【汇编语言】转移指令的原理（三） —— 汇编跳转指南：jcxz、loop与位移的深度解读

前言

📌 汇编语言是很多相关课程（如数据结构、操作系统、微机原理）的重要基础。但仅仅从课程的角度出发就太片面了，其实学习汇编语言可以深入理解计算机底层工作原理，提升代码效率，尤其在嵌入式系统和性能优化方面有重要作用。此外，它在逆向工程和安全领域不可或缺，帮助分析软件运行机制并增强漏洞修复能力。 本专栏的汇编语言学习章节主要是依据王爽老师的《汇编语言》来写的，和书中一样为了使学习的过程容易展开，我们采用以8086CPU为中央处理器的PC机来进行学习。

1. jcxz 指令

1.1 什么是jcxz指令

jcxz指令为有条件转移指令，所有的有条件转移指令都是短转移，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址。

对IP的修改范围都为-128~127。

指令格式：jcxz 标号（如果(cx)=0，则转移到标号处执行。）

1.2 如何操作

"jcxz 标号"指令操作：

• 当(cx)=0时，(IP)=(IP)+8位位移；
• 8位位移=“标号”处的地址 - jcxz指令后的第一个字节的地址；
• 8位位移的范围为-128~127，用补码表示；
• 8位位移由编译程序在编译时算出。
• 当(cx)=0时，什么也不做（程序向下执行）。

我们从 jcxz的功能中可以看出，指令“jcxz 标号”的功能相当于： if((cx)==0) jmp short 标号； （这种用C语言和汇编语言进行的综合描述，或许能使你对有条件指令理解得更加清楚。）

2. loop 指令

2.1 什么是loop指令

loop指令为循环指令，所有的循环指令都是短转移，在对应的机器码中包含转移的位移，而不是目的地址。

对IP的修改范围都为-128~127。

指令格式：loop 标号（(cx))=(cx)-1，如果(cx)≠0，转移到标号处执行。）

2.2 如何操作

"loop 标号"指令操作：

（1）(cx)=(cx)-1;

（2）如果(cx)≠0，(IP)=(IP)+8位位移。

• 8位位移=“标号”处的地址-loop指令后的第一个字节的地址；
• 8位位移的范围为-128~127，用补码表示；
• 8位位移由编译程序在编译时算出。
• 当(cx)=0，什么也不做（程序向下执行）。

我们从loop的功能中可以看出，指令“loop 标号”的功能相当于： (cx)–; if((cx)≠0) jmp short 标号;

3. 根据位移进行转移的意义

3.1 为什么？

前面我们讲到：

jmp short 标号
jmp near ptr 标号
jcxz 标号
loop 标号

等几种汇编指令，它们对 IP的修改是根据转移目的地址和转移起始地址之间的位移来进行的。

在它们对应的机器码中不包含转移的目的地址，而包含的是到目的地址的位移距离。

这样设计，方便了程序段在内存中的浮动装配。

3.2 举例说明

例如：

这段程序装在内存中的不同位置都可正确执行，因为 loop s 在执行时只涉及到s的位移（ - 4，前移 4个字节，补码表示为FCH），而不是s的地址。

如果loop s的机器码中包含的是s的地址，则就对程序段在内存中的偏移地址有了严格的限制；因为机器码中包含的是 s 的地址，如果 s 处的指令不在目的地址处，程序的执行就会出错。

而loop s的机器码中包含的是转移的位移，就不存在这个问题了；因为，无论 s 处的指令的实际地址是多少，loop指令的转移位移是不变的。

4. 编译器对转移位移超界的检测

注意，根据位移进行转移的指令，它们的转移范围受到转移位移的限制，如果在源程序中出现了转移范围超界的问题，在编译的时候，编译器将报错。

比如，下面的程序将引起编译错误：

assume cs:code

code segment
start:	jmp short s
	db  128 dup(0)
    s:	mov ax,0ffffh
code ends

end start

报错如下：

jmp shorts的转移范围是-128~127，IP最多向后移动127 个字节,

我们在前面的文章中讲到的形如“jmp 2000:0100”的转移指令，是在 Debug 中使用的汇编指令，汇编编译器并不认识。如果在源程序中使用，编译时也会报错。

结语

今天的分享到这里就结束啦！如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下。