汇编实验1 8086汇编指令编码和调试

汇编实验1

• 1.实验任务1
• 2.实验任务2
• 3.实验任务3
• 4.实验任务4
• 5.实验任务5
• 6.实验任务6
• 7.实验任务7
• 实验总结

1.实验任务1

• 练习教材实验1「1 预备知识：Debug的使用」
• 练习教材实验2 「1 预备知识：Debug的使用」
• 练习教材4.6节使用masm、link得到8086汇编可执行程序及运行程序方法
  (pass)

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
  
  表示生产日期为1992年1月1日

• 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
  
  注*: 实践过后，请结合教材1.15节学习的理论知识及图1.9，尝试分析原因。通过实践与理论结合，加深对所学内容的理解。
  

• 结论：不能修改，该信息存储在ROM中，此为只读存储器（Read Only Media），用户没有修改权限。

3.实验任务3

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。

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。

注*: 尝试修改内存地址，或，尝试修改内存的数据，再次观察结果。

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此部分为显存地址空间，题目所给地址为一块显示回显区，写入值屏幕会回显相应的符号或者图形，且可修改。

4.实验任务4

已知内存单元00201H ~ 00207H分别存放数据（如下图所示），00220H ~ 0022fH用作栈空间。

mov ax 
mov ds, ax
mov ss, ax
mov sp, 30
push [0] ; 执行后，寄存器(sp) = 2e
push [2] ; 执行后，寄存器(sp) = 2c
push [4] ; 执行后，寄存器(sp) = 2a
push [6] ; 执行后，寄存器(sp) = 28
pop [6] ; 执行后，寄存器(sp) = 2a
pop [4] ; 执行后，寄存器(sp) = 2c
pop [2] ; 执行后，寄存器(sp) = 2e
pop [0] ; 执行后，寄存器(sp) = 30

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？
逻辑地址：20:30 物理地址：00230H

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。

可见数据并未发生变化，正确的栈操作。

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。

实验结果：


可见数据发生变化，并没有完成出栈操作。

5.实验任务5

在debug环境中，实践以下内容。

先使用f命令，把00220H ~ 0022fH区间的16个字节内存单元值全部修改为0。并使用d命令查看确认。然后，使用a命令、r命令、t命令写入汇编指令并单步调试。
观察并思考：
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 mov sp, 30 是什么时候执行的？
单步执行完mov ss,ax之后指令并没有暂停，后面的那条指令应该是随即立刻执行了。查询得知debug的t命令在执行修改寄存器SS的指令时，下一条指令也紧接着被执行。
mov ss,ax和mov sp,30 连续执行。在此期间CPU不响应其他中断，debug的单步调试就是一种中断，由于CPU在执行期间不响应中断请求，所以debug显示的是CPU执行完栈段和栈顶指针分配后的情况。

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。

黄色下划线的数据是cs、ip寄存器中的数据。mov ss, ax指令执行之后，栈空间存放当前指令程序段地址（cs）和偏移地址（ip）。ip指针改变则栈中数据值也发生相应改变，随着数据入栈，数据的位置发生移动。
08 01 是IP地址，即偏移地址。3F 07 是CS地址，即程序段地址，是暂存地址，因为存在中断，所以需要暂存原来程序的入口，所以存了下来。

6.实验任务6

使用任何一款文本编辑器，编写8086汇编程序源码。
task6.asm

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

使用masm、link，汇编、链接，得到可执行文件task6.exe。

运行程序。结合程序运行结果，理解程序功能。

使用debug工具，调试task6.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。

PSP的前两个字节为 CD 20

7.实验任务7

下面程序的功能是，完成自身代码的自我复制：把 mov ax, 4c00h 之前的指令复制到内存0:200开始的连续的内存单元。
补全程序，并在debug中调试验证，确认是否正确实现了复制要求。
task7.asm

assume cs:code
code segment
mov ax, _____
mov ds, ax
mov ax, 0020h
mov es, ax
mov bx, 0
mov cx, _____
s: mov al, [bx]
mov es:[bx], al
inc bx
loop s
mov ax, 4c00h
int 21h
code ends
end

给出补全后的完整源码。说明程序中两个空填写的依据。

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

本题代码，ds存储的是程序段的起始地址，赋值为ax，在此之前仅有一条命令，而cs为程序入口段地址，所以应该是为ax赋值cs
es中存储的应该是复制的目的地址。cx为程序长度，此时由题目无法看出cx的值，故可以先填入cx，然后反汇编得到具体的值。

可知，整段程序一共占用了16h空间,故cx赋值为16h

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。

实验总结

关于Windows下文件名扩展隐藏的问题（XX.asm无法link的原因）：需要在文件夹“查看”出勾选“文件扩展名”，这是因为文档通过记事本编写自带txt属性。XX.asm.txt转为XX.asm
to be continued......