目錄
檢測點10.2 ——考察通過位移進行轉移的call指令“call 標號”
檢測點10.3——考察轉移地址在指令中的call指令“call far ptr 標號”
檢測點10.4——考察轉移地址在寄存器中的call指令“call 16位reg”
檢測點10.5——考察轉移地址在內存中的call指令“call word ptr 內存單元地址” & “call dword ptr 內存單元地址”
檢測點10.1 ——考察ret和retf指令
assume cs:codesg,ss:stacksg
stacksg segment
db 16 dup (0)
stacksg ends
codesg segment
start: mov ax,stacksg
mov ss,ax ;初始化棧段
mov sp,16
mov ax,1000h ;高位是代碼段地址,
push ax ;先將段地址push入棧
mov ax,0000H ;低位是ip，
push ax ;ip放棧頂，故在cs入棧後ip才入棧
retf
;retf指令將棧頂的兩個字型數據pop出棧作爲cs：ip
;pop的先後順序是先ip後cs
;因此棧內應該是棧頂填ip，而cs填在ip下一個“單元”
;此單元字長爲一個字：因爲cs和ip都是4位16進制數表示，即4*4=16bit=2byte=1個字
mov ax,4ch
int 21h
codesg ends
end start
調試過程如下，結果如下
- 上圖用-u命令先查看代碼是否正確裝入內存
- 使用-t命令單步運行，在push ax運行之前，利用-d 076A:0 f命令查看段名爲stacksg的棧段數據
- 繼續利-t命令單步運行程序，直到在兩次push指令都執行結束，
- 而retf未執行前，利用-d 076A:0 f命令查看段名爲stacksg的棧段數據，可知兩個push指令正確修改了棧段數據
- 接下來單步執行retf後，發現cs：ip如預期的那樣被修改了，實現了內存從1000:0000處開始執行命令。
檢測點10.1的答案：
mov ax,1000h
mov ax,0000h
檢測點10.1知識點小結
ret：
- 作用：使用棧頂元素修改ip地址
- 轉移類型：屬於段內轉移中的近轉移——依據位移進行轉移的指令。
- 修改範圍：能修改的字長是2byte（ip的字長，即16bit）可以到達的轉移目的地址共有2^16個（65536個）地址，其位移範是-32768~32767（補碼錶示）
- 使用該指令不需要任何標號，直接使用ret即可實現將ip改爲當前棧頂元素，同時將該棧頂元素pop出棧，相當於進行下面兩步操作：
- （IP）=（（ss）* 16 +（sp））【將棧頂元素“賦值”給ip】
- （sp）=（sp）+2 【修改指針所指內存單元表示棧頂元素出棧】
retf：
- 作用：先使用棧頂元素修改ip地址，再使用下一個棧頂元素修改cs地址
- 轉移類型：屬於段間轉移的遠轉移——依據地址進行轉移的指令。
- 使用該指令不需要任何標號，直接使用retf即可實現cs：ip的修改，同時相應地pop出棧頂元素，相當於進行下面四步操作：
- （IP）=（（ss）* 16 +（sp）） 【將棧頂元素“賦值”給ip】
- （sp）=（sp）+2 【修改指針所指內存單元表示棧頂元素出棧】
- （CS）=（（ss）* 16 +（sp））【將棧頂元素“賦值”給ip】
- （sp）=（sp）+2 【修改指針所指內存單元表示棧頂元素出棧】
檢測點10.2 ——考察通過位移進行轉移的call指令“call 標號”
assume cs:codesg
codesg segment
start: mov ax,0
call s
inc ax
s: pop ax
mov ax,4ch
int 21h
codesg ends
end start
實驗步驟、實驗結果如下
觀察黃色邊框內容，可知“call 標號”命令在編譯過程中標號會被替換成標號的ip地址
觀察藍色邊框內容，發現機器碼內不包含標號的ip地址，可知“call 標號”是根據位移進行轉移的指令
通過上圖，可以驗證“call 標號”的作用——簡稱爲“壓棧+跳轉”
壓棧：即將這條call指令的下一條指令的第一個字節的ip地址壓棧（這個ip地址在本例中爲0006，如下圖）
跳轉：跳轉到標號處的指令（標號在編譯中被譯爲標號的ip地址，本例中爲0007）
本例驗證了“call 標號”指令的功能
檢測點10.2答案：
ax的數值爲0006h（0006也正確）
檢測點10.2知識點小結
“call 標號”指令
- 指令作用：將當前IP壓棧後，然後跳轉到標號處執行標號處的指令。
- “當前IP”：也可以稱爲“call 標號”指令的下一條指令的第一個字節的ip地址，具體原因可以複習cs:ip的機制
- 轉移範圍：屬於段內轉移的近轉移，是依據位移進行的轉移。位移範圍是-32768~32767。
- 位移 = 標號處的地址 - call指令下一條指令的第一個字節的地址。（是16bit，用補碼錶示）
- 位移在編譯過程中算出。
- 指令執行時CPU的操作如下
- （sp）=（sp）- 2 【壓棧前的預備操作】
- （（ss）* 16+（sp））=（IP）【壓棧】
- （IP）=（IP）+16位位移
- jmp near ptr 標號 【轉移】
- 也相當於執行下面的操作
- push IP
- jmp near ptr 標號
檢測點10.3——考察轉移地址在指令中的call指令“call far ptr 標號”
assume cs:codesg,ss:stacksg
stacksg segment
db 16 dup (0)
stacksg ends
codesg segment
start: mov ax,stacksg ;不能直接將數據直接傳入段寄存器：書本p49
mov ss,ax ;要藉助一個通用寄存器（cs只能使用轉移指令）
mov sp,16 ;將棧頂指針指向棧底，初始化棧段
mov ax,0
call far ptr s
inc ax
s: pop ax
add ax,ax
pop bx
add ax,bx
mov ax,4ch
int 21h
codesg ends
end start
實驗步驟和結果如下
觀察上圖上方兩個紅方框：
①源碼中的call指令中的標號在編譯過程中被翻譯成了標號的cs：ip地址
②call指令的機器指令中包含標號的cs:ip地址
此處驗證了“call far ptr 標號”指令的轉移地址在指令中的，而不是依據位移轉移的。
使用-g 076B:0008執行完棧段初始化的代碼、
驗證了“call far ptr 標號”指令的作用——“壓棧+跳轉”
壓棧（紅色方框和箭頭）：將call指令的下一條指令的cs：ip壓棧
轉移（黃色方框和箭頭）：轉移到從標號處開始執行指令（本例中的轉移地址爲076B:0011）
接下來將棧段的數據pop到ax和bx並做相應的加法
觀察ax可知先pop出來的是0010，即剛纔call指令壓入棧的ip地址
觀察bx可知後pop出來的 是007B，即剛纔call指令壓入棧的cs地址
由此驗證了壓棧的順序是：“先壓cs入棧後壓ip入棧”
檢測點10.3的答案：
實驗後，按原理推斷ax的值爲1010h（1000h+10h）
檢測點10.3知識點小結
- 指令作用：將call指令的下一條指令的cs：ip按一定順序壓入棧，然後跳轉到標號處執行指令。指令的作用簡稱爲——“壓棧+跳轉”
- “call far ptr 標號”是一個轉移地址在機器指令中的call指令
- 壓棧：的順序是——“先壓cs入棧後壓cs入棧”
-
跳轉：屬於段間遠轉移
-
指令執行時cpu進行如下操作
-
（sp）=（sp）- 2
-
（（ss）* 16 +（sp））=（CS）
-
（sp）=（sp）- 2
-
（（ss）* 16 +（sp））=（IP）
-
（cs）=標號所在的段地址
-
（ip）=標號所在的偏移地址
-
-
指令的效果也可以相當於執行如下操作
-
push CS
-
push IP
-
jmp far ptr 標號
-
檢測點10.4——考察轉移地址在寄存器中的call指令“call 16位reg”
assume cs:codesg
codesg segment
start: mov ax,6
call ax
inc ax
s: mov bp,sp
add ax,[bp+00] ;[bp]相當於[ss：bp]
mov ax,4ch
int 21h
codesg ends
end start
實驗步驟和結果如下
圖中按箭頭分析，可知“call 16位reg” 的作用也是“壓棧+跳轉”
壓棧和跳轉的特點都是隻修改ip而不修改cs，因此驗證了：
壓棧只壓ip入棧，跳轉範圍屬於段內轉移。
而且在call的機器碼中並沒有轉移的目的地址，因此叫做“轉移地址在寄存器中的call指令”
繼續執行指令，涉及到bp的知識
本例中，指令add將內存地址爲（ss：bp+00）與（ax）相加並賦予ax
結果ax從0006h變成了000Bh
由此也可以驗證內存地址爲ss：sp的內容爲0005h
即被壓入棧的：是call指令的下一條指令的第一個字節的ip
檢測點10.4的答案：
按照“call 16位reg”的原理可推斷出ax的數值是000bh
檢測點10.4知識點小結
-
指令作用：將call的下一條指令的第一個字節的ip壓入棧並跳轉到寄存器指定的ip地址執行指令。作用也可以簡稱爲——“壓棧+跳轉”
-
壓棧：特點是將call的下一條指令的第一個字節的ip壓入棧
-
跳轉：特點是屬於段內轉移，cs不變，只修改ip，並且（ip）=（ax）因此也叫作轉移地址在寄存器中的call指令
-
指令執行時，cpu進行如下操作
-
（sp）=（sp）- 2
-
（（ss）* 16 + （sp））=（IP）
-
（ip）=（16位reg）
-
-
也可以把指令的效果等價於下面的操作
-
push IP
-
jmp 16位reg
-
檢測點10.5——考察轉移地址在內存中的call指令“call word ptr 內存單元地址” & “call dword ptr 內存單元地址”
第（1）小題的源碼如下
assume cs:codesg,ss:stacksg stacksg segment dw 8 dup (0) stacksg ends codesg segment start: mov ax,stacksg ;不能直接將數據直接傳入段寄存器：書本p49 mov ss,ax ;要藉助一個通用寄存器（cs只能使用轉移指令） mov sp,16 ;將棧頂指針指向棧底，初始化棧段 mov ds,ax mov ax,0 call word ptr ds:[0eh] inc ax inc ax inc ax mov ax,4ch int 21h codesg ends end start
(1)此題無法使用debug驗證，推論可知ax=3h（可以畫出棧段的模型，助於理解）
檢測點10.5（1）涉及知識點小結
- 因爲涉及到內存地址單元，需要使用word ptr指定字長
- 指令作用：將call的下一條指令的第一個字節的ip壓入棧，並且跳轉到ip=（內存單元地址）的指令處執行指令
- 壓棧：只將call的下一條指令的第一個字節的ip壓入棧，不對cs壓棧。可理解爲段內轉移（短/近）
- 跳轉：特點是cs不改變，只修改ip爲（內存單元地址）
- 執行指令的時候CPU執行的是
- （sp）=（sp）- 2
- （（ss）* 16 +（sp））=（IP）
- （IP）=（內存單元地址）
- 也可以把指令效果等價於以下操作
- push IP
- jmp word ptr 內存單元地址
第（2）小題的源碼如下
assume cs:codesg
datasg segment
dw 8 dup (0)
datasg ends
codesg segment
start: mov ax,datasg ;不能直接將數據直接傳入段寄存器：書本p49
mov ss,ax ;要藉助一個通用寄存器（cs只能使用轉移指令）
mov sp,16 ;將棧頂指針指向棧底，初始化棧段
mov word ptr ss:[0],offset s
mov ss:[2],cs
call dword ptr ss:[0]
nop
s: mov ax,offset s
sub ax,ss:[0ch] ;寄存器指定了內存單元字長
mov bx,cs
sub bx,ss:[0eh] ;十六進制不能以字母開頭
mov ax,4ch
int 21h
codesg ends
end start
實驗步驟和結果如下
使用debug單步執行到上圖
- 黃色邊框和箭頭：通過mov指令在數據段（datasg）的開頭處填入數據從低到高分別是標號s的偏移地址和代碼段地址cs
- 紅色邊框和箭頭：
- “call dword ptr 內存單元地址”被翻譯成了“call far 內存單元地址”可知這個指令的跳轉屬於段間遠轉移。
- 該指令的壓棧功能是把call指令的下一條指令的第一個字節的cs：ip按“先壓cs入棧後壓ip入棧”的順序壓入棧
- 藍色邊框和箭頭：此處是將（內存單元地址）作爲跳轉的目的地址，也就是說目的地址在內存單元中。
觀察上圖黃色邊框，可知nop指令只佔據一個字節單元，由此也可以直接推斷本例紅色邊框執行的結果
ax=001Ah-0019h=0001h
bx=076Bh-076Bh=0000h
檢測點10.5（2）的答案：
(2)此題推論可知ax=0001h bx=000h（可以畫出棧段的模型，助於理解）
檢測點10.5（1）涉及知識點小結
- 因爲涉及到內存地址單元，需要使用dword ptr指定字長爲雙字型數據
- 指令作用：將call的下一條指令的第一個字節的cs：ip按一定順序壓入棧，並且跳轉到cs：ip=（內存單元地址）的指令處執行指令
- 壓棧：把call指令的下一條指令的第一個字節的cs：ip按“先壓cs入棧後壓ip入棧”的順序壓入棧
- 跳轉：特點是cs：ip都改變爲（內存單元地址）。屬於遠轉移
- 執行指令的時候CPU執行的是
- （sp）=（sp）- 2
- （（ss）* 16 +（sp））=（CS）
- （sp）=（sp）- 2
- （（ss）* 16 +（sp））=（IP）
- （IP）=（內存單元地址指定的內存單元的低位的2個字節）
- （CS）=（內存單元地址指定的內存單元的高位的2個字節）
- 也可以把效果等價於以下操作
- push CS
- push IP
- jmp dword ptr 內存單元地址
call指令的小結
| 類型 | 指令 | 跳轉範圍 | 共同點 |
|---|---|---|---|
| 依據位移進行轉移 | call 標號 | 段內—短轉移、近轉移 |
①功能都可以簡稱爲： 壓棧+轉移
②壓棧：壓棧對象都是當前 的ip或cs：ip
|
| 轉移目的地址在寄存器中 | call 16位reg | 段內—短轉移、近轉移 | |
| 轉移目的地址在內存單元中 | call word ptr 內存單元地址 | 段內—短轉移、近轉移 | |
| call dword ptr 內存單元地址 | 段間—遠轉移 | ||
| 轉移目的地址在指令中 | call far ptr 標號 | 段間—遠轉移 |