汇编语言和C语言的混合使用

汇编语言和C语言的混合使用 
C语言中怎样使用汇编语言呢?这个问题在不同的编译器中,具体实现方法是不同的。但是在实现大方上也但是就是有两种,而且各种编译器的实现方法也是大同小异。一种是在C语言中嵌入汇编语言代码,另一种是让C语言从外部调用汇编。下面我们就以Borland格式为例来说一说具体用法。但是,GCCMicrosoft的实现方法的和Borland只在格式上有点区分。当然,GCC的嵌入汇编是AT&T格式的。还好,不管什么格式,只是表达形式的不同而已,其内在含义是一模相同的。还是那句话各种编译器的实现方法是大同小异的,并没有本质的区分。另外在最后还附带了一篇介绍在GCC中使用内嵌汇编的文章。
一、两种实现方式 
首先,我们看一看在C语言中怎样嵌入汇编语言代码。在C语言中嵌入汇编语言代码,也有两种格式,一种是单句的,一种是模块的。
我们来看看一些简单的例子。
例子1
单句格式的:
main
()

asm     mov ah,2;
asm     mov bh,0;
asm     mov dl, 20;
asm     mov dh,10;
asm     int 10h; /*
调用BIOS中断配置光标位置*/

模块格式的:
main
()

asm

mov ah,2
mov bh,0
mov dl, 20
mov dh,10
int 10h
    


在这个小程式里面并没有突出嵌入二字。但是从这个程式中能够看出其基本格式。嵌入的各行代码前面加上asm关键字或把汇编语句放入asm代码块中,每行以分号或换行符结束,而注释必须是C语言格式的。
下面我们来看一个让C语言和汇编协作的例子:
例子2
main()
{
char const *MESSAGE=”OutPut from asm..
n$”;
asm{
  mov ah, 9
            mov dx, MESSAGE
            int 21h
}
}
上面这个例子十分的简单,他的纯C语言版本是:
i nclude 
main()
{
    printf(“OutPut from asm..
n$”);
        }
接下来我们看一看怎样让C语言调用汇编例程。我们还是看一个简单的小程式:
C
语言部分如下:
extern cursor (int,int),
main()
{
        cursor(15,12);
        }
汇编语言部分如下:
.MODEL  SMALL
.CODE
PUBLIC
_CURSOR PROC
PUSH  BP
              MOV  BP,SP
              MOV  DH,[BP+4]
              MOV  DL,[BP+6]
              MOV  AH,02
              MOV  BH,00
              INT  10H
              POP  BP
              RET
_CURSOR ENDP
通过上面这个程式,您会看到调用汇编语言的关键就是怎样传递参数。事实上,是通过堆栈来传递的但是具体规则是什么呢?下面我就来看看。
二、调用规则 
       
实际上,在C语言中使用汇编语言最困难的就是怎样安全有效的传递参数。否则在调用汇编子程式时就会从堆栈中取出错误的参数。更可恶的是这种错误在编译的时候是不会发现错误提示的。
       
下面是CMASM汇编语言混合是用的时候采用的规则:
1
  参数传递的次序和他们出现的次序是相反的。例如上例中的cursor (x,y)中,首先传递的是y,然后才是x。这和我们的一般想法是不相同的,所以在这儿容易出现错误。
2
  传递完参数后,C程式还将保存(CSIP)。假如C程式是SMALLCOMPACT存储模式下编译的(或过程是NEAR型的),那么只保存IP,而在MEDIUMLARGEHUGE模式下编译的(或过程是FAR型的),那么CSIP都会被压入堆栈,其顺序是CS在前,IP在后。但是这个过程是C语言自动进行的而无需我们干预。这也就是我们在例子2中为什么用MOV  DH,[BP+4]而不是MOV  DH,[BP]。因为前面是CSIP而不是参数,真正的参数从[BP+4]开始。
3
  更有BP也必须保存在堆栈中,然后我们才能够通过BP和偏移地址来访问参数。
4
  最后一条指令应当是后面不带数字的RET,因为把堆栈到原始位置的工作将由C程式重新获得控制权以后才会执行。
5
  任何于C程式共享的名称都必须在前面加下划线,而且C语言只识别前8个字符。
6
  对于普通的参数C语言传递的是参数值,而对于数组,传递的是指针(也就是数据的地址)。
7
  假如C程式是在MEDIUMLARGEHUGE模式下编译的,那么汇编语言过程应该设为FAR型,C程式是SMALLCOMPACT存储模式下编译的,那么汇编语言过程应该设为NEAR型。
但是在MASM5.1TASM1.0连同更高的版本的时候就不必担心偏移地址、在共享名称前加下划线连同保存BP这些琐事了,因为他们能够由编译器自动完成了。很显然例子2是旧格式的。 
三、把参数返回C程式 
       
C程式需要从汇编过程获得某个参数时,这个参数应该通过寄存器来传递。具体使用哪些寄存器取决于参数的大小,请看下表:
寄存器
大小(字节)
C
数据类型
AL
1
Char,short
AX
2
Int
DX:AX
4
Long
四、把汇编语言程式和C语言程式链接到一起 
1
  确保汇编语言中的过程被定义为PUBLIC,过程名以下划线开始。例如,在C语言中叫做“sum”到汇编语言中就应该是“_sum”.
2
  C语言程式中过程定义为外部类型,例如在例子2中的extern cursor (int,int)
3
  用汇编器对汇编语言程式汇编,得到XXX.obj文档。
4
  C语言编译器编译C语言程式,得到YYY.obj文档。
5
  用链接器将他们链接到一起生成可执行文档:
link XXX.obj + YYY.obj
       
以上就是混合使用C语言和汇编语言应该注意的几点问题。关于在GCC中使用汇编语言大体上是和上面相同的,只是实现细节上有一点区分而已。下面的这篇文章对于在GCC中使用内嵌汇编进行周详的解释。
GCC
使用的内嵌汇编语法格式小教程   
本文对内嵌汇编语法,从基本语法、内嵌汇编的格式介绍、和扩展的内嵌汇编格式进行了周详说明,需要说明的是GCC采用的是AT&T的汇编格式. 
一、 基本语法 
语法上主要有以下几个不同
 寄存器命名原则 
AT&T: 
eax Intel: eax 
/目的操作数顺序 
AT&T: movl 
eax,ebx Intel: mov ebx,eax 
常数/立即数的格式 
AT&T: movl $_value,
ebx Intel: mov eax,_value 
_value的地址放入eax寄存器 
AT&T: movl $0xd00d,
ebx Intel: mov ebx,0xd00d 
 操作数长度标识 
AT&T: movw 
ax,bx Intel: mov bx,ax 
寻址方式 
AT&T: immed32(basepointer,indexpointer,indexscale) 
Intel: [basepointer indexpointer*indexscale imm32] 
Linux
工作于保护模式下,用的是32位线性地址,所以在计算地址时不用考虑egment:offset的问题.上式中的地址应为: 
imm32 basepointer indexpointer*indexscale 
下面是一些例子: 
直接寻址 
AT&T: _booga
 
_booga
是个全局的c变量注意加上$是表示地址引用,不加是表示值引用. 
注:对于局部变量,能够通过堆栈指针引用. 
Intel: [_booga] 
寄存器间接寻址 
AT&T: (
eax) 
Intel: [eax] 
变址寻址 
AT&T: _variable(
eax) 
Intel: [eax _variable] 
AT&T: _array(,
eax,4) 
Intel: [eax*4 _array] 
AT&T: _array(
ebx,eax,8) 
Intel: [ebx eax*8 _array]  
二、 基本的内嵌汇编 
基本的内嵌汇编很简单,一般是按照下面的格式 
asm(statements); 
例如:asm(nop); asm(cli); 
asm
 和 __asm__是完全相同的.

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