csapp笔记3.6节——控制（1）

本节解决了x86-64如何实现条件语句、循环语句和分支语句的问题

条件码

除了整数寄存器外，cpu还维护着一组单个位的条件码寄存器，用来描述最近的算数和逻辑运算的某些属性。可检测这些寄存器来执行条件分支指令。

CF（Carry Flag）：进位标志。最近的算术或逻辑运算使得最高位产生了进位。可检查无符号数操作的溢出。

ZF（Zero Flag）：零标志。最近的算术或逻辑运算结果为0。

SF（Sign Flag）：符号标志。最近的算术或逻辑运算结果为负数。

OF（Overflow Flag）：溢出标志。最近的算术或逻辑运算导致补码溢出——正溢出或负溢出。

这里指出，leaq不会改变任何条件码，因为是被用来进行地址计算的。对于逻辑操作，例如XOR，进位和溢出标志会设置为0。对于移位操作，进位标志将设置为最后一个被移出的位，溢出标志设为0。INC和DEC指令会设置溢出和零标志，但不会改变进位标志。

除了基本的算术和逻辑指令会设置条件码之外，还有两类指令（8，16，32，64位形式）会设置条件码。

CMP指令行为与SUB指令一致，只是不会改变目的寄存器。

TEST指令与AND指令一致，只是不会改变目的寄存器的值。

访问条件码

通常不会直接读取条件码。常用方法有三种：（1）根据条件码的某种组合，将一个字节设置为0或者1。（2）可以条件跳转到程序的某个其他的部分。（3）可以有条件的传输数据。

对于第一种情况，我们用SET这类指令设置某个字节为1或0。SET根据某些条件码的算术或逻辑组合，将寄存器的某个低位字节或某个一个字节的内存位置置为1或0。

下图是SET指令

需要注意SET指令在大小比较时有符号数和无符号数是不同的指令。

举个例子分析下

我们来分析setl（有符号小于）具体是在那几个条件码的何种组合下进行工作的

cmpq获得a - b，这里在运算时可能会有如下几种情况

（1）未溢出，这时OF（溢出标志位）为0，则a - b的结果小于0那么a < b，根据a - b的结果小于0，SF被设为1。

（2）溢出，OF = 1，cmpq的结果由两种情况：小于零，说明a - b > 0，只有这样才会使得a和b进行补码减法后负溢出；大于零，说明a - b < 0，只有这样才会使得a和b进行补码减法后正溢出。（等于零不会溢出）这就可以看出只有cmpq运算结果是正数才能说明a < b。于是SF = 0。

可以看出 OF和SF异或的结果是setl判断的标准，若异或结果为1，说明a < b，%al被设为1；否则为0。

SET指令会区分有符号值和无符号值，这在汇编语言中并不常见，大多数情况，有符号数和无符号数都使用一样的指令，因为许多算术运算对无符号数和补码都有一样的位级行为。部分情况需要使用不同的指令，例如，右移、除法、乘法。