8086指令系統---控制轉移指令(二)

　　這一組指令在循環(huán)結構的程序中用來(lái)控制一段程序（稱(chēng)為循環(huán)體）的重復執行，在匯編指令中循環(huán)的轉向地址用標號來(lái)表示，而在機器指令中給出的是位移量，所以執行循環(huán)指令時(shí)，若滿(mǎn)足循環(huán)條件，CPU就計算轉向地址：(IP)當前＋8位位移量→(IP)，即實(shí)現循環(huán)。

　　若不滿(mǎn)足循環(huán)條件，即退出循環(huán)，程序繼續順序執行。
　　循環(huán)指令都是短轉移格式的指令，也就是說(shuō)，位移量是用8位帶符號數來(lái)表示的，轉向地址在相對于當前IP值的－128 ~ ＋127字節范圍之內。

　　對條件循環(huán)指令LOOPZ（LOOPE）和LOOPNZ（LOOPNE），除測試CX中的循環(huán)次數外，還將ZF的值作為循環(huán)的必要條件，因此，要注意將條件循環(huán)指令緊接在形成ZF的指令之后。

　　在多重循環(huán)的程序結構中，如果各層循環(huán)都使用循環(huán)指令來(lái)控制，則應注意對CX中循環(huán)計數值的保存與恢復。
循環(huán)指令均不影響條件碼。

　　LOOP 　label 　　　循環(huán)（loop）
　　執行操作：① (CX)←(CX)－1
　　　　　　?、?若(CX)≠0，則(IP)←(IP)當前＋位移量，否則循環(huán)結束

　　LOOPZ/LOOPE label 為零/相等時(shí)循環(huán)（loop while zero，or equal）
　　執行操作：① (CX)←(CX)－1
　　　　　　?、?若ZF=1且(CX)≠0，則(IP)←(IP)當前＋位移量，否則循環(huán)結束

　　LOOPNZ/LOOPNE label 不為零/不等時(shí)循環(huán)（loop while nonzero，or not equal）
　　執行操作：① (CX)←(CX)－1
　　　　　　?、?若ZF=0且(CX)≠0，則(IP)←(IP)當前＋位移量，否則循環(huán)結束

例編寫(xiě)程序，實(shí)現兩個(gè)數據塊BLOCK1和BLOCK2相加，結果存入BLOCK2。
　　 　　　　DATA 　　SEGMENT
　　　　　　 BLOCK1 　　DW 　　100 DUP(？)
　　　　　 　BLOCK2 　　DW 　　100 DUP(？)
　　 　　　　DATA 　ENDS
　　 　　　　; - - - - - - - - - - - - - - - - - -
　 　　　　　CODE 　　SEGMENT
　　 　　　　ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA
　　　　START:MOV 　　AX,DATA
　　　　　　　MOV 　　DS,AX 　　 　　　　; initialize the data segment
　　　　　　　MOV 　　ES,AX 　　　　　 　; initialize the extra segment
　　　　　　　CLD 　　　　　　　　　　　 ; DF=0 for autoincrement
　　　　　　　MOV 　　CX,100 　　 　　　 ; load the counter
　　　　　　　MOV 　　SI,OFFSET BLOCK1 　; address of block1
　　　　　　　MOV 　　DI,OFFSET BLOCK2 　; address of block2
　　 　NEXT:　LODSW 　　　　　　　　　　 ; load the data of block1 into AX
　　　　　　　ADD 　　AX,ES:[DI] 　　　　; add the data of block2 to AX
　　　　　　　STOSW 　　　　　　　　　　 ; store the sum to block2
　　　　　　　LOOP 　 NEXT 　　　　　　　; repeat 100 times
　　　　　　　MOV　　 AX,4C00H 　　　　　; return to DOS
　　　　　　　INT 　　21H
　　 　CODE　 ENDS
　　　　　　　END 　　START

　4 子程序調用與返回指令

　　子程序是一種非常重要的計算機編程結構，它存儲在存儲器中，可供一個(gè)或多個(gè)調用程序（主程序）反復調用。主程序調用子程序時(shí)使用CALL指令，由子程序返回主程序時(shí)使用RET指令。由于調用程序和子程序可以在同一個(gè)代碼段中，也可以在不同的代碼段中，因此，CALL指令和RET指令也有近調用、近返回及遠調用、遠返回兩類(lèi)格式。

?、?CALL NEAR PTR SUBPROUT 近調用（near call）
　　近調用是CALL指令的缺省格式，可以寫(xiě)為"CALL subrotine"。它調用同一個(gè)代碼段內的子程序（子過(guò)程），因此，在調用過(guò)程中不用改變CS的值，只需將子程序的地址存入IP寄存器。CALL指令中的調用地址可以用直接和間接兩種尋址方式表示。

?、?CALL FAR PTR SUBPROUT 遠調用（far call）
　　遠調用適用于調用程序（也稱(chēng)為主程序）和子程序不在同一段中的情況，所以也叫做段間調用。和近調用指令一樣，遠調用指令中的尋址方式也可用直接方式和間接方式。

?、?RET 返回指令（return）
　　RET指令執行的操作是把保存在堆棧中的返回地址出棧，以完成從子程序返回到調用程序的功能。

　　● CALL SUBROUT 段內直接調用
　　執行操作：① (SP) ← (SP)－2，((SP)) ← (IP)當前
　　　　　　?、?(IP) ← (IP)當前＋16位位移量（在指令的第2、3個(gè)字節中）
　　
　　● CALL DESTIN 段內間接調用
　　執行操作：① (SP) ← (SP)－2，((SP)) ← (IP)當前
　　　　　　?、?(IP) ← (EA) ; (EA)為指令尋址方式所確定的有效地址

　　● CALL FAR PTR SUBROUT 段間直接調用
　　執行操作：① (SP) ← (SP)－2，((SP)) ← (CS)當前
　　　　　　　　 (SP) ← (SP)－2，((SP)) ← (IP)當前
　　　　　　?、?(IP) ← 偏移地址（在指令的第2、3個(gè)字節中）
　　　　　　　　 (CS) ← 段地址（在指令的第4、5個(gè)字節中）

　　● CALL WORD PTR DESTIN 段間間接調用
　　執行操作：① (SP) ← (SP)－2，((SP)) ← (CS)當前
　　　　　　　　 (SP) ← (SP)－2，((SP)) ← (IP)當前
　　　　　　?、?(IP) ← (EA) ; (EA)為指令尋址方式所確定的有效地址
　　　　　　　　 (CS) ← (EA+2)

　　從CALL指令執行的操作可以看出，第一步是把子程序返回調用程序的地址保存在堆棧中。對段內調用，只需將IP的當前值，即CALL指令的下一條指令的地址存入SP所指示的堆棧字單元中。對段間調用，保存返回地址則意味著(zhù)要將CS和IP的當前值分別存入堆棧的兩個(gè)字單元中。

　　CALL指令的第二步操作是轉子程序，即把子程序的入口地址交給IP（段內調用）或CS:IP（段間調用）。對段內直接方式，調轉的位移量，即子程序的入口地址和返回地址之間的差值就在機器指令的2、3字節中。對段間直接方式，子程序的偏移地址和段地址就在操作碼之后的兩個(gè)字中。對間接方式，子程序的入口地址就從尋址方式所確定的有效地址中獲得。

　　● RET 段內返回（近返回）
　　執行操作：(IP) ← ((SP))，(SP) ← (SP)＋2

　　● RET 段間返回（遠返回）
　　執行操作：(IP) ← ((SP))，(SP) ← (SP)＋2
　　　　　　　(CS) ←((SP))，(SP) ← (SP)＋2

　　● RET N 帶立即數返回
　　執行操作：① 返回地址出棧（操作同段內或段間返回）
　　　　　　?、?修改堆棧指針：(SP) ← (SP)＋N

　　子程序的最后一條指令必須是RET指令，以返回到主程序。如果是段內返回，只需把保存在堆棧中的偏移地址出棧存入IP即可，如果是段間返回，則要把偏移地址和段地址都從堆棧中取出送到IP和CS寄存器中。

　　帶立即數返回指令，除完成偏移地址出?；蚱频刂泛投蔚刂烦鰲５牟僮魍?，還要再使SP的內容加上一個(gè)立即數N，使堆棧指針SP移動(dòng)到新的位置。指令中的N可以是一個(gè)常數，也可以是一個(gè)表達式。帶立即數返回指令適用于C或PASCAL的調用規則，這些規則在調用過(guò)程（子程序）前先把參數壓入堆棧，子程序使用這些參數后，如果在返回時(shí)丟棄這些已無(wú)用的參數，就在RET指令中包含一個(gè)數字，它表示壓入到堆棧中參數的字節數，這樣堆棧指針就恢復到參數入棧前的值。

　　CALL指令和RET指令都不影響條件碼。

　例根據下面調用程序和子程序的程序清單，畫(huà)出RET指令執行前和執行后的堆棧情況。假設初始的SS:SP=A000:1000。
　
　　　　0000 　B8 001E 　　MOV 　AX,30
　　　　0003 　BB 0028 　　MOV 　BX,40
　　　　0006 　50 　　　　 PUSH　AX 　　　　; push data1 into stack
　　　　0007 　53 　　　　 PUSH　BX 　　　　; push data2 into stack
　　　　0008 　E8 0066 　　CALL　ADDM 　　　; call subroutine
　　　　000B 　B4 02 　　　MOV 　AH,2
　　　　… 　　… 　　　　 …
　　　　0071 　ADDM 　 　　PROC　NEAR　 ; entry point (IP)←0071=000b+0066
　　　　0071 　55 　　　　 PUSH　BP 　　　　; save BP
　　　　0072 　8B E4 　　　MOV 　BP,SP 　　 ; addressing the stack with BP
　　　　0074 　8B 46 04　　MOV 　AX,[BP+4]　; get data2 from stack
　　　　0077 　03 46 06 　 ADD 　AX,[BP+6]　; add data1
　　　　007A 　CD 　　　　 POP 　BP 　　　　; get back BP
　　　　007B 　C2 　　　　 0004　RET 4　　　; return and revert SP
　　　　007E　 ADDM 　　　 ENDP

圖 CALL指令和RET指令對堆棧的影響

　　如圖3.12所示，主程序中的兩條PUSH指令將數據30和40壓入堆棧，CALL指令執行后，返回地址000B又壓入堆棧，緊接著(zhù)程序控制轉移到子程序ADDM。子程序中的PUSH指令又使BP的值進(jìn)棧，此時(shí)SP指向棧頂0FFA。MOV指令將0FFA傳送給BP，使BP作為尋址堆棧數據的指針。（BP+4）指向的是40，（BP+6）指向的是30，取出數據后用POP指令恢復了BP原先的值，此時(shí)，(SP)=0FFC，這是RET 4指令執行前的堆棧狀態(tài)。