实验1 8086汇编指令编码和调试

实验任务1

• 有关Debug的使用，以及使用masm、link得到8086汇编可执行程序和运行程序的方法，这是基础，在此不多赘述。

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。

• 使用d命令查看生产时期的截图

 生产日期在内存FFFF0H~FFFFFH的单元内，如图可以看出，这是92年01月01日生产的ROM

 

• 使用e命令修改生产日期所在内存单元的截图，以及，修改后，再次使用d命令查看的截图

• 结论

显然，e命令修改不了该内存单元的数据，地址C0000~FFFFF的内存单元为只读存储器，写入或修改数据

的操作无效。

实验任务3

• 在debug中使用e命令修改内存单元的命令，及，效果截图

命令：

-e b800:0 03 04 03 04 03 04 03 04 03 04

 

 

 

截图：

   

• 在debug中使用f命令批量填充内存单元的命令，及，效果截图

命令：

-f b800:0f00 0f9f 03 04

 

截图：

•  尝试修改内存单元，或，数据后的效果截图

命令及效果截图：

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。

 在debug环境中，按顺序录入以下内容，单步跟踪调试，观察寄存器和内存空间00200H~00207H，以及，栈空间00220 ~ 0022fH内容变化情况。

记录实验结果。回答问题，验证和你的理论分析结果是否一致。

 

 

• 填空

push [0] ;执行后，寄存器(sp) = 002E

push [2] ;执行后，寄存器(sp) = 002C

push [4] ;执行后，寄存器(sp) = 002A

push [6] ;执行后，寄存器(sp) = 0028

pop [6]  ;执行后，寄存器(sp) = 002A

pop [4]  ;执行后，寄存器(sp) = 002C

pop [2]  ;执行后，寄存器(sp) = 002E

pop [0]  ;执行后，寄存器(sp) = 0030

•  回答问题

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：0020：0030H   物理地址：00230H

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。

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。

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。

顺序如下图：

 实验截图：

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。

• 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mov ss，ax时，执行完后并没有暂停，而是紧接着执行完后面的指令 mov sp，30。

 

• 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。

 

栈空间存入了mov AX,2010指令的地址，这是由于t命令引发了中断造成的，中断过程会使用当前栈空间存放cpu的关键数据，即073F:0108——mov AX,2010的地址

 

 

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

 

 1 assume cs:code
 2 code segment
 3 start:
 4      mov cx,10
 5      mov dl,'0'
 6 s:   mov ah,2
 7      int 21h
 8      add dl,1
 9      loop s
10 
11      mov ah,4ch
12      int 21h
13 code ends
14 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task5.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。

 

 

• 给出程序源码

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

• 给出使用masm、link对程序汇编链接过程截图，以及，运行可执行程序task6.exe的运行结果截图

链接过程：

运行结果：

• 给出在debug中查看task6.exe的程序段前缀PSP的截图

获取DS寄存器存放的数据，即PSP的段地址，PSP大小为256字节。

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

 

 1 assume cs:code
 2 code segment
 3     mov ax, _____
 4     mov ds, ax
 5     mov ax, 0020h
 6     mov es, ax
 7     mov bx, 0
 8     mov cx, _____
 9 s: mov al, [bx]
10     mov es:[bx], al
11     inc bx
12     loop s
13     mov ax, 4c00h
14     int 21h
15 code ends
16 end

 

 

 

 

• 给出补全后的完整源码。说明程序中两个空填写的依据。

第一种情况：

assume cs:code
code segment
    mov ax, code
    mov ds, ax
    mov ax, 0020h
    mov es, ax
    mov bx, 0
    mov cx, 18h
s: mov al, [bx]
    mov es:[bx], al
    inc bx
    loop s
    mov ax, 4c00h
    int 21h
code ends
end

第二种情况：

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]0    
    mov es:[bx], al
    inc bx
    loop s
    mov ax, 4c00h
    int 21h
code ends
end

第一种 mov ax,code  mov cx,18h 与 第二种 mov ax,cs    mov cx,17h

两种答案的区别在于mov指令在寄存器之间传送数据是2个字节，在寄存器和立即数之间传送是3个字节，code为立即数，cs为寄存器。cx存储的是在载入程序后，程序

的长度。以第一种答案为例：程序从上往下（在mov ax,4c00h之前），字节长度：3+2+3+2+3+3+2+2+2+2=24（十进制），转换为16进制为18h。

• 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0:200h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。

 如图0：200h开始的内存单元，实现了代码的复制。

实验总结

1. 对8086PC机内存地址空间分配有了更深的了解，A0000~BFFFF为显存地址空间，C0000~FFFFF为各类ROM的地址空间
2. 8086入栈和出栈的操作都是以字为单位进行的
3. cx寄存器存放在载入程序后保存程序的长度
4. mov指令用在寄存器之间传送数据的指令是2个字节，用在寄存器和立即数之间是3个字节