x86汇编中jmp指令底层执行解析

cxy

今天在学习汇编的时候遇到一个程序，如下：

assume cs:codesg

codesg segment

	mov ax,4c00h
	int 21h

start: mov ax,0

s: 	nop
	nop

	mov di,offset s
	mov si,offset s2
	mov ax,cs:[si]
	mov cs:[di],ax

s0: jmp short s

s1: 	mov ax,0
	int 21h
	mov ax,0

s2: 	jmp short s1
	nop

codesg ends

end start

问执行这段汇编代码后程序可以正常返回么？

乍看下，寄存器di和si中分别存储标号s和s2的偏移地址，然后把代码 jmp short s1 拷贝到标号s处,然后程序跳转到s1处执行，很明显，这样执行，是无法执行到 mov ax,4c00h处的，也就无法正常返回，但是在debug后，发现竟然可以正常返回，执行结果见下图：

hb1

可以看到代码 jmp short s1 被编译器解析成了 jmp 0000h,也就是跳转到 mov ax,4c00h处执行，程序最终正常返回，首先来看编译之后的代码：

hb2

从上图发现 jmp short s1 被解析为 jmp 0018, 为什么同样一句代码有两种不同的解析结果呢？查阅书籍后，找到了前后不同解析的原因，都是因为jmp执行跳转的时候行为方式决定的。

从上面的debug程序中，可以看到 jmp short s1 解析之后的机器码为 EBF6，而它跳转至的偏移地址为 0018h,可以发现机器码中并没有包含跳转后的内存地址，jmp指令为了方便程序在内存中的浮动装配，是根据转移目的地址和转移起始地址之间的相对位移来进行转移的。即：

 IP = IP + 位移长度，位移长度 = 跳转目的地址 - 短跳转指令的下一条指令地址，位移范围在 -128~127 之间。

来看 jmp short s1 的机器码：

EBF6

这里的EB是jmp编译之后得到的机器码，F6则是-10的补码，IP向前移动10个字节的长度，第二张图片红框部分即从0b3b：0022跳转到0b3b:0018的位置。在将 jmp short s1 拷贝到标号s处的时候，拷贝的是机器码，即将EBF6拷贝到了标号s处，而机器码EBF6的含义就是将IP向前移动10个字节的位置，而向前移动10个字节后这时IP又恰好指向了代码 mov ax,4c00h,所以代码就顺利退出了。

总结发现，这个程序的关键在于指令 jmp short 标号 不是根据绝对地址进行转移而是通过相对位移进行转移的，这样也使得程序在不同内存段中可以正常执行。

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