Лабораторная работа №3 Организация ветвлений в программе
Цель работы: освоить работу с организацией ветвлений в программе.
Оборудование: персональный компьютер, Microsoft Visual Studio.
Краткая теория
Для организации ветвлений в программах, написанных на ассемблере, используют команды безусловного и условного переходов. Командой при помощи, которой организуется безусловный переход, является команда jmp.
jmp адрес перехода
Всего в системе команд микропроцессора есть несколько кодов машинных команд безусловного перехода. Их различия определяются дальностью перехода и способом задания целевого адреса. Дальность перехода представляется местоположением операнда адрес перехода, этот адрес может находиться в текущем сегменте кода или в любом другом сегменте. В первом случае переход называется внутренним, или близким, во втором – межсегментным, или дальним.
Внутренний переход предполагает, что изменяется только содержимое регистра eip/ip. Можно выделить три варианта внутрисегментного использование команды jmp:
прямой короткий внутрисегментный переход применяется, когда расстояние от команды jmp до адреса перехода не больше чем -128 или +127 байт;
прямой внутрисегментный переход отличается от прямого короткого внутрисегментного перехода тем, что длина машинной команды jmp в этом случае составляет 3 байта. Увеличение длины связано с тем, что поле адреса перехода в машинной jpm расширяется до двух байт, а это, в свою очередь, позволяет производить переход в пределах 64 Кбайт относительно следующей за jmp команды;
косвенный внутрисегментный переход подразумевает «косвенность» задания адреса перехода. Это означает, что в команде указывается не сам адрес перехода, а место, где он находится.
Условный переход отличается от безусловного тем, что эти команды не осуществляют переход в какую то определенную точку программы, а принимают решения какая команда должна выполняться следующей. Решение применяется в зависимости от определенных условий. Условия определяется выбором конкретной команды перехода. Эти команды позволяют проверить:
отношение между операндами со знаком («больше – меньше»);
отношение между операндами без знака («выше – ниже»);
состояние арифметических флагов zf, sf, cf, of, pf (но не af).
Команды условного перехода имеют одинаковый синтаксис:
jcc метка перехода
Мнемокод всех команд начинается с «j» – от английского jump (прыжок), «cc» – определяет конкретное условие, анализируемое командой. Метка перехода может находиться только в пределах текущего сегмента кода.
Для того чтобы принять решение о том, куда будет передано управление командой условного перехода, предварительно должно быть сформировано условие, на основании которого и будет приниматься решение о передаче управления. Источниками такого условия могут быть:
любая команда, изменяющая состояние арифметических флагов;
команда сравнения cmp, сравнивающая значение двух операндов;
состояние регистра ecx/cx.
Команда сравнения cmp
Команда cmp сравнивает два операнда и по результатом сравнения выставляет флаги. Принцип ее работы такой же, как и у команды вычитания за одним лишь исключением, она не записывает результат вычитания на место первого операнда. Синтаксис команды cmp:
Cmp операнд1, операнд2
Флаги, устанавливаемые командой cmp, можно анализировать специальными командами условного перехода. Команды условного перехода приведены в Таблице 7.
Таблица 7 – Перечень команд условного перехода для команды cmp оп1,оп2
-
Тип операнда
Мнемокод команды условного перехода
Критерий условного перехода
Значение флагов для осуществления перехода
Любой
je
оп1=оп2
zf=1
Любой
jne
оп1<>оп2
zf=0
Со знаком
jl/jnge
оп1<оп2
sf<>of
Со знаком
jle/jng
оп1<=оп2
sf<>of or zf=1
Со знаком
jg/jnle
оп1>оп2
sf<>of or zf=0
Со знаком
jge/jnl
оп1>=оп2
sf=of
Без знака
jb/jnae
оп1<оп2
cf=1
Без знака
jbe/jna
оп1<=оп2
cf=1 or zf =1
Без знака
ja/jnbe
оп1>оп2
cf=0 or zf =0
Без знака
jae/jnb
оп1>=оп2
cf=0
Так как команды условного перехода не изменяют флагов, то после одной команды cmp могут следовать несколько команд условного перехода. Это может быть сделано для того, чтобы исследовать каждую из альтернативных ветвей: «больше», «меньше» или «равно».
Пример
Необходимо написать программу, вычисляющую следующее арифметическое выражение:
Ниже приведен листинг этой программы.
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a,b,c,x,f;
cout<<"Enter a=";
cin>>a;
cout<<"Enter b=";
cin>>b;
cout<<"Enter c=";
cin>>c;
cout<<"Enter x=";
cin>>x;
__asm
{
cmp a,0
jle next1
cmp b,10
jge next1
mov eax,a
cdq
add eax,b
imul x
mov ecx,50
idiv ecx
mov f,eax
jmp my_exit
next1:
cmp a,0
jge next2
mov eax,x
cdq
imul a
mov ebx,eax
mov eax,b
cdq
mov ecx,7
idiv ecx
add eax,ebx
mov f,eax
jmp my_exit
next2:
mov eax,x
cdq
mov ecx,6
idiv ecx
add edx,c
add edx,b
mov f,edx
my_exit:
}
cout<<"f="<<f<<endl;
system("pause");
return 0;
}