assembly - FLAT 操作数对 SEGMENT 指令的影响？

Question

MASM 提供了 SEGMENT 指令。该指令需要几个参数。 use 参数可以采用值FLAT。我不清楚这个值的作用。

Microsoft docs将其指定为可接受的值，但不尝试描述它:

use
USE16, USE32, FLAT

这本书The Art of Assembly Language Programming在线提供的文档提到了它，但称其超出范围，并建议阅读 MASM 程序员指南:

The use32 and flat operands tell MASM to generate code for a 32 bit segment. Since this text does not deal with protected mode programming we will not consider these options. See the MASM Programmer's Guide for more details.

在 Microsoft 的 MASM 6.1 程序员指南中，在描述 SEGMENT 指令的部分中，提到了 FLAT 值，但从未描述其效果:

The size attribute can be USE16, USE32, or FLAT.

FLAT 操作数对 SEGMENT 指令有何影响？

Answer 1

对于大多数用途，在段伪指令中使用 FLAT 关键字时，其含义与 USE32 相同。 USE32 和 FLAT 关键字都表明该段可以大于 64K，并且该段中组装的任何指令都应使用 32 位编码而不是 16 位编码。不同之处在于汇编器对 CS 寄存器的假设。通常，SEGMENT 指令会生成隐式 ASSUME CS:xxx 指令，其中 xxx 是段的名称，但对于 FLAT，它会生成隐式 ASSUME CS:平坦。

ASSUME 指令告诉汇编器哪些段被加载到哪些段寄存器中，以便它可以在需要时自动使用正确的段覆盖。在大多数 32 位操作系统使用的平面内存模型中，只有一个 4 GB 段。告诉汇编器它可以假设段寄存器是 FLAT，这告诉汇编器程序中定义的所有段都可以通过该段寄存器访问。例如ASSUME DS:FLAT表示所有段都可以通过DS寄存器访问。另一方面，ASSUME DS:_DATA 表示 DS 寄存器只能用于访问 _DATA 段，而不能用于访问任何其他段。

您可以通过组装以下代码来查看此行为:

_DATA   SEGMENT PUBLIC USE32
var DD  ?
_DATA   ENDS

_TEXT   SEGMENT PUBLIC PARA 'CODE' FLAT

    mov eax, [zero]
    mov [var],eax 

    ASSUME  DS:FLAT

    mov eax, [zero]
    mov [var],eax 

    ASSUME  CS:_TEXT  
    ASSUME  DS:_DATA

    mov eax, [zero]
    mov [var],eax 

zero    DD  0

_TEXT   ENDS

    END

如果反汇编生成的目标文件，您会在前两条指令中看到以下内容:

  00000000: 2E A1 00 00 00 00  mov         eax,dword ptr cs:[zero]
  00000006: 2E A3 00 00 00 00  mov         dword ptr cs:[var],eax

对于这两条指令，汇编器必须使用 CS 段覆盖 (2E) 才能访问 zero 和 var。这是因为，虽然汇编器知道 CS 可用于访问所有段，包括 _TEXT 和 _DATA，但它不知道任何其他段寄存器可用于访问这些片段。

这是它在 ASSUME DS:_FLAT 指令之后为接下来的两条指令生成的代码:

  0000000C: A1 00 00 00 00     mov         eax,dword ptr [zero]
  00000011: A3 00 00 00 00     mov         dword ptr [var],eax

现在汇编器知道 CS 和 DS 都可以用来访问所有段。由于使用 DS 访问 zero 和 var 不需要段覆盖，因此它使用 DS 而不是 CS，从而导致指令更短。

最后，在 ASSUME DS:_DATA 和 ASSUME CS:_TEXT 指令之后的最后两条指令，显示了如果不使用 FLAT 关键字，汇编器将生成的代码完全:

  00000016: 2E A1 00 00 00 00  mov         eax,dword ptr cs:[zero]
  0000001C: A3 00 00 00 00     mov         dword ptr [var],eax

在这种情况下，汇编器假定 CS 只能用于访问 _TEXT，而 DS 只能用于访问 _DATA。它必须使用 CS 覆盖来访问 zero，而它只能通过 DS 访问 var，这不需要段覆盖。

请注意，如果您将上面示例代码中 SEGMENT 指令中的 FLAT 更改为 USE32，则第一条指令最终会使用 CS 覆盖，但第二条指令会生成以下错误:

error A2074:cannot access label through segment registers

这是因为虽然汇编器知道它可以通过 CS 寄存器访问 _TEXT，但它不知道可以使用任何段寄存器来访问 _DATA。

如果您在代码开头使用 .MODEL FLAT 指令，则不必担心这些问题。然后 USE32 和 FLAT 在段指令中具有完全相同的效果，因为每个段寄存器都被假定为 FLAT。