в основи програмування на мові асемблер, за допомогою Win32API функцій. Лабораторна робота з Системне програмування та операційні системи. Робота № 519347

Перехід до торгівельного партнера Binance

в основи програмування на мові асемблер, за допомогою Win32API функцій

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

КН

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2012

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Системне програмування та операційні системи

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний Університет «Львівська Політехніка» кафедра АСУ Звіт Про виконання лабораторної роботи №1 із системного програмування Львів-2012Лабораторна робота №1 Тема – введення в основи програмування на мові асемблер, за допомогою Win32API функцій. Мета – навчитися використовувати функції Win32API при програмуванні в операційній системі Windows. ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ Win32API (розшифровується як інтерфейс прикладних програм) - це система функцій ОС Windows, якими користується програма не залежно від мови програмування. Win32API використовує 32х-бітну адресацію. Під адресою розуміється 32 бітне число, котре визначає, де лежить об’єкт у пам’яті комп’ютера. Множина АРІ-функцій розширюється при переході до наступної версії Windows, таким чином, забезпечується сумісність розроблених раніше програм із новими версіями операційної системи. Суть функцій Win32API зрозуміти значно легше, якщо уявити, з яких файлів вони викликаються і на які групи ці функції поділяються. Основний набір функцій знаходиться в бібліотеці kernel32.dll, котра складає ядро операційної системи Windows. Під ядром розуміються базові операції, на яких реалізовані всі інші АРІ-функції (наприклад, операції з пам’яттю та процесами). Файли в котрих знаходяться Win32API функції називаються динамічними бібліотеками. Деякі бібліотеки знаходяться постійно в оперативній пам’яті, наприклад, ядро. Інші бібліотеки можуть довантажуватися, в процесі виконання програми, або при її старті (за допомогою секції імпорту в ЕХЕ - модулі). При необхідності є можливість вивантажити бібліотеку, таким чином зекономити дорогоцінні ресурси пам‘яті. Динамічні бібліотеки іменуються у Windows як DLL(файли. Щоб визначити список функцій експорту DLL файлу, потрібно викликати ImpDefPro.exe У разі необхідності, програміст може створити свій DLL(файл з набором власних функцій. Пізнати силу операційної системи можна за допомогою будь-якої мови програмування, що підтримує Win32API. Але кожна мова, накладає певну кількість обмежень на управління даними, що виражається великою кількістю типів та правил користування даними, проте асемблер не має ЖОДНИХ ОБМЕЖЕНЬ НА ПРОГРАМУ ТА ЇЇ ДАНІ, з якими вона працює. Це повинен робити сам програміст з метою захисту операційної системи від своїх некоректних дій. Це і робить мову асемблер такою геніальною. Хоча асемблер розглядають як мову низького рівня, цю мову можна також розглянути, як мову високого рівня, якщо використовуватися макрокомандами та підпрограмами (як це буде показано в прикладах). Основною метою системного програмування є написання коректних програм з необмеженими можливостями (в рамках операційної системи). Для збереження коректності ми будемо користуватися певними правилами програмування, які будуть зрозумілі на конкретних прикладах. Особливості виклику функцій API При програмуванні на WinAPI необхідно знати деякі правила, перелічимо їх: Стандарт виклику функцій API оснований на передачі параметрів через стек (а не через регістри); кожен параметр для функцій API має довжину 4 байти, топу який має логічний зміст повинен розширятися до 4 байтів. Наприклад, NULL = 0000h, TRUE = 0001h. Значення кожної функції API повертається в регістрі EAX. Якщо функція повертає структуру або рядок, то регістр EAX містить логічну ознаку виконання, а адресу структури або ж рядка (посилання на дані) необхідно передати до функції як параметр; Усі АРІ-функції мають унікальні назви, вони ідентичні у будь-якій мові програмування. Програми Windows звертаються до функцій API за допомогою команд апаратного виклику CALL, наприклад: call MessageBoxA, де MessageBoxA – іменована константа, що містить 32х-бітну адресу функції. Саме ця назва функції фігурує у файлі user32.dll (подивіться редактором цей файл). При програмуванні на асемблері необхідно розрізняти команди для процесора та команди самого асемблера. Наприклад, для передачі параметрів використовується явний запис параметрів в стек (в зворотному порядку) Наприклад: Push param4 Push param3 Push param2 Push param1 Call MessageBoxA Для спрощення передачі параметрів можна використовувати макрокоманду invoke, яка дозволяє сформувати всі параметри через кому: Invoke MessageBoxА, param1, param2, param3, param4 Існують два типи АРІ функції: Функції котрі використовують АNSI-кодування (1байт на символ) Функції котрі використовують UNICODE-кодування (2 байта на один символ) Функції АNSI закінчуються на букву “А”, UNICODE ( на букву “W”. Як правило, якщо програміст пише функцію без букви “A”, то автоматично використовується варіант АNSI - кодування. Кожний параметр функції є 32х-бітним числом (в якому можуть використовуватись не всі біти). Для передачі рядка символів в якості параметра функції передається НЕ САМ РЯДОК, А ЙОГО АДРЕСА. В подальшому ми не робимо жодної різниці поміж даними типу рядок символів (тип string з Pascal) та послідовністю байтів в пам’яті, іменованим „буфером даних”. В асемблері передбачається, що в пам’ять можна записувати просто дані, не дивлячись якого вони типу. За один раз (одною командою) в пам’ять можна записати 1, 2 або 4 байти. В залежності від цього змінні поділяються на одно, двох та чотирьох байтові. До елементів масиву, можна звертатися таким же самим чином. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Відкриваємо F:\asm\RаdAsm.exe. Закрити попередній проект за допомогою меню: Файл(Закрити Проект(Ctrl+Shift+C) Створюємо новий проект: Файл(Новий Проект (Ctrl+Shift+N) У вікні майстра створення проекту, вибираємо тип асемблеру „masm”, тип проекту “Win32 App non res”(це означає, що програма є 32 розрядною і не використовує власних ресурсів, тобто іконок, діалогових вікон, меню і т.д.), ім’я та опис проекту вводимо індивідуально. Обов‘язково перевірити шлях до папки у вікні „Директорія”, куди буде збережений ваш проект, як правило, це повинно бути „c:\Users\ВЛАСНА_ГРУПА\”. Натискаємо ”Next”. Після цього, висвічується список можливих шаблонів для Win32 програм. Вибираємо проект „Звичайний” тобто „Simple_no_res”. Стандартний шаблон програми. Натискаємо „Next”. Наступним кроком висвічується перелік файлів і папок, які потрібно створити для нашого проекту. Вибираємо файли „asm”(файл коду), „inc” (файл заголовків) а папки тільки „bak”(резервні копії колишніх змін). Натискаємо „Next”. Наступним кроком висвічується перелік ключів та параметрів компіляції, програма встановлює параметри автоматично. Натискаємо „Готово” (“Finish”). В правій частині програмного вікна з’являється список створених файлів котрі відносяться до проекту. Клікаємо у вікні по файлу з розширенням „inc” (додатковий файл) – відкривається вікно з основними директивами коду, в котрий треба дописати необхідний текст представлений на Рис. 1.1. В цьому файлі будуть зберігатися константи, змінні, структури, шаблони, описи макросів та ініціалізації файлів що підключаються. Наступним кроком в правій частині програмного вікна клікаємо по файлу з розширенням „asm” – відкривається вікно в яке треба дописати необхідний текст представлений на Рис 1.2. В цьому файлі міститься код програми. Зберігаємо всі файли за допомогою послідовності пунктів меню: Файл(Зберегти всі файли (Ctrl+Shift+S). Компілюємо проект за допомогою послідовності пунктів меню: Створити ( GO (F9). Після компіляції програми з’явиться вікно яке відображає результат її роботи (Див. рис. 1.3. ) 14. Створити аналогічні програми, котрі використовують наступні АРІ-функції: GetUserName, GetWindowsDirectory, GetSystemDirectory, GetTempPath, GetCurrentDirectory, GetDriveType, після чого відкомпілювати і запустити програму. Довідкова інформація можна отримати у файлі C:\Programing\Help\Help_API.exe Завдання Об’єднати результати функцій GetComputerName, GetCurrentDirectory, GetDriveType, GetSystemDirectory, GetTempPath, GetUserName та GetWindowsDirectory в одну стрічку, формату : Computer Name : …… Current Directory : …….. ітд. Опустити всі символи у нижній регістр. .386 .model flat, STDCALL option casemap :none include firstlab.inc; include RADbg.inc .code Start: INVOKE GetComputerName,addr ComputerName,addr MaxSize INVOKE GetCurrentDirectory,addr MaxSize, addr CurrentDirectory INVOKE GetUserName,addr UserName, addr MaxSize INVOKE GetWindowsDirectory, addr WindowsDirectory, addr MaxSize INVOKE GetTempPath,addr MaxSize, addr TempPath INVOKE GetSystemDirectory,addr SystemDirectory, addr MaxSize INVOKE GetDriveType,addr DriveType cmp eax, DRIVE_FIXED jne L1 LEA esi, Fixed jmp exit L1: cmp eax, DRIVE_REMOVABLE jne L2 LEA esi, Removable jmp exit L2: cmp eax, DRIVE_REMOTE jne L3 LEA esi, Remote jmp exit L3: cmp eax, DRIVE_CDROM jne L4 LEA esi, CDROM jmp exit L4: cmp eax, DRIVE_RAMDISK jne L5 LEA esi, RAMDISK jmp exit L5: LEA esi, Unknown exit: INVOKE wsprintf, addr result, addr format, addr ComputerName, addr CurrentDirectory, addr UserName, addr WindowsDirectory, addr TempPath, addr SystemDirectory, esi INVOKE lstrlen, addr result mov ecx, eax LEA ESI,result LP1: push ecx xor eax, eax mov al, [esi] INVOKE IsCharUpper, eax cmp eax, 0 je LPend add byte ptr [esi], 32 LPend: inc esi pop ecx LOOP LP1 invoke MessageBox, NULL, addr result, addr windowtitle,MB_OK+MB_ICONEXCLAMATION INVOKE ExitProcess, NULL end Start include WINDOWS.inc include kernel32.inc include user32.inc include kernel32.inc include advapi32.inc includelib advapi32.lib includelib kernel32.lib includelib user32.lib includelib kernel32.lib .data result db 512 dup (0) format db 'ComputerName: %s', 13,10 db 'CurrentDirectory:%s',13 ,10 db 'UserName: %s',13,10 db 'WindowDirectory: %s', 10, 13 db 'TempPath: %s', 10, 13 db 'SystemDirectory: %s', 10, 13 db 'DriveType: %s', 0 MaxSize dd 256 windowtitle db 'Lab1', 0 ComputerName db 256 dup (0) CurrentDirectory db 256 dup (0) UserName db 256 dup (0) WindowsDirectory db 256 dup (0) TempPath db 256 dup (0) SystemDirectory db 256 dup (0) DriveType db 'C:\',0 Fixed db 'Fixed', 0 Removable db 'Removable', 0 Remote db 'Remote', 0 CDROM db 'CDROM', 0 RAMDISK db 'RAMDISK', 0 Unknown db 'Unknown', 0 Висновок: Впродовж виконання цієї лабораторної роботи, я розпочав розглядати роботу джампів, регістрів, функцій бібліотеки WinAPI в мові програмування Assembler. Ознайомився із базовим синтаксисом цієї мови.

Лабораторна робота Системне програмування та операційні системи

77pazan77

02.02.2013 12:02-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись