实验3 多个段的汇编源程序编写与调试

一、实验结论

1.实验任务1

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task1.asm，如下：

assume cs:code, ds:data
data segment
    db 'Nuist'
    db 5 dup(2)
data ends
code segment
start:
    mov ax, data
    mov ds, ax
    mov ax, 0b800H
    mov es, ax
    mov cx, 5
    mov si, 0
    mov di, 0f00h
s:  mov al, [si]
    and al, 0dfh
    mov es:[di], al
    mov al, [5+si]
    mov es:[di+1], al
    inc si
    add di, 2
    loop s
    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

使用masm、link对task1.asm进行汇编、链接，得到可执行文件task1.exe，运行效果如下图所示：

使用debug工具对程序进行调试，执行到程序返回前，即line23之前，观察的结果如下图所示：

修改line4里5个字节单元的值，重新汇编、链接、运行，观察的结果如下图所示：

db 5 dup(2)
--> 改成:
db 2,3,4,5,6

问题：基于观察，分析、猜测这里的数值作用是什么？

答：为了便于描述我把源代码中的数据段分成两个小的数据段一个是①db 'Nuist'，另外一个是②db 2,3,4,5,6。从代码的一次循环所完成功能来看，首先是将

数据段①中的第一个字节数据也即'N'取出，然后让'N'与0dfh做按位与操作，其目的是让所有的小写字符全部转换为大写字符，而对大写字符无影响。接下来

将转换为大写字符的'N'写入一个字节到显存b8f0h:0的地址空间，之后立马取出数据段②的第一个字节数据（即2）写入一个字节到显存b8f0h:1的地址空间中，

最后进入到下一次循环。从上一个实验二我们已经知道了显存空间是以何种方式组织的：高位字节存储的是字符的颜色，低位字节存储的是字符的二进制表示。

所以数据段①的作用即为存储所有的可显示字符ASCII码的二进制表示，数据段②的作用即为存储对应各个字符的颜色信息。

2.实验任务2
实验任务：已知数据段data中定义字节数据如下：

data segments
    db 23, 50, 66, 71, 35
data ends

编写程序，在屏幕上以十进制整数形式打印输出这5个两位数

解答：使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task2.asm，内容如下：

;编写程序，在屏幕上以十进制整数形式打印输出这5个两位数。
;48为'0',解决办法or 110000,or 30
assume cs:code, ds:data, ss:stack
data segment
db 23, 50, 66, 71, 35
data ends;0~fh全部分配给他了
stack segment
db 16 dup(0)
stack ends;10~1f全部分配给它了
code segment
start:
    mov ax, data
    mov ds, ax
    mov ax, stack
    mov ss, ax
    mov sp, 10h
    mov si, 0;间接寻址
    mov di, 10;除数
    mov cx, 5;一共循环5次
s:  mov dx, 0
    mov ax, dx;dx:ax全部置零
    mov al, ds:[si];取出数据段的一个字节数据
    div di;dx:ax / di然后将商(即十位)放入ax寄存器，将余数(即个位)放入dx寄存器
    push dx;先将运算出来的个位用栈暂存，因为我们需要使用dx寄存器打印十位上的字符
    mov dx, ax;将十位上的数字赋值给dx寄存器
    or dl, 30h;将十位上的数字转换为数字字符
    mov ah, 2
    int 21h;启动int 21的2号子功能
    pop dx;将个位数字取出
    or dl, 30h;将个位上的数字转换为数字字符
    int 21h;启动int 21的2号子功能
    inc si;下一个字节数据
    loop s
    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

使用masm、link对task1.asm进行汇编、链接，得到可执行文件task1.exe，运行效果如下图所示：

 使用debug对程序task2.exe做进一步的了解，如下图所示：

代码的思路解释：首先要解决十进制数字到十进制数字字符的ASCII值的映射关系，根据ASCII码表中数字字符零'0'的ASCII码值转换为二进制表示为110000

而十进制数字字符'1'的ASCII码值转换为二进制表示为110001，后面字符以此类推，所以我们只需要让数字1与110000做按位或运算即可获得对应的数字字符。

关于各行代码所完成的功能已经在源码中有所体现。

3.实验任务3

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task3.asm，如下：

assume cs:code, ds:data, ss:stack
data segment
  dw 0123h, 0456h, 0789h, 0abch, 0defh, 0fedh, 0cbah, 0987h
data ends

stack segment
  dw 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
stack ends

code segment
start:  mov ax,stack
        mov ss, ax
        mov sp,16
        
        mov ax, data
        mov ds, ax
        
        push ds:[0]
        push ds:[2]
        pop ds:[2]
        pop ds:[0]
        
        mov ax,4c00h
        int 21h

code ends
end start

回答问题：

①CPU执行程序，程序返回前，data数据段中的数据为多少？

答：从源程序代码来看，此代码所完成的功能：将data数据段的第一个字数据和第二个字数据自己给自己赋值，其他数据保持不变，所以data数据段中的数据为：

　　0123h, 0456h, 0789h, 0abch, 0defh, 0fedh, 0cbah, 0987h

利用debug调试task3.exe，然后使用d命令查看程序退出之前data段的数据是否和理论分析一致：

②CPU执行程序，程序返回前，根据上图显示，cs=0CCDH，ss=0CCCH，ds=0CCBH

③设程序加载后，code段的段地址为X，则data段的段地址为X - 2H，satck段的段地址为X - 1H
4.实验任务4

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task4.asm，如下：

assume cs:code, ds:data, ss:stack
data segment
  dw 0123h, 0456h
data ends

stack segment
  dw 0, 0
stack ends

code segment
start:  mov ax,stack
        mov ss, ax
        mov sp,16
        
        mov ax, data
        mov ds, ax
        
        push ds:[0]
        push ds:[2]
        pop ds:[2]
        pop ds:[0]
        
        mov ax,4c00h
        int 21h
code ends
end start

回答问题：

①CPU执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？

答：从源程序代码来看，此代码所完成的功能：将data数据段的第一个字数据和第二个字数据自己给自己赋值，其他数据保持不变，所以data数据段中的数据为：

　　0123h, 0456h, 0h, 0h, 0h, 0h, 0h, 0h

利用debug调试task4.exe，然后使用d命令查看程序退出之前data段的数据是否和理论分析一致：

②CPU执行程序，程序返回前，根据上图显示，cs=0CCDH，ss=0CCCH，ds=0CCBH

③设程序加载后，code段的段地址为X，则data段的段地址为X - 2H，satck段的段地址为X - 1H

④对于如下定义的段：

name segment
　　......
name segment

如果段中的数据占N个字节，则程序加载后，该段实际占有的空间为 N % 16 == 0? N: (N / 16 + 1) * 16。至于原因：操作系统为程序分配的数据单元最小为16个字节。

5.实验任务5

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task5.asm，如下：

assume cs:code, ds:data, ss:stack
code segment
start:  mov ax,stack
        mov ss, ax
        mov sp,16
        
        mov ax, data
        mov ds, ax
        
        push ds:[0]
        push ds:[2]
        pop ds:[2]
        pop ds:[0]
        
        mov ax,4c00h
        int 21h

code ends
data segment
  dw 0123h, 0456h
data ends
stack segment
  dw 0,0
stack ends
end start

回答问题：

①CPU执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？

答：从源程序代码来看，此代码所完成的功能：将data数据段的第一个字数据和第二个字数据自己给自己赋值，其他数据保持不变，所以data数据段中的数据为：

　　0123h, 0456h, 0h, 0h, 0h, 0h, 0h, 0h

利用debug调试task5.exe，然后使用d命令查看程序退出之前data段的数据是否和理论分析一致：

②CPU执行程序，程序返回前，根据上图显示，cs=0CCBH，ss=0CCFH，ds=0CCEH

③设程序加载后，code段的段地址为X，则data段的段地址为X + 3H，satck段的段地址为X + 4H

6.实验任务6

实验任务：如果将实验任务3、4、5中的最后一条伪指令“end start”改为“end”（也就是说，不指明程序的入口），则哪个程序仍然可以正确执行？请说明理由。

答：如果不显示地指明程序的入口，那么只有实验任务5的代码仍会正确执行。究其原因，Debug总是把我们编写的汇编代码（已经汇编成机器码）顺序地加载进

内存并将CS:IP指向我们编写代码段的入口，当然如果没有显示地指明程序入口，默认会指向所编写汇编代码的第一行指令。正是由于此原因，实验任务3、4中代

码的第一行指令并不是属于代码段，而是属于数据段，但是由于没有明确地指明程序入口，致使CPU误把数据段的内容作为代码来执行了，所以导致程序无法运行

我们所编写的代码段。同时，由于实验任务5的源代码虽然没有明确指明代码段的实际入口，但是代码段始终都放在汇编代码的第一行，这样CPU也能正确运行我

们编写的代码段。为了验证以上理论分析，下面分别对三个程序进行debug调试对比，如下图所示：

 

 

 

7.实验任务7

实验任务：编写code段中的代码，将a段和b段中的数据依次相加，将结果存到c段中。

解答：使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task6.asm，内容如下：

assume cs:code
a segment
    db 1,2,3,4,5,6,7,8
a ends
b segment
    db 1,2,3,4,5,6,7,8
b ends
c segment 
    db 8 dup(0)
c ends
code segment
start:
    mov ax, a
    mov ds, ax;数据从哪里来
    mov bx, 0;间接寻址
    mov si, 10h;数据段b的间接寻址
    mov ax, c
    mov es, ax;数据到哪里去
    mov cx, 8;循环8次
s:    mov al, ds:[bx];取出数据段a的一个字节数据
    add al, ds:[bx+si];取出数据段b的一个字节数据并与数据段a的字节数据求和
    mov es:[bx], al;将求和结果放到数据段c当中
    inc bx
    loop s
    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

使用debug对task6.exe进行调试，测试代码是否完成实验任务要求，如下图所示：

8.实验任务8

实验任务：编写code段中的代码，用push指令将a段中的前8个字型数据，逆序存放到b段中。

解答：使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task7.asm，内容如下：

assume cs:code
a segment
    dw 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0ah,0bh,0ch,0dh,0eh,0fh,0ffh
a ends;一共32个字节0~1fh
b segment
    dw 8 dup(0)
b ends;一共16个字节20~2fh
code segment
start: 
    mov ax, a
    mov ds, ax;数据从哪里来
    mov ax, b
    mov es, ax;数据到哪里去
    mov bx, 0;数据段a间接寻址
    mov si, 0eh;数据段b间接寻址
    mov cx, 8;循环执行次数
s:    push ds:[bx];将数据段a的一个字数据入栈
    pop es:[si];将刚入栈的字数据出栈到数据段b
    add bx, 2
    sub si, 2
    loop s
    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

使用debug对task7.exe进行调试，测试代码是否完成实验任务要求，如下图所示：