Feltételes elágazások
Az rflags regiszter
Van egy speciális regiszter, amelynek a neve rflags.
A bitjei különféle feltételek jelzőbitjeiként viselkednek.
Ezek közül néhányat az alábbi táblázat sorol fel:
| név |
szimbólum |
bit |
| átvitel |
CF |
0 |
| nulla |
ZF |
6 |
| előjel |
SF |
7 |
| túlcsordulás |
OF |
11 |
Összehasonlító utasítások
A rflags jelzőbitjeit nem lehet közvetlenül módosítani.
Ehelyett sok különböző utasítás állítja be őket.
Például a ZF-t sok aritmetikai vagy bitenkénti művelet beállítja, amikor az eredmény nulla.
Az egyik leggyakoribb, feltételek vizsgálatára használt utasítás a cmp.
Két operandust vesz, és frissíti a jelzőbiteket, de nem módosítja az operandusait.
A cmp utasítás
A cmp utasítás az első operandusból vonja ki a másodikat, és az eredmény alapján állítja be a jelzőbiteket.
Ha A az első operandus, B pedig a második:
| jelzőbit |
beáll, ha |
| CF |
A < B (előjel nélküli) |
| ZF |
A == B |
| SF |
A < B (előjeles, túlcsordulás nélkül) |
| OF |
túlcsordulás előjeles kivonásnál |
Elágazás
Alapértelmezés szerint az x86-64 kódja felülről lefelé, sorban hajtódik végre.
De sok helyzetben szükség van ennek a viselkedésnek a megváltoztatására.
Például hogy egy feltétel hatására más utasításokat hajtsunk végre.
A magasabb szintű nyelvekben ezt általában olyan absztrakciókkal oldják meg, mint az if...else elágazás.
Az x86-64-ben azonban ilyenek nincsenek.
Helyette az x86-64 olyan utasításokat kínál, amelyek lényegében a kód egy másik pontjára adják át a végrehajtást.
Ezt hívják branching-nek.
Két ilyen utasítást már láttunk: a call-t és a ret-et.
Amikor egy függvényt meghívnak, a végrehajtás a hívótól a meghívott függvényhez kerül.
Visszatéréskor pedig a végrehajtás visszakerül a hívóhoz.
Ha nincs ret, a végrehajtás átcsúszik az egyik függvényből a következőbe.
Ezt néha a kódfolyam optimalizálására lehet használni.
Feltétel nélküli ugrás
A jmp utasítás feltétel nélkül a kód egy másik pontjára irányítja a program végrehajtását.
Egyetlen operandusa egy címke, amely annak a pontnak a címét tartalmazza, ahol a végrehajtás folytatódik.
Vegyük például a következő függvényt:
fn:
mov rax, 5
jmp end
add rax, 10
end:
ret
Amikor meghívják az fn-t, a végrehajtás a mov rax, 5-nél kezdődik.
Ez abban a pontban 5-re állítja a rax értékét.
A következő utasítás a jmp end, amely átadja a végrehajtást az end címkének.
Az end után a következő utasítás a ret, amely visszaadja a végrehajtást a hívó függvénynek.
Vegyük észre, hogy mivel az add rax, 10 a jmp end után és az end előtt található, soha nem hajtódik végre.
Az rax értéke 5 lesz, amikor az fn visszatér.
Feltételes ugrás
A jcc utasításcsalád csak akkor adja át a program végrehajtását egy másik pontnak, ha egy adott feltétel teljesül.
Ellenkező esetben a végrehajtás sorban folytatódik.
Minden feltétel a rflags egy vagy több jelzőbitjének felel meg.
A jcc egyes változatai azt vizsgálják, hogy egy jelzőbit be van állítva, mások azt, hogy nincs.
A jcc-ben a cc nem szó szerinti, hanem a vizsgált jelzőbithoz tartozó konkrét utótagra utal.
Sok utótag létezik, és közülük sok ugyanazt a feltételt vizsgálja, mint egy másik.
Némelyik közvetlenül egy jelzőbitre utal, így az utasítás egy címkére ugrik, ha az adott jelzőbit be van állítva:
| utótag |
ugrik, ha |
| z |
ZF == 1 |
| c |
CF == 1 |
| s |
SF == 1 |
| o |
OF == 1 |
Sok másikat azért választottak, hogy a cmp utasításban betöltött jelentésükre utaljanak.
Például:
| utasítás |
utótag |
ugrik, ha |
| cmp A, B |
e |
A == B |
| cmp A, B |
l |
A < B (előjeles) |
| cmp A, B |
b |
A < B (előjel nélküli) |
| cmp A, B |
g |
A > B (előjeles) |
| cmp A, B |
a |
A > B (előjel nélküli) |
Az e-t az l, b, g vagy a után lehet tenni, hogy a feltétel az egyenlőséget is tartalmazza:
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
Minden utótaghoz léteznek olyan változatok, amelyek az ellenkező viselkedést vizsgálják.
A szintaxisuk ugyanaz, csak az utótag előtt egy n áll.
Például a jnz akkor ugrik, ha a ZF nincs beállítva.
Hasonlóképpen a jnae akkor ugrik, ha A nem nagyobb vagy egyenlő, mint B (A és B előjel nélküli egészként értelmezve).
Néhány utótag ugyanazoknak a feltételeknek a másik neve.
Például a jz (a z utótag, a ZF-re) és a je (az e utótag, az egyenlőségre) is akkor ugrik, amikor a ZF be van állítva.
Ez azért van, mert a cmp-nél a ZF akkor áll be, amikor a kivonás eredménye nulla, ami azt jelenti, hogy a két operandus egyenlő.
Más utótagok azonban jelzőbitek kombinációját vizsgálják, és nem helyettesíthetők közvetlenül egyetlen jelzőbites utótaggal.
Azt az utótagot válaszd, amelyik jobban leírja az összehasonlításod szemantikáját.
Helyi címkék
A címkék az egész forrásfájlban láthatók, nem egy függvényre korlátozódnak.
Ezért egy címkenevet nem lehet újra felhasználni.
Ahhoz, hogy utánozza egy helyi címke viselkedését, a NASM-ben külön jelölés létezik az olyan címkékre, amelyek neve előtt pont (.) áll.
Ez a jelölés olyan címkét definiál, amely implicit módon magában foglalja az előző, pont nélküli címke nevét:
section .text
fn1:
...
.example: ; this is fn1.example
...
ret
fn2:
...
.example: ; this is fn2.example
...
ret
A kód bármely pontjáról lehet erre a címkére ugrani a teljes címkenév használatával, például jmp fn1.example.
Egy olyan ugrás azonban, amely a címkének a ponttól kezdődő részét használja, a felső függvényen belüli címkére történik.
Például a .example úgy viselkedik, mintha a függvényen belül lenne helyi:
section .text
fn1:
...
.example:
...
jmp .example ; this jumps to fn1.example
fn2:
...
.example:
...
jmp .example ; this jumps to fn2.example
Tanulófeladat
