Ассемблер для процессоров Intel Pentium

Магда Юрий

Рассмотренные нами модификации команды jmp являются классическими для 16-разрядных приложений и берут свое начало от «времен MS-DOS», когда отдельный сегмент кода не мог использовать пространство памяти больше чем 64 Кбайта, а для создания больших программ требовалось определенным образом компоновать несколько сегментов кода и данных.

Любое современное приложение является 32-разрядным и оперирует с линейным пространством адресов размером до 4 Гбайт. При разработке ассемблерных программ, как упоминалось в главе 3, используется модель памяти flat, а это означает,

что программа занимает непрерывную область адресов, в которой размещаются данные и код. По этой причине любые команды адресуются 32-разрядным смещением в пространстве адресов программы.

При запуске 32-разрядного приложения все сегментные регистры устанавливаются в одно и то же значение. Для программистов, работающих с программами в DOS, 32-разрядное Windows-приложение может напоминать СОМ-файл, поскольку в таком файле можно работать только со смещениями. В 32-разрядных приложениях все метки и переходы считаются ближними (near ptr) в диапазоне адресов 4 Гбайт.

Команду jmp можно использовать не только для безусловного перехода в сегменте программного кода, но и для организации ветвлений. Для этого можно применить один из ее форматов, показанных далее:

jmp reg16

jmp reg32

jmp word ptr [reg16]

jmp dword ptr [reg32]

Здесь reg16 (reg32) – один из 16– или 32-разрядных регистров. Для первых двух форматов команд из списка адрес, по которому передается управление, должен находиться в одном из этих регистров.

Если используется 32-разрядный регистр (reg32), то адрес команды, на которую передается управление, также является 32-разрядным. Этот формат команды jmp характерен для 32-разрядных Windows-приложений.

Последние два формата команды jmp используют механизм косвенной адресации, при этом регистр содержит адрес ячейки памяти, в которой находится адрес команды, получающей управление. Проиллюстрируем вышеизложенное примерами:

. . .

.code

. . .

L1:

xor EDX, EDX

. . .

lea ESI, L1

jmp ESI

. . .

В этом примере в регистр ESI помещается смещение метки L1, после чего с помощью команды jmp ESI управление передается на эту метку.

. . .

.data

label_offset DD LI

.code

. . .

L1:

xor EDX, EDX

lea ESI, label_offset

jmp dword ptr [ESI]

. . .

В этом примере в регистр ESI помещается адрес переменной label_offset, в то время как сама переменная label_offset содержит адрес метки L1. Команда jmp dword ptr [ESI] в этом случае передает управление на метку L1.

Как видно из примеров, использование в качестве операндов регистров или ячеек памяти придает команде безусловного перехода большую гибкость, чем применение прямого смещения, что позволяет создавать ветвления и переходы в программе. Далее мы рассмотрим несколько примеров таких ветвлений.

 

Следующее 16-разрядное приложение, исходный текст которого показан в листинге 5.1, выводит на экран строки s1 , s2 и s3.

Листинг 5.1. Вывод трех символьных строк на экран

.model small

.stack 100h

.data

s1 DB Odh, Oah,

«String 1$»

s2 DB Odh, Oah, «String 2$»

s3 DB Odh, Oah, «String 3$»

sarray label word ; массив, в котором хранятся адреса строк

DW s1 ; s1 иs2

DW s2

DW s3

num DW 0 ; индекс в адресе перехода команды jmp

label_array label word ; массив адресов меток

DW LI ; адрес метки LI

DW L2 ; адрес метки L2

DW L3 ; адрес метки L3

.code

start:

mov AX, @data

mov DS, AX

mov ES, AX

;

mov CX, 3 ; счетчик цикла -> CX

lea DI, label_array ; адрес массива меток

next:

mov s1 , DI

mov BX, num ; индекс перехода -> BX

shl BX, 1 ; умножить на 2 для правильной адресации

; меток в массиве label_array

add SI, BX ; сформировать адрес перехода

; для команды jmp

jmp word ptr [SI] ; перейти по адресу, находящемуся

; в регистре s1 (L1 или L2)

wedge:

inc num ; инкремент индекса переходов

loop next ; повторить цикл

;

L1: ; фрагмент кода при переходе на метку L1

lea DX, s1

mov АН, 9h

int 21h

jmp wedge ; вернуться в цикл

L2: ; фрагмент кода при переходе на метку L2

lea DX, s2

mov АН, 9h

int 21h

jmp wedge

L3: ; фрагмент кода при переходе на метку L3

lea DX, s3

mov AH, 9h

int 21h

;

mov AH, 1h ; ожидать ввода любого символа

int 21h

;

mov AX, 4c00h ; завершение программь

int 21h

end start

end

В этой программе продемонстрирована техника использования команды безусловного перехода jmp для организации трех ветвлений по адресам, определяемым метками LI, L2 и L3. Адрес перехода команды jmp формируется в регистре s1 следующим образом: вначале в s1 загружается базовый адрес массива меток label array, после чего к нему прибавляется смещение, кратное двум (метки LI – L3 имеют двухбайтовый адрес). Затем из сформированного таким образом адреса извлекается смещение одной из меток и выполняется переход на соответствующую ветвь программы. Например, для получения смещения метки L2 необходимо к адресу labelarray прибавить значение 2 (индекс num = 1). После выполнения программы на экране должны отобразиться строки:

String 1

String 2

String 3

Как видно из примера, команду безусловного перехода jmp можно применить для организации ветвлений в программе в зависимости от значения каких-либо параметров. Рассмотрим еще один, довольно сложный пример, в котором команда jmp используется для организации ветвлений и фактически моделируется логическая структура высокого уровня switch ... case языка C++ (или оператор case языка Pascal), обладающая очень большими вычислительными возможностями. В языке ассемблера довольно сложно реализовать такую структуру, и один из вариантов реализации, который мы рассмотрим, базируется на использовании команды jmp.