Black Jack

Bedingte Anweisungen

RFLAGs

Es gibt ein spezielles Register namens rflags. Seine Bits wirken wie Flags für verschiedene Bedingungen.

Einige davon sind unten aufgeführt:

Vergleichsinstruktionen

Die Flags in rflags werden nicht direkt verändert. Stattdessen werden sie von vielen verschiedenen Instruktionen gesetzt.

Zum Beispiel wird ZF von vielen arithmetischen oder bitweisen Operationen gesetzt, wenn das Ergebnis null ist.

Eine der häufigsten Instruktionen, um Bedingungen zu prüfen, ist cmp. Sie nimmt zwei Operanden und aktualisiert die Flags, verändert aber ihre Operanden nicht.

Die cmp-Instruktion

Die cmp-Instruktion subtrahiert den zweiten Operanden vom ersten und setzt die Flags entsprechend dem Ergebnis.

Wenn A der erste Operand ist und B der zweite:

Verzweigungen

Standardmäßig wird Code in x86-64 sequenziell von oben nach unten ausgeführt.

Aber es gibt viele Situationen, in denen es nötig ist, dieses Verhalten zu ändern. Zum Beispiel, um als Reaktion auf eine Bedingung eine andere Menge von Instruktionen auszuführen.

In höheren Programmiersprachen geschieht das normalerweise mit Abstraktionen wie if...else-Konstrukten. In x86-64 gibt es sie jedoch nicht.

Stattdessen bietet x86-64 Instruktionen, die die Ausführung effektiv an eine andere Stelle des Codes übergeben. Das nennt man branching.

Unbedingter Sprung

Die Instruktion jmp übergibt die Ausführung des Programms bedingungslos an eine andere Stelle des Codes. Ihr einzelner Operand ist ein Label, das die Adresse der Stelle enthält, an der die Ausführung fortgesetzt wird.

Betrachte zum Beispiel die folgende Funktion:

fn:
    mov rax, 5
    jmp end

    add rax, 10
end:
    ret

Wenn fn aufgerufen wird, beginnt die Ausführung bei mov rax, 5. Dadurch wird der Wert in rax an dieser Stelle auf 5 gesetzt.

Die nächste Instruktion ist jmp end, die die Ausführung an das Label end übergibt.

Nach end ist die nächste Instruktion ret, die die Ausführung zurück an die aufrufende Funktion übergibt.

Beachte, dass add rax, 10 nie ausgeführt wird, weil es nach jmp end und vor end steht. Der Wert von rax ist 5, wenn fn zurückkehrt.

Bedingter Sprung

Die Instruktionsfamilie jcc übergibt die Ausführung des Programms nur dann an eine andere Stelle, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Andernfalls läuft die Ausführung sequenziell weiter.

Jede Bedingung entspricht einem oder mehreren Flags in rflags. Einige jcc-Varianten prüfen, ob ein Flag gesetzt ist, andere prüfen, ob es gelöscht ist.

Das cc in jcc ist nicht wörtlich gemeint, sondern verweist auf das jeweilige Suffix, das zu dem getesteten Flag gehört.

Es gibt viele Suffixe, und viele davon prüfen dieselbe Bedingung wie ein anderes. Einige davon verweisen direkt auf ein Flag, sodass die Instruktion zu einem Label springt, wenn das jeweilige Flag gesetzt ist:

Viele andere sind so gewählt, dass sie sich auf ihre Bedeutung in einer cmp-Instruktion beziehen. Zum Beispiel:

Du kannst e nach l, b, g oder a hinzufügen, um die Gleichheit in die Bedingung einzubeziehen:

cmp rcx, r8
jge two      ; this jumps to 'two' if rcx is greater than, or equal to, r8 in a signed comparison
jbe two      ; this jumps to 'two' if rcx is lesser than, or equal to, r8 in an unsigned comparison

Für alle Suffixe gibt es Varianten, die das entgegengesetzte Verhalten prüfen. Sie haben dieselbe Syntax, aber mit einem n vor dem Suffix.

Zum Beispiel springt jnz, wenn ZF nicht gesetzt ist. Ebenso springt jnae, wenn A nicht >= B ist (A und B als ganze Zahlen ohne Vorzeichen interpretiert).

Lokale Labels

Labels sind in der gesamten Quelldatei sichtbar, sie sind nicht auf eine Funktion beschränkt. Deshalb ist es unmöglich, einen Labelnamen wiederzuverwenden.

Um das Verhalten eines lokalen Labels nachzuahmen, hat NASM eine spezielle Notation für ein Label, dem ein Punkt (.) vorangestellt ist. Diese Notation definiert ein Label, das implizit den Namen des vorherigen Labels ohne Punkt enthält:

section .text
fn1:
    ...
.example: ; this is fn1.example
    ...
    ret

fn2:
    ...
.example: ; this is fn2.example
    ...
    ret

Es ist weiterhin möglich, von überall im Code zu diesem Label zu springen, indem du den vollständigen Labelnamen verwendest, zum Beispiel jmp fn1.example.

Ein Sprung, der nur den ab dem Punkt beginnenden Teil des Labels verwendet, erfolgt jedoch zu dem Label innerhalb der umgebenden Funktion. Zum Beispiel verhält sich .example, als wäre es lokal für die Funktion:

section .text
fn1:
    ...
.example:
    ...
    jmp .example ; this jumps to fn1.example

fn2:
    ...
.example:
    ...
    jmp .example ; this jumps to fn2.example