控制指令

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条件码

CPU维护一组单个位的条件码寄存器
- CF:进位标志。最近的操作使最高位产生了进位。可用来检查无符号操作的溢出。
- ZF:零标志。最近的操作得出得结果为0。
- SF:符号标志。最仅的操作得到的结果为负数。
- OF:溢出标志。最近的操作导致一补码溢出——正溢出或负溢出。

leaq指令是用来进行地址计算的，不改变任何条件码。

指令	基于	描述
CMP S1, S2	S2 - S1	比较
cmpb		比较字节
cmpw		比较字
cmpl		比较双字
cmpq		比较四字

TEST S1, S2	S1 & S2	测试
testb		测试字节
testw		测试字
testl		测试双字
testq		测试四节

比较和测试指令。这些指令不修改任何寄存器的值，只设置条件码

访问条件码

指令	同义名	效果	设置条件
sete D	setz	D<—ZF	相等/零
setne D	setnz	D<—~ZF	不等/非零

sets D		D<—SF	负数
setns D		D<—~SF	非负数

setg D	setnle	D<— ~(SF^OF)&~ZF	大于(有符号>)
setge D	setnl	D<— ~(SF^OF)	大于等于(有符号>=)
setl D	setnge	D<— SF^OF	小于(有符号<)
setle D	setng	D<— (SF^OF)	ZF

seta D	setnbe	D<—~CF&~ZF	超过(无符号>)
setae D	setnb	D<—~CF	超过或相等(无符号>=)
setb D	setnae	D<—CF	低于(无符号<)
setbe D	setna	D<—CF\|ZF	低于或相等(无符号<=)

SET指令。每条指令根据条件码的某种组合，将一个字节设置为0或者1。有些指令有” 同义名” ，也就是同一条机器指令有别的名字。

跳转指令

指令	同义名	跳转条件	描述
jmp Label		1	直接跳转
jmp *Operand		1	间接跳转

je Label	jz	ZF	相等/零
jne Label	jnz	~ZF	不相等/非零

js Label		SF	负数
jns Label		~SF	非负数

jg Label	jnle	~(SF^OF)&~ZF	大于(有符号>)
jge Label	jnl	~(SF^OF)	大于或等于(有符号>=)
jl Label	jnge	SF^OF	小于(有符号<)
jle Label	jng	(SF^OF)\|ZF	小于或等于(有符号<=)

ja Label	jnbe	~CF&~ZF	超过(无符号>)
jae Label	jnb	~CF	超过或相等(无符号>=)
jb Label	jnae	CF	低于(无符号<)
jbe Label	jna	CF	ZF

jump指令。当跳转条件满足时，这些指令会跳转到一条带标号的目的地。有些指令有” 同义名 “，也就是同一条机器指令的别名

跳转目的地通常用一个标号(Label)指明，类似 “.L1” 。跳转有直接跳转”jmp .L1”或者间接跳转”jmp *%rax”用寄存器和内存中的值作为跳转目标。

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跳转指令的编码可以用绝对地址或相对地址，相对地址利用jmp指令后面对应的值+下一条指令的起始地址=跳转目的地，这也方便程序在内存中的移动，最为常用。使用如下例:

 movq %rdi, %rax jmp .L2 .L3: sarq %rax .L2: testq %rax, %rax jg .L3 rep; ret

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汇编器产生的 ” .o ” 格式的反汇编版本如下：

讯享网0:48 89 f8 mov %rdi, %rax 3:eb 03 jmp 8 <loop+0x8> 5:48 d1 f8 sar %rax 8:48 85 c0 test %rax, %rax b:7f f8 jg 5 <loop+0x5> d:f3 c3 repz retq

对于jmp 8; 用 0x03(二进制补码)+5 = 0x8 即可得到跳转到8
对于jg 5; 用 0xf8(二进制补码)+0xd = 0x5 即可得到跳转到5

现代使用条件传送来实现条件分支

long absdiff(long x, long y) { long result; if(x < y) result = y-x; else result = x-y; return result; }

优化的汇编

讯享网long absdiff(long x, long y) x in %rdi, y in %rsi absdiff: movq %rsi, %rdx subq %rdi, %rdx rval = y-x movq %rdi, %rax subq %rsi, %rax eval = x-y cmpq %rsi, %rdi compare x:y cmovl %rdx, %rax if x<y, eval = rval ret return eval

以上汇编的实现原理可以使用如下的C语言来解释

long cmovdiff(long x, long y) { long rval = y-x; long eval = x-y; long ntest = x >= y; /* Line below requires * single instruction: */ if(ntest) rval = eval; return rval; }

条件传送指令

指令	同义名	传送条件	描述
cmove S, R	cmovz	ZF	相等/零
cmovne S, R	cmovnz	~ZF	不相等/非零

cmovs S, R		SF	负数
cmovns S, R		~SF	非负数

cmovg S, R	cmovnle	~(SF^OF)&~ZF	大于(有符号>)
cmovge S, R	cmovnl	~(SF^OF)	大于或等于(有符号>=)
cmovl S, R	cmovnge	SF^OF	小于(有符号<)
cmovle S, R	cmovng	(SF^OF)\|ZF	小于或等于(有符号<=)

cmova S, R	cmovnbe	~CF&~ZF	超过(无符号>)
cmovae S, R	cmovnb	~CF	超过或相等(无符号>=)
cmovb S, R	cmovnae	CF	低于(无符号<)
cmovbe S, R	cmovna	CF\|ZF	低于或相等(无符号<=)

条件传送指令。当传送条件满足时，指令把源值S复制到目的R。有些指令是” 同义名” ，即同一条机器指令的不同名字

条件码

访问条件码

跳转指令

现代使用条件传送来实现条件分支

条件传送指令

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