實驗1 用機器指令和彙編指令程式設計

　　一、實驗目的

1. 1. 熟練掌握使用debug工具編寫和調試x86彙編指令的方法
   2. 掌握8086CPU、寄存器、記憶體的基礎知識
   3. 了解并掌握記憶體中多位元組資料的存放：小端法
   4. 了解并掌握「棧」記憶體空間的特性和使用
   5. 掌握指令mov, add, sub, jmp, push, pop的基礎用法

　　二、實驗内容

1. 教材實驗1（P35）

練習教材P35-45「預備知識:Debug的使用」，學習debug啟動、退出及常用指令用法；  在練習基礎上，完成「2. 實驗任務」

2. 教材實驗2（P71）

練習「1.預備知識:Debug 的使用」在練習基礎上，完成「2. 實驗任務」

為了便于驗證明驗結果，對「2. 實驗任務」的(1)做如下兩點調整：

① 在使用 a 指令輸入指令調試之前，先使用 e 指令将記憶體單元 0022:0 ~0022:7連續 8 個位元組資料修改為 50H, 51H, 52H, 53H, 54H, 55H, 56H, 57H

② 将 P74 實驗任務(1)中第1行的 mov ax, ffff → 改為 mov ax, 0022

實驗前，請先從理論上分析指令執行後各個填空處的值，并記錄下來。

實驗時，通過在debug中調試，觀察實驗結果與理論分析是否一緻；如果存在不一緻的情形，嘗試  發現問題所在，并分析原因。

　　四、實驗結論

 　　　　1. 教材實驗1結論

實驗任務(1)

将下面程式段寫入内

機器碼　　　　彙編指令

b8 20 4e　　　mov ax,4E20H

05 16 14　　　add ax,1416H

bb 00 20 　　   mov bx,2000H

01 d8　　　　  add ax,bx     

• • •   用e指令将程式寫入記憶體，寫完之後可以使用u指令檢視彙編指令是否正确

 　　　　　　d指令檢視記憶體

　　　　　　

• • •  用a指令将程式寫入記憶體，可以直接以彙編語言的形式寫入記憶體，可操作性強

 　　　　　 

 　　　　　　　用t指令進行單步調試，此時需要時CS:IP指向存儲程式的記憶體起始位址

　　　　　　　

 　　　　　　  

　　　　　  實驗任務(2)

用a指令寫入，并修改CS:IP指向2000:0

 　　　　　　

 　　　　　　

 　　　　　　成功計算出2^8=256（0100H），主要是通過jmp實作循環進行累加。

實驗任務(3)

 　　　　　　生産日期為1992.01.01，接下來進行修改操作

　　　　　　 

 　　　　　　進行修改操作，但是并沒有修改成功，因為C0000~FFFFF是隻讀存儲器（ROM）的位址，是以對其進行寫入資料的操作是無效的。 

實驗任務(4)

向記憶體B8100H開始的單元中填寫資料

 　　　　　　

 　　　　　　

 　　　　　　當修改資料的位址不變，裡面的資料變化時，圖案的形狀和顔色會有變化，圖案的位置不變，當隻改變位址，不改變裡面的資料時，

　　　　　　圖案的位置會發生辯護，形狀和顔色不變。

　　　　　　A0000~BFFFF為顯存位址空間，向該部分中寫入的資料，會被顯示卡輸出到顯示器上。

2. 教材實驗2結論

實驗任務(1)

① 截圖記錄：使用 e 指令修改 記憶體單元0022:0~0022:f 中的資料，及修改後檢視是否正确寫入的操作

② 截圖記錄：使用 a 指令輸入的 p74 指令

③ 截圖記錄：每一行指令單步調試（如單步調試步驟多，可分屏截圖，但不要有遺漏）

 　　　　　　

 　　　　　　

 　　　　　　

④ P74 中指令執行後各個寄存器填空結果，以在文檔中手工标注或手機拍照截圖方式複制在文檔中。    對于③單步調試的觀察，與理論上分析的結果進行比較，檢驗是否一緻。如不一緻，分析原因。

mov ax,[0]　　　　ax=5150

add ax,[2]　　　　ax=A4A2

mov bx,[4]　　　　bx=5554

add bx,[6]　　　　bx=ACAA

push ax　　　　　sp=00FE;　　修改的記憶體單元的位址是 2200:00FE,  内容為 A4A2

push bx　　　　　sp=00FC;　　修改的記憶體單元的位址是 2200:00FC,  内容為 ACAA

pop ax　　　　　 sp=00FE;　　ax=ACAA

pop bx　　　　　 sp=0100;　　 bx=A4A2

push [4]　　　　   sp=00FE;　　修改的記憶體單元的位址是 2200:00FE,  内容為 5554

push [6]　　　　   sp=00FC;　　修改的記憶體單元的位址是 2200:00FC,  内容為 5756

經分析理論與實驗結論一緻

實驗任務(2)

① 截圖記錄圖 3.19 中使用 a指令輸入的 7 行指令，使用 e 指令修改 2000:0~2000:f 的值， 及修改後檢視的部分

② 單步調試每一行彙編指令的截圖。每一條指令單步調試後，都使用 d 指令檢視2000:0~2000:f 的值。觀察每一條指令執行後相關寄存器值的變化，及 2000:0~2000:f 單元值的變化，并思考原因。

 　　　　　　

 　　　　　　

以文字方式陳述：

① 前3行彙編指令的功能，特别是，mov sp, 10意味着什麼？初始時棧頂和棧底分别是？

mov ax,2000　　　　将2000H傳入ax寄存器

mov ss,ax　　　　　 将2000H通過ax寄存器傳入ss寄存器

mov sp,10　　　　　初試化棧頂，将棧頂偏移位址設定為0010H

初始時棧頂是 2000:0010H

　　　棧底是2000:000EH

② 基于單步調試觀察到的變化，給出你對此的思考及可能原因分析。

Debug的T指令在執行修改寄存器SS的指令時，下一條指令也緊接着被執行。

　　　　　　 在2000:0開始的位址中，中間過程存儲了cs，ip，ax的值。