实验1 使用机器指令和汇编指令编程

实验1 用机器指令和汇编指令编程

一、实验目的

　　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

二、实验准备

　　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

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」

　　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

1. 教材实验1结论

　　实验任务(1)：使用Debug，将下面的程序写入内存，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。

　　机器码数据较多，只用前4行实验即可。

　　用t命令和a命令两种方式，写入内存。用t命令单步调试。附上实验截图。

　　（1）使用e命令的方式将指令写入内存：

　　（2）使用a命令的方式将指令写入内存：

　　实验任务(2)：将下面3条指令写入从2000：0开始的内存单元中，利用值3条指令计算2的8次方

　　mov x,1
　　add ax,ax
　　jmp 2000:0003

　　附上a命令写入和t命令单步调试实验截图。对于单步调试较多的部分，只截调试开始，和调试出正确结果的部分即可。

　　实验任务(3):查看内存中的内容。PC机主板上的ROM中写有以恶生产日期，在内存FFF00H~FFFFFH的某几个单元中，请找到这个生产日期并试图修改他们

　　附上在debug里实验的截图，并且基于实验结果，作必要的文字说明。

　　　　在8086PC机中，地址C0000~FFFFF的内存单元是ROM地址空间，为只读存储单元，对这一部分的内存进行修改是无效的

　　实验任务(4)：向内存从B8100H开始的单元中填写数据，如

　　-e B8100：0000 01 01 02 02 03 03 04 04

　　附上在debug里实验的截图，并且基于实验结果，作必要的文字说明

　　　　在8086PC机中，地址A0000~BFFFF的内存单元中写入数据，就是向显存中写入数据，这些数据会被显示卡输出到屏幕上面

2. 教材实验2结论

　　实验任务(1)

　　① 截图记录：使用 e 命令修改内存单元0022:0~0022:f 中的数据，及修改后查看是否正确

　　写入的操作

　　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=0100; ax=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