实验1 8086汇编指令编码和调试

实验1 8086汇编指令编码和调试

目录

一、实验目的

  • 掌握8086CPU、寄存器、内存（包括栈空间）的基础知识

  • 掌握汇编源程序组成与结构

  • 理解和掌握寄存器间接寻址方式[bx]

  • 掌握汇编指令mov, add, sub, jmp, push, pop，loop的用法，理解高级语言的表达和抽象机制

  • 熟练掌握使用debug工具编写和调试x86汇编命令的方法

  • 掌握汇编语言源程序编写→汇编→链接→调试的工具和方法

二、实验内容及结果

1、实验任务1

  1. 练习使用不同的指令将指令写入内存并执行观察寄存器中内容的变化

    • 使用e命令以机器码的形式写入内存

    • 使用a命令以汇编指令的形式写入内存

  2. 使用指令计算2的8次方

    • 代码如下：

    • 运行结果在AX中显示：

2、实验任务2

PC机主板上的ROM中有一个生产时期，在内存FFF00H ~ FFFFFH的某几个单元中，请找到这个生产时期，并试图修改它。

  • 在debug中，使用d命令查看生产日期

  • 使用e命令修改生产时期所在的内存单元，修改后，再次使用d命令查看

    修改失败：

    原因：ROM是只读存储器，不能进行修改

3、实验任务3

  1. 在debug中，使用e命令，向内存单元填写数据。
    -e b800:0 03 04 03 04 03 04 03 04 03 04
    从b800:0开始的内存单元开始，依次写入十六进制数据04 03，重复写5次。

  2. 在debug中，使用f命令，向内存单元批量填写数据。
    -f b800:0f00 0f9f 03 04
    把内存单元区间b800:0f00 ~ b800:0f9f连续160个字节，依次重复填充十六进制数据03 04。

4、实验任务4

段寄存器SS和寄存器SP，任意时刻SS:SP指向栈顶元素

push ax：SP=SP-2，SS:SP指向当前栈前面的单元，以当前栈顶前面的单元为新的栈顶，将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元处

pop ax：将SS:SP指向的内存单元处的数据送入ax中，SP=SP+2，SS:SP指向当前栈顶下面的单元，以当前栈顶下面的单元为新的栈顶

  • 源程序填空：

    -a
mov ax, 20
mov ds, ax
mov ss, ax
mov sp, 30
push [0] ; 执行后，寄存器(sp) = 002E
push [2] ; 执行后，寄存器(sp) = 002C
push [4] ; 执行后，寄存器(sp) = 002A
push [6] ; 执行后，寄存器(sp) = 0028
pop [6] ; 执行后，寄存器(sp) = 002A
pop [4] ; 执行后，寄存器(sp) = 002C
pop [2] ; 执行后，寄存器(sp) = 002E
pop [0] ; 执行后，寄存器(sp) = 0030

  • 问题1：题目要求是把00220H ~ 0022fH用作栈空间。指令mov ss, ax 和mov sp, 30 执行后，栈顶的逻辑地址和物理地址分别是？

    栈顶的物理地址是：0022fH,逻辑地址:0;

  • 问题2：单步调试到汇编指令push [6] 执行结束， pop [6] 执行之前，使用d 20:20 2f 查看此时栈空间数据，给出实验截图

  • 问题3：汇编指令pop [0] 执行结束后， pop [0] 指令执行结束后，使用d命令d 20:0 7 查看此时数据空间内的数据是否有变化。给出实验截图。

    由图可知 数据空间内的数据没有变化

  • 问题4：如果把最后四条指令改成截图中的顺序， pop [6] 指令执行结束后，使用d命令d 20:0 7查看此时数据空间内的数据是否有变化。给出实验截图。

    结果发生了变化，数据顺序改变，如下图所示：

5、实验任务5

  • 问题1：使用t命令单步执行mov ss, ax 时，是单步执行完这一条指令就暂停了吗？后面的指令movsp, 30 是什么时候执行的？

    没有暂停，后面的指令mov sp, 30是在mov ss,ax后执行的，但在用t命令单步执行时并没有显示

  • 问题2：根据汇编指令，前三条指令执行后，00220H ~ 0022fH被设置为栈空间。并且，初始时，已通过f命令将初始栈空间全部填充为0。观察单步调试时，栈空间00220H ~ 0022fH内存单元值的变化，特别是图示中黄色下划线表示出的数据值。根据实验观察，尝试思考和分析原因。

    00220H ~ 0022fH是cs:ip的内存空间，会随着cs和ip值的变化而变化

6、实验任务6

  1. 使用任何一款文本编辑器，编写8086汇编程序源码。
    assume cs:code
        code segment
        start:
            mov cx, 10
            mov dl, '0'
        s:  mov ah, 2
            int 21h
            add dl, 1
            loop s
            mov ah, 4ch
            int 21h
        code ends
    end start
  1. 使用masm、link，汇编、链接，得到可执行文件task5.exe。运行程序。结合程序运行结果，理解程序
    功能。

  • masm：

  • link：

  • 运行结果如下图为：0123456789

  1. 使用debug工具，调试task5.exe。根据第4章所学知识，任何可执行程序在执行时，都有一个引导程序负责将其加载到内存，并将CPU控制权移交给它，也即将CS:IP指向可执行程序中第一条机器指令。在加载可执行程序时，可执行前面512字节是程序段前缀PSP(Program Segment Prefix)，用于记录程序一些相关信息。

    在debug中，使用d命令，查看task6.exe的程序段前缀，观察这256个字节的内容，验证前两个字节是否是CD 20。

    前两个字节是CD 20

7、实验任务7

  • 给出补全后的完整源码。说明程序中两个空填写的依据。

    在代码中，主要利用了两个寄存器ds，es，分别存了两个段地址，而共同用了bx这个寄存器，cx用来控制循环的次数。cx值确定通过先推测填写mov ax, 4c00h的地址，通过debug中u命令查看其确定地址再进行修改

    assume cs:code
    code segment
        mov ax, cs
        mov ds, ax
        mov ax, 0020h
        mov es, ax
        mov bx, 0
        mov cx, 17h
    s:  mov al,[bx]
        mov es:[bx], al
        inc bx
        loop s

        mov ax, 4c00h
        int 21h
    code ends
end

  • 在debug中调试，使用g命令将程序执行到loop s 之后、mov ax, 4c00h 之前，然后，使用u命令对0:200开始的内存单元反汇编，确认是否把task7.asm中line3-line12的代码复制到了目标内存空间。给出使用g命令运行到指定点和使用u命令反汇编0:200到复制代码长度这一段内存空间的截图。

三、实验总结

总结一些知识点：

  • 关于push和pop：

    段寄存器SS和寄存器SP，任意时刻SS:SP指向栈顶元素

    push ax：SP=SP-2，SS:SP指向当前栈前面的单元，以当前栈顶前面的单元为新的栈顶，将ax中的内容送入SS:SP指向的内存单元处

    pop ax：将SS:SP指向的内存单元处的数据送入ax中，SP=SP+2，SS:SP指向当前栈顶下面的单元，以当前栈顶下面的单元为新的栈顶

  • 关于loop

    loop的指令格式：loop 标号。执行loop指令时，(1)、(cx)=(cx)-1 (2)、判断cx中的值是否为asm零

  • 形如如下代码段可将置入DL寄存器中的字符在屏幕上显示输出

    mov dl,'字符’
mov ah,02H
int 21H
posted @ 2021-10-22 16:46  韩金玲  阅读(132)  评论(2)    收藏  举报