Win32 組合語言教學：從基礎指令到視窗程式完整入門

這是一份持續更新的 Win32 組合語言教學系列，著重於在 Windows 環境下撰寫組語程式，而非傳統的 DOS 中斷導向教學。內容涵蓋工具鏈建置、CPU 暫存器、記憶體模型、指令集、巨集、Windows API 呼叫慣例、訊息迴圈、視窗建立完整範例，適合想深入理解底層運作的開發者。

教學大綱與重點摘要

第 0 章：工具鏈準備

• 組譯器：MASM（推薦，支援 invoke、型別檢查），替代 TASM/NASM。
• 連結器：Microsoft Incremental Linker (link.exe)。
• 資源編輯器：Borland Resource Workshop（需搭配 brc32.exe 編譯資源）。
• 文字編輯器：UltraEdit（支援語法高亮、函數列表）。
• 參考手冊：Win32 程式設計師參考 (win32.hlp)，現建議改用 MSDN。

安裝路徑建議放在同一磁碟分割，並將 MASM bin 目錄加入 PATH。

第 1-3 章：組語基礎觀念

• 指令碼與機器碼：add eax, edx → 66 03 C2。
• 通用暫存器：EAX/AX/AH/AL、EBX、ECX、EDX（32/16/8 位元重疊）。
• 段暫存器：CS/DS/SS/ES/FS/GS（Win32 採平坦模式，通常不需操作）。
• 指標與堆疊暫存器：ESI/EDI、EIP、ESP/EBP。
• 平坦記憶體模型：32 位元位址空間 4GB，無段式管理，僅使用位移。

第 4-5 章：資料定義與基本運算指令

• .data、.data?、.const、.code 區段宣告。
• DB/DW/DD 定義位元組/字/雙字，支援 DUP 重複。
• 資料搬移：MOV（立即數、暫存器、記憶體）、XCHG 交換。
• 算術：ADD/SUB/MUL/DIV、有號 IMUL/IDIV、INC/DEC。
• 位元運算：AND/OR/XOR/NOT、位移 SHL/SHR/SAL/SAR、循環 ROL/ROR/RCL/RCR。
• 測試與比較：TEST（不改變運算元）、CMP 設定旗標。

第 6 章：堆疊與程序呼叫

• 堆疊 LIFO：PUSH/POP、CALL/RET。
• 參數傳遞：呼叫者由右至左 PUSH 參數，CALL 進入程序，RET 返回並清理堆疊（STDCALL 慣例）。
• 區域變數：LOCAL var:DWORD 配置於堆疊框架，RET 時自動釋放。
• 回傳值慣例：EAX 為主要回傳暫存器。

第 7 章：條件跳轉與旗標

• 旗標暫存器：ZF（零）、SF（號）、CF（借位/進位）、OF（溢位）。
• 無條件 JMP、條件 JZ/JNZ/JG/JL/JA/JB/JGE/JLE/JAE/JBE 等。
• 有號/無號比較對應不同跳轉指令（JG vs JA）。

第 8 章：MASM 高階語法簡化控制流程

.IF eax == 1
    ; ...
.ELSEIF ecx != 2
    ; ...
.ELSE
    ; ...
.ENDIF

.WHILE eax == 1
    INC eax
    .BREAK .IF eax == 7
.ENDW

.REPEAT
    ; ...
.UNTIL eax == 1

編譯器自動轉換為對應的 CMP/Jcc 指令，大幅提升可讀性。

第 9 章：INVOKE 與 PROTO 簡化 API 呼叫

MessageBox PROTO STDCALL :DWORD, :DWORD, :DWORD, :DWORD
INVOKE MessageBox, NULL, ADDR szText, ADDR szTitle, MB_OK

• 自動處理參數壓堆順序、型別檢查、ADDR 位址解析。
• 程序定義：MyProc PROC param1:DWORD, param2:DWORD ... MyProc ENDP。

第 10-13 章：Windows 視窗程式完整實作

1. 框架：.486 / .model flat, stdcall / option casemap:none、includelib 系統庫、include 標頭檔。
2. 資料區：視窗類別名稱、標題字串。
3. WinMain：GetModuleHandle 取得實例控制代碼、填寫 WNDCLASSEX 結構、RegisterClassEx 註冊類別。
4. 建立視窗：CreateWindowEx、ShowWindow、UpdateWindow。
5. 訊息迴圈：GetMessage/TranslateMessage/DispatchMessage 循環。
6. 視窗程序：處理 WM_CREATE、WM_DESTROY（呼叫 PostQuitMessage）、其他交給 DefWindowProc。

第一支 Hello World 程式完整原始碼

.486
.model flat, stdcall
option casemap:none
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\user32.lib
include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\user32.inc
include \masm32\include\windows.inc

.data
MsgText  db "Hello world!", 0
MsgTitle db "This is a messagebox", 0

.code
start:
    invoke MessageBox, NULL, ADDR MsgText, ADDR MsgTitle, MB_OK or MB_ICONINFORMATION
    invoke ExitProcess, NULL
end start

建置批次檔

@echo off
ml /c /coff first.asm
link /subsystem:windows first.obj
pause>nul

結語

Win32 組語雖學習曲線陡峭，但能生成極小極快的執行檔，且無需額外執行階段庫。掌握 MASM 高階語法（.IF、INVOKE、LOCAL）後，開發效率大幅提升，適合效能關鍵模組、Shellcode、驅動程式開發或單純追求極致控制的專案。