汇编学习教程:一些零碎知识补充

本文详细讲述了汇编开发中程序的装载过程,重点介绍了DOS系统中.exe文件加载机制,Debug工具的作用,内存中的安全空间及其重要性,包括PSP、中断向量表和安全空间的使用。通过实例演示和实验,加深对底层编程的理解。

引言

学习到现在,我们已经进入到汇编开发的10%了,回顾我们之前讲述的知识,还有一些比较零散的知识点需要给大家补充一下。这些知识点严格上来说,学与不学并不会影响到我们后续的汇编开发学习,但是了解了会增加我们对底层开发的理解和认知,总体来说还是有些许帮助的。

那么,本片博文中,我们将主要讲解以下知识点:

1、程序的装载

2、内存中的安全空间

现在就让我们开始学习吧~

装载程序

还记得我们学习的第一个汇编源程序 s1.exe吗?我们是如何执行它的呢?

我们是在DOSBox虚拟的DOS系统一个黑窗口里,直接输入 s1.exe 进行了执行:如下图:

那么我们就可以说,是这个“黑窗口”完成了 s1.exe 可执行程序的装载、运行工作。那么,这个黑窗口的真身是什么呢?

操作系统的外壳

众所周知,一个操作系统是由多个功能模块组成的庞大复杂的软件系统,本质上来说是由一个个子程序组成的复合程序。任何一个操作系统都需要对外界开放一个可操作可处理的接口,接口由一个单独的程序进行管理,这程序被称为shell(外壳),用户通过这个程序便可以操作计算机系统进行工作。我们现在的Windows10系统,大家都熟悉的命令提示符就是它的shell程序。

DOS系统内也有对应的shell程序:command.com,这个程序在DOS中称为命令解释器,也就是我们上面寻找的“黑窗口”真身。

DOS系统启动时,先完成一些重要的初始化工作,然后便会启动command.com,command.com运行后便会开启一个背景黑色的窗口,窗口内显示出由当前盘符和当前路径组成的提示符,比如上面图片中的“C:\>”,然后等待用户的输入。

用户可以输入所要执行的命令,比如 cd、dir等,这些命令会由command去执行,command执行完成后,会显示出执行结果,并再次显示出当前盘符和当前路径组成的提示符,等待用户的再次输入。例如我们执行 dir,如下图所示:

 现在我们说执行程序的过程。如果用户想执行一个程序,则需要输入该程序的可执行文件名,command首先根据文件名找到可执行文件,然后将这个可执行文件中的程序加载进内存中,并设置 CS:IP 指向程序的入口。由于 CS:IP 已经被修改为程序的入口,所以command程序便会暂停运行,CPU便开始运行刚才被加载进内存中的程序。程序运行结束后,返回到command程序,command便再次显示出当前盘符和当前路径组成的提示符,等待用户的再次输入。

整体流程如下:

图中的流程相信小伙伴们都会看的很清楚了,那么现在我们可以准确的说,是又command.com完成了 s1.exe 可执行程序的装载、运行工作。

程序加载过程

下面我们就来看看DOS系统中 .exe文件中的程序的加载过程。在说这个之前,我们先聊一个有趣的现象。

我们已经学过了使用Debug加载程序,并对其进行调试和追踪,就是不知道大家有没有注意到,Debug在没有加载程序的时候,相比较Debug加载了程序的时候,此时的寄存器会发生了什么变化呢?

如下图所示,这是Debug没有加载程序的时候:

 这个则是Debug加载了程序的时候:

汇编教程 非常详细 说明的非常清楚 学汇编很好的教程 课程介绍 第1章 预备知识  1.1 汇编语言的由来及其特点   1 机器语言   2 汇编语言   3 汇编程序   4 汇编语言的主要特点   5 汇编语言的使用领域  1.2 数据的表示和类型   1 数值数据的表示   2 非数值数据的表示   3 基本的数据类型  1.3 习题 第2章 CPU资源和存储器  2.1 寄存器组   1 寄存器组   2 通用寄存器的作用   3 专用寄存器的作用  2.2 存储器的管理模式   1 16位微机的内存管理模式   2 32位微机的内存管理模式  2.3 习题 第3章 操作数的寻址方式  3.1 立即寻址方式  3.2 寄存器寻址方式  3.3 直接寻址方式  3.4 寄存器间接寻址方式  3.5 寄存器相对寻址方式  3.6 基址加变址寻址方式  3.7 相对基址加变址寻址方式  3.8 32位地址的寻址方式  3.9 操作数寻址方式的小结  3.10 习题 第4章 标识符和表达式  4.1 标识符  4.2 简单内存变量的定义   1 内存变量定义的一般形式   2 字节变量   3 字变量   4 双字变量   5 六字节变量   6 八字节变量   7 十字节变量  4.3 调整偏移量伪指令   1 偶对齐伪指令   2 对齐伪指令   3 调整偏移量伪指令   4 偏移量计数器的值  4.4 复合内存变量的定义   1 重复说明符   2 结构类型的定义   3 联合类型的定义   4 记录类型的定义   5 数据类型的自定义  4.5 标号  4.6 内存变量和标号的属性   1 段属性操作符   2 偏移量属性操作符   3 类型属性操作符   4 长度属性操作符   5 容量属性操作符   6 强制属性操作符   7 存储单元别名操作符  4.7 表达式   1 进制伪指令   2 数值表达式   3 地址表达式  4.8 符号定义语句   1 等价语句   2 等号语句   3 符号名定义语句  4.9 习题 第5章 微机CPU的指令系统  5.1 汇编语言指令格式   1 指令格式   2 了解指令的几个方面  5.2 指令系统   1 数据传送指令   2 标志位操作指令   3 算术运算指令   4 逻辑运算指令   5 移位操作指令   6 位操作指令   7 比较运算指令   8 循环指令   9 转移指令   10 条件设置字节指令   11 字符串操作指令   12 ASCII-BCD码调整指令   13 处理器指令  5.3 习题 第6章 程序的基本结构  6.1 程序的基本组成   1 段的定义   2 段寄存器的说明语句   3 堆栈段的说明   4 源程序的结构  6.2 程序的基本结构   1 顺序结构   2 分支结构   3 循环结构  6.3 段的基本属性   1 对齐类型   2 组合类型   3 类别   4 段组  6.4 简化的段定义   1 存储模型说明伪指令   2 简化段定义伪指令   3 简化段段名的引用  6.5 源程序的辅助说明伪指令   1 模块名定义伪指令   2 页面定义伪指令   3 标题定义伪指令   4 子标题定义伪指令  6.6 习题 第7章 子程序和库  7.1 子程序的定义  7.2 子程序的调用和返回指令   1 调用指令   2 返回指令  7.3 子程序的参数传递   1 寄存器传递参数   2 存储单元传递参数   3 堆栈传递参数  7.4 寄存器的保护与恢复  7.5 子程序的完全定义   1 子程序完全定义格式   2 子程序的位距   3 子程序的语言类型   4 子程序的可见性   5 子程序的起始和结束操作   6 寄存器的保护和恢复   7 子程序的参数传递   8 子程序的原型说明   9 子程序的调用伪指令   10 局部变量的定义  7.6 子程序库   1 建立库文件命令   2 建立库文件举例   3 库文件的应用   4 库文件的好处  7.7 习题 第8章 输入输出和中断  8.1 输入输出的基本概念   1 I/O端口地址   2 I/O指令  8.2 中断   1 中断的基本概念   2 中断指令   3 中断返回指令   4 中断和子程序  8.3 中断的分类   1 键盘输入的中断功能   2 屏幕显示的中断功能   3 打印输出的中断功能   4 串行通信口的中断功能   5 鼠标的中断功能   6 目录和文件的中断功能   7 内存管理的中断功能   8 读取和设置中断向量  8.4 习题 第9章 宏  9.1 宏的定义和引用   1 宏的定义   2 宏的引用   3 宏的参数传递方式   4 宏的嵌套定义   5 宏与子程序的区别  9.2 宏参数的特殊运算符   1 连接运算符   2 字符串整体传递运算符   3 字符转义运算符   4 计算表达式运算符  9.3 与宏有关的伪指令   1 局部标号伪指令   2 取消宏定义伪指令   3 中止宏扩展伪指令  9.4 重复汇编伪指令   1 伪指令REPT   2 伪指令IRP   3 伪指令IRPC  9.5 条件汇编伪指令   1 条件汇编伪指令的功能   2 条件汇编伪指令的举例  9.6 宏的扩充   1 宏定义形式   2 重复伪指令REPEAT   3 循环伪指令WHILE   4 循环伪指令FOR   5 循环伪指令FORC   6 转移伪指令GOTO   7 宏扩充的举例   8 系统定义的宏  9.7 习题 第10章 应用程序的设计  10.1 字符串的处理程序  10.2 数据的分类统计程序  10.3 数据转换程序  10.4 文件操作程序  10.5 动态数据的编程  10.6 COM文件的编程  10.7 驻留程序  10.8 程序段前缀及其应用   1 程序段前缀的字段含义   2 程序段前缀的应用  10.9 习题 第11章 数值运算协处理器  11.1 协处理器的数据格式   1 有符号整数   2 BCD码数据   3 浮点数  11.2 协处理器的结构  11.3 协处理器的指令系统   1 操作符的命名规则   2 数据传送指令   3 数学运算指令   4 比较运算指令   5 超越函数运算指令   6 常数操作指令   7 协处理器控制指令  11.4 协处理器的编程举例  11.5 习题 第12章 汇编语言和C语言  12.1 汇编语言的嵌入  12.2 C语言程序的汇编输出  12.3 一个具体的例子  12.4 习题 附录
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