实验一 查看CPU和内存，用机器指令和汇编指令编程

一.实验准备

  前言：由于大家的电脑大多使用的是64位的操作系统，不能在系统自带的MS-DOS环境下编写汇编源程序，所以我们需要DOSBox这个软件，以便在64位环境下编写汇编源程序。

下载完成后进行挂载，进入挂载虚拟盘进入debug环境即可

 

 二.使用debug将书中事例程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后CPU相关寄存器中内容的变化

  (可用E命令和A命令以两种方式将指令写入内存)

1.使用e命令将指令机器码写入指定1000:0地址的内存

2.使用u命令进行反汇编查看是否与对应的汇编指令相符合

经过核对与相应的汇编指令符合

3.使用t命令单步执行

 

由于指令行数过多，这里只列出了部分代码截图。

经核对，其符合汇编指令的执行

第一步，将寄存器ax的值设为4e20h

第二步，将寄存器ax的值加上1416h变为6236h

第三步，将寄存器bx的值设为2000h

第四步，将寄存器ax的值与bx的值想加并赋给ax

......

步骤过多就不在此一一列举了，总之可以发现用e指令通过机器码修改内存的内容可以达到汇编指令的作用

4.使用a命令以汇编指令的形式在内存中写入机器指令

 

5.使用u反汇编指令检查汇编指令与机器码是否对应

可以发现将汇编指令反汇编后的机器码与之前所列机器码一致

6.使用t命令进行单步执行

通过汇编指令与单步执行的结果与机器码单步执行的结果一致

三.将下面三条指令写入从2000:0开始的内存单元中，使用下面三条指令计算2的8次方

 

 

1.代码分析

---恢复内容结束---

实验结论

一.实验准备

  前言：由于大家的电脑大多使用的是64位的操作系统，不能在系统自带的MS-DOS环境下编写汇编源程序，所以我们需要DOSBox这个软件，以便在64位环境下编写汇编源程序。

下载完成后进行挂载，进入挂载虚拟盘进入debug环境即可

 

 二.使用debug将书中事例程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后CPU相关寄存器中内容的变化

  (可用E命令和A命令以两种方式将指令写入内存)

1.使用e命令将指令机器码写入指定1000:0地址的内存

2.使用u命令进行反汇编查看是否与对应的汇编指令相符合

经过核对与相应的汇编指令符合

3.使用t命令单步执行

 

由于指令行数过多，这里只列出了部分代码截图。

经核对，其符合汇编指令的执行

第一步，将寄存器ax的值设为4e20h

第二步，将寄存器ax的值加上1416h变为6236h

第三步，将寄存器bx的值设为2000h

第四步，将寄存器ax的值与bx的值想加并赋给ax

......

步骤过多就不在此一一列举了，总之可以发现用e指令通过机器码修改内存的内容可以达到汇编指令的作用

4.使用a命令以汇编指令的形式在内存中写入机器指令

 

5.使用u反汇编指令检查汇编指令与机器码是否对应

可以发现将汇编指令反汇编后的机器码与之前所列机器码一致

6.使用t命令进行单步执行

通过汇编指令与单步执行的结果与机器码单步执行的结果一致

三.将下面三条指令写入从2000:0开始的内存单元中，使用下面三条指令计算2的8次方

 2000:0 mov ax,1

2000:3 add ax,ax

2000:5 jmp 2000:0003

 1.代码分析

cs:ip初始指向2000:0

mov ax,1;将ax的值设为1

add ax,ax:可以看成将ax+ax的值再赋给ax

jmp 2000:0003;跳转到2000:3的位置，执行add ax,ax指令

这样就构成了一个循环，当ax=100h时即十进制的2的8次方

1 +1=2

2+2=4

4+4=8

8+8=10

10+10=20

20+20=40

40+40=80

80+80=100

（以上数字均为16进制）

100h=16的平方=2的八次方

执行8个循环后（8x3）所得值为100h（16的平方）即为2的八次方。

2.按要求输入指令并单步执行

通过代码实操演练发现与代码分析情况一致：

（1 +1=2

2+2=4

4+4=8

8+8=10

10+10=20

20+20=40

40+40=80

80+80=100

（以上数字均为16进制）

100h=16的平方=2的八次方

执行8个循环后（8x3）所得值为100h（16的平方）即为2的八次方。）

 三.查看内存中的内容

PC机主板上的ROM中写有一个生厂日期，在内存FFF00H~FFFFFH的某几个单元中，请找出到这个生存日期并试图改变它

1.用d指令查看内存FFF00H~FFFFFH内容，FFF00H~FFFFFFH为物理地址，CS：IP=FFF0：0 FF

显示出的左边是每行的起始地址，中间是从指定地址开始的128个内存单元内容，用十六进制的格式输出，

右边是每个内存单元中的数据对应的可显示的ASCII码字符。

可以看到在右下角有从FFF0:00F5开始的8个内存单元显示为01/01/92，该值便是ROM的生厂日期

2.利用e指令修改从从FFF0:00F5开始的8个内存单元，并再用d指令查看修改后的值

在修改内存单元内容后发现日期并没有被修改，猜测可能与dosbox有关，我们查看的可能是虚拟机的日期，

需要换成XP系统进入debug中进行查看

 

四.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

并改变其内容观察现象

1.向内存从B8100H开始的单元中填写数据

输入完成enter后发现屏幕右上角显示出这样的图案

2.修改内存单元中内容并观察变化

注：第一次我将所有内容都进行了修改，发现屏幕上并没有出现任何图案

 

修改最后一个内存单元的内容，出现这样的图案，与初始图案有所不同

 

修改最后两个内存单元的内容，出现这样的图案，与前面的图案均不同

 

修改最后三个内存单元内容，出现

 

修改最后四个内存单元内容，出现

 

通过修改发现，每次内存单元内容的改变都会影响到图案。

 

五.总结和体会

  通过此次实验，我了解学习了Debug程序的主要用法，Debug是DOS，

Windows都提供的实模式（8086方式）程序的调试工具，使用它的各种指令

查看，改变，内存和寄存器中的内容。

  深刻的体会到了用汇编指令代替机器码的便利性，编程语言是计算机发展的必经之路

  当然，实验也反映了理论与实践之间的距离，经过已经了解了各种指令的用法。但在第一题中，

使用t指令进行单步执行时，寄存器内容并没有任何改变，原来是忘了t指令的用法，没有注意到CS：IP

的指向。