实验3 多个段的汇编源程序编写与调试

实验

实验任务 1

录入 task1.asm

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

lined15-25 的功能为将 Nuist 字符串全部改为大写，写入显存并附上颜色。

逐行解释：

    mov cx, 5               做五次循环
    mov si, 0               初始化 si
    mov di, 0f00h           初始化 di
s:  mov al, [si]            取数据段内对应字符
    and al, 0dfh            改为大写
    mov es:[di], al         写入显存
    mov al, [5+si]          为 al 赋数据段内的值
    mov es:[di+1], al       为先前写入字符的字的高位赋值，以此附以字符颜色
    inc si                  si + 1，移向数据段下一字符
    add di, 2               di + 2，移向显存下一个字
    loop s                  循环

使用 masm、link 对 task1.asm 进行汇编、链接，得到可执行文件 task1.exe，运行并观察结果：

使用 debug 工具进行调试、反汇编，并使用 g 命令执行到程序返回前：

修改 line4 里 5 个字节单元的值：

db 5 dup(2)
--> 改成:
db 2,3,4,5,6

重新汇编、链接、运行，结果为：

由先前分析以及实验可知：

db 2, 3, 4, 5, 6

在此程序中的作用为，设置字符在显存中的颜色。

实验任务 2

编写 task2.asm

assume cs:code, ds:data
data segment
        db 23,50,66,71,35
data ends

code segment
start:
        mov ax, data
        mov ds, ax

        mov cx, 5
        mov bx, 0
s:      mov al, byte ptr ds:[bx]
        mov ah, 0
        mov dl, 0AH
        div dl
        mov byte ptr ds:[bx+10], ah
        mov ah, 2
        mov dl, al
        add dl, 30h
        int 21h
        mov ah, 2
        mov dl, byte ptr ds:[bx+10]
        add dl, 30h
        int 21h
        mov ah, 2
        mov dl, " "
        int 21h
        add bx, 1
        loop s

        mov ah, 4ch
        int 21h
code ends
end start

使用 masm、link 对 task2.asm 进行汇编、链接，得到可执行文件 task2.exe，运行并观察结果：

实验任务 3

task3.asm:

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

问题 1：程序返回前，data 段中的数据为：

23 01 56 04 89 07 bc 0a ef 0d ed 0f ba 0c 87 09

反汇编以 076A:0 开始 16 个字的内容，可以观察到与推断一致。

问题 2：程序返回前，cs、ss、ds 的值为

cs = 076C ss = 076B ds = 076A

由最先的反汇编可知程序在 001D 返回，使用 g 命令执行到此之前，观察到 cs ss ds 的值与推断一致。

问题 3：设程序加载后，code 段的段地址为 X, 则 data 段的段地址为 X - 1，stack 段的段地址为 X - 2。

实验任务 4

task4.asm

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

问题 1：程序返回前，data 段中的数据为：

23 01 56 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

问题 2：程序返回前，cs、ss、ds 的值为

cs = 076C ss = 076B ds = 076A

由图可知与预测一致

问题 3：设程序加载后，code 段的段地址为 X, 则 data 段的段地址为 X - 1，stack 段的段地址为 X - 2。

问题 4：对如下定义的段：

name segment
···
name ends

如果段中的数据占 N 个字节，则程序加载后，该段实际占用的空间为

floor((N + 15) / 16)

由观察可知，程序以 16 个字为单位分段

实验任务 5

task5.asm

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

问题 1：程序返回前，data 段中的数据为：

23 01 56 04 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

问题 2：程序返回前，cs、ss、ds 的值为

cs = 076A ss = 076E ds = 076D

由图可得与推测一致：

问题 3：设程序加载后，code 段的段地址为 X, 则 data 段的段地址为 X + 4，stack 段的段地址为 X + 5。

实验任务 6

只有实验任务 5 的程序能够正常运行。若将 end start 改为 end，即不指明函数的入口，由于实验任务 3，4 的 data 段和 stack 段都处于 code 段之前，若不指明入口，会默认从 076A:0 开始执行，即将数据段与栈段的数据当作程序运行，会出错；实验任务 5 的 data 段与 stack 段处于 code 之后，默认执行的起点就是 code 段的内容，所以可以正确执行。

实验任务 7

task7.asm

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

c1 segment   
  db 8 dup(0)
c1 ends

code segment
start:	mov ax, c1
	mov ds, ax
	mov cx,8 
	mov bx, 0	
	mov ax, a
	mov es, ax
s:  mov al, byte ptr es:[bx]
	mov byte ptr ds:[bx], al
	add bx, 1
	loop s
	mov bx, 0;
	mov cx, 8
	mov ax, b
	mov es, ax
s1:	mov al, byte ptr es:[bx]
	add byte ptr ds:[bx], al
	add bx, 1
	loop s1
	
	mov ax,4c00h
    int 21h
code ends
end start

反汇编后得知程序在 002F 处返回，使用 g 命令：

在程序中我将 c1 段的段地址赋予 ds，使用 d 命令查看可发现程序正确执行。

实验任务 8

task8.asm

assume cs:code
a segment
  dw 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0ah,0bh,0ch,0dh,0eh,0fh,0ffh
a ends

b segment
  dw 8 dup(0)
b ends

code segment
start: 	mov ax, b;
	mov ss, ax
	mov sp, 10h
	mov ax, a
	mov ds, ax
	mov bx, 0
	mov cx, 8
s:	push ds:[bx]
	add bx, 2
	loop s

	mov ax,4c00h
	int 21h

code ends
end start

反汇编后得知程序在 001A 处返回，使用 g 命令：

d 段的段地址为 076C，由图可得成功地使用 push 指令将 a 段中地前 8 个字型数据存储到了 b 段。

实验总结

在本次实验中，以多个段地的汇编源程序编写与调式为中心，进行了多次实验。
在此次实验我了解到：

• 使用伪指令 segment 和 ends 定义逻辑段后，究竟是用作代码段、数据段还是栈，由程序员指定。
• 段名代表的是段地址，是常数。不能使用 mov 直接送入段寄存器。
• 使用 assume 仅仅表示将某个逻辑段和某个段寄存器关联起来；真正当作特定的段使用，需要在代码段中设置相应的段寄存器值，如 ds, ss。
• 各逻辑段在内存空间中依序排列，并以 16 个字为一个单元进行分配
• 若 code 段前有自己设置的逻辑段，需要指明程序的入口，否则会将数据段内的内容当作代码来执行。
• 了解到各寄存器都有其各自的功能，不可随意将数据附入。