街机模拟游戏逆向工程(HACKROM)教程:[13]68K汇编-jmp指令

在68K汇编中，有多个可以改变PC寄存器的指令：

jmp

该指令在之前的章节已经介绍，该指令可以把目的操作数传递到PC寄存器，实现程序的流程控制。

bra

该指令的作用与jmp几乎相同，同样可以把目的操作数传递到PC寄存器，实现程序的流程控制。但是这两个指令有一定的区别，他们的区别是，bra比jmp占用的存储空间更少，运行更快。但是，bra虽然有这些优势，但bra的寻址范围有一定的限制。所以，bra不能像jmp一样，可以跳到程序中的任何位置。bra的寻址范围最大为$10000，因为bra可能向前或向后跳转，所以，在向前跳和向后跳分别可以跳转的最大距离为$8000。我们可以用编译器进行测试：

    *向后跳转
    ORG     $10000        *程序存储地址
    bra.w   $18000        *从10000跳转到18000不会出现编译错误
    ORG     $20000        *程序存储地址
    bra.w   $28002        *从20000跳转到28002时会出现编译错误

    *向前跳转
    ORG     $30000        *程序存储地址
    bra.w   $28002        *从30000跳转到28002不会出现编译错误
    ORG     $40000        *程序存储地址
    bra.w   $38000        *从40000跳转到38000时会出现编译错误

出现的错误指示为

ERROR:Branch instruction displacement is out of range or invalid

分支指令位移超出范围或无效

所以，虽然bra有速度快的优势，但有的时候，我们也需要按照条件来选择使用jmp还是bra

jsr & rts

jsr -跳到子程序指令，该指令可以把目的操作数传递到PC寄存器，并把下一句指令的地址传递到"堆栈"。

我们要理解该指令的作用，先要理解堆栈(stack)，堆栈是一块可以用来临时存储重要信息的内存空间，你可以指定 m68k 的堆栈的地址在哪，也可以随时地修改堆栈的地址。堆栈的操作有入栈和出栈，入栈是指把数据传递到栈的最顶处，而出栈是读取栈顶中的数据。

在M68K中，地址寄存器A7被用作栈顶的指针，我们可以通过对A7进行设置来指定栈顶的地址：

movea.l    #$10000,a7
*或
movea.l    #$10000,SP

在栈里面，数据是反向存储的，我们可以把数据传递到栈的指令是

    movea.l    #$10000,a7
    move.w     #$12,d0
    move.l     #$ff001234,d1


    move.w     d0, -(sp)    *入栈
    move.l     d1, -(sp)    *入栈

    move.l     (sp)+,d3     *出栈
    move.w     (sp)+,d4     *出栈

这里我们需要注意，当入栈时，栈指针会先减少操作长度的值，再把数据传递到栈中。如：move.w d0,-(sp)，执行时，sp寄存器的值会先减少.w长度，也就是2个字节，这时，sp的值为$10000 - $2 = $FFFE，然后才会把数据传递到sp所指向的地址。而出栈正好相反，出栈时会先读取栈顶的数据，然后才会把sp的值增加对应操作长度的值。在操作栈时，我们还需要尊守先入后出，后入先出的规则，就是说，我们要读取栈的数据时，必须先读取最后传递到栈的数据。

所以，jsr指令会把下一句指令的地址入栈，那么就需要一句指令来执行出栈操作

rts -从子程序返回，该指令会从栈里读取返回地址，并把读取到的地址传递到PC寄存器

我们用一段程序来测试jsr和rts的作用原理：


   ORG     $100
START:
    move.w  #$01,d0
    jsr     $180
    move.w  #$04,d3
    move.w  #$05,d4

    ORG     $180
    move.b  #$02,d1
    move.b  #$03,d2
    rts
    
    END    START