c语言入门之C++ Builder 和汇编混合编程一例

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c语言入门之C++ Builder 和汇编混合编程一例

我在写定时提醒时碰到一个问题：怎么发声？我开始是用 32 位 Windows 的 API 函数 MessageBeep( -1 ); 那声音又小又难听。原来在 16 位的 Windows API 中有的一套 PlaySound 的函数在 32 位 Windows 中又取消了， DOS 下的 Sound 函数更是早就不能用了。

幸好我对硬件还算了解，知道 PC Speaker 的声音是通过系统中的定时计数芯片 8253/8254 产生的，只要通过硬件端口访问芯片就可以产生想要的声音了。问题在于 Windows 是工作在保护模式下，大多数硬件端口都要在特权级0(PL0，这是搞硬件的人的说法，后来我才知道在搞 OS 和 Driver 的人中是叫 Ring 0 的，这才比较正确，因为如果不是 Intel 的 CPU 可能就不叫 PL 了)中，即操作系统核心态中，才可以访问（比如硬盘口，访问时是不会出错，但结果不正确），这也就意味着要写成驱动程序的形式，天啊！ VxD 和 WDM 我都不会，怎么办？事实上没有这么困难，像 PC Speaker 这种无伤大体的端口， Windows 是不保护的，即在用户态下也可以正常访问。

现在还有一个问题就是用什么语句访问端口？ DOS 中 C 语言里的那几个端口操作函数在 Windows 中都取消了，只好用汇编。我开始是用 ASM 语句插入汇编代码，结果发现 BCB 在编译时碰到 ASM 时会把 BCB 文件编译成一个巨大的 ASM 文件，再重新启动汇编程序汇编，速度太慢。最后采用了我在 DOS 编程时常用的方法，做一个单独的 ASM 文件加入工程文件中。

下面是两个用于发声的函数，最前面声明了两个外部 C 调用形式的函数，是两个用汇编写的字节端口输入/输出函数，注意：在 C++ 中一定要注意外部函数应为 C 调用形式。程序中多处强制类型转换是为了不出现警告，我对程序一向要求 Error/Warning/Hint 全为 0。

extern "C" {
Byte InPortB( int aPort );
void OutPortB( int aPort, Byte aValue );
}

void __fastcall Sound( int aFreq )
{
if ( ( aFreq >= 20 ) && ( aFreq <= 20000 ) )
{
aFreq = 1193181 / aFreq;
Byte b = InPortB( 0x61 );
if ( ( b & 3 ) == 0 )
{
OutPortB( 0x61, Byte( b | 3 ) );
OutPortB( 0x43, 0xb6 );
}
OutPortB( 0x42, ( Byte )aFreq );
OutPortB( 0x42, ( Byte )( aFreq >> 8 ) );
}
}

void __fastcall NoSound( void )
{
Byte b = Byte( InPortB( 0x61 ) & 0xfc );
OutPortB( 0x61, b );
}

下面是两个端口 I/O 的函数的汇编源程序，即定时提醒（Alarm）中的 IOPortB.asm 文件的全部内容，是在 BCB 产生的 ASM 文件基础上作了一点点的优化。注意：
1 、最前面的 .386p 必不可少，指定用 32 位保护模式，至于 modal flat 我也不太明白是 What ，跟 16 位时的 tiny, small... 不同，大概是指用 32 位保护模式的平坦地址间模式吧；
2 、在 32 位保护模式中， CS/IP 为 32 位，参数在栈中的位置与 16 位时不同；
3 、最后的 public 也不可少，前缀的下划线也是必须的，另外记得用大小写敏感方式汇编。

.386p
model flat
_TEXT segment dword public use32 ''CODE''

_InPortB proc near
push ebp
mov ebp, esp
mov dx, word ptr [ebp + 8]
in al, dx
pop ebp
ret
_InPortB endp

_OutPortB proc near
push ebp
mov ebp, esp
mov dx, word ptr [ebp + 8]
mov al, byte ptr [ebp + 12]
out dx, al
pop ebp
ret
_OutPortB endp

public _InPortB
public _OutPortB

_TEXT ends

end

注意：此法在 Windows NT 上行不通，因为 Windows NT 保护了所有的端口，必须用 WDM，连 VxD 也不行，它只用于 Windows 95 ，在 Windows 98 中也可以用，但 Windows NT 和 Windows 2000 都不支持。

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