汇编指令与代码规范

基本指令

数据传输指令

通用数据传送指令

MOV 传送字或字节.

MOVSX 先符号扩展,再传送.

MOVZX 先零扩展,再传送.

PUSH 把字压入堆栈.

POP 把字弹出堆栈.

PUSHA 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次压入堆栈.

POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次弹出堆栈.

PUSHAD 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次压入堆栈.

POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次弹出堆栈.

BSWAP 交换32位寄存器里字节的顺序

XCHG 交换字或字节.( 至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数)

CMPXCHG 比较并交换操作数.( 第二个操作数必须为累加器AL/AX/EAX )

XADD 先交换再累加.( 结果在第一个操作数里 )

XLAT 字节查表转换.

BX 指向一张 256 字节的表的起点, AL 为表的索引值 (0-255,即0-FFH); 返回 AL 为查表结果. ( [BX+AL]->AL )

输入输出端口传送指令

IN I/O端口输入. ( 语法: IN 累加器, {端口号│DX} )

OUT I/O端口输出. ( 语法: OUT {端口号│DX},累加器 )

输入输出端口由立即方式指定时, 其范围是 0-255; 由寄存器 DX 指定时,其范围是 0-65535.

目的地址传送指令.

LEA 装入有效地址. 例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.

LDS 传送目标指针,把指针内容装入DS. 例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.

LES 传送目标指针,把指针内容装入ES. 例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.

LFS 传送目标指针,把指针内容装入FS. 例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.

LGS 传送目标指针,把指针内容装入GS. 例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.

LSS 传送目标指针,把指针内容装入SS. 例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.

标志传送指令.

LAHF 标志寄存器传送,把标志装入AH.

SAHF 标志寄存器传送,把AH内容装入标志寄存器.

PUSHF 标志入栈.

POPF 标志出栈.

PUSHD 32位标志入栈.

POPD 32位标志出栈.

算术运算指令

ADD 加法.

ADC 带进位加法.

INC 加 1.

AAA 加法的ASCII码调整.

DAA 加法的十进制调整.

SUB 减法.

SBB 带借位减法.

DEC 减 1.

NEC 求反(以 0 减之).

CMP 比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果).

AAS 减法的ASCII码调整.

DAS 减法的十进制调整.

MUL 无符号乘法.

IMUL 整数乘法.

以上两条,结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算)

AAM 乘法的ASCII码调整.

DIV 无符号除法.

IDIV 整数除法.

以上两条,结果回送: 商回送AL,余数回送AH, (字节运算); 或商回送AX,余数回送DX, (字运算).

AAD 除法的ASCII码调整.

CBW 字节转换为字. (把AL中字节的符号扩展到AH中去)

CWD 字转换为双字. (把AX中的字的符号扩展到DX中去)

CWDE 字转换为双字. (把AX中的字符号扩展到EAX中去)

CDQ 双字扩展. (把EAX中的字的符号扩展到EDX中去)

逻辑运算指令

AND 与运算.

or 或运算.

XOR 异或运算.

NOT 取反.

TEST 测试.(两操作数作与运算,仅修改标志位,不回送结果).

SHL 逻辑左移.

SAL 算术左移.(=SHL)

SHR 逻辑右移.

SAR 算术右移.(=SHR)

ROL 循环左移.

ROR 循环右移.

RCL 通过进位的循环左移.

RCR 通过进位的循环右移.

以上八种移位指令,其移位次数可达255次. 移位一次时, 可直接用操作码. 如 SHL AX,1.移位>1次时, 则由寄存器CL给出移位次数.如 MOV CL,04

SHL AX,CL

串指令

DS:SI 源串段寄存器 :源串变址.

ES:DI 目标串段寄存器:目标串变址.

CX 重复次数计数器.

AL/AX 扫描值.

D标志 0表示重复操作中SI和DI应自动增量; 1表示应自动减量.

Z标志 用来控制扫描或比较操作的结束.

MOVS 串传送. ( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. )

CMPS 串比较. ( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. )

SCAS 串扫描. 把AL或AX的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位.

LODS 装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入AL或AX中. ( LODSB 传送字符. LODSW 传送字. LODSD 传送双字. )

STOS 保存串.是LODS的逆过程.

REP 当CX/ECX<>0时重复.

REPE/REPZ 当ZF=1或比较结果相等,且CX/ECX<>0时重复.

REPNE/REPNZ 当ZF=0或比较结果不相等,且CX/ECX<>0时重复.

REPC 当CF=1且CX/ECX<>0时重复.

REPNC 当CF=0且CX/ECX<>0时重复.

程序转移指令

无条件转移指令 (长转移)

JMP 无条件转移指令

CALL 过程调用

RET/RETF过程返回.

条件转移指令 (短转移,-128到+127的距离内)

当且仅当(SF XOR OF)=1时,OP1<OP2

JA/JNBE 不小于或不等于时转移.

JAE/JNB 大于或等于转移.

JB/JNAE 小于转移.

JBE/JNA 小于或等于转移.

以上四条,测试无符号整数运算的结果(标志C和Z).

JG/JNLE 大于转移.

JGE/JNL 大于或等于转移.

JL/JNGE 小于转移.

JLE/JNG 小于或等于转移.

以上四条,测试带符号整数运算的结果(标志S,O和Z).

JE/JZ 等于转移.

JNE/JNZ 不等于时转移.

JC 有进位时转移.

JNC 无进位时转移.

JNO 不溢出时转移.

JNP/JPO 奇偶性为奇数时转移.

JNS 符号位为 “0” 时转移.

JO 溢出转移.

JP/JPE 奇偶性为偶数时转移.

JS 符号位为 “1” 时转移.

循环控制指令(短转移)

LOOP CX不为零时循环.

LOOPE/LOOPZ CX不为零且标志Z=1时循环.

LOOPNE/LOOPNZ CX不为零且标志Z=0时循环.

JCXZ CX为零时转移.

JECXZ ECX为零时转移.

中断指令

INT 中断指令

INTO 溢出中断

IRET 中断返回

处理器控制指令

HLT 处理器暂停, 直到出现中断或复位信号才继续.

WAIT 当芯片引线TEST为高电平时使CPU进入等待状态.

ESC 转换到外处理器.

LOCK 封锁总线.

NOP 空操作.

STC 置进位标志位.

CLC 清进位标志位.

CMC 进位标志取反.

STD 置方向标志位.

CLD 清方向标志位.

STI 置中断允许位.

CLI 清中断允许位.

伪指令

DW 定义字(2字节).

PROC 定义过程.

ENDP 过程结束.

SEGMENT 定义段.

ASSUME 建立段寄存器寻址.

ENDS 段结束.

END 程序结束.

处理机控制指令

标志处理指令

CLC(进位位置0指令)

CMC(进位位求反指令)

STC(进位位置为1指令)

CLD(方向标志置1指令)

STD(方向标志位置1指令)

CLI(中断标志置0指令)

STI(中断标志置1指令)

NOP(无操作)

HLT(停机)

WAIT(等待)

ESC(换码)

LOCK(封锁)

破解中常用的汇编指令

基本上多数破解的思路是一样的,就是将本来判断为true的时候干的事情改为逻辑值为false就做,因此常常需要替换一些汇编命令:

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cmp a,b 比较a与b
mov a,b 把b的值送给a
ret 返回主程序
nop 无作用,英文“no operation”的简写,意思是“do nothing”(机器码90)
call 调用子程序
je 或jz 若相等则跳(机器码74 或0F84)
jne或jnz 若不相等则跳(机器码750F85)
jmp 无条件跳(机器码EB)
jb 若小于则跳
ja 若大于则跳
jg 若大于则跳
jge 若大于等于则跳
jl 若小于则跳
jle 若小于等于则跳
pop 出栈
push 压栈

常见机器码的修改

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74=>75 74=>90 74=>EB
75=>74 75=>90 75=>EB

jnz -> nop

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75->90(相应的机器码修改)

jnz -> jmp

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75 -> EB(相应的机器码修改)

jnz -> jz

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75->74 (正常) 
0F 85 -> 0F 84(特殊情况下,有时,相应的机器码修改)

修改为jmp

je(jne,jz,jnz) =>jmp相应的机器码EB (出错信息向上找到的第一个跳转)jmp的作用是绝对跳,无条件跳,从而跳过下面的出错信息。

出错信息,例如:注册码不对,sorry,未注册版不能…,“Function Not Avaible in Demo” 或 “Command Not Avaible” 或 "Can’t save in Shareware/Demo"等 (我们希望把它跳过,不让它出现)。

修改为nop

je(jne,jz,jnz) =>nop相应的机器码90 (正确信息向上找到的第一个跳转) nop的作用是抹掉这个跳转,使这个跳转无效,失去作用,从而使程序顺利来到紧跟其后的正确信息处。

正确信息,例如:注册成功,谢谢您的支持等(我们希望它不被跳过,让它出现,程序一定要顺利来到这里)。

出错信息(我们希望不要跳到这里,不让它出现)它们在存贮器和寄存器、寄存器和输入输出端口之间传送数据。

例如使用windbg时候:

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0:000> dd 0c366b28 l4
0c366b28  7e830c74 940f0108 c0b60fc0 01b805eb

执行ed 0c366b28 7e830c75

修改为:

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0:000> dd 0c366b28 l4
0c366b28  7e830c75 940f0108 c0b60fc0 01b805eb

代码规范

随着程序功能的增加和版本的提高,程序越来越复杂,源文件也越来越多,风格规范的源程序会对软件的升级、修改和维护带来极大的方便,要想开发一个成熟的软件产品,必须在编写源程序的时候就有条不紊,细致严谨。

在编程中,在程序排版、注释、命名和可读性等问题上都有一定的规范,虽然编写可读性良好的代码并不是必然的要求(世界上还有难懂代码比赛,看谁的代码最不好读懂!),但好的代码风格实际上是为自己将来维护和使用这些代码节省时间。

变量和函数的命名

匈牙利表示法

匈牙利表示法主要用在变量和子程序的命名,这是现在大部分程序员都在使用的命名约定。“匈牙利表示法”这个奇怪的名字是为了纪念匈牙利籍的Microsoft程序员Charles Simonyi,他首先使用了这种命名方法。

匈牙利表示法用连在一起的几个部分来命名一个变量,格式是类型前缀加上变量说明,类型用小写字母表示,如用h表示句柄,用dw表示double word,用sz表示以0结尾的字符串等,说明则用首字母大写的几个英文单词组成,如TimeCounter,NextPoint等,可以令人一眼看出变量的含义来,在汇编语言中常用的类型前缀有:

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b          表示byte
w 表示word
dw 表示dword
h 表示句柄
lp 表示指针
sz 表示以0结尾的字符串
lpsz 表示指向0结尾的字符串的指针
f 表示浮点数
st 表示一个数据结构

这样一来,变量的意思就很好理解:

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hWinMain          主窗口的句柄
dwTimeCount 时间计数器,以双字定义
szWelcome 欢迎信息字符串,以0结尾
lpBuffer 指向缓冲区的指针
stWndClass WNDCLASS结构

由于匈牙利表示法既描述了变量的类型,又描述了变量的作用,所以能帮助程序员及早发现变量的使用错误,如把一个数值当指针来使用引发的内存页错误等。

对于函数名,由于不会返回多种类型的数值,所以命名时一般不再用类型开头,但名称还是用表示用途的单词组成,每个单词的首字母大写。Windows API是这种命名方式的绝好例子,当人们看到ShowWindow,GetWindowText,DeleteFile和GetCommandLine之类的API函数名称时,恐怕不用查手册,就能知道它们是做什么用的。比起int 21h/09h和int 13h/02h之类的中断调用,好处是不必多讲的。

对匈牙利表示法的补充

使用匈牙利表示法已经基本上解决了命名的可读性问题,但相对于其他高级语言,汇编语言有语法上的特殊性,考虑下面这些汇编语言特有的问题:

  • 对局部变量的地址引用要用lea指令或用addr伪操作,全局变量要用offset;对局部变量的使用要特别注意初始化问题。如何在定义中区分全局变量、局部变量和参数?
  • 汇编的源代码占用的行数比较多,代码行数很容易膨胀,程序规模大了如何分清一个函数是系统的API还是本程序内部的子程序?

实际上上面的这些问题都可以归纳为区分作用域的问题。为了分清变量的作用域,命名中对全局变量、局部变量和参数应该有所区别,所以我们需要对匈牙利表示法做一些补充,以适应Win32汇编的特殊情况,下面的补充方法是笔者提出的,读者可以参考使用:

  • 全局变量的定义使用标准的匈牙利表示法,在参数的前面加下划线,在局部变量的前面加@符号,这样引用的时候就能随时注意到变量的作用域。
  • 在内部子程序的名称前面加下划线,以便和系统API区别。

如下面是一个求复数模的子程序,子程序名前面加下划线表示这是本程序内部模块,两个参数——复数的实部和虚部用_dwX和_dwY表示,中间用到的局部变量@dwResult则用@号开头:

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_Calc     proc    _dwX,_dwY
local @dwResult
finit
fild _dwX
fld st(0)
fmul ;i * i
fild _dwY
fld st(0)
fmul ;j * j
fadd ;i * i + j * j
fsqrt ;sqrt(i * i + j * j)
fistp @dwResult ;put result
mov eax,@dwResult
ret
_Calc endp

代码的书写格式

排版方式

程序的排版风格应该遵循以下规则。

首先是大小写的问题,汇编程序中对于指令和寄存器的书写是不分大小写的,但小写代码比大写代码便于阅读,所以程序中的指令和寄存器等要采用小写字母,而用equ伪操作符定义的常量则使用大写,变量和标号使用匈牙利表示法,大小写混合。

其次是使用Tab的问题。汇编源程序中Tab的宽度一般设置为8个字符。在语法上,指令和操作数之间至少有一个空格就可以了,但指令的助记符长度是不等长的,用Tab隔开指令和操作数可以使格式对齐,便于阅读。如:

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xor eax,eax
fistp dwNumber
xchg eax,ebx

上述代码的写法就不如下面的写法整齐:

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xor        eax, eax 
fistp dwNumber
xchg eax, ebx

还有就是缩进格式的问题。程序中的各部分采用不同的缩进,一般变量和标号的定义不缩进,指令用两个Tab缩进,遇到分支或循环伪指令再缩进一格,如:

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.data

dwFlag dd ?

.code

start:
mov eax,dwFlag
.if dwFlag == 1
call _Function1
.else
call _Function2
.endif

合适的缩进格式可以明显地表现出程序的流程结构,也很容易发现嵌套错误,当缩进过多的时候,可以意识到嵌套过深,该改进程序结构了。



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