1、罗云彬的Win32汇编教程罗云彬的Win32汇编教程之一Win32汇编的环境和基础 1.32位环境简介 在Dos下编汇编程序,我们可以管理系统的所有资源,我们可以改动系统中所有的内存,如自己改动内存控制块来分配内存,自己修改中断向量表来截获中断等,对其他操作也是如此,如我们对键盘端口直接操作就可以把键盘屏蔽掉,可以这样来描述Dos系统:系统只有一个特权级别,在编程上讲,任何程序和操作系统都是同级的,所以在Dos下,一个编得不好的程序会影响其他所有的程序,如一个程序把键盘口中断关掉了,所有程序就都不能从键盘获得键入的数据,直到任何一个程序重新打开键盘为止,一个程序陷入死循环,也没有其他程序可以把
2、它终止掉。Dos下的编程思路是“单任务”的,你只要认为你的程序会按照你的流程一步步的执行下去,不必考虑先后问题(当然程序可能会被中断打断,但你可以认为它们会把环境恢复,如果中断程序没有把环境恢复,那是他们的错)。 在内存管理方式上,Dos汇编和Win32汇编也有很多的不同:Dos工作在实模式下,我们可以寻址1M的内存,寻址时通过段寄存器来制定段的初始地址,每个段的大小为64K,超过1M的部分,就只能把他作为XMS使用,也就是说,只能用作数据存放使用而无法在其中执行程序。 而Windows在保护模式下执行,这里所有的资源对应用程序来说都是被“保护”的:程序在执行中有级别之分,只有操作系统工作在最
3、高级-0级中,所有应用程序都工作在3级中(Ring3), 在Ring3中,你无法直接访问IO端口,无法访问其他程序运行的内存,连向程序自己的代码段写入数据都是非法的,会在Windows的屏幕上冒出一个熟悉的蓝屏幕来。只有对Ring0的程序来说,系统才是全开放的。 在内存方面,Windows使用了处理器的分页机制,使得对应用程序来说,所有的内存都是“平坦”的,你不必用一个段寄存器去指定段的地址,因为在保护模式下,段寄存器的含义是不同的(可以参见80386手册方面的书籍),你可以直接指定一个32位的地址来寻址4GB的内存。 在程序结构方面,Windows程序也有很大的不同,它是“基于消息”的,你可
4、以想象这样一个常见的Windows窗口,上面有几个按钮,如果你用Dos编程的思路去考虑,你会发现实现它很困难:鼠标移动到窗口边缘时拖动会改变窗口大小,鼠标点击按钮时再做要做的事,你会发现,你的程序自开始执行后就在等待,你不知道鼠标先会点什么地方,实际上你是在等待所有可能的事情的发生。而在Dos下,你可以只顾自己先执行,需要用户输入时,再停下来,你不输入我就不再执行,而且,我让你输入数据A你就不能输入数据B。 好了,言归正传,因为以上是Win32编程的基础,无论对Win32汇编还是VC+,它们都是一样的,下面我们来看看有关Win32汇编的内容。2.Win32ASM编译器Win32ASM的编译器最
5、常用的有两种:Borland公司的Tasm5.0和Microsoft的Masm6.11以上版本,两种编译器各有自己的优缺点,Tasm带了一个不大不小的Import库,而Masm没有带,但Masm在代码的优化上面好象比Tasm做得好,但它却不带Import库。看来使用哪一种编译器还是比较难选择的,但Steve Hutchesson给了我们一个答案,他为Masm建立了一个很全的Import库,基本上包括了Windows绝大部分的Api函数,这些库、include文件和其他工具还有Masm6.14版本一起做成了一个 Masm32编译器 - Masm32V5。这样一来,我们用汇编编程就象用C一样方便。
6、因为有了Masm32V5,所以就我个人而言,我推荐使用Masm作为Win32ASM的编译工具,但Masm和Tasm的宏语法有很多的不同,我的这个教程是以Masm格式写的。3.Masm32的环境设置在Win32编程中,由于Windows有很多的数据结构和定义,这些都放在include文件中,还有连接时要用到Import库(通俗的讲就是Windows提供的DLL文件中的函数列表,也就是告诉程序到哪里去调用API函数),这些都放在include 和lib目录中。我们在编译时要指定以下的系统环境:set include=Masm32v5Includeset lib=Masmv5libset path=
7、Masmv5Bin这样编译器就会到正确的路径中去找 include 文件和 lib 文件。你可以自己在 autoexec.bat 文件中加上以上语句,为了产生Windows的PE格式的执行文件,在编译和连接中要指定相应的参数:编译: Ml /c /coff 文件名.asm连接: Link /SUBSYSTEM:WINDOWS OBJ文件名.obj 资源文件名.res为了不在每次编译时都要打这么多的参数,我们可以用 nmake 文件来代为执行,nmake 是代码维护程序,他会检查 .asm .obj .exe .res 等文件的时间,如果你更新了源程序,他会自动执行编译程序或连接程序产生相应的文
8、件。你可以在文件名为 makefile 的文件中指定使用的编译器和连接程序以及相应的参数,下面是一个 makefile 文件的例子:NAME = ClockOBJS = $(NAME).objRES = $(NAME).res$(NAME).exe: $(OBJS) $(RES)Link /DEBUG /SUBSYSTEM:WINDOWS $(OBJS) $(RES) $(RES): $(NAME).rc Rc $(NAME).rc .asm.obj:Ml /c /coff $(NAME).asm文件告诉 nmake程序,程序名为 clock,产生 clock.exe 文件需要 clock.o
9、bj和 clock.res 文件,而产生 clock.res 文件需要 clock.rc 文件,产生 clock.obj 文件要用到 clock.asm 文件,至于是否需要执行 ml, link 和 rc,程序会根据文件的时间自动判断。Win32汇编教程二Win32汇编程序的结构和语法在这儿下载本节的所有源程序。Win32ASM程序的结构和语法让我们先来看看一个最简单的Win32汇编程序: .386 .model flat, stdcall option casemap :none ; case sensitiveinclude windows.incinclude kernel32.inci
10、ncludelib kernel32.lib .dataszCaption db Win32汇编例子,0szText db Win32汇编,Simple and powerful!,0 .codestart: invoke MessageBox,NULL,addr szText,addr szCaption,MB_OK invoke ExitProcess,NULL end start这就是一个能执行的最简单的Win32汇编程序,下面我简单地介绍一下各部分的作用:.386这条语句和Dos下汇编是一样的,是告诉编译器我们要用到80386的指令集,因为32位汇编程序要用到32位的寄存器如eax,e
11、bx等,所以这一句是必须的,当然,你也可以用.486,.586等,当用到特权指令时,还可以用 .386p,.486p等等。.model flat,stdcall.model告诉编译器程序的模式,编过Dos汇编的人可能知道在Dos程序的模式有tiny,small,.huge 等,它指定了程序内存寻址模式,在huge等模式下,内存寻址和子程序调用将用Far的格式,但在Win32汇编中,你只能使用一个模式即 flat 模式,因为对Win32程序来说,内存是连续的一个4GB的段,无所谓小或大的模式。而stdcall 告诉编译器参数的传递方式,在调用子程序时,参数是通过堆栈传递的,参数的传递方式有三种,
12、stdcall,c 和 pascal,stdcall 指定了参数是从右到左压入堆栈的,比如说对一个Windows API 如 MessageBox,在手册中是如此定义的:int MessageBox( HWND hWnd, / handle of owner window LPCTSTR lpText, / address of text in message box LPCTSTR lpCaption, / address of title of message box UINT uType / style of message box );那么在汇编中我们就可以这样调用它: push uT
13、ype push lpCaption push lpText push hWnd call MessageBox大家要注意最右面的参数是最后一个进堆栈的,当然,我们不必这样麻烦的调用一个 API,因为Masm中的一个宏语句不但帮助我们完成了所有的压栈操作,还帮我们检查参数的个数是否正确,那就是 invoke 语句,我们可以把上面的语句换成 invoke MessageBox,hWnd,lpText,lpCaption,uType 就行了。如本程序中代入实际参数就成了 invoke MessageBox,NULL,addr szText,addr szCaption,MB_OK。include
14、语句include 语句包含了一些系统的定义和API函说明,其中所有的Windows 数据结构定义和常量定义包含在 windows.inc 中,而其他 API函数的说明包含在 xxx.inc 中, 如查 Microsoft Win32 Programmers Reference 知道 ExitProcess包含在kernel32.dll 中,那么我们就要在程序中包括 include kernel32.inc 和 includelib kernel32.lib语句,否则在编译时会出现 API 函数未定义的错误。而 MessageBox 在 user32.dll 中,那么我们就要在程序中包括 in
15、clude user32.inc 和 includelib user32.lib语句.data 或 .data?指明了接下来是数据段,.data 定义了预定义的变量,.data?定义了未初始化的变量,两者的不同之处是 .data? 定义的变量并不占用 .exe 文件的大小,而是在程序执行时动态分配,所以开始是不指定初始值的数据可以放在 .data? 段中,如一个1K大小的缓冲区,放在 .data?中,程序将不会增加一个字节。.code指明了接下来是代码段,我们的所有代码都放在这里。最后的一句 start 语句指定了程序开始执行的语句。程序中的 ExitProcess 是一个标准的 Win32
16、API,对应 Dos汇编中的 int 20h 或 mov ah,4ch/int 21h,也就是程序退出。而 MessageBox 也是一个标准的 API,功能是在屏幕上显示一个消息框,具体的参数上面已经解释过了还有要注意的是 invoke MessageBox,NULL,addr szText,addr szCaption,MB_OK 语句中, MB_OK 和 NULL 已经预定义在 Windows.inc 中。Win32汇编教程三一个简单的对话框 - 兼谈资源文件的使用在这儿下载本节的所有源程序。Windows 的资源文件不管在Dos下编程还是在Windows下编程,我们总是要用到除了可执行
17、文件外的很多其他数据,如声音数据,图形数据,文本等等,在Dos下编程,我们可以自己定义这些文件的格式,但这样一来就造成了很多资源共享的问题,大家可能还记的Dos下的很多游戏,它们的图形都是按自己的格式存放的,你无法用标准的看图软件来看。也无法把它另存为其他格式。虽然在Win32编程中,我们仍然可以这样做,但Win32编程给了我们一个方案 - 就是格式统一的资源文件,把字符串、图形、对话框包括上面的按钮,文本等定义到一个资源文件中,就可以方便的在不同的文件中使用它,最重要的是,如果我们用自己的文件格式,使用时就要涉及到这些文件的读写操作,比较复杂,但使用资源文件时,Windows提供了一系列的A
18、PI来装入资源。非常方便。现在,让我们来看一个很简单的资源文件的源文件,它的扩展名是 .rc,当它用资源编译器编译以后产生 .res 文件就可以在 link的时候连入.exe 文件中:#include #define DLG_MAIN 1DLG_MAIN DIALOGEX 0, 0, 236, 185STYLE DS_MODALFRAME | WS_POPUP | WS_VISIBLE | WS_CAPTION | WS_SYSMENUCAPTION 对话框模板FONT 9, 宋体BEGIN DEFPUSHBUTTON 退出,IDOK,177,163,50,14 CONTROL ,-1,Sta
19、tic,SS_ETCHEDHORZ,7,155,222,1END现在我简单解释一下 .rc文件的语法:#include - resource.h文件包括资源文件的一些常量定义,如下面的 WS_POPUP,WS_VISIBLE 等窗口的风格等等#define DLG_MAIN 1 - 类似于 .asm 文件的 equ 语句,和汇编源程序一样,这些定义是为了程序的可读性。DLG_MAIN DIALOGEX 0,0,236,185Windows的.rc文件可以定义 BITMAP(位图),CURSOR(光标),ICON(图标),ACCELERATORS(加速键),DIALOG(对话框),MENU(菜单
20、),STRINGTABLE(字符串表),RCDATA(自定义资源)等8种资源,详细的描述可以参考有关MFC的书籍,在Win32ASM中的资源编译器的语法中,一般格式是这些资源的定义方法是:位图定义: nameID BITMAP load-mem filename光标定义: nameID CURSOR load-mem filename 图标定义: nameID ICON load-mem filename 加速键定义:acctablename ACCELERATORS optional-statementsBEGIN event, idvalue, type options. . .END 等
21、等,具体的定义和参数可以参考 Masm32v5 中的 Rc.hlp 帮助文件。(可以在编程工具中下载),我们可以用资源编辑器来所见即所得地编辑资源,也可以在文本编辑器中用上面这些语句自己定义资源。在程序中使用资源在程序中,要使用资源之前必须先装如内存,Windows定义了一系列的API来装入资源,如 LoadMenu,LoadString,LoadBitmap 等等,如 LoadBitmap 的定义: HBITMAP LoadBitmap( HINSTANCE hInstance, / handle of application instance LPCTSTR lpBitmapName /
22、address of bitmap resource name ); 这些Load函数的返回值是一个句柄,调用参数中一般至少为两项: hInstance 和 ResouceName,这个 ResouceName(如BitmapName,MenuName)就是在资源文件中的 #define 指定的值,如果你用 #define MY_ICON 10/ MY_ICON ICON Main.ico 定义了一个图标,那么在程序中要使用 Main.ico 图标就可以用 LoadIcon(hInstance,10) 来装入已经定义为10号的图标文件。另一个参数 hInstance 是执行文件的句柄,它对应资
23、源所在的文件名,你可以在程序开始执行时用 invoke GetModuleHandle,NULL 获得 hInstance。另外一些资源并不是显式地装入的,如对话框资源,它是在建立对话框的函数中由Windows自己装入的,如下面例子中的 invoke DialogBoxParam,hInstance,DLG_MAIN,NULL,offset _ProcDlgMain,0 ,是在屏幕上显示一个资源文件中已经定义好了的对话框,就并不存在 LoadDialogBox 之类的API来先装入对话框。Win32ASM - 显示一个对话框介绍了这么多相关的东西,现在让我们来看看如何显示一个对话框,源程序如下
24、: ; Programmed by 罗云彬, bigluo; Website: ; LuoYunBins Win32 ASM page (罗云彬的编程乐园); .386 .model flat, stdcall option casemap :none ; case sensitiveinclude windows.incinclude user32.incinclude kernel32.incinclude comctl32.incinclude comdlg32.incincludelib user32.libincludelib kernel32.libincludelib comct
25、l32.libincludelib comdlg32.libDLG_MAIN equ 1 .data?hInstance dd ?szBuffer db 256 dup (?)_ProcDlgMain PROTO :DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORD .data .code;*_ProcDlgMain proc uses ebx edi esi, hWnd:DWORD,wMsg:DWORD,wParam:DWORD,lParam:DWORD mov eax,wMsg .if eax = WM_CLOSE invoke EndDialog,hWnd,NULL .elseif e
26、ax = WM_INITDIALOG .elseif eax = WM_COMMAND mov eax,wParam .if eax = IDOK invoke EndDialog,hWnd,NULL .elseif eax = IDCANCEL invoke EndDialog,hWnd,NULL .endif .else mov eax,FALSE ret .endif mov eax,TRUE ret _ProcDlgMain endp;*start: invoke InitCommonControls invoke GetModuleHandle,NULL mov hInstance,
27、eax invoke DialogBoxParam,hInstance,DLG_MAIN,NULL,offset _ProcDlgMain,0 invoke ExitProcess,NULL end start看了前面几篇文章以后,这儿的大部分语句应该是很熟悉了,我来讲解几句新的语句:_ProcDlgMain PROTO :DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORDPROTO 语句类似于C语言中的函数定义,在Win32汇编中,如果子程序的定义在引用以后,你就必须先定义,当然,这个定义是针对 invoke 语句和其他带参数的调用的,如果你的子程序没有参数,你就可以用 call 指令去调
28、用它而不是用宏指令 invoke,这时候你就不必声明这个函数。_ProcDlgMain proc uses ebx edi esi, hWnd:DWORD,wMsg:DWORD,wParam:DWORD,lParam:DWORD这个定义 proc 的语句应该是不陌生的,要重复讲解一下的是 uses 和 下面的参数,uses 下的寄存器表示要编译器自动插入保存及恢复这些寄存器的指令, 是在 Masm32 中接下一行的符号,表示下一行是本行的继续内容,以避免一行中的内容过长。下面的 hWnd:DWORD 等语句定义了调用这个子程序的参数,如果有以下定义 MyProc proc dwPara1:DW
29、ORD,dwPara2:DWORD,dwPara3:DWORD,然后你用 invoke MyProc 1,2,3 来调用它,那么,1,2,3 将分别被赋值给 dwPara1,dwPara2,dwPara3,你可以在子程序中使用这些传递过来的参数。如果参数的类型是双字,那么:DWORD 可以省略。.if/.else/.elseif/.endif这些语句是宏指令,实际上不说你也知道它们的意思,有了这些宏指令,我们就可以把汇编编得象C一样结构清晰,而不必老是看到 jmp 指令了,当然,这只不过编译器帮你做了这些事情而已,如果你去反汇编一下,你开始会看到一大堆 jmp 指令,.if 的格式如下.if
30、eax = 1 如果eax等于1.if eax != 1 如果eax不等于1.if eax != 1 & ebx != 2 如果eax不等于1且ebx不等于2.if eax = 1 | ebx = 2 如果eax等于1或者ebx等于2其他的宏指令还有 .while/.endw .break 等等,可以参考 Masm32V5 的帮助文件 Masm32.hlp最后要讲到的就是 DialogBoxParam 这个API了,在Windows中,所有的窗口都要指定一个子程序,当Windows检测到鼠标、定时器等和这个窗口有关的动作时,它回调用这个子程序,这就是Windows基于消息的体系的最基本的概念,换句话说,在Dos下,我们通过INT指令调用系统,而在Windows 下,有很多时候是你指定子程序地址让Windows来调用你。 invoke DialogBoxParam,hInstance,DLG_MAIN,NULL,offset _ProcDlgMain,
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