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。

三、实验结论

1.教材实验1结论

实验任务（1）

（机器码数据较多，只用前4行实验即可。）
（用e命令和a命令两种方式，写入内存。用t命令单步调试。）

①采用e命令写入内存和t命令单步调试：

 

 

 

 

 

 ②采用a命令写入内存和t命令单步调试：

 

 

 

 

 

实验任务（2） 

（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。）

①使用r命令查看并修改cs:ip为2000:0，再进行a命令的写入：

 

 

 ②用t命令进行单步调试（部分截图）：

 

 

 ③调试的结果如下：

 

 

 实验任务（3）

（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。）

①使用d命令查看从FFF00H~FFFFFH的内存单元中的内容：

 

 

 可以发现生产日期为01/01/92。

②当尝试用e命令对其内存单元中的内容进行修改时：

 

 

 实验结果表示无法进行修改。

③分析原因可知该部分的日期信息存于ROM内存区域，只可进行读操作，无法进行写入修改操作。

实验任务（4）

（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）

①输入-e  B810:0000    01 01 02 02 03 03 04 04，显示图像如下：

 

 

 ②尝试修改填写不同的数据-e  B810:0000    11 11 22 22 33 33 44 44，显示图像改变：

 

 

 ③尝试对填写的地址进行修改，显示图像增加：

 

 

 讨论：由1.15节知识可知，A0000~BFFFF为显存地址空间，向该部分中写入的数据，会被显示卡输出到显示器上。

            在内存空间填写数据不同，显示的图形和颜色不同；填写的地址不同，显示的位置不同

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。

 

 

 预期结果如上图，与实验结果一致。

实验任务（2）

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。

 

 

 

 讨论：

 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？

答：第一行指令表示将数据2000H写入寄存器ax中，

       第二行指令表示将ax的值传给段寄存器ss，

       第三行指令表示将栈指针寄存器 SP 的值改成 0010，即设置栈顶偏移地址为0010。

       初始时的栈顶为2000:0010 栈底为2000:0000

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。

答：指令mov sp,10在执行时并未显示，原因是t命令在执行修改段寄存器的指令时，会自动执行下一条指令mov sp,10。

       同时因为将cs:ip进行了入栈操作，所以栈2000:0-2000:f中的内容会发生变化。