Tutorial 1: The Basics
이 과정에서는 독자들이 기본적으로 MASM을 사용할 수 있다고 간주하고 기록하였습니다. 혹시 MASM류의 프로그램이 없다면 win32asm.exe를 다운로드 하시고, 이 과정을 수행하기 전에, 다운로드한 파일 안에 있는 문서로 학습해주시기 바랍니다. 좋습니다. 준비 되셨으면 시작하도록 하죠 ^^
서론
Win32 프로그램들은 80286 시절때 부터 계속 프로텍트 모드상에서 실행되었습니다.물론 80286은 까마득한 과거의 유산일 뿐입니다. 지금부터 우리는 80386과 그 뒤의 CPU에 대해 더 많은 관심을 가지고 분석을 할 필요가 있습니다.윈도우는 나뉘어진 가상공간상에서 각각의 Win32 프로그램들이 유기적으로 뭉쳐 돌아가는 집합체 입니다. 여기서 조금 자세히 들어가게 되면, 각 Win32 프로그램이 각자 4GB 주소 공간을 가지고 있다는 것입니다. 하지만 정확히 해야될 부분은 모든 Win32 프로그램들이 실제 메모리를 4GB씩 가지고 있다는 것이 아닙니다. 단지 그 만큼의 주소값을 가질 수 있는 범위를 의미하는 것이죠. 윈도우즈는 단지 각 프로그램이 올바른 주소값을 사용할 수 있도록 필요한 모든일을 수행하는 것 뿐입니다. 물론, 그 프로그램들은 윈도우즈에서 정한 규칙을 정확히 따라야 합니다. 그렇지 않게 되면 두려운 General Protection Fault(일반 보호 실패) 문제를 발생하게 되죠. 각 프로그램은 자신에게 살당된 각 주소 공간안에서 수행되어야 하는 것입니다. 이 부분이 Win16 시절의 형태와 명확히 구분되는 부분입니다. 모든 Win16 프로그램들은 다른 프로그램들의 주소 내용을 참조하여 볼 수 있을 만큼 구분되어진 공간이 없었습니다. 이런 특징은 어떤 프로그램도 다른 프로그램의 코드/데이터를 함부로 간섭하게 되는 문제를 줄일 수 있게 되었습니다.
메모리 모델 또한 16비트 시절의 형태와는 전혀 다른 형태를 가지고 있습니다. Win32 하에서, 메모리 모델 또는 세그먼트(segments)등에 대해 신경쓸 필요가 없습니다. 단지 여기서는 Flat memory model 만이 있을 뿐이죠. 즉 64K의 제한적인 세그먼트는 더 이상 없습니다. 메모리는 4GB의 거대한 연속적 공간가 된 것입니다. 즉, 더이상 세그먼트 레지스터들 가지고 고민하면서 작업하실 필요가 없다는 것을 의미합니다. 메모리 공간안에 어떤 포인터를 가르키는 어떠한 세그먼트 레지스터든지 간에 모두 사용할 수 있다는 의미입니다. 이 부분은 프로그래머들에게 아주 특별한 선물일 수 밖에 없습니다. 그래서 Win32 assembly는 C처럼 쉬워지게 됩니다.
Win32하에서 프로그램을 짜게 될때, 몇가지 중요한 법칙을 아셔야 됩니다. 윈도우즈는 내부적으로 esi, edi, ebp 과 ebx를 사용ㅇ합니다. 그리고 그 레지스터들의 변화되는 값을 전혀 예상할 수 없습니다. 여러분이 지켜주셔야 될 법칙 그 하나는 바로 이것입니다. 만약 이 4가지 레지스터 중 한가지라도 여러분의 만든 Callback 함수들에서 사용된다면, 윈도우즈로 제어가 넘어가기 전에 그 레지스터들의 이전 값들을 전부 잃게 됩니다. Callback 함수라는 것은 윈도우즈에 의해 호출 되는 함수를 의미하는 것입니다. 그 쉬운 예가 윈도우즈 프로시져 입니다. 정리하자면 그 4개의 레지스터들을 가급적 사용하지 않아야 된다는 것입니다. 그래야, 정확하게 윈도우즈에게 제어권이 넘어가기전 각 레지스터의 값들이 올바르게 이전값으로 돌아 갈 수 있습니다.
내용
여기에 요점 정리형 프로그램이 있습니다. 코드가 이해가 안간다고 포기하진 마세요. 어차피 모두 나중에 설명될 내용들입니다.
.386
.MODEL Flat, STDCALL
.DATA
......
.DATA?
......
.CONST
......
.CODE
That's all! Let's analyze this skeleton program.
.386
이 부분은 어셈블러의 지시자 입니다. 이부분의 의미는 80386 명령어 셋을 사용한다고 어셈블러에게 전달하는 부분입니다. 물론 .486, .586 를 사용할 수 있겠지만, .386 으로 써주는게 가장 안전합니다. 여기에는 각 CPU 모델에 맞춰서 .386/.386p, .486/.486p 와 같이 2가지의 형태로 쓸 수 있습니다. 여기서 "p" 버젼은 프로그램 안에 특별한 명령어를 사용하실 때, 꼭 필요한 내용입니다. 여기서 특수한 명령이란, 프로텍트 모드상에서 CPU/OS 상에서 예약되어져 사용되는 명령어들입니다. 그 명령들은 가상 장치 드라이버와 같은 특수한 코드에서 사용됩니다. 일반적으로 프로그램을 짤때는 p 모드를 할 필요가 없고 또 일반 모드로 사용하는게 안전한 경우가 많습니다.
.MODEL FLAT, STDCALL
.MODEL 이라는 것도 어셈블러의 지시자 입니다. 이 지시자의 의미는 현재 작성할 프로그램의 메모리 모델을 설정하는 것입니다. Win32 상에서는 한가지 모델 밖에 없는데, 그것이 바로 FLAT 모드 입니다. 그러므로 그냥 그대로 쓰시면 됩니다.
STDCALL 은 MASM에게 파라미터 전달 집합체(parameter passing convention)의 유형을 알려주는 부분입니다. 파라미터 전달 집합체는 파라미터 전달 하는 순서를 정의하는 부분으로 왼쪽에서 오른쪽, 오른쪽에서 왼쪽으로 전달 할지를 결정합니다. 또, 함수 호출후 스택 프레임을 누가 조율 할지도 결졍하게 되는 부분입니다. 참고로 과거 Win16시절에는 C와 PASCAL의 두가지 형태의 파라미터 전달 집합체만 사용할 수 있었습니다.
"C" 호출 방식은 오른쪽에서 왼쪽으로 전달하는 방식으로 맨 오른쪽 파라미터 내용부터 스택에 쌓이게 됩니다. 즉, 함수 호출이 끝나면 스택 프레임상의 스택 조율을 호출자가 담당하게 됩니다. 예를 들어 foo(int first_param, int second_param, int third_param) 라는 이름의 함수를 "C" 호출 방식으로 하는 방식으로 asm 코드로 만들게 되면 다음과 같습니다. :
push [third_param] ; Push the third parameter
push [second_param] ; Followed by the second
push [first_param] ; And the first
call foo
add sp, 12 ; The caller balances the stack frame
"PASCAL" 호출 방식은 "C" 호출 방식의 반대로 생각하시면 간단합니다. 즉 파라미터 전달을 왼쪽에서 오른쪽으로 하게 되며, 함수 호출이 끝나면 스택 프레임상의 스택 조율을 피호출된 함수가 담당하게 됩니다. 기존 Win16은 "PASCAL" 호출방식으로 맞춰져 있는데, 그 이유가 코드를 더 작게 만들 수 있기 때문입니다.
"C" 호출 방식은 몇개의 파라미터가 넘겨질지 모를때 사용하기 편한데, 보통 wsprinf() 와 같은 형태의 함수에서 사용됩니다. wsprintf()의 형태에서는 실행되기 전에는 몇개의 파라미터가 있는지를 알 수 없기 때문에, 피 호출된 함수에서 함부로 스택 조율을 할 수 없게 됩니다.
원점으로 돌아와서 STDCALL은 C 와 PASCAL 방식을 합친 방식으로 파라미터 전달을 오른쪽에서 왼쪽으로 하지만, 호출 후에 피 호출된 곳에서 스택 조율을 담당합니다. Win32 platform에서는 대부분 STDCALL 을 사용합니다. 단 예외적으로 wsprintf()만 틀립니다.. 이런 부분에선 꼭 C 호출 방식으로 사용해야 합니다.
.DATA
.DATA?
.CONST
.CODE
총 4개의 지시자는 호출될 섹션이 어떤것인지를 알려주는 부분입니다. Win32에서는 세그먼트라는 것이 없습니다. 기억나시죠? 하지만, 전체 주소 공간에서 로직 섹션 부분을 나눌 수 있습니다. 한 섹션의 시작이란 이전 섹션과의 끝을 의미합니다. 여기에는 두가지 형태의 섹션이 있는데, 그것이 바로 데이터와 코드 입니다. 여기서 데이터 섹션은 3가지로 나뉩니다.
.DATA 이 섹션은 프로그램의 초기화된 데이터가 담는 부분입니다.
.DATA? 이 섹션은 프로그램의 초기화되지 않은 데이터를 담는 부분입니다. 가끔 미리 저장될 메모리만 잡고 그 안의 데이터는 굳이 초기화 될 필요가 없는 경우가 있습니다. 이 섹션이 바로 그런 용도로 사용됩니다. 데이터를 초기화 하지 않게 되는 경우 얻는 장점은 실행될 파일안의 공간을 차지 하지 않는다는 것입니다. 예를 들어, DATA? 섹션안에 10,000 바이트를 잡아 놓았다고 할때, 실행 테이블에서는 10,000 바이트를 안 잡습니다. 실제 메모리 크기도 마찬가지 입니다. 단지 어셈블러에게 추후 이 프로그램이 실행 되었을때 얼마만큼의 공간이 나중에 쓰일지만을 알려주는 것으로 끝납니다.
.CONST 이 섹션은 프로그램에서 사용될 상수들을 선언할 때 사용합니다. 이 섹션의 상수들의 값은 프로그램에 의해 변경되지 않습니다. 정말 그들은 *상수* 입니다.
이 세개의 섹션은 프로그램 안에서 꼭 사용될 필요는 없습니다. 단지 필요할 때 선언하여 사용하시면 됩니다.
단 한개의 섹션 코드: .CODE. 여기에 실제 실행되는 코드가 담기게 됩니다.
< label >
end < label >
코드의 특정 범위를 결정할 때 사용되는 어떠한 이름으로 쓸 수 있는 라벨을 의미합니다. 두개의 라벨은 반드시 유일한 내용이여야 합니다.
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