Windows x64, WinAPI и отличия от Linux

СПРАВОЧНИК

Разработчику

Контекст: Windows x64, NASM, Intel. Первый запуск и MessageBox (32-bit) — Первая программа. Linux syscall — архитектура программ и справочник.

Два способа попросить ОС о работе

Linux (user mode)	Windows (user mode)
syscall с номером в RAX	вызов функций из DLL (kernel32.dll, ntdll.dll, …)
аргументы в RDI, RSI, …	Microsoft x64 ABI + таблицы импорта PE
исполняемый ELF	исполняемый PE (Portable Executable)

Программа на ассемблере под Windows не вызывает ядро напрямую: она зовёт WinAPI (или CRT), а те уже обращаются к системе.

---

Microsoft x64 calling convention

Первые четыре целочисленных или указательных аргумента:

Порядок	Регистр
1	RCX
2	RDX
3	R8
4	R9

Далее — стек (справа налево при подготовке). Вещественные аргументы 1–4 — в XMM0–XMM3.

Shadow space (home space): вызывающий резервирует 32 байта на стеке перед call, даже если функция принимает ≤4 аргументов. Это место, куда callee может временно сохранить регистровые аргументы.

Выравнивание: перед call RSP кратен 16 (с учётом того, что call кладёт 8 байт return address).

Возврат:

• целое / указатель — RAX (и RDX для 128 бит);
• float/double — XMM0.

Callee-saved: RBX, RBP, RDI, RSI, R12–R15, XMM6–XMM15 (нижние 128 бит XMM6–15).

Это не System V AMD64 из статьи про C на Linux: порядок регистров другой, есть shadow space.

---

Импорт функций из DLL

В 32-битном stdcall имена декорированы: _MessageBoxA@16 (16 байт аргументов). В 64-битном C-стиле — без суффикса @N, с ведущим подчёркиванием в зависимости от линкера.

; NASM, Win64, консольная подсистема
default rel
section .data
    msg db 'Hello, Windows x64', 13, 10
    msg_len equ $ - msg
    bytes_written dq 0

section .text
    global main
    extern GetStdHandle
    extern WriteFile
    extern ExitProcess

main:
    push rbp
    mov rbp, rsp
    sub rsp, 48              ; shadow + выравнивание + локальные

    mov rcx, -11             ; STD_OUTPUT_HANDLE
    call GetStdHandle
    mov rbx, rax             ; handle в rbx (callee-saved)

    mov rcx, rbx
    lea rdx, [msg]
    mov r8, msg_len
    lea r9, [bytes_written]
    mov qword [rsp+32], 0    ; lpOverlapped = NULL (5-й аргумент в shadow+stack)
    call WriteFile

    xor ecx, ecx
    call ExitProcess

Сборка (пример с Microsoft toolchain):

nasm -f win64 hello.asm -o hello.obj
link hello.obj kernel32.lib /subsystem:console /entry:main

Точка входа может быть main (с CRT) или _start при -nostdlib — как в первой программе.

---

Сравнение с Linux syscall

Linux sys_write:

    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, msg
    mov rdx, len
    syscall

Windows WriteFile — больше параметров, handle консоли через GetStdHandle, другой ABI. Номера и регистры не переносятся между ОС.

---

Файлы — CreateFile, ReadFile, CloseHandle

Типичная цепочка (логика, не полный листинг):

1. CreateFileA/W — открыть или создать (RCX = имя, RDX = access, R8 = share, R9 = security; остальное на стеке).
2. ReadFile / WriteFile — handle в RCX, буфер в RDX, размер в R8, указатель на DWORD «сколько прочитано» в R9.
3. CloseHandle — RCX = handle.

Ошибки — через GetLastError (возвращает код в RAX после вызова API в некоторых обёртках; уточняйте документацию вызываемой функции).

---

PE и линковка (кратко)

• Секции .text, .data, .rdata аналогичны ELF по роли.
• Таблица импорта подключает kernel32.dll автоматически при линковке с kernel32.lib.
• Дизассемблирование: objdump из MinGW или dumpbin из MSVC — см. чтение листинга, формат другой, идея та же.

---

32-бит и 64-бит на Windows

	32-bit	64-bit
Вызов API	чаще stdcall, аргументы на стеке	регистры + shadow
Имена	@N суффикс	без байтового суффикса
Регистры	EAX, EBX, …	RAX, RBX, …

Учебный MessageBox в 7.md — win32 stdcall. Портирование на x64 требует перекладки аргументов в RCX, RDX, R8, R9 и shadow space.

---

Когда выбирать Windows-трек

• драйверы и Win32-утилиты под заказчиков на Windows;
• отладка чужих .exe / DLL;
• сравнение с курсом на Linux в одной энциклопедии.

Для кроссплатформенного ядра знаний сначала закрепите Linux x86-64 + NASM (7 в варианте syscall, 12), затем переносите идеи на WinAPI с заменой ABI.

---

Связанные материалы

• Несколько модулей — global/extern те же, меняется -f win64 и библиотеки линкера.
• Взаимодействие с C — на Windows используйте extern "C" и соглашение компилятора MSVC.
• Вещественные аргументы в API — SIMD и float.

---