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）

2. 教材实验2（P71），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

 

三、实验结论

1.教材实验1结论

实验任务(1) 

使用Debug，将下面的程序段写入内存，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     汇编指令

b8 20 4e   mov ax,4E20H

05 16 14   add ax,1416H

bb 00 20   mov bx,2000H

01 d8        add ax,bx

① 使用e命令写入内存

② 使用a命令写入内存

③ 使cs:ip指向当前cs:ip

使用t命令单步执行指令：

 

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，利用这3条指令计算2的8次方。

mov ax,1

add ax,ax

jmp 2000:0003

① 使用a命令写入指令

 将cs:ip:转到当前位置并用t命令单步调试

如图，执行到最后一次

执行到2的8次方，得到正确结果AX=0100

 

实验任务(3)

查看内存中的内容。

PC机主板上的ROM中写有一个生产日期，在内存FFF00H-FFFFFH的某几个单元中，请找出这个生产日期并试图改变它。

① 使用d命令查找对应单元内存

找到生产日期为1992年1月1日

② 尝试使用e命令修改生产日期。 

修改失败，因为C0000-FFFFF地址空间为各类ROM地址空间，只读存储器无法修改内容。

 

实验任务(4)

向内存从B8100H开始的单元中填写数据，如：

-e B810:0000 01 01 02 02 03 03 04 04

请读者先填写不同的数据，观察产生的现象；再改变填写的地址，观察产生的现象。

① e指令从B8100H填写数据

右上角出现图案

② 改变填写的数据

右上角出现与之前不同的图案

③ 改变填写的地址

改变填写的地址后，在不同位置出现了图案

可知从A0000~BFFFF的内存单元是显存地址空间，向显存中写入数据，这些数据才会被显示卡输出到显示器中，数据决定了显示图案，同时在该空间内的不同地址决定了图案显示位置。

 

2.教材实验2结论

实验任务(1) 

① 使用e命令将内存单元0022:0~0022:f中的数据修改为50H, 51H, 52H, 53H, 54H, 55H, 56H, 57H，修改后再用d命令查看是否正确写入的操作

② 使用a命令输入p74的指令。

③ 每一行指令单步调试

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。

 

实验结果与理论相同。

 

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。

 

 

 

文字描述：

① 将2000H存入寄存器ax，将寄存器ax中的数据2000H存入栈段寄存器ss，将数据10H存入栈指针寄存器sp中。mov sp,10意味着将2000:0000-2000:000f为栈空间，初始化栈顶为2000:0010，栈底为2000:000e

② push ax中的数据3123H后，2000:000e与2000:000f中存入23H，31H这是入栈的数据3123H同时按小端法存放，后按同样方法入栈数据3366H，存在地址2000:000c,2000:000d中