实验1 用机器指令和汇编指令编程

一、实验目的

熟练掌握使用debug工具编写和调试x86汇编命令的方法
掌握8086CPU、寄存器、内存的基础知识
理解并掌握内存中多字节数据的存放：小端法
理解并掌握「栈」内存空间的特性和使用
掌握指令mov, add, sub, jmp, push, pop的基础用法

二、实验准备

复习教材第1~2章内容，完成教材内相关检测点
复习教材第3章「栈」的知识：栈的特性、寄存器 SS 和 SP、指令 push 和 pop ，完成教材

3.6~3.9 节内的问题 3.6~3.12，检测点 3.1~3.2

结合教材实验1（P35）和课程QQ群文件中的文档，学习debug工具用法。在课程QQ群文件->工具软件及相关文档说明文件夹，有如下文档：

关于汇编实验软件的简要说明.pdf debug工具简介及用法.pdf

三、实验内容

1. 教材实验1（P35）

练习教材P35-45「预备知识:Debug的使用」，学习debug启动、退出及常用指令用法；在练习基础上，完成「2. 实验任务」

提示&说明*:

这里共有4个小的实验任务。每一项任务在教材前序内容或者练习中都有提示线索。所以，建议你先认真完成「二、实验准备」中要求的内容及debug工具练习，再着手做「2. 实验任务」，会更高效。比如：

实验任务(1)：可参照教材P41-43的(7) E命令和U命令完成；实验任务(2)：与教材P20的检测点(2)相似且相关；

2. 教材实验2（P71）

练习「1.预备知识:Debug 的使用」在练习基础上，完成「2. 实验任务」

为了便于验证实验结果，对「2. 实验任务」的(1)做如下两点调整：

① 在使用 a 命令输入指令调试之前，先使用 e 命令将内存单元 0022:0 ~0022:7连续 8 个字节数据修改为 50H, 51H, 52H, 53H, 54H, 55H, 56H, 57H

② 将 P74 实验任务(1)中第1行的 mov ax, ffff → 改为 mov ax, 0022

实验前，请先从理论上分析指令执行后各个填空处的值，并记录下来。

实验时，通过在debug中调试，观察实验结果与理论分析是否一致；如果存在不一致的情形，尝试发现问题所在，并分析原因。

四、实验结论

实验一 P35~P46

实验任务(1)

使用Debug，将下面的程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后CPU中相关寄存器中内容的变化。

因为机器码数据较多，所以只用前4行实验。

机器码	汇编指令
b8 20 4e	mov ax，4E20H
05 16 14	add ax，1416H
bb 00 20	mov bx，2000H
01 d8	add ax，bx

对前两行，我使用了E命令写入（指定了CS为0，IP为200）

从下一条指令的位置开始，通过A命令输入汇编指令。

并通过T命令逐步单步调试，得到结果如下：

需要注意的是，T命令在没有参数的情况下会从当前的CS：IP开始调试，所以查看了当前CS和IP的值并修改为0:200,。

同时也可以对T命令追加参数 : t=0:200

实验任务(2)

将下面3条指令写入从2000:0开始的内从单元中，利用这3条指令计算2的8次方。

1 mov ax,1
2 add ax,ax
3 jmp 2000:0003

因为单步调试较多，所以只截调试开始和调试出正确结果的部分:

通过加法（add）实现了乘法，进而实现了次方的运算。

实验任务(3)

查看内存中存放的内容：PC机主板上的ROM中写有一个生产日期，在内存FFF00H~FFFFFH的某几个单元中，请找到这个生产日期并试图改变它

通过D指令查看到是1992-01-01年的生产日期，通过E指令试图改变它但是没有成功，因为ROM是只读存储器，不能够修改。

实验任务(4)

向内存从B8100H开始的单元中填写数据，如：

-e B810:0000 01 01 02 02 03 03 04 04

输入样例得到的结果如下：

改变输入进内存的值：

输入的值改变了，得到的图案也变化了。

再改变输入的地址：

可以看到图案的位置也变了。

实验二 P71~P75

为了便于分析结果，

① 在使用 a 命令输入指令调试之前，先使用 e 命令将内存单元 0022:0 ~0022:7连续 8 个字节数据修改为 50H, 51H, 52H, 53H, 54H, 55H, 56H, 57H

② 将 P74 实验任务(1)中第1行的 mov ax, ffff → 改为 mov ax, 0022

实验任务(1)

① 使用 E命令修改内存单元0022:0~0022:f 中的数据分别为50H, 51H, 52H, 53H, 54H, 55H, 56H, 57H，并通过D命令查看是否正确写入。

② 截图记录：使用 a 命令输入的 p74 指令

③ 截图记录：每一行指令单步调试（如单步调试步骤多，可分屏截图，但不要有遗漏）

④ P74 中指令执行后各个寄存器填空结果，以在文档中手工标注或手机拍照截图方式复制在
文档中。对于③单步调试的观察，与理论上分析的结果进行比较，检验是否一致。如不一
致，分析原因。

mov ax,0022
mov ds,ax
mov ax,2200
mov ss,ax
mov sp,0100
mov ax,[0]	ax=5150
add ax,[2]	ax=A4A2
mov bx,[4]	bx=5554
add bx,[6]	bx=ACAA
push ax	sp=00FE;修改的内存单元地址是2200:0100内容为A4A2
push bx	sp=00FC;修改的内存单元地址是2200:00FE内容为ACAA
pop ax	sp=00FE;ax=ACAA
pop bx	sp=0100;bx=A4A2
push [4]	sp=00FE;修改的内存单元地址是2200:0100内容为5554
push [6]	sp=00FC;修改的内存单元地址是2200:00FC内容为5756