第四章:第一个程序03
让编程改变世界
Change the world by program
可执行文件中的程序装入内存并运行的原理
在DOS中,可执行文件中的程序P1若要运行,必须有一个正在运行的程序P2 ,将 P1 从可执行文件中加载入内存,将CPU的控制权交给它,P1才能得以运行。
当P1运行完毕后,应该将CPU的控制权交还给使它得以运行的程序P2。
1.exe的执行过程
1)我们在提示符“G:TRY”后面输入可执行文件的名字“1”,按Enter键。
2)1.exe中的程序运行;
3)运行结束,返回,再次显示提示符“G:TRY”。
执行第(1)步操作时,有一个正在运行的程序将1.exe中的程序加载入内存,这个正在运行的程序是什么?
它将程序加载入内存后,如何使程序得以运行?
执行第(3)步操作,程序运行结束后,返回到哪里?
知识扩充:
操作系统的外壳
操作系统是由多个功能模块组成的庞大 、复杂的软件系统。任何通用的操作系统 ,都要提供一个称为shell(外壳)的程序 ,用户(操作人员)使用这个程序来操作计算机系统工作。
DOS中有一个程序command.com ,这个程序在 DOS 中称为命令解释器,也就是DOS系统的shell。
(1)我们在DOS中直接执行 1.exe 时,是正在运行的command将1.exe中的程序加载入内存。
(2)command设置CPU的CS:IP指向程序的第一条指令(即程序的入口),从而使程序得以运行。
(3)程序运行结束后,返回到command中,CPU继续运行command。
汇编程序从写出到执行的过程
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程序执行过程的跟踪
为了观察程序的运行过程 ,我们可以使用Debug。
Debug 可以将程序加载入内存,设置CS:IP指向程序的入口,但Debug并不放弃对CPU 的控制,这样,我们就可以使用Debug 的相关命令来单步执行程序 ,查看每条指令指令的执行结果。
接下来可以用R命令看一下各个寄存器的设置情况:
[caption id="attachment_312" align="aligncenter" width="300"]
用R命令看一下各个寄存器的设置情况[/caption]
可以看到,Debug将程序从可执行文件加载入内存后,cx中存放的是程序的长度。1.exe 中程序的机器码共有15个字节。
现在程序已从 1.exe 中装入内存,接下来我们查看一下它的内容,可是我们查看那里的内容呢?
程序被装入内存的什么地方?
我们如何得知?
在DOS系统中.EXE文件中的程序的加载过程如下
[caption id="attachment_313" align="aligncenter" width="300"]
EXE文件中的程序的加载过程[/caption]
注意:有一步称为重定位的工作我们在上面没有讲解,因为这个问题和操作系统的关系较大,我们不作讨论(在小甲鱼的《解密系列》系统篇之PE结构有详细讲解到,有兴趣的鱼油们可以参考学习下)。
总结
程序加载后,ds中存放着程序所在内存区的段地址,这个内存区的偏移地址为 0 ,则程序所在的内存区的地址为:ds:0;
这个内存区的前256 个字节中存放的是PSP,dos用来和程序进行通信。
从 256字节处向后的空间存放的是程序。
所以,我们从ds中可以得到PSP的段地址SA,PSP的偏移地址为 0,则物理地址为SA×16+0。
因为PSP占256(100H)字节,所以程序的物理地址是:
SA×16+0+256= SA×16+16×16=(SA+16)×16+0
可用段地址和偏移地址表示为:SA+10:0。
程序执行过程的跟踪原理
用U命令查看一下其他指令:
用T命令担不执行程序中的每一条指令,并观察每条指令的执行结果
到了 int 21,我们要用P命令执行:
int 21 执行后,显示“Program terminated normally”,返回到Debug中。
表示程序正常结束。
注意,要使用P命令执行int 21。
需要注意的是,在 DOS 中运行程序时,是command将程序加载入内存;
所以程序运行结束后返回到command中,而在这里是debug 将程序加载入内存,所以程序运行结束后要返回到Debug中。
使用Q命令退出Debug,将返回到command中,因为Debug是由command加载运行的。
我们在 DOS中用 “Debug 1.exe” 运行Debug对1.exe进行跟踪时,程序加载的顺序是:command加载Debug,Debug加载1.exe。
返回的顺序是:从1.exe中的程序返回到Debug,从Debug返回到command。
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