Wykład 5

Wsparcie makroasemblera dla

procedur i budowy blokowej

Mechanizmy organizujące przekazywanie parametrów

Mechanizmy organizujące parametry lokalne

Mechanizmy organizujące bloki programu

Dokumentacja procedury

Parametry procedury. Wsparcie makroaseblera

•

Dyrektywa INVOKE zast

ę

puje instrukcj

ę

wywołuj

ą

c

ą

procedur

ę

. Umo

ż

liwia

przekazywanie wielu argumentów.

•

Składnia:

INVOKE nazwa_procedury [, lista_argumentów]

•Lista_argumentów jest opcjonalna

•Dopuszczalne argumenty (MASM) :

–Stałe liczbowe i wyra

ż

enia typu

całkowitego

–Nazwy zmiennych

–Adresy i wyra

ż

enia adresowe

–Nazwy rejestrów

.data
byteVal BYTE 10
wordVal WORD 1000h
.code

; operandy bezpo

ś

rednie:

INVOKE Sub1,byteVal,wordVal

; adres zmiennej:
INVOKE Sub2,ADDR byteVal

; nazwa rejestru, wyra

ż

enie całkowite:

INVOKE Sub3,eax,(10 * 20)

; wyra

ż

enie adresowe (operand po

ś

redni) :

INVOKE Sub4,[ebx]

Operator ADDR

Podaje wska

ź

nik (near/far) do zmiennej,

zale

ż

nie od modelu pami

ę

ci u

ż

ywanego

przez program:

•

model małej pami

ę

ci (SMALL): 16-

bitowe przesuni

ę

cie

•

model du

ż

ej pami

ę

ci (LARGE): 32-

bitowy adres (segment/przesuni

ę

cie)

•

model płaskiej pami

ę

ci (FLAT): 32-

bitowe przesuni

ę

cie

Implementacja przekazywania przez wartość

•

Kiedy argument procedury jest przekazywany poprzez warto

ść

,

jego kopia

wpisywana jest na stos.

Przykład:

.data

myData DWORD 10000h

.code

main PROC

INVOKE Sub1, myData

push myData

call Sub1

Makroasembler (MASM) utworzy nast

ę

puj

ą

cy kod:

Implementacja przekazywania przez odwołanie

•

Kiedy parametr przekazywany jest przez odwołanie,

adres

parametru

zapisywany jest na stosie.

Przykład:

.data

myData WORD 1000h

.code

main PROC

INVOKE Sub1, ADDR myData

push OFFSET myData

call Sub1

Makroasembler (MASM) utworzy nast

ę

puj

ą

cy kod:

OFFSET wyra

ż

enie (zwykle symbol

zmiennej)– funkcja MASM,

warto

ść

=przesuni

ę

cie adresu

wzgl

ę

dem bie

żą

cego segmentu

Przykład:

•

procedura ArrayFill zapełnia tablic

ę

16-bitowymi całkowitymi

liczbami losowymi

•

Program wywołuj

ą

cy przekazuje adres tabeli i liczb

ę

jej elementów:

.data

count = 100

array WORD count DUP(?)

.code

push OFFSET array

push COUNT

call ArrayFill

Parametry przekazywane przez odwołanie

ArrayFill mo

ż

e odwoływa

ć

si

ę

do

tabeli nie znaj

ą

c jej nazwy:

ArrayFill PROC

push ebp

mov ebp,esp

pushad

mov esi,[ebp+12]

mov ecx,[ebp+8]

.

.

offs e t(a rra y)

count

EBP

[EBP + 8]

[EBP + 12]

re turn addre s s

EBP

ESI wskazuje pocz

ą

tek tabeli. Łatwo skonstruowa

ć

p

ę

tl

ę

dost

ę

pu do ka

ż

dego elementu tabeli.

.data

count = 100

array WORD count DUP(?)

.code

Invoke ArrayFill,

ADDR array, COUNT

Przykład:

•

procedura ArrayFill zapełnia tablic

ę

16-bitowymi całkowitymi

liczbami losowymi

•

Program wywołuj

ą

cy przekazuje adres tabeli i liczb

ę

jej elementów:

.data

count = 100

array WORD count DUP(?)

.code

push OFFSET array

push COUNT

call ArrayFill

Parametry przekazywane przez odwołanie

ArrayFill mo

ż

e odwoływa

ć

si

ę

do

tabeli nie znaj

ą

c jej nazwy:

ArrayFill PROC

push ebp

mov ebp,esp

pushad

mov esi,[ebp+12]

mov ecx,[ebp+8]

.

.

offs e t(a rra y)

count

EBP

[EBP + 8]

[EBP + 12]

re turn addre s s

EBP

ESI wskazuje pocz

ą

tek tabeli. Łatwo skonstruowa

ć

p

ę

tl

ę

dost

ę

pu do ka

ż

dego elementu tabeli.

Parametry procedury

w deklaracji procedury dyrektywą PROC

• Dyrektywa PROC deklaruje procedur

ę

z

opcjonaln

ą

list

ą

parametrów

.

• składnia:

label PROC lista_parametrów

• lista_parametrów lista parametrów oddzielonych przecinkami. Składnia

parametru:

Nazwa_parametru : typ

typ musi by

ć

albo jednym ze standardowych typów ASM (BYTE, SBYTE,

WORD, itd.), albo wska

ź

nikiem do jednego z tych typów.

• Dopuszczalny alternatywny format (jedna lub wi

ę

cej linii) :

label PROC,

paramList

• Parametry mog

ą

by

ć

w tej samej linii . . .

param-1:type-1, param-2:type-2, . . ., param-n:type-n

• lub w wielu oddzielnych liniach:

param-1:type-1,

param-2:type-2,

. . .,

param-n:type-n

wymagany przecinek

Parametry procedury

w deklaracji procedury dyrektywą PROC

Parametry procedury - przykłady

AddTwo PROC,

val1:DWORD, val2:DWORD

mov eax,val1
add eax,val2

ret

AddTwo ENDP

FillArray PROC,

pArray:PTR BYTE, fillVal:BYTE
arraySize:DWORD

mov ecx,arraySize
mov esi,pArray
mov al,fillVal

L1:

mov [esi],al
inc esi
loop L1
ret

FillArray ENDP

Przykład 2: Parametrami FillArray s

ą

:

•

wska

ź

nik do macierzy bajtów,

•

bajt, którego zawarto

ść

nale

ż

y wpisa

ć

do ka

ż

dego

elementu tablicy,

•

rozmiar tablicy

Przykład 1: procedura AddTwo
ma dwa parametry, których
warto

ś

ci dodaje i przekazuje

ich sum

ę

w EAX.

Wsparcie makroasemblera. Dyrektywa PROTO

•

Tworzy prototyp procedury

•

Składnia:

– etykieta PROTO lista_parametrów

•

Definuje prototyp dalej umieszczonej procedury. Informuje
asembler ile i jakich argumentów mo

ż

e spodziewa

ć

si

ę

w definicji

procedury (mo

ż

liwo

ść

sprawdzania argumentów przez asembler)

•

Prototyp mo

ż

e znale

źć

si

ę

w oddzielnym pliku INC., je

ż

eli

wszystkie procedury zdefiniowane na podstawie PROTO s

ą

definiowane przy u

ż

yciu PROC (parametry na stosie).

•

Ka

ż

da procedura wywoływana przez INVOKE musi mie

ć

swój

prototyp

•

Pełna definicja procedury mo

ż

e tak

ż

e stanowi

ć

własny prototyp

Standardowa konfiguracja: PROTO umieszcza si

ę

na

pocz

ą

tku programu

ź

ródłowego, INVOKE u

ż

ywa si

ę

w

segmencie kodu, tekst procedury umieszcza si

ę

w dalszej

cz

ęś

ci programu.

1) Umieszczenie PROTO w programie:

MySub PROTO

; prototyp procedury

.code
INVOKE MySub

; call wywołanie procedury

MySub PROC

; tekst procedury

.
.

MySub ENDP

Dyrektywa PROTO - przykłady

ArraySum PROTO,

ptrArray:PTR DWORD,

; wska

ź

nik do tablicy

szArray:DWORD

; rozmiar tablicy

2) Lista argumentów w PROTO:

Zmienne procedury. Wsparcie makroasemblera.

Dyrektywa USES

USES lista rejestrów

np.
ArraySum PROC USES

esi ecx

...

ArraySum PROC

push esi
push ecx

.
.

pop ecx
pop esi

ret

ArraySum ENDP

Lista rejestrów u

ż

ywanych przez procedur

ę

Makroasembler
tłumacz

ą

c PROC i RET

wygeneruje kod:

Zmienne procedury. Wsparcie makroasemblera

LOCAL symbol [[ [liczba ] ]] [[:typ]] [[, symbol [[ [liczba] ]] [[typ]]]]...

W obr

ę

bie procedury (definicja PROC/ENDP) na czas wykonania procedury

wytwarza umieszczone na stosie zmienne.

• Symbol mo

ż

e by

ć

zmienn

ą

prost

ą

lub tablic

ą

(„liczba” elementów).

• typ: BYTE, WORD, DWORD , FWORD , QWORD , TBYTE , REAL4 , REAL8 ,

REAL10

Dyrektywa LOCAL

Example

PROC

LOCAL

array[20]:BYTE, POINT:DWORD

.........

RET

Example

ENDP

bezpo

ś

rednio za

dyrektyw

ą

PROC

Ekwiwalentny kod ASM

BubbleSort PROC

LOCAL temp:DWORD, SwapFlag:BYTE
. . .
ret

BubbleSort ENDP

BubbleSort PROC

push ebp
mov ebp,esp
add esp,0FFFFFFF8h

; dodaj -8 do ESP

. . .
mov esp,ebp
pop ebp
ret

BubbleSort ENDP

Makroasembler (MASM)
utworzy nast

ę

puj

ą

cy

kod

ź

ródłowy:

re turn addre s s

EBP

EBP

[EBP - 4]

ES P

te mp

S wa pFla g

[EBP - 8]

likwidacja
zmiennych
lokalnych

Dyrektywa .MODEL

•

Dyrektywa .MODEL okre

ś

la dla programu model pami

ę

ci i

jego parametry (specyfikator j

ę

zyka).

•

Składnia:

.MODEL model_pami

ę

ci [, opcje_modelu]

•

model_pami

ę

ci obejmuje nast

ę

puj

ą

ce warianty:

– tiny, small, medium, compact, large, huge, flat

•

opcje_modelu zawieraj

ą

specyfikator j

ę

zyka:

– nazewnictwo procedur

– metody przekazywania parametrów

– NEARSTACK/FARSTACK

Modele pamięci – procesory z segmentacją

•

Model pami

ę

ci obrany dla danego programu determinuje

liczb

ę

i rozmiary segmentów kodu i danych.

•

Tryb rzeczywisty – modele

tiny, small, medium, compact,

large, huge

.

•

Tryb chroniony – tylko model

flat

.

Model

small

: kod < 64 KB, dane (w tym stos) < 64 KB.

Wszystkie przesuni

ę

cia 16 bitowe.

Model

flat

: jeden segment dla kodu i dla danych < 4 GB.

Wszystkie przesuni

ę

cia 32 bitowe.

Dyrektywa .MODEL - specyfikatory języka

•

C

:

– Argumenty procedury wpisane na stos w odwróconej kolejno

ś

ci

(w stosunku do listy)

– Stos jest czyszczony przez program wywołuj

ą

cy

•

pascal

– Argumenty procedury wpisane na stos w kolejno

ś

ci (w stosunku

do listy)

– Stos jest czyszczony przez wywołan

ą

procedur

ę

•

stdcall

– Argumenty procedury wpisane na stos w kolejno

ś

ci odwrotnej

(od prawej do lewej)

– Stos jest czyszczony przez wywołan

ą

procedur

ę

Przygotowanie programu wielomodułowego

•

Podstawowe kroki:

– Utworzenie modułu głównego

– Utworzenie oddzielnych plików

ź

ródłowych dla

ka

ż

dej

procedury

(zwi

ą

zanych procedur)

– Utworzenie pliku include zawieraj

ą

cego

prototypy

procedur zewn

ę

trznych

(wywoływanych pomi

ę

dzy

modułami)

– W module głównym u

ż

ycie dyrektywy INCLUDE,

aby procedury i prototypy były dost

ę

pne

Plik INCLUDE – przykład

PromptForIntegers PROTO,

ptrPrompt:PTR BYTE,

; wska

ź

nik ła

ń

cucha

ptrArray:PTR DWORD,

; wska

ź

nik tablicy

arraySize:DWORD

; rozmiar tablicy

ArraySum PROTO,

ptrArray:PTR DWORD,

; wska

ź

nik tablicy

count:DWORD

; rozmiar tablicy

DisplaySum PROTO,

ptrPrompt:PTR BYTE,

; wska

ź

nik ła

ń

cucha

theSum:DWORD

; suma wyr. tablicy

Np. plik sum.inc zawiera prototypy funkcji zewn

ę

trznych:

Wywołanie procedury bibliotecznej

INCLUDE MyLib.inc
.code

..............
..............
..............

• U

ż

yj dyrektywy INCLUDE

INCLUDE nazwa pliku biblioteki

• Wywołuj instrukcj

ą

CALL lub INVOKE. Przed wywołaniem

przygotuj parametry.

Clrscr

– czy

ś

ci ekran konsoli.

SetTextColor

– ustawia kolory (tekst, tło) na konsoli wyj

ś

ciowej.

Gotoxy

– ustaw kursor na konsoli.

Wsparcie makroasemblera. Procedury

biblioteczne.

ReadChar

– czyta jeden znak ze stand u wej

ś

ciowego.

ReadHex

- czyta 32-bitow

ą

l całkowit

ą

zapisan

ą

hexadecymalnie

(zak. CR) ze stand u wej

ś

ciowego.

ReadInt

- czyta 32-bitow

ą

l całkowit

ą

ze znakiem zapisan

ą

decymalnie (zak. CR) ze stand u wej

ś

ciowego.

WriteBin

– wypisuje 32-bitow

ą

l całk bez znaku do stand u

wyj

ś

ciowego w formacie binarnym.

WriteChar

– wypisuje pojedynczy znak na stand u wyj

ś

ciowe.

WriteDec

– wypisuje 32-bitow

ą

l całk bez znaku do stand u

wyj

ś

ciowego w formacie dziesi

ę

tnym.

WriteHex

- wypisuje 32-bitow

ą

l całk bez znaku do stand u

wyj

ś

ciowego w formacie hexadecymalnym.

WriteInt

- wypisuje 32-bitow

ą

l całk ze znakiem do stand u

wyj

ś

ciowego w formacie dziesi

ę

tnym.

Wsparcie makroasemblera. Procedury

biblioteczne.

ReadString

- czyta ła

ń

cuch (zak. CR) ze stand u wej

ś

ciowego.

WriteString

– zapisuje ła

ń

cuch zako

ń

czony 0 do stand u

wyj

ś

ciowego.

Crlf

– wpisuje sekwencj

ę

EOL do stand. u. wyj

ś

ciowego

WaitMsg

– wy

ś

wietla wiadomo

ść

, oczekuje na CR.

GetCommandtail

– kopiuje argumenty linii rozkazowej do tablicy

bajtów.

DumpRegs

– wy

ś

wietla EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP, ESP,

EFLAGS, EIP (hexadecymalnie). Tak

ż

e flagi: Carry, Sign, Zero,

Overflow.

DumpMem

- wypisuje zawart. bloku pami

ę

ci do stand. u.

wyj

ś

ciowego (hexadecymalnie).

Wsparcie makroasemblera. Procedury

biblioteczne.

Wsparcie makroasemblera. Procedury

biblioteczne.

Delay

- opó

ź

nia wykonanie programu o podane n milisekund.

Random32

– Generuje 32-bitow

ą

liczb

ę

pseudolosow

ą

(0 ...

FFFFFFFFh).

Randomize

– Startuje generator liczb losowych.

RandomRange

– Generuje pseudolosow

ą

l całk w okre

ś

lonym

zakresie.

Dokumentacja procedury

•

Opis wszystkich zada

ń

procedury

•

Opis wej

ść

: lista parametrów wej

ś

ciowych, okre

ś

lenie ich

u

ż

ycia i wymaga

ń

•

Opis wyników: opis warto

ś

ci zwracanych przez procedur

ę

•

Opis wymaga

ń

: opcjonalna lista wymaga

ń

wst

ę

pnych, które

musz

ą

by

ć

spełnione przed wywołaniem procedury

Dokumentacja procedury powinna zawiera

ć

:

Brak gwarancji,

ż

e procedura wywołana bez spełnienia

warunków wst

ę

pnych b

ę

dzie działa

ć

.

;---------------------------------------------------------
SumOf PROC
;
;

Obl. i zwraca wynik sumy trzech 32-bitowych liczb całk.

;

wej

ś

cia: EAX, EBX, ECX – trzy liczby całkowite. Mog

ą

by

ć

; ze znakiem lub bez.

;

wyj

ś

cia: EAX = suma, flagi statusu (Carry,

; Overflow, itd.) zmienione.

;

Wymagania: nic

;---------------------------------------------------------

add eax,ebx
add eax,ecx
ret

SumOf ENDP

Dokumentacja procedury - przykład

;---------------------------------------------------------
SumOf PROC
;
;

Obl. i zwraca wynik sumy trzech 32-bitowych liczb całk.

;

wej

ś

cia: EAX, EBX, ECX – trzy liczby całkowite. Mog

ą

by

ć

; ze znakiem lub bez.

;

wyj

ś

cia: EAX = suma, flagi statusu (Carry,

; Overflow, itd.) zmienione.

;

Wymagania: nic

;---------------------------------------------------------

add eax,ebx
add eax,ecx
ret

SumOf ENDP

Dokumentacja procedury - przykład