[汇编]《汇编语⾔》第10章CALL和RET指令王爽《汇编语⾔》第四版超级笔记
⽬录
第10章 CALL和RET指令
call和ret指令都是转移指令，它们都修改IP，或同时修改CS和IP。
它们经常被共同⽤来实现⼦程序的设计。这⼀章，我们讲解call和ret指令的原理。
10.1 ret和retf、call指令
ret指令⽤栈中的数据，修改IP的内容，从⽽实现近转移；
retf指令⽤栈中的数据，修改CS和IP的内容，从⽽实现远转移。
CPU执⾏ret指令时，进⾏下⾯两步操作：
(IP)=((ss)x16+(sp))
(sp)=(sp)+2
CPU执⾏retf指令时，进⾏下⾯4步操作：
(IP)=((ss)x16+(sp))
(sp)=(sp)+2
(CS)=((ss)x16+(sp))
(sp)=(sp)+2
可以看出，如果我们⽤汇编语法来解释ret和retf指令，则：
CPU执⾏ret指令时，相当于进⾏：
pop IP
CPU执⾏retf指令时，相当于进⾏：
pop IP
pop CS
下⾯的程序中，ret指令执⾏后，(IP)=0，CS:IP指向代码段的第⼀条指令。
assume cs:code
stack segment
db 15 dup (0)
stack ends
code segment
mov ax,4c00h
int 21h
start:  mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,16
mov ax,0
push ax
mov bx,0
ret
code ends
end start
下⾯的程序中，retf指令执⾏后，CS:IP指向代码段的第⼀条指令。
assume cs:code
stack segment
db 16 dup (0)
stack ends
code segment
mov ax,4c00h
inc 21h
start:  mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,16
mov ax,0
push cs
push ax
mov bx,0
retf
code ends
end start
CPU执⾏call指令时，进⾏两步操作：
（1）将当前的IP或CS和IP压⼊栈中；
（2）转移。
call指令不能实现短转移，除此之外，call指令实现转移的⽅法和jmp指令的原理相同，下⾯的⼏个⼩节中，我们以给出转移⽬的地址的不同⽅法为主线，讲解call指令的主要应⽤格式。
10.2 call指令应⽤场景
依据位移进⾏转移的call指令
call 标号(将当前的IP压栈后，转到标号处执⾏指令)
CPU执⾏此种格式的call指令时，进⾏如下的操作：
(1) (sp)=(sp)-2
((ss)x16+(sp))=(IP)
(2) (IP)=(IP)+16位位移。
16位位移=标号处的地址-call指令后的第⼀个字节的地址；
16位位移的范围为-32768～32767，⽤补码表⽰；
16位位移由编译程序在编译时算岀。
从上⾯的描述中，可以看出，如果我们⽤汇编语法来解释此种格式的call指令，则：
CPU执⾏“call 标号”时，相当于进⾏：
push IP
jmp near ptr 标号
汇编语言结束指令
转移的⽬的地址在指令中的call指令
"call far ptr 标号”实现的是段间转移。
CPU执⾏此种格式的call指令时，进⾏如下的操作。
(1 )(sp)=(sp)-2
((ss)x16+(sp))=(CS)
(sp)=(sp)-2
((ss)x16+(sp))=(IP)
(2) (CS)=标号所在段的段地址
(IP)=标号在段中的偏移地址
从上⾯的描述中可以看出，如果我们⽤汇编语法来解释此种格式的call指令，则：
CPU执⾏"call far ptr 标号”时，相当于进⾏：
push CS
push IP
jmp far ptr 标号
转移地址在寄存器中的call指令
指令格式：call 16位 reg
功能：
(sp)=(sp)-2
((ss)x16+(sp))=(IP)
(IP)=(16位reg)
⽤汇编语法来解释此种格式的call指令，CPU执⾏“call 16位 reg”时，相当于进⾏：push IP
jmp 16位 reg
转移地址在内存中的call指令
转移地址在内存中的call指令有两种格式。
（1）call word ptr 内存单元地址
⽤汇编语法来解释此种格式的call指令，则：
CPU执⾏“call word ptr 内存单元地址”时，相当于进⾏：
push IP
jmp word ptr 内存单元地址
⽐如，下⾯的指令：
mov sp,10h
mov ax,0123h
mov ds:[0],ax
call word ptr ds:[0]
执⾏后，(IP)=0123H，(sp)=0EH。
（2）call dword ptr 内存单元地址
⽤汇编语法来解释此种格式的call指令，则：
CPU执⾏“call dword ptr 内存单元地址”时，相当于进⾏：
push CS
push IP
jmp dword ptr 内存单元地址
⽐如，下⾯的指令：
mov sp,10h
mov ax,0123h
mov ds:[0],ax
mov word ptr ds:[2],0
call dword ptr ds:[0]
执⾏后，(CS)=0, (IP)=0123H，(sp)=0CH。
10.3 call和ret的配合使⽤、mul指令
我们⼰经分别学习了ret和call指令的原理。
现在来看⼀下，如何将它们配合使⽤来实现⼦程序的机制。
问题10.1
下⾯程序返回前，bx中的值是多少？
assume cs:code
code segment
start:  mov ax,1
mov ex,3
call s
mov bx,ax      ;(bx)=?
mov ax,4c00h
int 21h
s:  add ax,ax
loop s
ret
code ends
end start
思考后看分析。
分析：
我们来看⼀下CPU执⾏这个程序的主要过程。
（1）CPU将call s指令的机器码读⼊，IP指向了call s后的指令mov bx,ax，然后CPU执⾏call s指令，将当前的IP值(指令mov bx,ax的偏移地址)压栈，并将IP的值改变为标号s处的偏移地址；
（2）CPU从标号s处开始执⾏指令，loop循环完毕后，(ax)=8；
（3）CPU将ret指令的机器码读⼊，IP指向了ret指令后的内存单元，然后CPU执⾏ret指令，从栈中弹出⼀个值(即call s先前压⼊的mov bx,ax指令的偏移地址)送⼊IP中。 则CS:IP 指向指令mov bx,ax；
（4）CPU从mov bx,ax开始执⾏指令，直⾄完成。
程序返回前，(bx)=8。可以看出，从标号s到ret的程序段的作⽤是计算2的N次⽅，计算前，N的值由cx提供。
我们再来看下⾯的程序：
看⼀下程序的主要执⾏过程。
(1) 前3条指令执⾏后，栈的情况如下：
(2) call指令读⼊后，(IP)=000EH，CPU指令缓冲器中的代码为：E8 05 00；
CPU执⾏E8 05 00，⾸先，栈中的情况变为：
然后，(IP)=(IP)+0005=0013H。
(3) CPU从cs:0013H处(即标号s处)开始执⾏。
(4) ret指令读⼊后：
(IP)=0016H，CPU指令缓冲器中的代码为：C3
CPU执⾏C3，相当于进⾏pop IP，执⾏后，栈中的情况为：
(5) CPU回到cs:000EH处(即call指令后⾯的指令处)继续执⾏。
从上⾯的讨论中我们发现，可以写⼀个具有⼀定功能的程序段，我们称其为⼦程序，在需要的时候，⽤call指令转去执⾏。
可是执⾏完⼦程序后，如何让CPU接着call指令向下执⾏？
call指令转去执⾏⼦程序之前，call指令后⾯的指令的地址将存储在栈中，所以可在⼦程序的后⾯使⽤ret指令，⽤栈中的数据设置IP的值，从⽽转到call指令后⾯的代码处继续执⾏。这样，我们可以利⽤call和ret来实现⼦程序的机制。⼦程序的框架如下。
标号：
指令
ret
具有⼦程序的源程序的框架如下。
assume cs:code
code segment
main:
...
...
...
call sub1      ；调⽤⼦程序sub1
...
...
...
mov ax,4c00h
int 21h
sub1:                  ;⼦程序sub1开始
...
...
...
call sub2      ；调⽤⼦程序sub2
...
...
...
ret            ;⼦程序返回
sub2:                  ;⼦程序sub2开始
...
.
..
...
ret            ;⼦程序返回
code ends
end main
现在，可以从⼦程序的⾓度，回过头来再看⼀下本节中的两个程序。
这⾥介绍⼀下mul指令，mul是乘法指令，使⽤mul做乘法的时候，注意以下两点。
（1）两个相乘的数：两个相乘的数，要么都是8位，要么都是16位。如果是8位，⼀个默认放在AL中，另⼀个放在8位reg或内存字节单元中；如果是16位，⼀个默认在AX中，另⼀个放在16位reg或内存字单元中。
（2）结果：如果是8位乘法，结果默认放在AX中；如果是16位乘法，结果⾼位默认在DX中存放，低位在AX中放。
格式如下：
mul reg
mul 内存单元
内存单元可以⽤不同的寻址⽅式给出，⽐如：
mul byte ptr ds:[0]
含义：(ax)=(al)x((ds)x16+0)；
mul word ptr [bx+si+8]
含义：(ax)=(ax)x((ds)x16+(bx)+(si)+8)结果的低16位。
(dx)=(ax)x((ds)x16+(bx)+(si)+8)结果的⾼16 位。
例：
(1) 计算100x10
100和10⼩于255，可以做8位乘法，程序如下。
mov al,100
mov bl,10
mul bl
结果：(ax)=1000(03E8H)
(2) 计算100x10000
100⼩于255，可10000⼤于255，所以必须做16位乘法，程序如下。
mov ax,100
mov bx,10000
mul bx
结果：(ax)=4240H，(dx)=000FH
(F4240H=1000000)
10.4 参数和结果传递的问题、批量数据的传递
call与ret指令共同⽀持了汇编语⾔编程中的模块化设计。
在实际编程中，程序的模块化是必不可少的。因为现实的问题⽐较复杂，对现实问题进⾏分析时，把它转化成为相互联系、不同层次的⼦问题，是必须的解决⽅法。
⽽call与ret指令对这种分析⽅法提供了程序实现上的⽀持。利⽤call和ret指令，我们可以⽤简捷的⽅法，实现多个相互联系、功能独⽴的⼦程序来解决⼀个复杂的问题。
下⾯的内容中，我们来看⼀下⼦程序设计中的相关问题和解决⽅法。