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标题: 控制程序流程---无条件分支 [打印本页]

作者: beyes 时间: 2009-12-6 22:53
标题: 控制程序流程---无条件分支
在控制程序的流程中，在遇到无条件分支时，指令指针(EIP) 会自动跳转到另外一个位置。可以使用的无条件分支有 3 种：

跳转

调用

中断

每种无条件分支在程序中的行为都不同，可以决定在程序逻辑中使用哪一种。

作者: beyes 时间: 2009-12-7 22:57
标题: 跳转
在结构化程序设计中，GOTO 被认为是不良的编码标志；良好的风格是，将程序划分为几个区域并且按照顺序的流程方式执行，调用函数，而不是在程序代码中跳转。但在汇编语言中，不认为跳转指令是不良的程序设计。跳转指令使用单一的指令码：

jmp location

其中 location 是要跳转到的内存地址。

在幕后，单一汇编跳转指令被汇编为跳转操作码的 3 种不同类型之一：

短跳转

近跳转

远跳转

这三种跳转类型是由当前指令的内存位置和“目的点” (“跳转到”的位置)的内存位置之间的距离决定的。依据跳过的字节数目决定使用哪种跳转类型。当跳转偏移量小于 128 字节时使用短跳转。在分段内存模式下，当跳转到另一个段中的指令时使用远跳转。近跳转用于所有其他跳转。

使用汇编语言指令时，不需要担心跳转的长度，单一跳转指令用于跳转到程序代码中的任何位置。

作者: beyes 时间: 2009-12-7 23:34
标题: 调用
调用是一种能够返回的跳转。调用指令是 CALL ，它只有一个操作数 --- 跳转到的位置地址：

call address

address 操作数引用程序中的标签，它被转换为函数中的第一条指令的内存地址。
调用返回使用 RET 指令，该指令没有操作数。

执行 CALL 指令时，它把 EIP 寄存器的值放到堆栈中，然后修改 EIP 寄存器以指向被调用的函数地址。当被调用函数完成后，它从堆栈获得过去的 EIP 寄存器值，并且把控制权返回给原始程序。过程如下图所示：

# calltest.s - An example of using CALL instruction

.section .data
output:
    .asciz "This is section %d\\n"

.section .text
.global _start
_start:
        pushl $1
        pushl $output
        call printf
        add $8, %esp
        call overhere
        pushl $3
        pushl $output
        call printf
        add $8, %esp
        pushl $0
        call exit

  overhere:
        pushl %ebp
        movl %esp, %ebp
        pushl $2
        pushl $output
        call printf
        add   $8, %esp
        movl %ebp, %esp
        popl %ebp
        ret

编译连接生成可执行文件 calltest 后，先 objdump 看一下可执行文件相关内容：

080481b8 <_start>:
80481b8:       6a 01                   push   $0x1
80481ba:       68 ac 92 04 08          push   $0x80492ac
80481bf:       e8 d4 ff ff ff          call   8048198 <printf@plt>
80481c4:       83 c4 08                add    $0x8,%esp
80481c7:       e8 16 00 00 00          call   80481e2 <overhere>
80481cc:       6a 03                   push   $0x3

由上知道 output 标签所在的内存地址为: $0x80492ac；call overhere 语句的下一条的地址为 0x080481cc 。

现在用 gdb 对 calltest 进行调试，就在 call overhere 处下断，然后跟到 overhere 函数里的 pushl output　处，这时查看寄存器内容：

(gdb) info registers
eax            0x12     18
ecx            0x0      0
edx            0xb560f4 11886836
ebx            0x632fc0 6500288
esp            0xbf9d6110       0xbf9d6110
ebp            0xbf9d6118       0xbf9d6118
esi            0xbf9d612c       -1080205012
edi            0x80481b8        134513080
eip            0x80481ec        0x80481ec <overhere+10>
eflags         0x200292 [ AF SF IF ID ]
cs             0x73     115
ss             0x7b     123
ds             0x7b     123
es             0x7b     123
fs             0x0      0
gs             0x33     51

然后再查看一下堆栈：

(gdb) x/8x 0xbf9d6110
0xbf9d6110: 0x080492ac 0x00000002 0x00000000 0x080481cc
0xbf9d6120: 0x00000001 0xbf9d78b6 0x00000000 0xbf9d78d4

堆栈内容从 0xbf9d6110 开始，依次为：
0x080492ac : output 标签地址
0x00000002 : 常数 2
0x00000000 : EBP 寄存器的内容
0x080481cc : 正是 call overhere 的下一条指令地址，ret 返回后，就返回到此处。

最后，运行一下程序：

[beyes@localhost assembly]$ ./calltest
This is section 1
This is section 2
This is section 3

作者: beyes 时间: 2009-12-8 10:11
标题: 中断
中断是处理器“中断”当前指令码路径并且切换到不同路径的方式。中断有两种形式：

软件中断

硬件中断

硬件设备生成硬件中断。使用硬件中断发出信号，表示硬件层发生的事件(比如 I/O 端口接收到输入信号时)。程序生成软件中断，它们是把控制交给另一个程序的信号。

当一个程序被中断调用时，发出调用的程序暂停，被调用的程序接替它运行。并且，在某些情况下，甚至可以接触底层的 BIOS 系统。在 Microsoft DOS 操作系统中，为许多函数提供了 0x21 中断；在 Linux 里，0x80 中断用于提供低级内核函数。

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