汇编函数阅读笔记

2022-08-08 09:30:57

memset

原型

void memset(void* p_dst, char ch, int size)

这是memset的函数原型，在C语言中使用这个函数时，需按这个原型传参。

memset的功能是：用size个char类型的数据填充初始内存地址是p_dst的这片内存空间。

代码

global	memset

memset:
	push	ebp
	mov	ebp, esp

	push	esi
	push	edi
	push	ecx

	mov	edi, [ebp + 8]	; Destination
	mov	edx, [ebp + 12]	; Char to be putted
	mov	ecx, [ebp + 16]	; Counter
.1:
	cmp	ecx, 0		; 判断计数器
	jz	.2		; 计数器为零时跳出

	mov	byte [edi], dl		; ┓
	inc	edi			; ┛

	dec	ecx		; 计数器减一
	jmp	.1		; 循环
.2:

	pop	ecx
	pop	edi
	pop	esi
	mov	esp, ebp
	pop	ebp

	ret			; 函数结束，返回

解读

函数模板

nasm汇编写函数的模板是：

; 函数名
funcName:
	; 被修改的寄存器都要事先存储到堆栈中，所以,ebp、eax、ebx、ecx都要入栈
	push	ebp
	mov		ebp,	esp
	
	push	eax
	push	ebx
	push	ecx
	
	; 调用funcName时，参数按照从右到左依次入栈
	; ebp + 0 是 eip，ebp + 4 是esp
	mov	eax,	[ebp + 16]	; 第三个参数
	mov	ebx,	[ebp + 12]	; 第二个参数
	mov	ecx,	[ebp + 8]		; 第一个参数
	
	; some code
	; some code
	
	; 在函数末尾通过出栈还原被修改过的寄存器中的值，出栈顺序和签名的入栈顺序相同
	pop	ecx
	pop	ebx
	pop	eax
	pop	ebp
	
	; 函数末尾必须用这个指令结尾，出栈esp和eip。
	ret

使用

要在其他文件中使用这个函数，需在本文件使用global memset将此函数导出。

其他

.1:
	cmp	ecx, 0		; 判断计数器
	jz	.2		; 计数器为零时跳出

	mov	byte [edi], dl		; ┓
	inc	edi			; ┛

	dec	ecx		; 计数器减一
	jmp	.1		; 循环

dl是第二个参数char ch。char是8个字节，因此只需要使用寄存器dl。

mov byte [edi], dl把ch填充到es:edi内存空间。

.1:
	;some code
	;some code
	jmp .1

用jmp实现循环指令。能不用loop指令就不用。loop指令必须与ecx配合使用，非常容易出错。

out_byte

; 函数名称是 out_byte
out_byte:
	; esp 是 eip
	mov	edx, [esp + 4]		; port，第一个参数
	mov	al, [esp + 4 + 4]	; value，第二个参数
	; 把al写入dx端口
	out	dx, al
	nop	; 一点延迟
	nop
	; 堆栈中的eip出栈
	ret

in_byte

; 函数名称是 in_byte
in_byte:
	mov	edx, [esp + 4]		; port，第一个参数
	xor	eax, eax	; 设置eax的值是0。异或运算，不相等结果是1，相等结果是0。
	in	al, dx		; 把dx端口的值写入dl
	nop	; 一点延迟
	nop
	ret

disp_str

代码

disp_str:
	push	ebp
	mov	ebp, esp

	mov	esi, [ebp + 8]	; pszInfo
	mov	edi, [disp_pos]
	mov	ah, 0Fh
.1:
	lodsb
	test	al, al
	jz	.2
	cmp	al, 0Ah	; 是回车吗?
	jnz	.3
	push	eax
	mov	eax, edi
	mov	bl, 160
	div	bl
	and	eax, 0FFh
	inc	eax
	mov	bl, 160
	mul	bl
	mov	edi, eax
	pop	eax
	jmp	.1
.3:
	mov	[gs:edi], ax
	add	edi, 2
	jmp	.1

.2:
	mov	[disp_pos], edi

	pop	ebp
	ret

理解这个函数花了很多时间。原因是没有及时联想到读写显存的坐标知识。

流程

流程是：

从参数pszInfo加载一个字节数据到al。
测试al是否为空。
1. 为空，函数结束。
2. 非空
  1. 字符不是回车，打印字符，视频段偏移量自增2个字节，然后跳转到最外层流程1。
  2. 字符是回车，不打印这个字符，
    1. 计算出视频偏移量。计算方法是：
      1. 先计算出当前视频偏移量在第N行，计算公式是：视频偏移量/160。
      2. 要打印的新字符所在行数应该是：N+1。
      3. 将新行数转换成视频偏移量：(N+1)*160。
    2. 跳转到最外层流程1。

显存坐标

[gs:(80*1+0)*2]，把字符写入第1行第1列。

[gs:(80*2+1)*2]，把字符写入第1行第2列。

指令

lodsb

lodsb，把[ds:si]处的数据读入al，si自动自增1。

test

test	al, al
jz	.2

al为空时，跳转到.2。

cmp

cmp	al, 0Ah	; 是回车吗?
jnz	.3

al的值不是0Ah时，跳转到.3。0Ah是回车键的ASCII码。

div

mov	eax, edi
mov	bl, 160
div	bl
and	eax, 0FFh

div是除法。被除数在eax中，除数在bl中，商在al中，余数在ah中。

and eax, 0FFh获取al中的值。

disp_color_str

disp_color_str:
	push	ebp
	mov	ebp, esp

	mov	esi, [ebp + 8]	; pszInfo
	mov	edi, [disp_pos]
	mov	ah, [ebp + 12]	; color
.1:
	lodsb
	test	al, al
	jz	.2
	cmp	al, 0Ah	; 是回车吗?
	jnz	.3
	push	eax
	mov	eax, edi
	mov	bl, 160
	div	bl
	and	eax, 0FFh
	inc	eax
	mov	bl, 160
	mul	bl
	mov	edi, eax
	pop	eax
	jmp	.1
.3:
	mov	[gs:edi], ax
	add	edi, 2
	jmp	.1

.2:
	mov	[disp_pos], edi

	pop	ebp
	ret

只在disp_str的基础上增加了一句mov ah, [ebp + 12] ; color，设置打印字符串的颜色，其他部分与disp_str完全一致。

restart

restart:
	mov	esp, [p_proc_ready]
	lldt	[esp + P_LDT_SEL] 
	lea	eax, [esp + P_STACKTOP]
	mov	dword [tss + TSS3_S_SP0], eax

	pop	gs
	pop	fs
	pop	es
	pop	ds
	popad

	add	esp, 4

	iretd

这是构造好进程后，启动第一个进程使用的函数。

语法很好懂，难点在业务逻辑。

指令

lldt

lldt [esp + P_LDT_SEL] ，加载LDT。[esp + P_LDT_SEL]是LDT的选择子。

lea

假设，si = 1000h,ds = 50000h,（51000h)=1234h，那么

lea ax, [ds:si]执行后，ax的值是1000h。
mov ax, [d:si]执行后，ax的值是1234h。

lea eax, [esp + P_STACKTOP]执行后，eax的值是一个偏移量，是内存地址，而不是内存esp + P_STACKTOP中的值。

popad

popad依次出栈EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX。

iretd

暂时没有找到权威资料。

业务逻辑

[p_proc_ready]指向进程表的初始位置。j
初始位置正好是存储寄存器的结构regs。
P_LDT_SEL是regs的长度。[esp + P_LDT_SEL] 跳过regs，指向进程表的第二个成员结构，是LDT的选择子。
其实[esp + P_LDT_SEL] 和[esp + P_STACKTOP]指向同一个内存单元。总之，这个时候，指向regs的栈顶。
mov dword [tss + TSS3_S_SP0], eax，让TSS的sp0指向regs的栈顶。
接下来，执行pop操作时，CPU挑选的是0特权级的ss0和sp0，所以，出栈的栈是进程表中的regs。

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