1、第15章 Windows 汇编语言编程初步,15.1 Windows基础,15.2 Win32汇编源程序的格式,15.3 Win32汇编可执行文件的生成,15.4 Win32汇编基本语法,15.5 创建Windows下的窗口程序,15.1 Windows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）
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
3、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。,15.2 Win32汇编源程序的格式,15.2.1 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
4、选择伪指令.MODEL 是用来指定内存模式的伪指令。.MODEL FLAT 汇编程序自动为各种段寄存器做如下段约定：ASSUME CS: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OPTION CASEMAP: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Windows API函数是区分大小写，选项应设置为“OPTION CASEMAP:NONE”。,4段
5、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 .MODEL FLAT,STDCALL OPTION CASEMAP:NONE INCLUDE WINDOWS.INC INCLUDE KER
6、NEL32.INC INCLUDELIB KERNEL32.LIB INCLUDE USER32.INC INCLUDELIB USER32.LIB .DATA MsgBoxCaption DB Example of win32,0 ;消息框标题显示字符串MsgBoxText DB Hello，你好！,0 ;消息框内显示字符串.CODE START: INVOKE MessageBox, NULL, addr MsgBoxText, addr MsgBoxCaption, MB_OK INVOKE ExitProcess, NULL END START,15.3 Win32汇编可执行文件的生成
7、,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.asm ml /c /coff hello.asm,（2）链接目标程序hello.obj link /subsystem:windows hello.obj,（3）运行可执行程序 hello.exe hello.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.
8、res链接成hello.exe。,15.4 Win32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：LOCAL VAR1:WORD LOCAL VAR2 LOCAL VAR310: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
9、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：INVOKE MessageBox, NULL, ADDR MsgBoxText, ADDR MsgBoxCaption, MB_OK,15.4.2 结构,1结构的定义格式：结构名 STRUCT 字段1
10、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。 STUDENT STRUCT NUM BYTE ? SEX BYTE ? RECORD WORD ? STUDENT ENDS,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STU1 STUDENT STU2 STUDENT ,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）MOV AX,STU2.RECORD 表示把RECORD字段的值放入AX中去。,（2）MOV ESI,OFFSET STU2 使用指针存取数据结
11、构,15.4.3 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.VARARG LOCAL 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
12、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 .MODEL FLAT,STDCALL OPTION CASEMAP:NONE INCLUDE KERNEL32.INC INCLUDELIB KERNEL32.LIB
13、INCLUDE WINDOWS.INC COMPUTE PROTO PARA1:DWORD ;计算子程序声明.DATA N1 DW 1122H N2 DW 3344HN3 DW 5566H.DATA?SUM DW ? ;计算结果,.CODE START: ;调用计算子程序，将数据存放的起始地址作为传递的参数 INVOKE COMPUTE,ADDR N1 MOV SUM,AX ;保存计算结果 INVOKE ExitProcess, NULL ;结束执行程序 COMPUTE PROC USES EAX EBX,PARA1:DWORD MOV EBX,PARA1 MOV EAX,0 ;求和寄存器清0
14、 MOV AX,WORD PTR EBX ;AX=N1 ADD AX, WORD PTR EBX+2 ;AX=N1+N2 ADD AX, WORD PTR EBX+4 ;AX=N1+N2+N3 RET COMPUTE ENDP END START,15.4.4 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
15、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SBYTE PTR AL=8 ；AL大于等于8时为真，AL为有符号数(X=100)&ECX ；X大于等于100且ECX为非零时为真(EAX= =EBX) & ZERO? ；EAX等于EBX且Z标志=1为真,分支语句的语法如下：.IF条件表达式1 表达式1为“真”时执行的指令.ELSEIF 条件表达式2 表达式2为“真”时执行的指令.ELSEIF 条件表达式3 表达式3为“真”时执行的指令.
16、ELSE 所有表达式为“否”时执行的指令.ENDIF,2分支语句,注意：关键字IF/ELSEIF/ELSE/ENDIF的前面有个小数点。,例：设NUMBER单元的数X以及数值N1,N2均为单字节无符号数，请判断X的大小，并根据判断结果分别显示：N1N2,【例15.4.2】.586 .MODEL FLAT,STDCALL OPTION CASEMAP:NONE INCLUDE KERNEL32.INC INCLUDE WINDOWS.INC INCLUDELIB KERNEL32.LIB INCLUDE USER32.INC INCLUDELIB USER32.LIB .DATA N1 DB 2
17、2N2 DB 88MESG1 DB N1=X=N2,0MESG2 DB XN2,0MsgBoxCaption DB EXAMPLE OF WIN32,0 .DATA?NUMBER DB ?.CODE START: MOV AL,NUMBER .IF(AL=N1 XN2 MOV EBX,OFFSET MESG3 .ENDIF INVOKE MessageBox, NULL, EBX, ADDR MsgBoxCaption, MB_OK INVOKE ExitProcess, NULL END START,3循环语句,（1）循环结构语法一 .WHILE条件测试表达式 指令 .BREAK .IF 退
18、出条件 .CONTINUE .ENDW（2）循环结构语法二 .REPEAT 指令 .BREAK .IF 退出条件 .CONTINUE .UNTIL条件测试表达式 （或.UNTILCXZ 条件测试表达式）,例：假设从BUF单元开始为一个ASCII码字符串，找出其中的最大数送屏幕显示。,【例15.4.3】.586 .MODEL FLAT,STDCALL OPTION CASEMAP:NONE INCLUDE KERNEL32.INC INCLUDE WINDOWS.INC INCLUDELIB KERNEL32.LIB INCLUDE USER32.INC INCLUDELIB USER32.LI
19、B .DATA BUF DB QWERYTUIOP123COUNT EQU $-BUFMAX DB Max=,?,0MsgBoxCaption DB Example of win32,0,.CODE START: MOV ECX,0 MOV EBX,OFFSET BUF ;字符串首址偏移-EBX MOV AL,0 ;最小数-AL .WHILE ECXAL) ;比较 MOV AL,DL ;大数-AL .ENDIF INC EBX ;调整字符串首址偏移 INC ECX .ENDW MOV MAX+4,AL ;保存最大值 INVOKE MessageBox, NULL, ADDR MAX, ADDR
20、 MsgBoxCaption, MB_OK INVOKE ExitProcess, NULL END START,15.5 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,15.5.2 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函数获得应用程序的句柄。,（2）可以根据需要从命令行得到参数。,（3）如果不是使用Windows 预定义的窗口类，如 MessageBox 或 dialog box ，必须先填写用户自定义窗口注册类的结构（WNDCLASSEX的）变量参数，再调用RegisterClassEx函数注册窗口类。,（4)调用ShowWindow函数显示窗口。,（5）调用UpdateWindows函数刷新窗口客户区。,（6）进入消息循环。,（7）如果有消息到达，则由该窗口的窗口回调函数，即用户写的窗口过程，对消息进行处理。,
