汇编语言和C语言的混合使用

2021-08-25 07:53:01

汇编语言和C语言的混合使用
在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,GCC和Microsoft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C和MASM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（CS，IP）。假如C程式是SMALL或COMPACT存储模式下编译的（或过程是NEAR型的），那么只保存IP，而在MEDIUM、LARGE或HUGE模式下编译的（或过程是FAR型的），那么CS和IP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CS和IP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MEDIUM、LARGE或HUGE模式下编译的，那么汇编语言过程应该设为FAR型，C程式是SMALL或COMPACT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MASM5.1或TASM1.0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
     当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、  在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、  用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
★源/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
把_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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