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Chapter 6: Program Control Instructions

6-1 Jump Group

  • 无条件和有条件跳转
  • 数值计算改变 flag，有条件跳转指令检测 flag 决定是否跳转
  • LOOP 也是一种跳转

JMP

无条件跳转

  • short jump - +127 and –128 bytes
    • intrasegment jumps
  • near jump - 3byte，±32K bytes
    • intersegment jumps
  • far jump - 5-byte，any memory location within the real memory system
    • FAR PTR or far label

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  • JA, JB, JAE, JBE, JE, and JNE instructions - above and below refer to unsigned numbers
  • JG, JL, JGE, JLE, JE, and JNE - greater than and less than refer to signed numbers

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6–2 CONTROLLING THE FLOW OF THE PROGRAM

6-4 INTRO TO INTERRUPTS

exception handlers and interrupt handlers - interrupt service procedure (ISP)

  • 一个异常或中断有 vector number (interrupt vector)
  • 以这个 number 为 index 在 interrupt vector table (IVT) or interrupt descriptor table (IDT) 找 ISP
    • IVT is used in real mode
    • IDT is used in protected mode and long mode

中断 - 主动请求

  • 有内部终中断和外部中断
  • 外部中断 maskable or nonmaskable（需不需要满足 FLAGS.IF=1 才能触发）

异常 - 意外发生（可以带错误码）

  • Program-Error Exceptions
  • Software-Generated Exceptions - INTO, INT1, INT3, and BOUND instructions permit exceptions
  • Machine-Check Exceptions

E.g. #GP(0)

# - pound sign

精确异常和非精确异常

  • 精确异常 - 可重启
    • 在异常指令的前面或者后面报错
  • 非精确异常 - 不可重启
    • 例：机器自检发出异常

异常分类

前两种是精确，后一种是非精确异常

  • faults - 异常指令之前报，比如缺页异常
  • traps - 异常指令之后报（重启时需要回退一步）
  • abort

Interrupt Vectors

  • 特定中断对应相应的中断向量号
  • 中断向量被 trap 程序使用，跳转到对应的 service routine
  • 256 个，每个包含一个 ISP 的地址
  • 实模式下
    • 4-byte number stored in the first 1024 bytes of memory (00000H–003FFH)
    • Each vector contains a value for IP and CS that forms the address of the ISP
    • the first 2 bytes contain IP; the last 2 bytes CS
    • alt text
  • 保护模式 - IDT，8B 描述符

Intel: 保留开始的 32 个 vector for predefined exception and interrupt conditions

剩下的 32-255 可被用户使用（只能自定义中断）

实模式下

double fault exception

  • 特定组合、嵌套异常会报双故障异常
  • triple fault 会导致系统重启

Error Code

中断优先级

  • 相同优先级时，可能会嵌套/排队
  • 不同优先级，嵌套

Interrupt Instructions

INT N, INT1, INT3 and INTO

  • INT 10H instruction calls the interrupt service procedure whose address is stored beginning at memory location 40H (10H  4)

6–5 MACHINE CONTROL AND MISCELLANEOUS INSTRUCTIONS

多字节 NOP

LOCK Prefix

  • 在一些读写指令前加上 LOCK 前缀，保证操作的原子性
  • 多核、共享内存的情况下保证独占性
  • 只有当指令 modify memory，才能使用 LOCK（否则报错 undefined opcode exception（#UD）
  • alt text
; MOV 不是可以 LOCK 的指令
LOCK MOV [EAX], EBX             ; #UD occurs
LOCK ADD  EAX, [EBX]            ; #UD occurs
LOCK ADD  DWORD PTR [EAX], 1    ; correct

ENTER and LEAVE

  • create & release stack frames for called procedure
  • stack frame contains the local variables and the arguments passed by its caller
  • ENTER stack space, nesting levels
  • nested functions using enter and leave