汇编语言：基于x86处理器考前笔记 | 第三章 汇编语言基础

3.1 基本语言元素

1. 程序框架
   • 程序从main PROC开始，到main ENDP结束，最后以END main标识程序入口与地址。
   • 如main PROC，调用函数(子程序)ExitProcess，mov eax, 5，add eax, 6，INVOKE ExitProcess, 0，main ENDP。
2. 声明变量
   • 使用.data伪指令声明变量，如.data sum DWORD 0声明了32位变量sum，并可在程序中对其赋值，如mov sum,eax。
3. 整数常量表示
   • 十进制：如26、26d。
   • 二进制：如00011010b。
   • 八进制：如32q、32o。
   • 十六进制：以数字开头可直接写，以字母开头需加前置“0”，如1Ah，B3h应写成0B3h。
4. 整数常量表达式与实数常量
   • 表达式如30 MOD (3 * 4)+(3 - 1)/2，结果可用32位存放（0到FFFFFFFF），包含整数常量与算数运算符，其优先级参考表3 - 1，圆括号优先级最高为1，一元加、减为2，乘、除和取模为3，加、减为4。
5. 字符常量与字符串常量
   • 字符常量：如‘a’、“a”。
   • 字符串常量：如’ab c’、“a b c”，都可使用单引号和双引号。并给出了字符对应的Ctrl、Dec、Hex、Char、Code等详细信息，如Ctrl + A对应Dec为1、Hex为01、Char为SOH等。
6. 保留字与标识符
   • 保留字：包括指令助记符（如MOV、ADD、JMP、CALL等）、寄存器名称、伪指令（关键字）、属性（BYTE、WORD）、运算符、预定义符（@data）等。
   • 标识符：程序员自定义名称，大小1到247，不区分大小写，但不能与保留字相同，建议使用描述性名称。

伪指令与指令

1. 伪指令
   • 嵌入源代码中，由汇编器识别和执行，不在运行时执行，可用于定义变量、宏，为内存段分配名称等。如.data myVar DWORD 26，伪指令不区分大小写，.data、.DATA、.Data等效。
   • 伪指令含义

.386
.MODEL FLAT, STDCALL
.STACK 4096  
ExitProcess PROTO, dwExitCode: DWORD

.DATA
    ; 数据定义

.CODE
main PROC
    ; 程序主体
    INVOKE ExitProcess, 0
main ENDP

END main

2. 指令
   • 由标号（可选）、指令助记符（必须）、操作数（通常必须，个数0 - 3）、注释（可选）组成。
   • 指令助记符：如MOV、ADD、JMP、CALL等，标记一条指令。
   • 操作数：指令输入输出的数值，如stc（无操作数）、inc eax（一个操作数）、mov count, ebx（两个操作数）。
   • 注释：是程序编写者与阅读者交流程序设计信息的重要途径，单行注释用分号（;）开始，汇编器忽略同一行上分号后的所有字符；多注释可用COMMENT开始，如COMMENT! This line is a comment This line is also a comment。

3.2 add程序相关说明

1. 程序开头的说明：.386表示这是一个32位程序；.model flat, stdcall选择flat内存模式，确认子程序调用规范（stdcall规范）；.stack 4096表示堆栈保留4096字节存储空间。
2. 函数声明：如ExitProcess PROTO, dwExitCode:DWORD表示给windows系统的返回值。

3.3汇编、链接和运行程序

1. 相关概念
   • 汇编过程涉及程序****【记忆】：1️⃣汇编器将源文件转换为目标文件（.obj），2️⃣连接器把目标文件与链接库组合成可执行文件（.exe），3️⃣编译器将源程序翻译为机器语言。若程序存在对链接库的调用，链接器会进行相应处理。
   • 列表文件内容：包含源文件副本、行号、指令地址、指令代码字节、符号表等。例如给出的AddTwo.asm的列表文件详细展示了程序相关信息，如指令地址、指令代码字节等，可辅助程序调试。
2. 环境搭建与调试【无需记忆】
   • 汇编调试环境搭建：可参考QQ群中的“VS2017搭建汇编调试环境.docx”和“VS2019搭建汇编调试环境.docx”文档。
   • 代码调试：参考P56 3.4.3的相关内容，通过调试可深入理解程序执行过程，帮助定位和解决程序中的问题。

3.4 定义数据

1. 内部数据类型
   • 汇编器可识别多种内部数据类型，按照大小、是否有符号、整数或实数来分类，如BYTE（8位无符号整数）、SBYTE（8位有符号整数）、WORD（16位无符号整数）、DWORD（32位无符号整数）等。
2. 数据定义规则
   • 定义数据至少要有1个初始值，可为0或?，多个初始值用,隔开，且必须是整数常量或变量，如count DWORD 1,2,3,4,5。
3. 特殊情况处理
   • 多初始值定义：同一个数据定义中使用多个初始值时，标号只指出第一个初始值的偏移量，如list1 BYTE 10,20,30,40和list2 WORD 10,20,30,40的偏移量及对应数值情况。
   • 定义字符串：使用BYTE伪指令定义字符串，如greeting1 BYTE “Good afternoon”, 0和greeting2 BYTE “Good night”, 0，可使用行连续字符()连接两行语句，如greeting1 BYTE “Good afternoon”和greeting1 \ BYTE “Good afternoon”等价。
   • DUP操作符：用于分配内存空间并初始化，如BYTE 20 DUP(0)分配20个字节型内存空间且初始值为0，BYTE 20 DUP(?)分配空间但数据未初始化，count DW 40 DUP(1,2,3,4,5)定义了特定数据结构。
   • 小端顺序：x86处理器在内存中按从低到高存放和检索数据，如12345678h在内存中的存放方式为低字节在前高字节在后。

3.5 符号常量

1. 等号伪指令定义：通过等号伪指令(=)为整数表达式或文本指定标识符来创建符号常量，如COUNT = 500，之后可在程序中使用该符号常量，如mov eax, COUNT在这里 count 就会被替代为 500。
2. 计算数组和字符串大小：使用$（当前地址计数器）计算数组和字符串大小，单位为字节。
   1. 求数组长度：例如list WORD 10,20,30,40，ListSize = ($ - list)/2 可计算出列表长度，这里数组要除以单个元素大小（即 2）；
   2. 求字符串长度：myString BYTE “This is a long string” , myStringLen = ($ - myString)可计算字符串长度。注意$只可跟在字符串后面，不然会出问题
3. EQU 伪指令：将一个符号名称与一个整数表达式或文本连接起来。语法：name EQU expression，注意不能被重新定义
4. **TEXTEQU 伪指令：**类似于 EQU，但用于创建文本宏。可以被重定义

回顾

3.1

1. 使用数值-35.按照MASM语法，写出该数值的十进制、十六进制、八进制和二进制格式的整数常量。

• 十进制：-35
• 十六进制：-23h (注意：MASM不支持直接表示负数的十六进制常量，需要使用补码表示)
• 八进制：-43o (注意：MASM不支持直接表示负数的八进制常量，需要使用补码表示)
• 二进制：-100011b (注意：MASM不支持直接表示负数的二进制常量，需要使用补码表示)
  2. (是/否):A5h是一个有效的十六进制常量吗?
• 是的，A5h 是一个有效的十六进制常量，表示十进制数值 165。
  3. (是/否)：整数表达式中，乘法运算符(*)是否比除法运算符(/)具有更高优先级?
• 否。在整数表达式中，乘法运算符（*）和除法运算符（/）具有相同的优先级。在没有括号的情况下，它们按照从左到右的顺序进行计算
  4. 编写一个整数表达式，要求用到3.1.2节中的所有运算符。计算该表达式的值。

-10 + 20 * 3 MOD 4

• 计算过程：

1. 1. 20 * 3 = 60
   2. 60 MOD 4 = 0
   3. -10 + 0 = -10

• 表达式的值为 -10。
  5. 按照MASM语法，写出实数-6.2×10？的实数常量。
• -6.2E+0 (注意：MASM不支持指数形式的实数常量，需要使用科学计数法表示)
  6. (是/否)：字符串常量必须被包含在单引号中吗?
• 是的，字符串常量必须被包含在单引号或双引号中。
  7. 保留字可以用作指令助记符、属性、运算符、预定义符号，和___。
• 保留字可以用作指令助记符、属性、运算符、预定义符号，以及段名。
  8. 标识符的最大长度是多少?
• 标识符的最大长度为 247 个字符。

3.2

1. 在AddTwo程序中，ENDP伪指令的含义是什么？

• ENDP伪指令用于标记一个过程的结束。在AddTwo程序中，它用于标记main过程的结束。

2. 在AddTwo程序中，.CODE伪指令标识了什么？

• .CODE伪指令用于标识程序代码段的开始。在AddTwo程序中，它用于标识包含可执行指令的代码段。

3. AddTwo程序中两个段的名称是什么？

• AddTwo程序中包含两个段：

• • 数据段：未命名，由.data伪指令标识。
  • 代码段：未命名，由.code伪指令标识。

4. 在AddTwo程序中，哪个寄存器保存了和数？

• 在AddTwo程序中，EAX寄存器保存了和数。
  5. 在AddTwo程序中，哪条语句使程序停止？
• INVOKE ExitProcess, 0语句使程序停止。它调用ExitProcess函数，并将0作为参数传递，表示程序成功执行。

3.3

1. 汇编器生成什么类型的文件？

• 汇编器生成目标文件，扩展名为.obj。目标文件包含汇编语言程序翻译成的机器代码和相关信息，但尚未包含程序运行所需的所有资源。
  2. (真/假)：链接器从链接库中抽取已汇编程序，并将其插入到可执行程序中。
• 真。链接器会从链接库中抽取已汇编程序或模块，并将其插入到可执行程序中，形成完整的程序。
  3. (真/假)：程序源代码修改后，它必须再次进行汇编和链接才能按照修改内容执行。
• 真。
  4. 操作系统的哪一部分来读取和执行程序？
• 操作系统的加载程序负责读取可执行程序并将其加载到内存中，然后使CPU执行程序。
  5. 链接器生成什么类型的文件？
• 链接器生成可执行文件，扩展名为.exe。可执行文件包含了完整的程序代码和数据，可以直接在操作系统上运行。

3.4

1. 用等号伪指令定义一个符号常量，使其包含Backspace键的ASCII码(08h)。

BACKSPACE_KEY = 08h

2. 用等号伪指令定义符号常量SecondsInDay，并为其分配一个算术表达式计算24小时包含的秒数。

SecondsInDay = 24 * 60 * 60

3. 编写一条语句使汇编器计算下列数组的字节数，并将结果赋给符号常量ArraySize:myArray WORD 20 DUP(?)

ArraySize = ($ - myArray)

4. 说明如何计算下列数组的元素个数，并将结果赋给符号常量ArraySize:myArray DWORD 30 DUP(?)

ArraySize = ($ - myArray) / 4

5. 使用TEXTEQU表达式将“proc”重定义为"procedure"。

proc TEXTEQU 

6. 使用TEXTEQU将一个字符串常量定义为符号Sample，再使用该符号定义字符串变量MyString。

Sample TEXTEQU <"This is a sample string.">          
MyString BYTE Sample

7. 使用TEXTEQU将下面的代码行赋给符号SetupESI:mov esi,OFFSET myArray

SetupESI TEXTEQU