汇编语言 第十章 Windows汇编程序设计基础

汇编语言程序设计第十章Windows汇编语言程序设计基础10.1Windows汇编环境10.2Windows下的子程序设计与函数调用10.3使用VC编译调试汇编程序10.1Windows汇编环境10.1.1Windows下的MASM与LINK10.1.2Windows汇编源程序的格式10.1.1Windows下的MASM与LINKMASM汇编器LINK连接器汇编连接步骤1.MASM汇编器MASM汇编器的命令行用法为：ml[/选项]汇编程序源文件[/link链接选项]选项功能/c仅进行编译，不自动进行链接/coff产生的obj文件格式为COFF格式/Cp源程序中区分大小写/Fofilename指定输出的obj文件名/Fl[filename]产生.lst列表文件/Ipathname指定include文件的路径/link指定链接时使用的选项2.LINK链接器LINK编译器的命令行用法为：link[选项][文件列表]选项功能/out:输出文件名输出的文件名，扩展名默认为.exe/map:文件名生成MAP文件/libpath:目录名指定库文件的目录路径/implib:文件名指定导入库文件/entry:标号指定入口/comment:字符串在PE文件的文件头后面加上文本注释（版权信息）/stack:数字设定堆栈的大小/subsystem:系统名指定程序运行的环境，可以是以下几种之一：Native，Windows，Console，Windowsce，Posix以一个源程序文件hello.asm为例，对它进行汇编链接，最后运行。用MASM汇编一个程序的方法为ml/c/coffhello.asm用LINK链接生成可执行文件的方法为：link/subsystem:consolehello.obj可以简化为：ml/coffhello.asm/link/subsystem:console3.汇编链接步骤10.1.2Windows汇编源程序的格式hello.asm例子程序格式一个Windows界面的汇编程序1.一个显示字符串的汇编程序举例hello.asm(教材P311)等同于下面的C程序#includestdio.hintmain(){printf(HelloWorld!\n);return0;}2.程序格式（1）模式定义程序的第一部分是有关模式定义的3条语句：.386.modelflat,stdcalloptioncasemap:none这些语句定义了程序使用的指令集、工作模式。①指令集.386语句是汇编语言的伪指令，说明使用的指令集是哪一种CPU的。如果用汇编语言编写的是驱动程序或者驱动程序的一个小模块，而且驱动程序在特权级0上运行，就需要使用.386p，后面带p的伪指令表示程序中可以使用特权指令。在编程中如果使用了MMX指令，除了定义.586之外，还要加上一句.mmx伪指令：.586.mmx②工作模式.model语句用来定义程序工作的模式，它的格式是：.model内存模式[,调用规则][,其他模式]在DOS的可执行程序中，可用到.com文件和.exe文件。在Windows环境下，可执行程序只有一种内存模式，即Flat（平坦）模式。②工作模式（续）在DOS下的汇编语言程序中，常常有这样的程序片段：MOVAX,DATAMOVDS,AX其作用是给数据段寄存器DS赋值。在编程时，必须考虑这些DS，ES，SS等段寄存器是否正确设置。在Windows汇编语言程序中，则不必考虑这些问题。在程序中，不需要也不应该给CS，DS，ES，SS等段寄存器赋值。③option语句option语句有许多选项，这里介绍一种：optioncasemap:none这条语句说明程序中的变量和子程序名是否对大小写敏感。由于WindowsAPI函数中的函数名称是区分大小写的，所以应该指定这个选项“casemap:none”（2）includelib语句汇编程序中也需要调用一些外部模块（子程序/函数）来完成部分功能。例如：使用下面语句通知链接程序使用msvcrt.libincludelibmsvcrt.lib若要使用使用其他库文件，只需重复编写Includelib库文件名（3）函数声明语句格式：函数名称PROTO[调用规则]:[第一个参数类型][,:后续参数类型]（4）include语句语法：include文件名例如：includekernel32.incincludeuser32.inc以后程序中用到user32.dll和kernel32.dll中的函数时，不需要事先声明就可以直接使用。（5）数据和代码部分程序中的数据部分和代码部分是分开定义的，分别以.data和.code开始，以end结束。end语句一般是整个程序的最后一条语句，end语句后面跟的是起始标号，指出了程序执行的第一条指令的位置。（6）跨行的语句当源程序的某一语句过长，不利于书写和阅读时，可以用反斜杠（\）作为换行符，将这条语句分为几行来写。3.一个Windows界面的汇编程序下面给出一个使用Windows图形界面的汇编源程序（教材P319）。hellow2.asm（显示一个Windows消息框）在编译链接时，必须在subsystem选项中指定“windows”，而不是“console”。命令为：ml/coffhellow.asm/link/subsystem:windows运行结果：1.GUI程序2.CUI程序10.1.3图形界面与字符界面10.2Windows下的子程序设计与函数调用10.2.1通过全局变量及寄存器传递参数10.2.2C函数的参数传递方式cdecl10.2.3伪指令invoke10.2.4Windows中汇编与C的相互调用10.2.5在汇编中调用Windows的API10.2.6C++与汇编高级语言的函数就是汇编语言的子程序。汇编语言传递参数有3种常用方法：（1）通过寄存器传递；（2）通过数据区内的变量来传递；（3）通过堆栈传递。10.2.1通过全局变量及寄存器传递参数在程序中设计了两个子程序：AddProc1子程序使用ESI和EDI作为入口参数，做完加法后把和放在EAX中；AddProc2子程序使用A和B作为入口参数，做完加法后把和放在R中。程序：callret.asm(教材P321)结果：10+20=3050+60=110CALL指令执行时，它首先把返回地址作为一个双字压栈，再进入子程序执行。子程序最后执行的RET指令从堆栈中取出返回地址，返回到主程序。CALL指令和RET指令执行是必须依赖于堆栈的。cdecl方式是C语言函数的默认方式调用规则：（1）使用堆栈传递参数。（2）主程序按从右向左的顺序将参数逐个压栈，（3）在子程序中，使用[EBP+X]的方式来访问参数。（4）子程序用RET指令返回。（5）由主程序执行“ADDESP,n”指令调整ESP，达到堆栈平衡。（6）子程序的返回值放在EAX中。10.2.2C函数的参数传递方式cdecl使用invoke伪指令对主程序和子程序的简化。在调用子程序时，使用invoke伪指令，后面跟子程序名和各个参数的取值即可。10.2.3伪指令invoke（1）子程序的调用规则（2）子程序的参数（3）子程序的进入/退出代码（4）子程序的返回指令（5）主程序中采用invoke语句程序示例：invoke.asm(P327)机器指令列表：invoke21.使用invoke伪指令注意事项invoke伪指令(续)对照invoke.asm和机器指令列表，可以观察到以下几点：（1）自动加入的指令AddProc5，AddProc6中的一些语句是MASM自动加入的（2）参数的替换参数a用[EBP+8]替换，参数b用[EBP+12]替换。（3）返回指令AddProc5采用C规则，用“RET”返回；AddProc6采用stdcall规则，用“RET8”返回invoke伪指令(续)（4）invoke语句转换为CALL指令invoke后面跟的参数被逐一压入堆栈，再跟上一条CALL指令。（5）堆栈平衡对AddProc5的调用，在CALL指令后面用“ADDESP,8”来平衡堆栈。对AddProc6的调用，由于在返回时使用了“RET8”，在CALL指令后面不需要“ADDESP,8”invoke伪指令（续）2．使用invoke调用子程序的一些限制invoke伪指令后面跟的参数必须直接能够作为PUSH指令的源操作数。错误的写法：invokeaddproc,r*2,30正确的写法：MOVEBX,rSHLEBX,1invokeaddproc,EBX,3010.2.4Windows中汇编与C的相互调用关键:两种语言的接口问题解决方法：在C程序中直接嵌入汇编代码由C语言主程序调用汇编子程序1.直接嵌入C语言程序中直接嵌入汇编语句格式为：_asm汇编语句对于连续的多个汇编语句，格式为：asm{汇编语句汇编语句…}10.2.4.1直接嵌入内嵌汇编语句的操作码必须是有效的80x86指令。不能使用byte，word，dword等语句定义数据。内嵌汇编语句中的操作数可以是：–寄存器；–局部变量、全局变量和函数参数；–结构成员。程序清单：inline.c(P328)2.C模块调用汇编模块C源程序中所有语句要符合C的语法规则；汇编源程序的所有语句要符合汇编的语法规则；C模块可调用汇编模块中的子程序，还可以使用汇编模块中定义的全局变量；汇编模块可调用C模块中的函数，可以使用C模块中定义的全局变量。C模块使用汇编模块中的变量C和汇编有些变量类型是等价的，可以相互转换：C源程序要使用汇编模块中的变量，则在汇编模块中的变量名必须以下划线开头。例如：_strFormulasbytePythagoreantheorem:x*x+y*y=z*z,0_xvalsdword3_yvalsdword4_zvalsdword5C模块中使用这些变量时，前面的下划线必须去掉。汇编模块使用C模块中的变量C模块中，应采用extern来指明变量可以由外部模块所使用，例如：externintx,y,z;在汇编模块中，要使用这个变量，应该用EXTRN加以说明，例如：EXTRN_x:sdword,_y:sdword,_z:sdword使用变量如：MOVEAX,_xC模块调用汇编模块中的子程序关键功能用汇编语言来编写，再由C语言来调用。程序举例：C/汇编联合编程的主模块united.c(P330)C/汇编联合编程的子模块unite.asm例如，要编写一个显示当前时间的汇编程序，有两个API可以调用：_CRTIMPtime_t__cdecltime(time_t*);_CRTIMPchar*__cdeclctime(consttime_t*);而time_t就是一个长整型数。typedeflongtime_t;/*timevalue*/例9．编写显示当前时间的C程序(见教材p335)。10.2.5在汇编中调用Windows的API10.2.6C++与汇编1．使用C方式共享变量和函数在C++一方，要将与汇编模块共享的变量、函数等用extern“C”的形式说明。举例：C++/汇编联合编程ArraySum.cpp(P338)C++/汇编联合编程ArraySum.asm2．C++类的实例与方法程序demo.cpp(P341)中，有两个类A，B。A是B的基类，类A和类B各有自己的reset()方法和output()方法。程序的输出结果为：A:1B:2,3A:10B:10,0类A的实例a，类B的实例b所占用的内存单元的内容如图：类的vtable就像一张表格，存放它的虚函数的地址。10.3使用VC编译调试汇编程序10.3.1建立工程10.3.2设置调试选项10.3.3常用调试命令10.3.1建立工程(1)启动VC后，从菜单中选择File→New。(2)在打开的New对话框顶部，单击Projects，再选中Win32ConsoleApplication。在Location编辑框中输入“c:\asm”，再在Projectname中输入test。(3)