读书笔记——《深入理解计算机系统》第三章_程序的机器级表示（二）

3.6控制
3.6.1条件码
l 除整数寄存器外，CPU还有一级单位个条件码，其中最有用的条件码是：
CF：进位标志，可以用来检测无符号操作数溢出
ZF：零标志
SF：符号标志，最近的操作得到的结果为负数
OF：溢出标志，最近操作导致一个二进制实在溢出——正溢出或负溢出
例如，addl指令完成簮于C表达式t=a+b的功能，这里变量a、b、t都是整型，条件码的设置如下：
CF：(unsigned t)<(unsigned a) 无符号溢出
ZF：(t==0 ) 零
SF：(t<0) 负数
OF：(a<0 == b<0) && (t<0 != a<0) 有符号溢出
l Leal指令不改变任何条件码，因为它是用来做地址计算的，另外，一、二元操作指令都会设置条件码；对于另外一些指令：cmp test只设置条件码，而不改变任何其他寄存器
3.6.2访问条件码
访问条件码的方式最常用的有两种，并不是直接读，而是根据条件码的某个组合，设置一个整数寄存器或是执行一条件分支指令。特别记住的是set指令族，它和前面mov族一样，有很多兄弟：
（桔红色和天蓝色分别用于有符号和无符号）
sete D D=ZF
setne D D=~ZF
sets（负数） D D=SF
setns D D=~SF
有符号数的比较，如cmp $a,$b ，是利用a-b然后得出结果，由于是有符号数，因此会有四种情况出现：1、无溢出，结果为正或0，2、无溢出，结果为负或0，3、有溢出，结果是一个很大的正数，4、有溢出，结果是一个很小的负数；因此可以看出这一个操作将涉及三个标志：有符号溢出OF、0标志ZF、符号标志SF
setg D D=~(SF|OF)&~ZF
setge D D=~(SF^|OF)
setl D D=SF^|OF
setle D D=(SF^OF)|ZF
无符号比较，由于没有符号，因此在其合理表示范围内也不存在负数（因此也就不涉及SF了），所以其结果只有两种：正数或负数（这里的负数即是溢出了），当得到的结果差为负数时，cmp指令会设置进位标志，用以标识无符号数的溢出，因此会使用进位标志CF和零标志OF组合表示最终比较结果
seta（超过） D D=~CF&~ZF
setae D D=~CF
setb（低于） D D=CF
setbe D D=CF|ZF
3.6.3跳转指令和它们的编码
l 跳转指令有直接和间接跳转，分别对应于jmp label、jmp *Operand。直接跳转表示跳转目标是作为指令的一部分编码的；间接跳转，指跳转目标是从寄存器或存储器位置中读出的。条件指令只能是直接跳转。
l Jmp指令也有很多兄弟，其兄弟形式如set，例如：je jne ……
l 跳转指令有几种编码，但是常用的是PC相关的代码，汇编时，它们会将目标指令与跳转指令之后的指令地址差为作编码。如下汇编代码：
8：7e 11 （jmp 指令）
a: 8d b6 00 00 00 00（紧随jmp指令的后一条指令）
……
可以看到地址0x8中，0x7e代表jmp指令，那么上面的汇编代码告诉我们的信息便是jmp将要跳转的地址为0x11 + 0xa = 0x1b。所以可以看到，所谓的PC相关（PC是程序计数器，可以得到下一条将执行的指令，这里温习一下，有助于理解“PC相关”这个概念）工作方式是指，汇编时首先得到jmp将要跳转的目的地址，然后用目的地址减去jmp指令的下一条指令（这就是为什么它和PC有关了）的地址，这个差就做为jmp指令的参数。