实验4 汇编应用编程和c语言程序反汇编分析
实验4 汇编应用编程和c语言程序反汇编分析
一、实验目的
- 理解80×25彩色字符模式显示原理
- 理解转移指令jmp, loop, jcxz的跳转原理，掌握使用其实现分支和循环的用法
- 理解转移指令call, ret, retf的跳转原理，掌握组合使用call和ret/retf编写汇编子程序的方法，掌握参数传递方式
- 理解标志寄存器的作用
- 理解条件转移指令je, jz, ja, jb, jg, jl等的跳转原理，掌握组合使用汇编指令cmp和条件转移指令实现分支和循环的用法
- 了解在visual studio/Xcode等环境或利用gcc命令行参数反汇编c语言程序的方法，理解编译器生成的反汇编代码
- 综合应用寻址方式和汇编指令完成应用编程
二、实验准备
实验前，请复习/学习教材以下内容：
第9章 转移指令的原理
第10章 call和ret指令
第11章 标志寄存器
三、实验结论
1. 实验任务1
编程：在屏幕中间分别显示绿色、绿底红色、白底蓝色的字符串'welcome to masm!'。
在内存地址空间中，B8000H~BFFFFH供32KB的空间，为80×25彩色字符模式的显示缓冲区。
25行，居中的三行为12、13、14行，对应起始地址1760、1920、2080；需要显示的字符共16个，一行80列，即从32列开始，对应到地址应该+64，即1824、1984、2144。
而每个字符占两个字节：低位存放字符的ASCII码值，高位存放字符的显示属性，且顺序为：闪烁 背景色（RGB） 高亮 前景色（RGB）
根据属性字节的格式即可按位设置属性字节
黑底绿字：属性字节为00000010B，十六进制为02H；
绿底红字：属性字节为00100100B，十六进制为24H；
白底蓝字：属性字节为01110001B，十六进制为71H。
这里我直接循环3次，分别输出三行，虽然多重循环能够减少代码量，但命令条数基本一致，3次循环逻辑更加简单。
源程序：
assume cs:code, ds:data
data segment
db 'welcome to masm!'
db 00000010B,00100100B,01110001B
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax ;将ds设为data段
mov ax, 0b800H
mov es, ax ;将es段设为0b800h，为显存段
mov cx, 16 ;共16个字符循环16次
mov si, 0
mov di, 1824 ;1760+64 第11列
s1: mov al, [si] ;ds:0(N)存入al，即data段的字节依次存入al
mov es:[di], al ;设置显示的字符
mov al, ds:[16]
mov es:[di+1], al ;设置显示字符的颜色
inc si ;si+1,指向下一个字符
add di, 2 ;di+2，指向下一个显存字
loop s1
mov cx, 16
mov si, 0
mov di, 1984 ;1920+64 第13列
s2: mov al, [si]
mov es:[di], al
mov al, ds:[17]
mov es:[di+1], al
inc si
add di, 2
loop s2
mov cx, 16
mov si, 0
mov di, 2144 ;2080+64 第14列
s3: mov al, [si]
mov es:[di], al
mov al, ds:[18]
mov es:[di+1], al
inc si
add di, 2
loop s3
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start
运行结果截图
2. 实验任务2
assume cs:code, ds:data
data segment
str db 'try', 0
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov si, offset str
mov al, 2
call printStr
mov ah, 4ch
int 21h
printStr:
push bx
push cx
push si
push di
mov bx, 0b800H
mov es, bx
mov di, 0
s: mov cl, [si]
mov ch, 0
jcxz over
mov ch, al
mov es:[di], cx
inc si
add di, 2
jmp s
over: pop di
pop si
pop cx
pop bx
ret
code ends
end start
运行结果截图：
将line3改为str db 'another try', 0实际上是更改输出串
将line12改为mov al, 4，实际上是更改字符串颜色
运行结果截图：
line19-22, line36-39，这组对称使用的push、pop，这样用的目的是什么？
将进入子程序前的寄存器通过栈保存起来，保留现场，在子程序结束后还原现场，让程序能够继续执行
line30的功能是什么？
设置字符的颜色属性
3. 实验任务3
assume cs:code, ds:data
data segment
x dw 1984
str db 16 dup(0)
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, x
mov di, offset str
call num2str
mov ah, 4ch
int 21h
num2str:
push ax
push bx
push cx
push dx
mov cx, 0
mov bl, 10
s1:
div bl
inc cx
mov dl, ah
push dx
mov ah, 0
cmp al, 0
jne s1
s2:
pop dx
or dl, 30h
mov [di], dl
inc di
loop s2
pop dx
pop cx
pop bx
pop ax
ret
code ends
end start
由于程序过长超过了显示范围，因此只反汇编默认长度
可以看到1984写入成功
附上子任务2修改、完善后的完整汇编源代码，及，运行测试截图
assume cs:code, ds:data
data segment
x dw 1984
str db 16 dup(0)
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, x
mov di, offset str
call num2str
mov si,offset str ;指定字符串起始位置
mov al, 4 ;指定颜色(绿色）
call printStr
mov ah, 4ch
int 21h
num2str:
push ax
push bx
push cx
push dx
mov cx, 0
mov bl, 10
s1:
div bl
inc cx
mov dl, ah
push dx
mov ah, 0
cmp al, 0
jne s1
s2:
pop dx
or dl, 30h
mov [di], dl
inc di
loop s2
pop dx
pop cx
pop bx
pop ax
ret
printStr:
push bx
push cx
push si
push di
mov bx, 0b800H
mov es, bx
mov di, 0
s: mov cl, [si]
mov ch, 0
jcxz over
mov ch, al
mov es:[di], cx
inc si
add di, 2
jmp s
over: pop di
pop si
pop cx
pop bx
ret
code ends
end start
可以看到输出成功
4. 实验任务4
assume cs:code, ds:data
data segment
str db 80 dup(?)
data ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov si, 0
s1:
mov ah, 1 ;接受字符
int 21h
mov [si], al ;将字符存入ds:si
cmp al, '#' ;如果输入的字符是#
je next ;则跳转至next执行
inc si ;si+1，下一个字符位置
jmp s1 ;跳转至s1，即循环输入
next:
mov cx, si ;si在输入完成后正好为输入字符个数，这里作为输出的循环次数
mov si, 0
s2: mov ah, 2 ;输出字符
mov dl, [si] ;ds:si输出
int 21h
inc si ;si+1，下一个字符位置
loop s2 ;loop循环
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start
运行测试截图
回答任务中提出的两个问题
line12-19实现的功能是？
从键盘接受字符依次存入ds:si，遇到#终止进入输入部分
line21-27实现的功能是？
将ds:si中字符依次输出
5. 实验任务5
高级语言中参数传递，从汇编的角度是如何传递的
汇编语言中不存在命名空间，也不存在函数的说法，任何一段代码均可访问全部寄存器，因此将需要将参数放入寄存器即可实现参数传递。当然，根据高级语言的逻辑，在改变对应寄存器前需要将原函数内对应寄存器入栈，保存现场
返回值是如何返回的
与传递参数相同，将返回值放入寄存器即可
多个参数的入栈顺序是什么样的
在vs2019的编译器中，参数的入栈顺序为从右往左，但是只要出栈顺序与入栈顺序一致即可，不同的编译器可能顺序不同
函数调用栈
在该程序中，在进入函数前，由于传递参数将eax、ecx入栈；在进入函数后，将控制地址的寄存器入栈，包括ebp、ebx、esi、edi。可以看出编译器仅将需要改变的寄存器入栈。
五、实验总结
- 80×25的彩色字符模式，即一屏25行80列。每一行显示一个字符需要两个字节，一共160个字节。
默认，在显存第0列显示时，对应的显存空间为B8000H ~ B8F9FH。
而每个字符占两个字节：低位存放字符的ASCII码值，高位存放字符的显示属性，且顺序为：闪烁 背景色（RGB） 高亮 前景色（RGB）。根据属性字节的格式即可按位设置属性字节 - 在设置设置数据区时，可以在内容前加上标号比如
x dw 1984，假设起始地址为ds:0，则程序中x相当于[0000]，offset x相当于0000
浙公网安备 33010602011771号