前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >16位汇编第三讲 分段存储管理思想

16位汇编第三讲 分段存储管理思想

作者头像
IBinary
发布2018-01-05 17:46:00
1.4K0
发布2018-01-05 17:46:00
举报
文章被收录于专栏:逆向技术逆向技术

      内存分段

一丶分段(汇编指令分段)

1.为什么分段?

  因为分段是为了更好的管理数据和代码,就好比C语言为什么会有内存4区一样,否则汇编代码都写在一起了,执行的话虽然能执行,但是代码多了,数据多了,搞不清什么是代码

什么是数据了.

汇编分段代码

代码语言:javascript
复制
 1 e 1000:0 "Hello$" 首先给1000:0的物理地址写入Hello字符串
 2 d 1000:0  显示一下是否显示成功
 3 
 4 mov ax,1000        给ax赋值数据,下面要分段了,所以需要给ax赋值
 5 mov ds,ax          开始分段(分配数据段),把ax的值给段寄存器ds,可能有人会说,ds也是段寄存器,为什么不直接写 mov ds,1000, 这里因为是cs ds ss es等段寄存器是后面出来的,数据线没有连接他们,所以通过地址加法器先给ax赋值,再给ds...赋值
 6 mov es,ax          (分配附加段)ax的值也给es赋值(ds和es一般都是相同段地址)
 7 mov ax,2000        给ax赋值2000
 8 mov ss,ax          给ss段寄存器赋值2000 (分配栈段)
 9 mov dx,0           给dx赋值字符串的偏移 (因为在指令字典中,dx是字符串的首地址的偏移,但是他是和ds数据段连用的,所以ds已经改为了1000,而1000*16 + 0偏移就是字符串的首地址,所以直接给即可)
10 mov ah,9           调用显示hello,给参数9
11 int 21             系统调用(调用API)
12 mov ax,4c00        退出指令,给ax
13 int 21             系统调用(调用API)
14 ret                返回

指令图片,变为100偏移处了

注意一点,我们给mov dx,100的时候,其实是把100的偏移给dx,这样 ds内容的段地址是1000,dx是100, 他会联合起来去寻址,利用昨天的寻址公式找到物理地址, 1000 * 16 + 100 = 10100(实际物理地址)而实际物理地址就是字符串的首地址

所以下面调用可以正常显示hello了

但是我们如果写成 mov dx,[100] 那么就相当于对当前的物理地址取内容给dx, 变成了从100的偏移中取得内容给dx,dx的值就变味6548了,因为小端模式,所以65先读,又因为dx是16位寄存器,所以只能读取2个word,

那么这样寻址就会错误了,等价于他去寻找字符串的首地址变成了 1000 * 16 + 6548 = ???反正结果是不对了,就会出现各种各样的BUG

退出指令

mov ax,4c00 这个是操作系统提供的,用于退出汇编程序

如果不退出,ip的偏移就会出现错误,那么就可能随机的吧ip和cs联合寻找的物理地址当做代码段去执行,就会出现错误.所以直接退出.

int 21就是系统调用(也就是调用API)

二丶多个汇编程序变为一个汇编程序执行

想想以前,如果不能多人开发,那么就不会出现各种游戏和高级软件了.

怎么解决汇编程序多人开发

  上面说了,我们为了有效的区分代码,数据.我们分段了,但是多人开发,每个代码段怎么办,难道要规定好?

所以以前如果合并汇编程序,那么要修改代码段,然后修改偏移,最后让两个汇编程序执行到一起.

但是这样是有规律的,所以后来就出现了连接器 link(连接成Obj)link的作用就是专门修复段,还有修复段偏移的,达到两个程序就可以在一起都执行了

当然OBJ网上有开源的文件格式可以研究一下.

这样方法,叫做重定向,obj首次发明了出来,那么这个时候就有了连接的概念了,

obj最简单的文件格式

代码段 代码段长度

数据段 数据段长度

附加段 附加段长度

等等,当然可能更加详细.但是这样通过把另一个程序的段还有数据长度,都修改一下,就完成了两个汇编语言合并到一起就可以都执行了.

三丶编译器的出现

上面说的debug只是一个调试器,或者叫做翻译器

现在出现了一个编译器,编译器就规定了语法了,然后那个时候我们可以把我们的程序,按照编译器的语法,编译成汇编代码

比如分段

1.代码段

代码语言:javascript
复制
MyCode segment

  ....你的汇编代码

MyCode ends

那么这样就把代码段分好了(专门执行代码)(但是这样虽然分好了,但是永远不会执行)因为CS和IP是确定代码执行的位置,显然我们这只是把段分好了,但是CS和Ip还没有修改,也不能修改,因为一开始就是默认的,怎么办,所以现在在编译器中我们可以写成这样MyCode segmentSTART:                    在这里首次提出了标号的概念,就相当于C语言的Goto语句,可以定义标号  ...你的汇编代码MyCode segmentend START          这里有个end,代表了汇编程序结束, START代表跳转到START来执行我们的代码

2.分数据段

代码语言:javascript
复制
MyData segment

  db "helloworld$"  ;分号在编译器里面已经认为了是汇编代码的注视了,这里的db相当于是 #define byte,就是按字节定义,也可以写为 db 100 就是分配数据区为100

  ;dd        代表 #define Dword (4个字节)

  ;dw            代码 #define Word  定义两个字节的意思

MyData ends

3.分栈段

代码语言:javascript
复制
MyStack segment stack 这里后面要加个关键字,因为上面的地址是数据段,当我们压栈的时候,栈的方向是向上增长的(也就是压栈,然后数据不断的累积,压一个,那么数据就会向上增长,向低地址增长,那么就会把数据段给覆盖了,所以给个关键字,转换过来)

  ;db 100 dup(?) 这里我写的注释,意思就是 分配 100个字节, dup的意思就是是否初始化,给? 就是这个栈不初始化,(一般来说不会初始化的)

  ;db 100 dup(0) 这里就是分配了100个字节,都初始化为0

 org 64      这个意思就是当前的断寄存器分配64k,如果分配64k,那么在1MB的空间中,最多只能分配16个这样的段 org是贵求64k段

MyStack ends;     ends是结束

 四丶编译器

 编译器用微软独立开发的是 6.15版本,最后的版本,可以区第一课的连接中下载编译器

文件夹

其中 ml.exe是编译器

link.exe 是连接器,连接obj文件

edit 是微软以前的编辑器 (ALT+ F操作菜单,那时候没有键盘,TAB切换各个选项)

1.编译器的使用

  1.改名

    我们要使用编译器,第一步就是给编译器改个名字,为了不可vc++6.0自带的冲突,所以随便改一个

    这里我改成ml16.exe

  2.配置环境变量, 计算机 - > 属性- > 高级 - > 环境变量

打开属性

选择高级,然后选择环境变量

这里分为三步,第一步,复制ml编译器所在的文件夹路径,第二部点击环境变量的path,然后在最后面输入 ; 文件夹路径, 分号是结束上一个环境变量的语句,然后自己添加新的

第三不就是 ;文件夹路径即可. 确定 确定 确定.....

 输入自己编译器的名字测试是否完成

显示版本号完成

编译我们的汇编程序,编译我们的汇编程序,就要按照编译器的规范去写了.汇编文件的后缀名字是.asm

五丶第一个.asm程序 利用编译器分段,执行一个Hello

代码语言:javascript
复制
 1 MyData segment
 2 g_szHello db "HelloWorld$"   //这些是分数据段 还有个g_szHello标号,下面偏移的时候细说
 3 MyData ends
 4 
 5 MyStack segment stack
 6     org 64           //这些是分栈段
 7 MyStack ends
 8 
 9 MyCode segment
10 START:             //设置标号
11     mov ax,1234h
12     mov bx,1234h
13     ;因为分好段了,所以现在开始设置段寄存器
14     mov ax,MyData
15     mov ds,ax        //汇编代码分段,例如给ds分数据段,则可以直接给 MyData了,给栈分段,则直接可以给MyStack(当然这些段的名字都是自己定义的,自己随便定义主要是后面的关键字不要变即可)
16     mov es,ax
17     mov ax,MyStack
18     mov ss,ax
19     mov dx,offset g_szHello  //我们利用汇编分段的时候说过,以前是 mov dx,0 (代表了从 ds * 16 + 0的物理地址得出字符串的地址)现在有个标号的概念,我们可以利用关键字直接给标号了,这样就不用自己手写给地址了,大大的提升了开发的效率
20     mov ah,9h
21     int 21h
22     mov ax,4c00h        //退出汇编程序需要给的值
23     int 21h            //调用int 21h会看ax的值是否是4c00是就退出
24     ret
25 MyCode ends
26 end START

 编译出来是一个汇编写的可执行文件,也就是EXE这个可执行文件里面记录了各种段的信息,以及IP指令执行的位置(这也就是为什么通过exe文件格式,设计出来的入口函数,如果用Debug,你是没办法修改的)

EXE文件格式后面细讲,主要现在有个概念,就是EXE记录了段信息,各种寄存器的信息即可.

还需要注意,这里我们是按照编译器的规范写的第一个ASM程序,我们的数据都加上了h这种结束符号,因为从编译器开始就认为你给16进制就要给h了

比如mov ah,9 在debug里面就认为参数是9h, 而编译器认为虽然也是9,但是是10进制的9, 而且在编译器中,还可以写成二进制,八进制,10进制

比如  mov ah,9(debug的) ,在编译器可以写成 mov ah,1001b 在调用int 21一样调用

编译程序步骤

ml16 /c 文件名.asm

link 文件名.obj

(这里回车回车回车即可)

执行

三步走,第一步就是编译

第二步就是连接,连接的时候,我画了一个框框,因为光标会在这4个地方等待,直接回车 回车...即可.

第三步就是执行了

 六丶段超越

但是分段只是逻辑上的分段,比如你在代码段里面放数据,是一样可以执行的

比如上面的asm代码可以改成下面这样

代码语言:javascript
复制
 1 MyData segment
 2 g_szHello db "HelloWorld$"
 3 MyData ends                  //和上面一样分段
 4 
 5 MyStack segment stack
 6     org 64                   //给栈分配
 7 MyStack ends
 8 
 9 MyCode segment                //代码段
10 g_szNumber db "HelloWorldsssss$"     //我们要在START上面放数据,不然汇编程序会把数据当做代码执行,现在我们给了 一段数据
11 START:
12     mov ax,1234h
13     mov bx,1234h
14     ;因为分好段了,所以现在开始设置段寄存器
15     mov ax,MyCode              // 这个ax给的是代码段的段地址
16     mov ds,ax                //那么把ds数据段设置为代码段的位置,那么下面调用数据段的内容会从这里开始当做段基地址 * 16 + 偏移,找到数据内容 也就是 Helloworld sssss
17     mov es,ax
18     mov ax,MyStack
19     mov ss,ax
20     mov ax,cs:[0h]
21     mov dx, offset g_szNumber      //这里的dx 会把ds当做基地址,然后寻址找到Hellossss....... 所以说分段只是逻辑上的分段,现在数据段和逻辑段都重叠了
22     mov ah,9h
23     int 21h
24     mov ax,4c00h
25     int 21h 
26     ret
27 MyCode ends
28 end START

为什么要再举一个这样的例子,其实说以前主要是为了藏代码执行,就比如说你写个C语言程序,如果就是main函数对吧,(其实真正的入口点不是这个,不做简介,自己百度)

然后利用上面的手段,你会发现,我在main函数里面就写个return 0,但是程序一打开就是有很牛逼的界面,你说厉害不,其实最主要的就是,这种方法病毒程序都使用这种方法.

所以其实段只是逻辑的概念,比如C语言的内存4区,就是基于汇编的分段,C语言也可以在全局变量区执行代码,执行函数,有的是方法.只不过分段了只是为了更好的开发而已

真正底层这些都不会是问题的.

 执行结果:

段超越:

  什么是段超越,上面我们分段了,但是其实分段只是逻辑中的分段

  比如我们 mov dx,0 那么基地址就是 ds数据段,dx存的就是0偏移,然后通过寻址方法,找到物理地址所在的内存

  那么现在我们改成这样 dx的值不从ds数据段获取了

  改为 mov dx,CS:[0H] 代表了我们要从 CS代码段里面的0偏移处,取出的内容赋值给DX

比如

  CS的段基地址为 1000 :0  存放的数据为 1 2 3 4 5 6 7

  那么 mov dx,CS:[0H] 相当于 从CS数据段中的0偏移取出内容 给 dx,因为dx寄存器是16位,所以取出的内容是3412 dx的偏移就是3412

  我们也可以指定读取, mov dx,word ptr[0h]这个不是段超越,段超越是指定段读取,这个是默认从DS数据段中取出在0H位置处的两个字节的长度,给DX

  注意只要是从DS(数据段)取出的内容,都不是段超越

除了DS都是,默认的 mov dx,[0h] 则是在ds中取出数据,等价于 mov dx,DS:[0H]

代码语言:javascript
复制
七丶,8086的机器码寻址方式

这个比较着重要了,就是通过机器代码反汇编出来汇编代码
主要常用的有三种寻址方式
1.立即数寻址方式
2.寄存器寻址方式
3.存储器寻址方式
先介绍第一种,(第二种第三种,第四讲细讲)
第一种
比如我们写了一段汇编代码,反汇编的时候可以看出机器码
有的时候要通过机器码反汇编出来汇编代码
比如下面我写好了一个程序
代码语言:javascript
复制

前边我们说过,每一条汇编指令对应一条机器码

上面从B83412去看

其中立即数寻址方式就是 ax后面的1234会按照小尾方式当做机器码存储

那么现在看的 B83412 其中3412就是操作数

B8是什么

B代表的是MOV指令

8转换成二进制是 1000B 我们推测可能是代表那个寄存器,最起码后边三位要代表寄存器

我们换一条指令,mov bx,1234看看有什么改变

我们发现变成了BB3412 前边知道了第一个B是mov指令的意思,3412是立即数

那么现在又多了一个B,我们变成二进制查看一下 

B 1011B 发现侯三给变成11了

那么我们利用e 指令,给指定位置写入二进制,看看能出来一个汇编指令吗 (e 地址 回车,然后输入第一个,空格则可以输入第二个地址,依次类推)

我们发现,我们写了一段二进制代码变成汇编代码成了 MOV CX,1234

9的二进制代码是 1001 代表的是CX

那么由此可以看出

8代表的是AX寄存器

9代表的是CX寄存器

B 代表的 BX寄存器

作业:

  求出 八位通用寄存器分别所代表的值, 包括低八位和高八位各个寄存器的值

  (AX BX CX DX SI DI SP BP     ah,al , bh,bl......)

 笔记代码连接:

链接:http://pan.baidu.com/s/1c2xVEBQ 密码:66cw

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2017-08-30 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  •       内存分段
  • 一丶分段(汇编指令分段)
  • 二丶多个汇编程序变为一个汇编程序执行
  • 三丶编译器的出现
    • 1.代码段
      • 2.分数据段
        • 3.分栈段
        •  四丶编译器
          • 1.编译器的使用
          • 五丶第一个.asm程序 利用编译器分段,执行一个Hello
          •  六丶段超越
          相关产品与服务
          对象存储
          对象存储(Cloud Object Storage,COS)是由腾讯云推出的无目录层次结构、无数据格式限制,可容纳海量数据且支持 HTTP/HTTPS 协议访问的分布式存储服务。腾讯云 COS 的存储桶空间无容量上限,无需分区管理,适用于 CDN 数据分发、数据万象处理或大数据计算与分析的数据湖等多种场景。
          领券
          问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档