安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)匯編教程-匯編語(yǔ)言與CC的混合編程.ppt

2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,1,8086/8088和ARM核匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),第13章 匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,2,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,第13章 匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,3,調(diào)用協(xié)議是指在進(jìn)行了程序調(diào)用時(shí)，主程序向子程序傳遞參數(shù)以及從子程序獲得返回值的方式。通常使用系統(tǒng)堆棧向子程序傳遞入口參數(shù)，而使用CPU內(nèi)部寄存器來(lái)保存子程序的返回值。 采用C/C+語(yǔ)言調(diào)用協(xié)議調(diào)用一個(gè)子程序時(shí)，是按照調(diào)用參數(shù)表自右向左的順序?qū)⒆映绦蛉肟趨?shù)壓入堆棧的。,13.1.1 入口參數(shù)傳遞規(guī)則,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,4,例如在C語(yǔ)言源程序中有子程序max(a，b，c)，則是參數(shù)c最先入棧，然后是參數(shù)b入棧，最后是參數(shù)a入棧，且位于棧頂，堆棧的地址變化是向下增長(zhǎng)的，最后一個(gè)進(jìn)入堆棧的參數(shù)總在內(nèi)存的低端它的地址BP+偏移量。其中偏移量在小緊湊模式下是4，在中/大/巨模式下是6。C傳遞到匯編的參數(shù)若是基本數(shù)據(jù)類型之一，則該參數(shù)實(shí)際值被拷貝到堆棧中，執(zhí)行匯編語(yǔ)言子程序時(shí)，將從堆棧中取出其參數(shù)的值，對(duì)于結(jié)構(gòu)類型變量，如數(shù)組等，則將指向該結(jié)構(gòu)變量的地址指針傳送到堆棧中。表13.1指出了各基本數(shù)據(jù)類型在堆棧中所占的字節(jié)數(shù)。,13.1.1 入口參數(shù)傳遞規(guī)則,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,5,13.1.1 入口參數(shù)傳遞規(guī)則,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,表13.1 C語(yǔ)言中各種類型變量在棧中所占的字節(jié)數(shù),2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,6,13.1.2 返回參數(shù)傳遞規(guī)則,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,經(jīng)匯編程序處理的結(jié)果通過(guò)AX和DX寄存器返回給C主程序。一般情況下只需通過(guò)AX寄存器即可將匯編程序的返回值傳遞給C程序，對(duì)于長(zhǎng)整型數(shù)還需使用DX寄存器。至于結(jié)構(gòu)變量、浮點(diǎn)數(shù)、雙精度數(shù)，則存放在一塊靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，用AX和DX返回指向它們的指針。C程序中的接受變量應(yīng)與返回值類型一致，返回值與寄存器的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表13.2 。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,7,13.1.2 返回參數(shù)傳遞規(guī)則,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,表13.2 C程序返回值與匯編語(yǔ)言寄存器對(duì)應(yīng)關(guān)系,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,8,13.1 C/C+語(yǔ)言參數(shù)調(diào)用協(xié)議,第13章 匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,9,13.2.1模塊連接法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,所謂模塊連接法是指將匯編語(yǔ)言源程序和高級(jí)語(yǔ)言源程序分別編譯成目標(biāo)文件，再將目標(biāo)文件進(jìn)行連接，形成可執(zhí)行文件的編程方法。 要使匯編語(yǔ)言模塊和C語(yǔ)言模塊正確地連接到一起，必須做到兩點(diǎn)：首先是匯編模塊必須采用和C模塊一致的存儲(chǔ)模式；其次匯編模塊還必須遵守和C語(yǔ)言兼容的命名約定，命名約定包括段組命名約定和函數(shù)變量量命名約定。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,10,13.2.1模塊連接法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,1、存儲(chǔ)模式,C語(yǔ)言的存儲(chǔ)模式和匯編語(yǔ)言相同，共有六種不同的存儲(chǔ)模式：微模式(TINY)，小模式（SMALL)，中模式(MEDIUM )，緊湊模式(COMPACT)，大模式(LARGE)和超大模式（HUGE)。在混合編程時(shí)應(yīng)該保持匯編語(yǔ)言和C的存儲(chǔ)模式一致。這里尤其要注意的是：在小模式下所有的指針都是near型的近指針，而數(shù)據(jù)/堆棧和代碼可以各占一個(gè)段空間，這樣運(yùn)算速度快而且可用空間也大，程序運(yùn)行效率最高。所以，應(yīng)該盡量采用小模式進(jìn)行混合編程。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,11,2、標(biāo)識(shí)符命名約定,13.2.1模塊連接法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,在一般情況下，由C語(yǔ)言編譯器所編譯出的源程序目標(biāo)碼中，缺省時(shí)自動(dòng)在所有標(biāo)識(shí)符前面加一個(gè)下劃線。這一點(diǎn)可以在所有的C語(yǔ)言程序編譯后所產(chǎn)生的匯編碼中清楚地看到。因此，在編寫能被C語(yǔ)言程序調(diào)用的匯編語(yǔ)言程序時(shí)，必須將與C語(yǔ)言程序調(diào)用相關(guān)的標(biāo)識(shí)符前面也加上下劃線，才能取得和C語(yǔ)言程序的一致性。另外，在使用中還應(yīng)注意以下問(wèn)題：匯編語(yǔ)言子程序中供C語(yǔ)言程序使用的變量，除了在標(biāo)識(shí)符前加下劃線外，還必須用public說(shuō)明為：public _變量名；匯編語(yǔ)言子程序變量的定義必須與C語(yǔ)言程序中變量的說(shuō)明一致；在供C語(yǔ)言程序調(diào)用的匯編子程序中，必須用public偽操作指明該子程序是可以供外部模塊調(diào)用的，說(shuō)明為public _過(guò)程名；為了在C語(yǔ)言程序中引用匯編語(yǔ)言子程序和變量，在C程序中應(yīng)使用extern語(yǔ)句聲明。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,12,3、C程序和匯編程序連接,13.2.1模塊連接法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,根據(jù)上面的有關(guān)約定，下面給出C程序調(diào)用匯編語(yǔ)言子程序的主要步驟。 匯編語(yǔ)言子程序的編寫和處理 （1）使用和C相同的存儲(chǔ)模式定義各個(gè)段空間，沒(méi)有用到的段可以不定義；(2) 在匯編語(yǔ)言源程序中用PUBLIC偽指令聲明C需要引用的子程序和變量；（3）按照C語(yǔ)言調(diào)用協(xié)議從堆棧中取得入口參數(shù)；（4）對(duì)參數(shù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能；（5）將返回值送入AX，DX，或者DX：AX中返回；（6）將匯編源程序編譯成目標(biāo)文件（.obj）。 C程序的編寫和處理 （1）在Turbo CC+Borland C+集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中編寫C主程序, 并在主源程序中用extern聲明匯編語(yǔ)言子程序和變量；（2）建立項(xiàng)目文件PRJ，使其包含C主程序和匯編子程序目標(biāo)文件名（.obj）；（3）將集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的Project/project name設(shè)為C主程序名.prj，并且將編譯模式子菜單設(shè)為要求的編譯模式；（4）用Compiler/Make EXE file 子菜單或直接按F9，生成可執(zhí)行文件.EXE。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,13,13.2.1模塊連接法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,例13.1 匯編語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)將C語(yǔ)言程序中的整型變量num加1，并返回給C程序。程序如下： /*C程序*/ int num=0; extern void incnum(void); main() int i; for (i=0;i10;i+) incnum(); printf(“%d”,num); ,;匯編程序 model small EXTERN _num:word PUBLIC _incnum .code _incnum proc inc _num ret _incnum endp end,程序運(yùn)行結(jié)果為：12345678910,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,14,例13.3 C語(yǔ)言程序和采用完整段定義形式實(shí)現(xiàn)的匯編程序的連接。下面的程序?qū)崿F(xiàn)求2個(gè)整數(shù)中的最大數(shù)并輸出。,13.2.1模塊連接法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,/*C程序*/ extern int max(int,int); main() int a=2,b=6; int maxunm; maxnum= max(a,b); printf(“two numbers are:%d and %d” a,b); printf(“n”); printf(“the max number is:%d”, maxunm); ,;匯編程序 _TEXT SEGMENT BYTE PUBLIC CODE ASSUME CS:_TEXT PUBLIC _max _max PROC NEAR PUSH BP MOV BP,SP MOV AX,BP+4 ;AX=函數(shù)的第一個(gè)參數(shù) CMP AX,BP+6 ;第一個(gè)參數(shù)和第二個(gè)參數(shù)比較 JGE OK MOV AX,BP+6 ;如果第一個(gè)參數(shù)比第二個(gè)參數(shù)小 OK: ；將大數(shù)送AX POP BP RET _max ENDP _TEXT ENDS END,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,15,13.2.2嵌入式匯編法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,所謂嵌入式匯編是指將匯編語(yǔ)言代碼直接放入C語(yǔ)言程序中的一種混合編程方法。嵌入式匯編提供了一種簡(jiǎn)單而又明快的方法，匯編語(yǔ)言代碼的高速性和深層控制能力可以大大改善程序的性能，同時(shí)也避免了C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的接口所固有的復(fù)雜性。當(dāng)然這也多少比單用匯編語(yǔ)言編寫的模塊多一些開(kāi)銷，但這比起由嵌入式匯編所帶來(lái)的效益是微不足道的。本節(jié)以Turbo C來(lái)說(shuō)明如何在C語(yǔ)言程序中使用嵌入式匯編。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,16,Turbo C的嵌入式匯編可以滿足用戶的各種愿望，可以將匯編碼直接放入C語(yǔ)言程序的任何位置，嵌入的匯編碼可以全面地訪問(wèn)C語(yǔ)言程序中的常量、變量、甚至函數(shù)，嵌入式匯編可以極大地改善程序的性能，與用嚴(yán)格的匯編語(yǔ)言編寫出的程序幾乎具有同樣強(qiáng)大的功能。在Turbo C的高性能函數(shù)庫(kù)中有相當(dāng)一部分的程序代碼是使用嵌入式匯編完成的。,13.2.2嵌入式匯編法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,17,嵌入式匯編的語(yǔ)句格式,13.2.2嵌入式匯編法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,嵌入式匯編語(yǔ)句的一般格式是： asm 標(biāo)號(hào) ；或者；新語(yǔ)句行 下面對(duì)匯編語(yǔ)句格式進(jìn)行以下說(shuō)明： （1）asm項(xiàng)是每個(gè)嵌入式匯編語(yǔ)句開(kāi)頭必須的關(guān)鍵字； （2）標(biāo)號(hào)項(xiàng)是一個(gè)有效的匯編標(biāo)號(hào)，與普通的匯編語(yǔ)言格式一樣，標(biāo)號(hào)是可選項(xiàng)； （3）指令/偽指令項(xiàng)是任何一條有效的8086指令或者匯編語(yǔ)言偽指令； （4）操作數(shù)項(xiàng)是CPU內(nèi)部寄存器或者C源程序中定義的變量、常量或標(biāo)號(hào)； （5）；或者；新語(yǔ)句行項(xiàng)表示嵌入式匯編語(yǔ)句的結(jié)束，可選項(xiàng)。嵌入式匯編語(yǔ)句結(jié)束的方法有兩種，一是象普通的C語(yǔ)句一樣以分號(hào)“；”結(jié)束；也可以采用匯編語(yǔ)言指令一樣直接以換行符結(jié)束。在同一水平行內(nèi)可有多條嵌入式匯編語(yǔ)句匯編語(yǔ)句，這時(shí)語(yǔ)句間必須以分號(hào)“；”分隔，但是一條嵌入式匯編語(yǔ)句不能被分割為多行文本。還應(yīng)注意不能再用分號(hào)“；”來(lái)表示匯編注釋的開(kāi)始，注釋應(yīng)采用C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)注釋* . *來(lái)表示。,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,18,2.嵌入式匯編的編譯,13.2.2嵌入式匯編法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,使用嵌入式匯編的C程序，編譯時(shí)需要使用B（大寫)選擇項(xiàng)，在Turbo C中，進(jìn)行編譯命令的格式為TCCB。若不使用一B選擇項(xiàng)，編譯器一遇到嵌入式匯編代碼，就給出警告信息，并以B選擇項(xiàng)重新進(jìn)行編譯，在C程序中加上即#pragma inline語(yǔ)句，作用與B選擇項(xiàng)等價(jià)。編譯時(shí)嵌入式匯編語(yǔ)句中操作碼和操作數(shù)將直接復(fù)制到由C源程序產(chǎn)生的匯編文件，其中涉及的C符號(hào)用適當(dāng)?shù)牡葍r(jià)匯編符號(hào)代替。另外，必須有Turbo As sember（TASM）程序，C編譯器首先產(chǎn)生匯編源文件，然后調(diào)用TASM產(chǎn)生目標(biāo)文件(.obj)，進(jìn)一步生成.EXE文件。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,19,13.2.2嵌入式匯編法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,3.嵌入式匯編的舉例,例13.5 實(shí)現(xiàn)下列函數(shù),0 x 0 1 x0,y=,函數(shù)表達(dá)式中x,y均為整數(shù)，用嵌入式匯編實(shí)現(xiàn)。,2019/7/16,第13章匯編語(yǔ)言與C/C+的混合編程,20,13.2.2嵌入式匯編法,13.2 匯編語(yǔ)言與C/C+語(yǔ)言的連接,程序如下： #pragma inline main()