微型计算机原理与接口技术-第14章ppt课件

第14章Windows汇编语言编程初步,14.1Windows基础,14.2Win32汇编源程序的格式,14.3Win32汇编可执行文件的生成,14.4Win32汇编基本语法,14.5创建Windows下的窗口程序,14.1Windows基础,1.Windows的内存管理,Windows操作系统为每一个应用程序建立一个4GB的线性空间。线性空间中只包含该应用程序的数据段和代码段，操作系统使用的代码和数据（如全局描述符表GDT，局部描述符表LDT与页表等）以及一些共享代码和数据等。,2Win32汇编的内存寻址,与实模式的汇编相比，Win32汇编对内存数据的访问更加方便。,（2）Windows操作系统不仅已经预先为要运行的用户应用程序的代码段、数据段和堆栈段设置好描述符，规定这些段的的段基址都为0，段界限都为FFFFFFFFH。而且程序开始执行时，CS，DS，ES，SS里存放的选择子已经指向正确的描述符，程序员不需要给这些段寄存器赋值。在整个程序运行期间，程序员也不应该修改这些段寄存器的值。,（1）在Windows系统中，每个应用程序的整个4GB线性地址空间都作为一个段。代码段和数据段/堆栈段的空间统一的，都是00000000HFFFFFFFFH。在这个4GB的地址空间中，一部分用来存放程序，一部分作为数据区，一部分作为堆栈，另外还有一部分被系统使用。这些部分的地址区域是不重合的。,3Windows下的中断和异常,（1）为了系统的安全，运行在特权级3的应用程序是不能像工作在实模式下一样，自己来编写中断服务子程序，也不能通过修改中断描述符表来调用系统提供的中断服务子程序。,（2）在Windows操作系统中，使用Windows提供的应用程序编程接口(API)来代替中断服务子程序提供的系统功能,4Windows系统下的I/O保护,应用程序执行时，对端口是不能直接进行访问的，也不能使用STI，CLI中断允许和禁止指令。,14.2Win32汇编源程序的格式,14.2.1源程序结构,1.方式选择伪指令.586是一个汇编语言伪指令，含义和DOS汇编相同.,2内存模式选择伪指令.MODEL是用来指定内存模式的伪指令。.MODELFLAT汇编程序自动为各种段寄存器做如下段约定：ASSUMECS:FLAT,DS:FLAT,SS:FLAT,ES:FLATSTDCALL告诉汇编程序参数的传递约定。Win32汇编语言采用STDCALL格式。STDCALL格式参数传递顺序是从右到左，即最右边的参数最先压栈，由被调用者（子程序）恢复堆栈指针。,3.OPTION语句OPTIONCASEMAP:TYPE说明程序中的变量和子程序名是否对大小写敏感，即区分大小写。由于WindowsAPI函数是区分大小写，选项应设置为“OPTIONCASEMAP:NONE”。,4段定义伪指令WIN32中只包含代码段和数据段：DATA和CODE其中数据段又分为三种.DATA.DATA?.CONST.DATA定义已初始化的变量。这些变量的值在程序的执行中可以被更改。.DATA?定义未初始化的变量。.CONST定义常量，这些常量在程序运行过程中是不能更改的.CODE定义代码段。,格式：END标号功能：通知汇编程序，源程序到此结束，标号所对应的指令是程序的启动指令。,5汇编结束语句,Win32汇编语言经典源程序例子,.586.MODELFLAT,STDCALLOPTIONCASEMAP:NONEINCLUDEWINDOWS.INCINCLUDEKERNEL32.INCINCLUDELIBKERNEL32.LIBINCLUDEUSER32.INCINCLUDELIBUSER32.LIB.DATAMsgBoxCaptionDBExampleofwin32,0;消息框标题显示字符串MsgBoxTextDBHello，你好！,0;消息框内显示字符串.CODESTART:INVOKEMessageBox,NULL,addrMsgBoxText,addrMsgBoxCaption,MB_OKINVOKEExitProcess,NULLENDSTART,14.3Win32汇编可执行文件的生成,汇编源程序,*.asm,资源脚本文件,*.rc,汇编程序,资源编译程序,目标程序,*.obj,资源文件,*.res,链接程序,Win32可执行文件,*.exe,Win32汇编软件的开发可分源程序开发和资源开发两部分,汇编链接步骤(以教材例15.1为例),（1）汇编源程序hello.asmml/c/coffhello.asm,（2）链接目标程序hello.objlink/subsystem:windowshello.obj,（3）运行可执行程序hello.exehello.exe,注意：如果该程序有资源文件hello.res，则应该用link将hello.obj和hello.res链接成hello.exe。,14.4Win32汇编基本语法15.4.1标号和变量,Win32汇编使用的高版本汇编中，标号的作用域是当前的子程序。在同一个子程序中的标号不能同名，但在不同的子程序中可以有相同名称的标号。,1.标号,Win32汇编中变量的类型很多，根据变量的作用域可分为全局变量和局部变量。,（1）全局变量用数据定义伪指令在.DATA或.DATA?段定义全局变量。全局变量的作用域是整个程序。,2变量,（2）局部变量,例：LOCALVAR1:WORDLOCALVAR2LOCALVAR310:BYTE,注意：LOCAL伪指令必须紧跟在子程序定伪指令PROC之后，其它指令之前。局部变量不能和全局变量同名。,局部变量的作用域是当前的子程序。定义格式：LOCAL变量1重复数量1：类型，变量2重复数量2：类型,3.获取变量地址,获取全局变量地址使用OFFSET运算符。例：MOVBX,OFFSET变量名,注意：ADDR伪操作符只能在INVOKE的参数中使用。,对于局部变量，MASM对此有一个专用的伪操作符ADDR。格式：ADDR局部变量名和全局变量名,例：INVOKEMessageBox,NULL,ADDRMsgBoxText,ADDRMsgBoxCaption,MB_OK,14.4.2结构,1结构的定义格式：结构名STRUCT字段1类型?字段2类型?结构名ENDS,例：定义一个名为STUDENT的结构，该结构有3个字段。STUDENTSTRUCTNUMBYTE?SEXBYTE?RECORDWORD?STUDENTENDS,2结构变量的定义结构变量的定义格式如下：变量名结构名格式一或变量名结构名格式二,例：定义结构变量STU1STUDENTSTU2STUDENT,3结构变量的访问在汇编中，结构变量的访问的两种较简单的方法：,（1）MOVAX,STU2.RECORD表示把RECORD字段的值放入AX中去。,（2）MOVESI,OFFSETSTU2使用指针存取数据结构,14.4.3子程序,格式：子程序名PROC语言类型可视区域USES寄存器列表,参数:类型.VARARGLOCAL局部变量列表RET子程序名ENDP,(1)语言类型表示参数的使用方式和堆栈平衡的方式，Win32约定的类型是STDCALL。参数传递顺序是从右到左，由子程序恢复堆栈指针。,(2)可视区域PRIVATE表示子程序只对本模块可见；PUBLIC表示对所有的模块可见；EXPORT表示是导出的函数。默认的设置是PUBLIC。,(3)USES寄存器列表表示CPU在进入子程序后自动执行PUSH这些寄存器的指令，在RET子程序返回前自动执行POP指令，用于保护现场。(4)参数和类型参数指参数的名称，在定义参数名的时候不能跟全局变量和子程序中的局部变量重名。对于类型，由于Win32中的参数类型只有32位（DWORD）一种类型，所以可以省略。(5)VARARG表示在已确定的参数后还可以跟多个数量不确定的参数。,完成了子程序定义之后，可以用CALL指令或更方便的INVOKE伪指令来调用子程序。,例：利用子程序完成三数相加N1+N2+N3，假设N1=1122H,N2=3344H,N3=5566H,.586.MODELFLAT,STDCALLOPTIONCASEMAP:NONEINCLUDEKERNEL32.INCINCLUDELIBKERNEL32.LIBINCLUDEWINDOWS.INCCOMPUTEPROTOPARA1:DWORD;计算子程序声明.DATAN1DW1122HN2DW3344HN3DW5566H.DATA?SUMDW?;计算结果,.CODESTART:;调用计算子程序，将数据存放的起始地址作为传递的参数INVOKECOMPUTE,ADDRN1MOVSUM,AX;保存计算结果INVOKEExitProcess,NULL;结束执行程序COMPUTEPROCUSESEAXEBX,PARA1:DWORDMOVEBX,PARA1MOVEAX,0;求和寄存器清0MOVAX,WORDPTREBX;AX=N1ADDAX,WORDPTREBX+2;AX=N1+N2ADDAX,WORDPTREBX+4;AX=N1+N2+N3RETCOMPUTEENDPENDSTART,14.4.4高级语法,Win32的高版本MASM中新引入了一系列的伪指令，涉及条件测试、分支和循环语句。利用它们，汇编语言有了和高级语言一样的结构，配合局部变量和调用参数，为使用Win32汇编编写大规模的Windows应用程序奠定了基础。,1条件测试表达式,在所有的分支和循环语句首先要进行条件测试。条件测试表达式：寄存器或变量操作符操作数,两个以上的表达式可以用逻辑运算符连接CPU标志寄存器一些标志位的状态，相当于一个表达式。,允许的操作符、逻辑运算符和标志位状态见教材表15.4。,例：X=10；X等于10为真EAX!=0；EAX不等于0为真SBYTEPTRAL=8；AL大于等于8时为真，AL为有符号数(X=100)字符串首址偏移-EBXMOVAL,0;最小数-AL.WHILEECXAL);比较MOVAL,DL;大数-AL.ENDIFINCEBX;调整字符串首址偏移INCECX.ENDWMOVMAX+4,AL;保存最大值INVOKEMessageBox,NULL,ADDRMAX,ADDRMsgBoxCaption,MB_OKINVOKEExitProcess,NULLENDSTART,14.5创建Windows下的窗口程序,窗口程序的运行过程,应用程序A消息队列,应用程序A,消息循环过程,GetMessage()TranslateMessage()DispatchMessage(),窗口过程,ret,系统消息队列所有消息,各种用户操作,其它应用程序消息队列,传递消息,回调窗口过程,返回,14.5.2窗口程序示例在Windows操作系统下创建并显示一个窗口程序的编程步骤为：,（1）调用GetModuleHandle函数获得应用程序