Win32汇编语言-概述课件.ppt

1、宋军宋军计算机学院信息安全系计算机学院信息安全系汇编语言程序设计汇编语言程序设计2022-12-311教学安排教学安排n课时课时48学时：课堂教学学时：课堂教学(32)+上机实践上机实践(16)n成绩评定成绩评定平时成绩：平时成绩：40%考试成绩：考试成绩：60%n考试方式考试方式闭（开）卷笔试：选择题、程序阅读、程序设计闭（开）卷笔试：选择题、程序阅读、程序设计3次作业次作业+Project2022-12-312参考教材参考教材2022-12-313高级语言、汇编语言、机器语言高级语言、汇编语言、机器语言汇编语言汇编语言（低级语言）（低级语言）C语言语言（高级语言）（高级语言）机器指令机器指

2、令（机器语言）（机器语言）2022-12-314课程说明课程说明n汇编语言程序设计汇编语言程序设计Assembly Language and Programming n掌握汇编语言及其程序设计方法，了解计算掌握汇编语言及其程序设计方法，了解计算机软硬件的若干底层细节和基本原理。机软硬件的若干底层细节和基本原理。n为后续课程和工程应用打下重要的专业基础。为后续课程和工程应用打下重要的专业基础。加密解密，系统安全，逆向工程加密解密，系统安全，逆向工程!2022-12-315预备知识预备知识nWin32：Windows 32位汇编语言程序设计的原理、位汇编语言程序设计的原理、方法与技术方法与技术 n

3、CPU分层：分层：DLL/MA/ISA层层nISA-32CPU与与IA-32IA-32是一类是一类ISA-32IA-32是是CISC下的下的ISAn汇编语言程序设计汇编语言程序设计最古老的程序设计语言最古老的程序设计语言深入理解计算机体系结构和操作系统深入理解计算机体系结构和操作系统高级汇编语法高级汇编语法，MASM，TASM接近接近MASM2022-12-316什么是汇编语言什么是汇编语言n汇编语言是一种面向机器的低级程序设计语言汇编语言是一种面向机器的低级程序设计语言n汇编语言以助记符形式表示每一条计算机指令汇编语言以助记符形式表示每一条计算机指令助记符：易记忆、描述指令功能和指令操作数助

4、记符：易记忆、描述指令功能和指令操作数汇编指令：用助记符表示的指令汇编指令：用助记符表示的指令汇编语言：汇编格式指令、编写规则汇编语言：汇编格式指令、编写规则汇编程序：称汇编语言源程序（汇编程序：称汇编语言源程序（.ASM）2022-12-317编译和调试环境编译和调试环境n编辑器、编译器、链接器和调试器编辑器、编译器、链接器和调试器p 编辑器创建源文件，如文本或代码编辑器编辑器创建源文件，如文本或代码编辑器p 编译器把汇编源程序转换为二进制目标文件编译器把汇编源程序转换为二进制目标文件p 链接器是把编译器创建的多个单独的文件组合链接器是把编译器创建的多个单独的文件组合链链 接成可执行文件接成

5、可执行文件p 调试器查看程序运行中寄存器和内存状态调试器查看程序运行中寄存器和内存状态 编辑器编辑器.ASM编译器编译器.OBJ.EXE链接器链接器调试器调试器2022-12-318工作模式工作模式n16位实地址模式位实地址模式与与8086兼容的模式，仅低兼容的模式，仅低20位地址线起作用，能寻址第一位地址线起作用，能寻址第一个个1MB的内存空间，的内存空间，MS DOS运行在实模式下运行在实模式下n32位保护模式位保护模式工作于工作于32位位80 x86 CPU，提供对程序和数据进行安全检查，提供对程序和数据进行安全检查的保护机制，如的保护机制，如Windows 9x/NT/2000等等32

6、位操作系统位操作系统n虚拟虚拟8086模式模式 在在Windows 9x下，运行一个下，运行一个DOS应用程序，该程序即运应用程序，该程序即运行在虚拟行在虚拟8086模式下模式下2022-12-319什么是汇编语言什么是汇编语言机器指令机器指令助记符助记符汇编指令汇编指令汇编语言汇编语言ASM：Assembly Language2022-12-3110汇编语言与机器语言汇编语言与机器语言n机器语言机器语言一种二进制（十六进制）一种二进制（十六进制）语言，纯粹的数字形式语言，纯粹的数字形式特定的处理器才能理解特定的处理器才能理解n汇编语言汇编语言使用助记符的语句使用助记符的语句汇编指令与机器指令

7、汇编指令与机器指令一一对应一一对应2022-12-3111汇编语言与高级语言汇编语言与高级语言n高级语言与汇编语言及机器语言是一对多高级语言与汇编语言及机器语言是一对多的关系的关系一条简单的一条简单的C语言会被扩展成多条汇编语言或语言会被扩展成多条汇编语言或机器语言指令机器语言指令mov eax,y;将y送至eax寄存器add eax,4;eax寄存器加4mov ebx,3;立即数送至ebx寄存器imul ebx;eax与ebx相乘mov x,eax;将eax寄存器存放的结果送至xx=(y+4)*32022-12-3112汇编语言和高级语言汇编语言和高级语言（cont.）n汇编语言功能有限，涉

8、及硬件细节汇编语言功能有限，涉及硬件细节 汇编语言程序的通用性、可移植性较差汇编语言程序的通用性、可移植性较差 编写程序比较繁琐，调试起来也比较困难编写程序比较繁琐，调试起来也比较困难n高级语言功能强大，与具体计算机无关高级语言功能强大，与具体计算机无关 高级语言程序可在多种计算机上编译后执行高级语言程序可在多种计算机上编译后执行 类似自然语言的语法，易于掌握和应用类似自然语言的语法，易于掌握和应用汇编语言：汇编语言：高级语言：高级语言：2022-12-3113汇编语言和高级语言汇编语言和高级语言（cont.）n汇编语言本质上就是机器语言汇编语言本质上就是机器语言 可以直接、有效地控制计算机硬

9、件可以直接、有效地控制计算机硬件 易于产生速度快、容量小的高效率目标程序易于产生速度快、容量小的高效率目标程序n高级语言不针对具体计算机系统高级语言不针对具体计算机系统 不易直接控制计算机的各种操作不易直接控制计算机的各种操作 目标程序比较庞大、运行速度较慢目标程序比较庞大、运行速度较慢汇编语言：汇编语言：高级语言：高级语言：2022-12-3114汇编语言和高级语言汇编语言和高级语言（cont.）n汇编语言的优点汇编语言的优点直接控制计算机硬件部件直接控制计算机硬件部件编写在编写在“时间时间”和和“空间空间”两方面最有效的程两方面最有效的程序序n汇编语言的缺点汇编语言的缺点需要熟悉计算机硬件

10、系统、考虑许多细节需要熟悉计算机硬件系统、考虑许多细节编写繁琐，调试、维护、交流和移植困难编写繁琐，调试、维护、交流和移植困难汇编语言：汇编语言：？高级语言：高级语言：？2022-12-3115汇编语言和高级语言汇编语言和高级语言（cont.）n汇编语言的优点使得它在程序设计中占有重要的汇编语言的优点使得它在程序设计中占有重要的位置，是不可被取代的位置，是不可被取代的n汇编语言的缺点使得人们主要采用高级语言进行汇编语言的缺点使得人们主要采用高级语言进行程序开发工作程序开发工作n有时需要采用高级语言和汇编语言混合编程的方有时需要采用高级语言和汇编语言混合编程的方法，互相取长补短，更好地解决实际问

11、题法，互相取长补短，更好地解决实际问题 混合编程混合编程 取长补短取长补短 2022-12-3116混和编程混和编程C内联汇编内联汇编_asm/关中断关中断 climov eax,cr0and eax,0 x10000mov cr0,eax*(pBase+uIndex)=*(PULONG)pOutputBuffer);_asm/开中断开中断mov eax,cr0or eax,0 x10000mov cr0,eaxsti2022-12-3117汇编语言和高级语言汇编语言和高级语言2022-12-3118汇编语言的主要特点汇编语言的主要特点n与机器相关性与机器相关性汇编语言程序与处理器指令系统密切

12、相关汇编语言程序与处理器指令系统密切相关通用性和可移植性低通用性和可移植性低n执行效率高执行效率高程序员可直接、有效地控制系统硬件程序员可直接、有效地控制系统硬件形成的可执行文件运行速度快、占用内存量少形成的可执行文件运行速度快、占用内存量少n编写程序的复杂性编写程序的复杂性汇编指令单一、具体，源代码编写繁琐汇编指令单一、具体，源代码编写繁琐n程序调试困难程序调试困难2022-12-3119汇编语言的应用场合汇编语言的应用场合n适用的领域适用的领域要有较快的执行时间，或者占用较小的存储空间要有较快的执行时间，或者占用较小的存储空间与计算机硬件密切相关，要直接有效地控制硬件与计算机硬件密切相关，

13、要直接有效地控制硬件大型软件需要提高性能、优化处理的部分大型软件需要提高性能、优化处理的部分没有合适的高级语言、或只能采用汇编语言的时候没有合适的高级语言、或只能采用汇编语言的时候n不宜使用的领域不宜使用的领域大型软件的整体开发大型软件的整体开发没有特殊要求的一般应用系统的开发没有特殊要求的一般应用系统的开发n分析具体系统尤其是该系统的低层软件、加密解分析具体系统尤其是该系统的低层软件、加密解密软件、分析和防治计算机病毒等等密软件、分析和防治计算机病毒等等2022-12-3120几个问题几个问题n本课程能学到什么？本课程能学到什么？将了解到高级语言编译器将了解到高级语言编译器(例如例如c)是如

14、何将源代是如何将源代码语句翻译成汇编语言和机器语言的。码语句翻译成汇编语言和机器语言的。将了解到高级语言是如何在机器语言层次实现将了解到高级语言是如何在机器语言层次实现算术表达式、循环和逻辑结构。算术表达式、循环和逻辑结构。将学习汇编语言代码与将学习汇编语言代码与c程序之间的接口。程序之间的接口。将编写全新的汇编语言程序将编写全新的汇编语言程序n需要具备什么背景知识？需要具备什么背景知识？一门大学计算机程序设计课程：一门大学计算机程序设计课程：C语言语言2022-12-3121如何学习如何学习n目标：目标：Win32汇编汇编IA-32：8086、16位位Windows API控制台程序，非界面

15、控制台程序，非界面n方法：阅读方法：阅读+实践实践由简到繁：一口吃不成胖子由简到繁：一口吃不成胖子对照高级语言（对照高级语言（C语言）语言）熟读唐诗三百首，不会写诗也会吟。熟读唐诗三百首，不会写诗也会吟。2022-12-3122学习工具学习工具n反汇编器反汇编器IDA Pron开发平台开发平台MS Visual Studio2022-12-3123虚拟机虚拟机nL0语言与语言与L1语言语言 假设：假设：L0语是存粹的机器语言，语是存粹的机器语言，L1语言是基于语言是基于L0的更加人性化的语言的更加人性化的语言n解释方式与翻译方式解释方式与翻译方式 解释方式：用解释方式：用L0语言的解释程序对语

16、言的解释程序对L1程序的每程序的每条指令解码并执行条指令解码并执行 翻译方式：用翻译方式：用L0程序将整个程序将整个L1源程序翻译成源程序翻译成L0程序，再执行程序，再执行n虚拟机虚拟机VM1（L1）程序在虚拟机）程序在虚拟机VM0（L0）执行，例如执行，例如Java虚拟机（虚拟机（JVM）2022-12-3124虚拟机层次虚拟机层次数字逻辑数字逻辑 0 level微结构微结构 1st指令集体系结构指令集体系结构 2nd操作系统操作系统 3th汇编语言汇编语言 4th高级语言高级语言 5th数字逻辑硬件数字逻辑硬件常规机器指令可分解为几条微指令常规机器指令可分解为几条微指令固化在处理器中的指令集固化在处理器中的指令集翻译为机器码第翻译为机器码第2层执行层执行翻译为第翻译为第2层；中断在第层；中断在第3层层C+,C#,Java等，翻译为第等，翻译为第4层层2022-12-3125本节要点本节要点n汇编语言的特点汇编语言的特点n汇编语言的编辑、编译及执行环境汇编语言的编辑、编译及执行环境n汇编语言的应用范围汇编语言的应用范围2022-12-3126