实验1 用机器指令和汇编指令编程

 

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 一、实验目的

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

 

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 一、实验内容

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　　1. 复习教材第1~2章内容，完成教材内相关检测点
　　2. 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
　　3. 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

 

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三、实验内容

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教材实验1

　　实验任务一、

　　　　用E命令和A命令以两种方式将P45书本指令写入内存。

　　　　（注：这里只写入书本前4行指令-->b8 20 4e 05 16 14 bb 00 20 01 d8）

　　　　（1）E命令

　　　　1、用e命令将指令写入内存1000:0，这里输入后可以使用u命令显示1000:0地址后的每一条指令的地址、机器指令、机器指令所对应的汇编指令。

　　　　

　　　　2、使用r cs与r ip指令将CS:IP的值修改到10000H的位置并使用t命令单步运行查看结果：

　　　　

 　　　　3、这里在使用t命令时也可以t后加上数字（16进制数），表示一次执行多条指令：

　　　　

 　　　　（3）A命令

　　　　1、使用a命令向2000:0内存中写入汇编指令并使用d命令查看2000:0内存中的内容:

　　　　

　　　　2、使用t命令从2000:0地址单元开始执行指令，需要使用-t =2000:0让cs:ip指向2000:0

　　　　　（当然这里也可以先用rcs和rip指令设置指向2000:0）：

　　　　

　　实验任务二、

　　　 将mov ax,1；add ax,ax；jmp 2000:0003；

　　　 这三条指令写入从2000:0开始的内存单元中，利用这3条指令计算2的8次方。

　　　　1、这里t命令要执行10（16进制数）次。

　　　　

　　实验任务三、

　　　  查看FFF00H~FFFFFH的某几个单元中的ROM中写有的一个生产日期

　　　　1、使用d命令查看FFF0:0000后的内存单元：

　　　　

 　　　　2、根据图片可以看出生产日期应该是在内存单元FFF0：00F5~FFF0:00FC中，使用e命令修改此处的机器码：

　　　　

　　　　3、结果说明：从图片中可以看出e命令修改此处机器码失败，地址C0000~FFFFF的内存单元中写入数据的操作是无效的，因为这等于改写只读存储器中的内容。

　　实验任务四、

　　　  向内存从B8100H开始的单元中填写数据，观察结果，后改变填写的地址，观察结果。

　　　　1、使用e命令从B8100H开始的单元中填写数据如：-e B810:0000 01 01 02 02 03 03 04 04:

 　　　  

 　　　　2、改变填写的地址，再来观察结果的变化:

 　　　　

 　　　　3、结果说明：A0000~BFFFF为显存地址空间，向此单元写数据，就是向显存中写入数据，这些数据会被显卡输出到显示器特定区域。

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教材实验2

　　实验任务一、

　　　　1、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，及修改后查看是否正确写入的操作：

　　　　

 　　　   2、使用 a 命令输入的 p74 指令，如下图所示：

　　　　

　　　　3、每一行指令的单步调试结果：

　　　　

 　　　　

　　　　

 　　　　

　　　　书本内容填空：

　　　　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; 　　修改的内存单元的地址是：2200:00FE 内容为：A4A2
　　　　push bx　　　　　　　  ;sp=00FC;　　修改的内存单元的地址是：2200:00FC 内容为：ACAA

　　　　pop ax　　　  　　　　  ;sp=00FE;　　ax=ACAA
　　　　pop bx　　　  　　　　  ;sp=0010;　　bx=A4A2

　　　　push [4]　　　　　　　  ;sp=00FE;　　修改的内存单元的地址是：2200:00FE 内容为：5554
　　　　push [6]　　　　　　　  ;sp=00FC;　　修改的内存单元的地址是：2200:00FC 内容为：5756

　　　　检验得结果一致。

 　　实验任务二、　　

　　　　① 截图记录图 3.19 中使用 a命令输入的 7 行指令，使用 e 命令修改 2000:0~2000:f 的值， 及修改后查看的部分

　　　　

　　　　② 单步调试每一行汇编指令的截图。每一条指令单步调试后，都使用 d 命令查看 2000:0~2000:f 的值。观察每一条指令执行后相关寄存器值的变化，及 2000:0~2000:f 单元 值的变化，并思考原因

　　　　

 　　　  

 　　　  

　　　　① 前3行汇编指令的功能，特别是，mov sp, 10意味着什么？初始时栈顶和栈底分别是？

 　　　　 mov ax,2000：把2000H存入ax寄存器中。

 　　　　 mov ss,ax：把ax寄存器中的值存入堆栈段寄存器ss中。

  　　　　mov sp,10：把10H存入堆栈指针寄存器sp中，表示当前堆栈栈顶的偏移地址。

  　　　　初始时栈顶为2000:0010，栈底为2000:000e,此时为空栈

　　　　② 基于单步调试观察到的变化，给出你对此的思考及可能原因分析。

 　　　　分析发现，2000:0000~2000:000f这段地址空间是存放的是栈的数据，其中包括栈的此时栈顶的数据，cs:ip以及栈此时的数据内容。