微机原理3-3指令系统Ⅴ控制转移.ppt

,第二部分 8086/8088指令系统四程序控制转移指令 程序控制转移类指令用来控制程序的执行顺序。程序的执行顺序是由CS和IP确定的（一）无条件转移指令 JMP（二）条件转移指令（三）循环控制指令（四）子程序调用与返回指令（五）中断指令,（一）无条件转移指令JMP 格式：JMP OPRD功能：若OPRD为16位数，则IPOPRD，实现段内转移；若OPRD为32位数，则IPOPRD低16，CSOPRD高16，段间转移。注解：（1）OPRD常是标号Lable，即某条指令的符号地址。先定义标号，后引用，为“向后引用”；先引用标号，后定义，为“向前引用”。,（2）该指令有如下5种形式：、JMP SHORT Lable；段内短转移 SHORT为短转移运算符（可以省略），标号为短标号8bit，范围不超过-128+127。执行：IPOFFSET 标号Lable，CS不变。、JMP NEAR PTR Lable；段内直接转移 NEAR PTR为近距离属性运算符，标号是近标号16bit。范围不超过-32768+32767。执行：IPOFFSET 标号Lable，CS不变。,、JMP R16/MEM16；段内间接转移 OPRD是16bit的寄存器或者存储器地址。范围是段内任何地方。执行：IP（R16），CS内容不变。、JMP FAR PTR Lable；段间直接转移 FAR Lable是远距离属性运算符，Lable是远标号，在另一个代码段内。执行：IPOFFSET Lable，CS SEG Lable。,、JMP MEM32：段间间接转移 MEM32为双字单元的存储器地址，不能够用Reg替代。转移范围可达1MB。执行：IP（MEM低16，前2字节），CS（MEM高16，后2字节）。,例：JMP SHORT Again；段内短转移 JMP NEAR PTR Begin；段内直接转移 JMP WORD PTR BP DI；段内间接转移 JMP BX；段内间接转移 JMP FAR PTR Next；段间直接转移 JMP DWORD PTR BX DI；段间间接转移,第二部分 8086/8088指令系统四程序控制转移指令（一）无条件转移指令JMP（二）条件转移指令19条 1、基于算术标志位的的条件转移指令10条 JC/JNC JO/JNO JS/JNS JE/JNE（JZ/JNZ）JP/JNP（JPE/JPO）2、基于无符号数的条件转移指令4条 JA/JNBE JAE/JNB JB/JNAE JBE/JNA 3、基于有符号数的条件转移指令4条 JG/JNLE JGE/JNL JL/JNGE JLE/JNG 4、计数器为0条件转移指令1条 JCXZ（三）循环控制指令（四）子程序调用与返回指令（五）中断指令,格式：JSHORT Lable功能：IP（IP）+disp（8bit）CS 不变 根据FR中标志位来判断是否需要转移。如满足转移条件，则转移到指定的目标地址。如不满足转移条件，则顺序执行下一条指令。注解：（1）全部条件转移指令都是段内直接短转移，转移地址的偏移量限制在-128+127范围内。,（2）条件转移指令中，条件缩写字母的含义是：AAbove 高于 BBelow 低于 CCarry 进位 EEqual 等于 GGreater 大于 LLess 小于 NNot 无 OOver 溢出 SSign 符号 JJump 跳转PE/POParity Even奇偶性偶/奇,1、基于算术标志位的的条件转移指令,（1）JC有进位/借位转移指令 形式：JC 标号 功能：CF=1转移到标号处执行，否则顺序执行。,（2）JNC无进位/借位转移指令 形式：JNC 标号 功能：CF=0转移到标号处执行，否则顺序执行。,（4）JNO无溢出转移指令 形式：JNO 标号 功能：未溢出（OF=0）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（3）JO溢出转移指令 形式：JO 标号 功能：溢出（OF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（5）JS负数转移指令 形式：JS 标号 功能：若结果为负（SF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（6）JNS正数转移指令 形式：JNS 标号 功能：若结果为正（SF=0）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（7）JE/JZ等于转移指令 形式：JE/JZ 标号 功能：若等于（ZF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（8）JNE/JNZ不等于转移指令 形式：JNE/JNZ 标号 功能：若不等于（ZF=0）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（10）JNP/JPO奇性转移指令 形式：JNP/JPO 标号 功能：若结果的低8位有奇数个“1”（PF=0）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（9）JP/JPE偶性转移指令 形式：JP/JPE 标号 功能：若结果的低8位有偶数个“1”（PF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行。,该组指令需要检测单个位，常与TEST连用,2、基于无符号数的条件转移指令,（1）JA/JNBE大于/不低于不等于转移指令(AB)形式：JA/JNBE 标号 功能：若大于（CF=0 且 ZF=0）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（2）JAE/JNB大于等于/不低于转移指令（AB）形式：JAE/JNB 标号 功能：若大于等于（CF=0 或 ZF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行。,（4）JBE/JNA低于等于/不高于转移指令（AB）形式：JBE/JNA 标号 功能：若小于（CF=1 或 ZF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行,（3）JB/JNAE低于/不高于不等于转移指令(AB)形式：JB/JNAE 标号 功能：若小于（CF=1 且 ZF=0）转移到标号处执行，否则顺序执行。,该组指令需要检测CF、ZF位，常与CMP连用,（1）JG/JNLE大于/不小于不等于转移指令（AB）形式：JG/JNLE标号 功能：若大于（SF=OF 且 ZF=0）转移到标号处执 行，否则顺序执行。,（2）JGE/JNL大于等于/不小于转移指令（AB）形式：JGE/JNL标号 功能：若大于等于（SF=OF 或 ZF=1）转移到标号处 执行，否则顺序执行。,3、基于有符号数的条件转移指令,（3）JL小于/不大于不等于转移指令（AB）形式：JL/JNGE标号 功能：若小于（SFOF 且 ZF=0）转移到标号处执 行，否则顺序执行。,（4）JLE小于等于/不大于转移指令（AB）形式：JLE/JNG标号 功能：若小于等于（SFOF=1 或 ZF=1）转移到标号处执行，否则顺序执行。,该组指令需要检测SF、OF、ZF位，常与CMP连用,JCXZ计数零转移指令 形式：JCXZ标号 功能：若CX=0，转移到标号处执行，否则顺序执行。,4、计数器为0条件转移指令,MOV AL，1000H TEST AL，01H JZ NO MOV CL，0 JMP EXIT NO：MOV CL，1EXIT：HLT,例：在存储器的数据段存放了1个8位无符号数，偏移地址为1000H，判断它是否偶数。是，则将CL寄存器置1，否则CL置0。,第二部分 8086/8088指令系统四程序控制转移指令（一）无条件转移指令 JMP（二）条件转移指令（三）循环控制指令 1、LOOP 2、LOOPE/LOOPZ 3、LOOPNE/LOOPNZ（四）子程序调用与返回指令（五）中断指令,特点：(1)段内短距离相对转移指令,控制程序段的循环执行。(2)循环次数由CX指定。1、循环转移指令 LOOP形式：LOOP short-lable功能：CXCX-1，若（CX）0，则（IP）=（IP）+disp8，转移到目标地址；否则结束循环，继续执行下一句。注解：功能相当于：DEC CX JNZ short-lable，但LOOP对FR无影响。,例：求S=1+2+3+100,MOV CX，100 MOV AX，0 MOV DX，0001HREPEAT：ADD AX，DX INC DX LOOP REPEAT HLT,2、相等(为零)循环转移指令LOOPE/LOOPZ 形式：LOOPE/LOOPZ short-lable 功能：CXCX-1；若CX0且ZF=1，则（IP）=（IP）+disp8，转移到目标地址循环；否则执行下一条指令。,3、不相等(不为零)循环转移指令 LOOPNE/LOOPNZ 形式：LOOPNE/LOOPNZ short-lable功能：CXCX-1；若CX0且ZF=0，则（IP）=（IP）+disp8，转移到目标地址；否则执行下一条指令。,例：从0B00H单元开始存放了256字节的字串，里面有若干“#”，请寻找到第一个“#”后送入AL，且将其地址送入DX中。“#”的ASCII码值为23H,MOV CX，0100H；(CX)256 MOV SI，OAFFH；(SI)0AFFHCYCLE：INC SI；(SI)=0B00H CMP SI，23H；比较，置FR中ZF位 LOOPNE CYCLE；没找到就循环CYCLE程序段，找到了就执行下一句 MOV AL，SI；(AL)23H MOV DX，SI；(DX)(SI)HLT；暂停,例：100个8位带符号数存放在2000H开始的单元，统计负数，将个数存在NUM单元中。,MOV NUM，0；清0 MOV SI，2000H；赋首地址 MOV CX，100；给循环次数AGAIN：MOV AL，SI；取被统计数 OR AL，AL；影响FR的SF JNS NOT-NUM；非负，转移 INC NUM；负数数量+1NOT-NUM：INC SI；地址指向下一个数 LOOP AGAIN；CX-1不为0则循环 HLT；程序暂停,第二部分 8086/8088指令系统四程序控制转移指令（一）无条件转移指令 JMP（二）条件转移指令（三）循环控制指令（四）子程序调用与返回指令 1、CALL 2、RET（五）中断指令,定义：一种非连续而又多次重复的程序段(或叫过程)特点：程序中常用到的具有相同功能的部分独立出来形成。需要时用调用指令CALL进行调用,子程序结束后,用返回指令RET再返回原来调用的地方。优点：源程序长度缩短,有利于模块化设计,使程序的编制、阅读和修改都比较方便。,补充：子 程 序,格式：子程序定义的格式一般如下：子程序名 PROCNEAR/FAR 子程序体 RET 子程序名 ENDP注解：1、对子程序定义的具体规定如下：“子程序名”必须是一个合法的标识符，并且要前后一致；PROC和ENDP必须是成对出现的关键字，它们分别表示子程序定义开始和结束。,补充：子 程 序,2、子程序名有3个属性：段值、偏移量和类型。其段值和偏移量对应于子程序的入口地址；子程序的类型有NEAR、FAR之分，其缺省的类型是近调用NEAR型。3、在编写子程序时，除了要考虑实现子程序程序功能的方法，还要养成编制相应的说明文件的好习惯。其说明信息一般包括以下内容：子程序功能描述 入口参数和出口参数 子程序中所用寄存器 子程序所采用的算法,补充：子 程 序,4、调用程序要使用子程序时，仅用语句“CALL 子程序名”即可。此时，调用程序提供给子程序的相应的数据称为子程序的“入口参数”。子程序接受数据，进行加工、运算、处理，将结果数据（称为“出口参数”）返回调用程序。调用程序与子程序之间传递参数的方法有：约定某个存储器单元 Mem 约定某个寄存器 Reg 约定堆栈传递（SS：SP）,补充：子 程 序,1、调用指令CALL 形式：CALLOPRD 功能：先保存断点地址（断点的CS、IP入栈），再用子程序所在的段的段基值和偏移量修改原来的CS、IP值。,（1）若OPRD为16位数时，先保留返回地址IP于栈中：SP（SP）-2（SS:SP）（IP）再，修改IP，实现段内转移：IPOPRD（OFFSET PROC）（2）若OPRD为32位数时，先保留返回地址CS：IP于栈中：SP（SP）-2（SS:SP）（CS）SP（SP）-2（SS:SP）（IP）再，修改IP、CS，实现段间转移：IPOPRD低16 CS OPRD高16。,注解：由于子程可能与主程序同在一个段内，也可能不同在一个段内，与JMP指令类似，调用指令也分如下四种：段内直接调用 例：CALL 0120H；调用地址由指令给出.执行的操作为：(SP)-1：(SP)-2)(IP);IP压栈(SP)(SP)-2;修改SP(IP)(IP)+偏移量;修改IP,段内间接调用例：CALL AX；调用地址由AX给出.CALL SI；调用地址由存储器给出.指令的操作为：(SP)-1：(SP)-2)(IP)(SP)(SP)-2(IP)(reg16)/(mem16),段间直接调用 例：CALL 2000H:1000H指令的操作为：先CS后IP(SP)-1,(SP)-2)(CS);CS压栈(SP)(SP)-2;修改SP(CS)段地址;(CS)给定段地址(SP)-1,(SP)-2)(IP);IP压栈(SP)(SP)-2;修改SP(IP)偏移地址;(IP)给定偏址,段间间接调用 例：CALL DWORD PTRDI；调用地址在DI,DI+1,DI+2,DI+3所指的存储单元中,前两个字节内容为偏移地址,后两个字节内容为段地址.执行的操作与段间直接调用类似。,2、返回指令 RET 形式1：RET 功 能：从堆栈取断点地址送入IP、CS中。若为近过程NEAR返回指令，则：（IP）（SP）+1:SP）（SP）（SP）+2 若为远过程FAR返回指令，则：（IP）（SP）+1:SP）（SP）（SP）+2（CS）（SP）+1:SP）（SP）（SP）+2,形式2：RET n功 能：带弹出值的返回指令 弹出断点地址（段内返回弹出2字节，段间返回弹出4字节）（IP）（SP）+1:SP）（SP）（SP）+2 或：（IP）（SP）+1:SP）（SP）（SP）+2（CS）（SP）+1:SP）（SP）（SP）+2 用n（偶数）修改SP：（SP）（SP）+n 用于将执行CALL指令前压入堆栈的一些参数丢弃。,第二部分 8086/8088指令系统四程序控制转移指令（一）无条件转移指令 JMP（二）条件转移指令（三）循环控制指令（四）子程序调用与返回指令（五）中断指令 1、INT 2、IRET 3、INTO,中断：CPU对某一突发事件的响应,它将使CPU暂停正在执行的程序,自动转去处理该突发事件,待CPU处理完该事件后,再返回到原来的断点,继续执行原来的程序。,中断源：引起中断的原因或来源。8086/8088CPU可以处理256种类型的中断,这些中断有些来自CPU内部,有些来自CPU外部,因此可以把中断分为内部中断和外部中断两大类。,中断的相关概念,外部中断：非CPU内部原因产生的中断的统称。外部中断又分为非屏蔽中断和可屏蔽中断。可屏蔽中断产生中断请求时,CPU 是否要响应要受标志寄存器IF标志位控制:如果IF=1(允许中断),则可屏蔽中断的请求将被CPU响应;如果IF=0(禁止中断),则CPU将不响应这类中断。非屏蔽中断是不受IF限制的,不论IF是什么,CPU一定要响应非屏蔽中断,中断的相关概念,内部中断：由CPU内部引起的中断。主要类型有:1)除法出错中断:当除数为0或除法中的商过大时,将产生这一中断。2)INT0 溢出中断:这是一条软件中断指令,当执行这个指令时,若由于前面的运算已产生溢出,使OF=1,就会产生一个内部中断;但如果OF=0,则不会产生中断。3)INT n中断指令:这是常用的一条软中断指令。操作系统把一些常用的输入输出、文件处理等基本操作,编制成子程序提供给程序员在编写的源程序时直接调用。调用这些子程序均要使用中断指令INT,也就是说,系统把这些子程序作为一种中断服务程序,以内部中断形式来执行这些基本操作。4)单步中断:这是为调试程序提供的强有力手段。若标志寄存器中单步标志位TF=1,则CPU将进入单步工作方式,即每执行一条指令就自动产生内部中断,暂停执行程序,以便用户检查程序执行结果。,中断的相关概念,中断号：为了便于管理8086/8088的256种中断,系统为每一个中断源都分配了一个中断号,其编号为00FF。0031号中断系统使用 3296号中断被DOS和BIOS使用或保留 128-240号被BASIC使用或保留 其余中断号可以用户自行确定使用,中断的相关概念,中断向量表：不同的中断源要求的中断处理是不相同的，每一个中断都要有一个中断处理程序。8086/8088 把各中断源所对应的中断处理程序入口地址存放在其中内存最低的1K空间内，建立了一个中断向量表。每个入口地址由四个字节组成:两个低字节存放入口地址的偏移量 两个高字节存放入口地址的段地址,中断的相关概念,中断的相关概念,中断向量表内的每个入口地址顺序对应一个中断类型,当有中断产生时,就可以方便地从表中找到该中断源所对应的处理程序入口地址。：设中断号为N,则其中断处理程序的入口偏移地址存放在(4*N)字单元中,段地址放在(4*N+2)字单元中。当CPU响应中断后,将把表中对应的四个字节内容分别送入IP和CS,完成程序的转移。,中断指令,1、软件中断指令INT 形式：INT n 功能：n为中断号。SP（SP）-2，（SS:SP）FR；保护FRIF0，TF0；清除标志位IF和TF，非单步执行 SP（SP）-2，（SS:SP）CS；当前CS压栈保护SP（SP）-2，（SS:SP）IP；当前IP压栈保护CS（0000:n4+2），IP（0000:n4）；送中断n的处理程序的入口地址到CS、IP寄存器中,2、中断返回指令IRET 形式：IRET 功能：从中断处理程序返回，用在中断处理程序最后。IP（SS:SP），SP（SP）+2；恢复IPCS（SS:SP），SP（SP）+2；恢复CSFR（SS:SP），SP（SP）+2；恢复FR 现场恢复次序：先入后出后入先出：IP-CS-FR,3、溢出中断指令INTO 形式：INTO 功能：该指令检查溢出标志OF，如果OF=1,则启动INT 4的中断,给出出错标志,如果OF=0,不做任何操作。注解：（1）通常INTO指令在有符号数加、减运算指令后。（2）INT 4的中断向量为44=16=10H,中断和子程序的区别是什么？(1)子程序的调用直接通过CALL指令来实现，中断的调用须先把中断服务程序入口地址存入0000：n4起始的4个内存单元，INT n才能正确调用。(2)子程序的返回指令是RET，中断服务程序的返回指令是IRET。(3)子程序通常是由应用程序的开发者编写的，中断服务程序是由系统软件设计者编写的。如ROM BIOS内程序、DOS调用程序。(4)子程序是在执行时才调入内存，中断服务程序是常驻内存的。,