Question

我正在阅读Jeff Duntemann的汇编语言循序渐进，我对一些条件跳转的工作原理感到困惑。我理解CMP用于使用减法比较两个值，然后抛弃结果以设置标志。

有没有办法弄清楚需要设置/取消设置哪些标志？我理解JE和JNE它会查看ZF是否已设置，但我不确定其他分支操作。

这是我坚持的部分：

ClearLine:
    pushad                  ; Save all caller’s GP registers
    mov edx,15              ; We’re going to go 16 pokes, counting from 0
    .poke:  mov eax,1   
    sub edx,1
    jae .poke               ; Loop back if EDX >= 0
    popad                   
    ret                     `

如果EDX＆gt; = 0，为什么JAE会回来？如果EDX> = 1，它不会循环回来吗？毕竟，SUB操作就像CMP操作一样，但需要额外的步骤来保存结果。所以基本上说CMP edx,1我们不会说＃34;如果第一个操作数（EDX）大于或等于第二个操作数（1）＆＃34;则跳转？但是当我在调试器中测试时，它会显示它循环16次，而不是15次。我不明白为什么会这样。

Answer 1

根据问题中的措辞，似乎至少部分困惑源于没有正确地将比较指令与条件跳转指令分开。 CMP首先设置标志，然后条件跳转根据标志的状态进行分支。有许多不同的指令设置标志（几乎所有的算术和按位指令设置标志;有关详细信息，请参阅每条指令的文档），并且 none 中的任何分支都可以。为了根据标志进行分支，您需要Jcc指令（其中cc是条件代码，指示它将检查的标志，例如ae，这意味着＆＃ 34;上述或相等到＆＃34;。）

我指出这一点的原因是因为你说的是：

所以基本上说CMP edx，我们说'＃34;如果第一个操作数（EDX）大于或等于第二个操作数（1）＆＃34;则跳转？

可能只是描述实际发生的快捷方式，但仍然是一个不正确的心理模型，不可避免地会导致混乱。 CMP指令永远不会跳跃。它只是设置标志。您确定它将标记设置为与减法（SUB）完全相同，但标志不会执行任何操作，直到您执行Jcc为止相应地读取和分支的指令。

虽然您已经了解它们，但我们会从JE / JZ和JNE / JNZ开始，因为它们是最简单的条件了解。这些只是查看零标志（ZF），并根据其状态进行分支。 JE恰好等同于JZ。只有两种不同的助记符允许程序员根据他们认为会使代码更清晰，更易于阅读的内容进行选择。例如，当您执行CMP时，跟随JE通常是有意义的，因为逻辑，如果两个值相等，您就会跳跃。 技术上，如果减法的结果是0，你实际上是跳跃的，因为CMP设置了像SUB这样的标志，所以这就是为什么它是100相当于写JZ的％，你只是看不到程序员经常这样做。相反，当您执行TEST reg, reg之类的操作时，您经常会看到JZ后面的内容，因为如果最后一次操作的结果将其视为跳跃，则会更加语义化是零。添加＆＃34;不是＆＃34;对病情有明显的影响。

您可以找到条件分支指令here的非常有用的表格。我仍然发现自己经常咨询这张桌子或类似的东西。作为初学者，最有用的是助记符的文本描述。作为一个更高级的程序员，最有用的东西将成为助记符映射到被检查的实际标志。（实际的代码字节有时也非常方便。）

正如您所看到的，JAE表示＆＃34;如果超过或等于＆＃34;则跳跃，这取决于进位标志（CF）的状态。如果未设置进位，则将采用分支。如果设置了进位，则执行将失败。正如该表也告诉您的那样，这对于 unsigned 比较非常方便。为什么？因为那是进位标志的用途。 I just wrote a lengthy answer explaining the carry and overflow flags here。它比您需要的更详细，但仍包含相关位，如这些标志的定义。

您还会在该图表中看到JAE有多个助记符，就像我们在JE和JZ中看到的那样。替代助记符为JNB和JNC。第一个JNB非常明显 - 这只是JAE的反面。如果某个值高于或等于另一个值，那么它也不低于该值。 JNC只是对跳转所基于的标志的更直接的描述：进位标志。同样，它在技术上并不重要，但如果您仔细选择，它通常会使您的代码在语义上更正确和可读。

通过这种概念性理解，让我们更详细地看一下您的代码：

    mov edx, 15
.poke:
    mov eax, 1
    sub edx, 1
    jae .poke

（我不喜欢你的格式化，所以我稍微重写了一遍。： - p）显然，这会将EDX设置为15，然后进入循环。在循环内部，它从EDX中减去1并设置标志。然后，当且仅当进位标志（{{1} }）未设置。

另一种思考方式是，当且仅当JAE中的值高于或等于1时，循环才会继续。符号上，这只是：.poke。当然，除了这个符号表达并不能正确表示我们正在进行无符号比较。正如我在上面链接的其他答案中提到的，CPU不知道或不关心值是有符号还是无符号。这是程序员要解释的东西。您使用相同的CF（或EDX）指令来执行有符号和无符号减法（比较）。之后您会看到哪些标志会发生什么变化。进位标志（EDX >= 1）用于无符号减法/比较;溢出标志（SUB）用于签名比较/减法。

让我们来看看CMP的几个示例值，以确保我们理解逻辑。

第一次循环，当CF为15时，OF指令从15减去1.结果当然是14.因此，零标志（{{1} }）设置为0（因为结果为非零）。进位标志（EDX）设置为0，因为没有进位（无无符号溢出）。溢出标志（EDX）设置为0，因为没有签名溢出。符号标志（SUB）设置为0，因为结果是无符号的（其符号标志，这是最重要的位，未设置，表示该值为正）。根据{{1}}的状态，ZF将分支回CF并继续循环。从逻辑上讲，您将保持循环，因为OF（15）中的值高于或等于1.

同样的事情持续了一段时间。我们让循环旋转，然后在SF为1时中断它。现在，CF指令从1中减去1.结果为0.因此，JAE是1（结果为零），.poke为0（未发生符号溢出），EDX为0（无进位，无符号溢出），EDX为0（结果为无符号））。那么，分支会被采取吗？是的，SUB是0.逻辑上，1高于或等于1（当然等于）。

下次，ZF为0，因此将从0中减去1.结果为-1。 OF为0（结果为非零），CF为0（未发生签名溢出），SF为1（进位发生 - 即无符号溢出），{{1是1（结果已签名）。这次分支不，因为CF是1.逻辑上，这是有道理的，因为0 不高于或等于1（记住，这是无符号比较。）

这就是为什么它总共循环16次。它在EDX为15时循环，并且继续循环向上通过 ZF为0.这是因为您的条件测试位于 bottom 循环。也就是说，用C表示法：

OF

条件跳转如何工作，基于x86程序集中的标志值？

1 个答案: