются в памяти в неперевернутом виде).14зовывать в нём эти команды) и для уменьшения размера программы (чтобы длина поля кода операции в командах не была слишком большой).Рассмотрим теперь, как на языке Ассемблера задаётся код операции и операнды команд безусловного перехода.

Для указания близкого относительного перехода в команде обычно записываетсяметка (т.е. имя) команды, на которую необходимо выполнить переход, например:jmp L; Перейти на команду, помеченную меткой LНапомним, что вслед за меткой команды, в отличие от метки области памяти, ставится двоеточие. Так как значением метки является её смещение в том сегменте, где эта метка описана, то программе Ассемблера приходится самой вычислять требуемое смещение i8 или i16, которое необходимо записать на место операнда в команде на машинном языке, например:L: add bx,bx;. .

.. . .. . .jmp L; L=i8 или i16i8 или i16 (со знаком!)Необходимо также учитывать, что в момент выполнения команды перехода счётчик адреса IPуже указывает на следующую команду, что, конечно, существенно при вычислении величины смещения в команде относительного перехода. Однако так как эту работу выполняет программа Ассемблера, мы на такую особенность не будем пока обращать внимания, она будет существенной далее, при изучении команд вызова процедуры и возврата из процедуры.При близком переходе формат для операнда L (i8 или i16) выбирается программой Ассемблера автоматически, в зависимости от расстояния в байтах между командой перехода и командой суказанной меткой.

Более сложным является случай, когда метка L располагается в программе послекоманды перехода. Тогда при первом просмотре текста программы Ассемблер, ещё не зная истинного расстояния до этой метки, "на всякий случай" отводит под поле смещения в команде два байта,т.е. операнд размером i16. Поэтому для тех рачительных программистов, которые знают, что смещение должно быть коротким (формата i8) и хотят сэкономить один байт памяти, Ассемблер предоставляет возможность задать размер операнда в явном виде:jmp short LЯсно, что об этом следует заботиться в основном при острой нехватке оперативной памяти дляпрограммы.1 Для явного указания дальнего перехода на метку в другом сегменте памяти, программист должен использовать оператор far ptr, например:jmp far ptr LПриведём фрагмент программы с различными видами команд безусловного перехода, в этомфрагменте описаны два кодовых сегмента (для иллюстрации дальних переходов) и один сегментданных (для команд косвенного перехода):data.A1A2.datasegment.

.dw L2;Смещение команды с меткой L2 в своём сегментеdd Code1:L1; Это m32=seg:off. .endscode1 segment. . .L1:mov ax,bx. . .code1 endscode2 segmentassume cs:code2, ds:data1Например, при написании драйверов операционных систем или встроенных программ для управленияразличными устройствами (стиральными машинами, видеомагнитофонами и т.д.), либо программ для автоматических космических аппаратов, где память относительно небольшого объёма, т.к. должна быть особой, способной выдерживать сильное космическое излучение.15start:movmovL2:jmpjmpjmpjmpjmpjmpjmpmovjmp. . .code2 endsax,datads,ax ;загрузка сегментного регистра DSfar ptr L1; дальний прямой абсолютный переход, op1=i32=seg:offL1;ошибка т.к.

без far ptrL2;близкий относительный переход, op1=i8 или i16A1;близкий абсолютный косвенный переход, op1=m16A2;дальний абсолютный косвенный переход, op1=m32bx;близкий абсолютный косвенный переход, op1=r16[bx]; ошибка, нет выбора между: op1=m16 или op1=m32bx,offset A2dword ptr [bx]; дальний абсолютный косвенный переход op1=m32Заметьте, что, если в команде перехода задаётся метка, то при прямом переходе она описана сдвоеточием (это метка команды), а при косвенном – без двоеточия (это метка области памяти). Отметим здесь также одно важное преимущество относительных переходов перед абсолютными переходами. Значение i8 или i16 в команде относительного перехода зависит только от расстояния вбайтах между командой перехода и точкой, в которую производится переход. При любом изменениив сегменте кода вне этого диапазона команд значения i8 или i16 не меняются.1 Как видим, архитектура нашего компьютера обеспечивает большой спектр команд безусловного перехода, вспомним, что в нашей учебной машине УМ-3 была только одна такая команда.

На этом мы закончим наше краткое рассмотрение команд безусловного перехода. Напомним, что для полного усвоения этогоматериала Вам необходимо изучить соответствующий раздел учебника по Ассемблеру.7.7.2. Команды условного переходаВсе команды условного перехода в нашей архитектуре выполняются по схеме, которую на Паскале можно записать какif <условие перехода> then goto Lи производят близкий короткий относительный прямой переход, если выполнено некоторое условие перехода, в противном случае продолжается последовательное выполнение команд программы. На Паскале такой переход чаще всего задают в виде условного оператора:if op1 <отношение> op2 then goto Lгде <отношение> – один из знаков операций отношения = (равно), <> (не равно), > (больше), <(меньше), <= (меньше или равно), >= (больше или равно).

Если обозначить rez=op1–op2, то этотоператор условного перехода Паскаля можно записать в эквивалентном виде сравнения с нулём:if rez <отношение> 0 then goto LВ нашей архитектуре все машинные команды условного перехода, кроме одной, вычисляют условие перехода, анализируя один, два или три флага из регистра флагов, и лишь одна команда условного перехода вычисляет условие перехода, анализируя значение регистра CX.Команда условного перехода в языке Ассемблера имеет такой вид:j<мнемоника перехода> i8; IP := (IP + i8)mod 216Мнемоника перехода (это от одной до трёх букв) связана со значением анализируемых флагов(или регистра CX), либо со способом формирования этих флагов.

Чаще всего программисты формируют нужные флаги, проверяя отношение между двумя операндами op1 <отношение> op2, длячего выполняется команда вычитания или команда сравнения. Команда сравнения имеет мнемонический код операции cmp и такие же допустимые форматы операндов, как и команда вычитания:cmp op1,op2Она и выполняется точно так же, как команда вычитания за исключением того, что разность незаписывается на место первого операнда. Таким образом, единственным результатом командысравнения является формирование флагов, которые устанавливаются так же, как и при выполнениикоманды вычитания. Вспомним, что программист может трактовать результат вычитания (срав1Это полезное свойство относительных переходов позволяет, например, при необходимости достаточнолегко склеивать два сегмента кода в один, что используется в системной программе редактора внешних связей, эту программу мы будем изучать позже.16нения) как производимый над знаковыми или же беззнаковыми числами.