实验1 用机器指令和汇编指令编程
实验1 用机器指令和汇编指令编程
一、实验目的
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熟练掌握使用debug工具编写和调试x86汇编命令的方法
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掌握8086CPU、寄存器、内存的基础知识
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理解并掌握内存中多字节数据的存放：小端法
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理解并掌握「栈」内存空间的特性和使用
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掌握指令mov, add, sub, jmp, push, pop的基础用法
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二、实验内容
1. 教材实验1（P35）
练习教材P35-45「预备知识:Debug的使用」，学习debug启动、退出及常用指令用法； 在练习基础上，完成「2. 实验任务」
2. 教材实验2（P71）
练习「1.预备知识:Debug 的使用」在练习基础上，完成「2. 实验任务」
为了便于验证实验结果，对「2. 实验任务」的(1)做如下两点调整：
① 在使用 a 命令输入指令调试之前，先使用 e 命令将内存单元 0022:0 ~0022:7连续 8 个字节数据修改为 50H, 51H, 52H, 53H, 54H, 55H, 56H, 57H
② 将 P74 实验任务(1)中第1行的 mov ax, ffff → 改为 mov ax, 0022
实验前，请先从理论上分析指令执行后各个填空处的值，并记录下来。
实验时，通过在debug中调试，观察实验结果与理论分析是否一致；如果存在不一致的情形，尝试 发现问题所在，并分析原因。
四、实验结论
1. 教材实验1结论
实验任务(1)
将下面程序段写入内
机器码 汇编指令
b8 20 4e mov ax,4E20H
05 16 14 add ax,1416H
bb 00 20 mov bx,2000H
01 d8 add ax,bx
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- 用e命令将程序写入内存，写完之后可以使用u命令查看汇编指令是否正确
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d命令查看内存
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- 用a命令将程序写入内存，可以直接以汇编语言的形式写入内存，可操作性强
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用t命令进行单步调试，此时需要时CS:IP指向存储程序的内存起始地址
用a命令写入，并修改CS:IP指向2000:0
成功计算出2^8=256（0100H），主要是通过jmp实现循环进行累加。
实验任务(3)
生产日期为1992.01.01，接下来进行修改操作
进行修改操作，但是并没有修改成功，因为C0000~FFFFF是只读存储器（ROM）的地址，所以对其进行写入数据的操作是无效的。
实验任务(4)
向内存B8100H开始的单元中填写数据
当修改数据的地址不变，里面的数据变化时，图案的形状和颜色会有变化，图案的位置不变，当只改变地址，不改变里面的数据时，
图案的位置会发生辩护，形状和颜色不变。
A0000~BFFFF为显存地址空间，向该部分中写入的数据，会被显示卡输出到显示器上。
2. 教材实验2结论
实验任务(1)
① 截图记录：使用 e 命令修改 内存单元0022:0~0022:f 中的数据，及修改后查看是否正确写入的操作
② 截图记录：使用 a 命令输入的 p74 指令
③ 截图记录：每一行指令单步调试（如单步调试步骤多，可分屏截图，但不要有遗漏）
④ P74 中指令执行后各个寄存器填空结果，以在文档中手工标注或手机拍照截图方式复制在文档中。 对于③单步调试的观察，与理论上分析的结果进行比较，检验是否一致。如不一致，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; 修改的内存单元的地址是 2200:00FE, 内容为 A4A2
push bx sp=00FC; 修改的内存单元的地址是 2200:00FC, 内容为 ACAA
pop ax sp=00FE; ax=ACAA
pop bx sp=0100; bx=A4A2
push [4] sp=00FE; 修改的内存单元的地址是 2200:00FE, 内容为 5554
push [6] sp=00FC; 修改的内存单元的地址是 2200:00FC, 内容为 5756
经分析理论与实验结论一致
实验任务(2)
① 截图记录图 3.19 中使用 a命令输入的 7 行指令，使用 e 命令修改 2000:0~2000:f 的值， 及修改后查看的部分
② 单步调试每一行汇编指令的截图。每一条指令单步调试后，都使用 d 命令查看2000:0~2000:f 的值。观察每一条指令执行后相关寄存器值的变化，及 2000:0~2000:f 单元值的变化，并思考原因。
以文字方式陈述：
① 前3行汇编指令的功能，特别是，mov sp, 10意味着什么？初始时栈顶和栈底分别是？
mov ax,2000 将2000H传入ax寄存器
mov ss,ax 将2000H通过ax寄存器传入ss寄存器
mov sp,10 初试化栈顶，将栈顶偏移地址设置为0010H
初始时栈顶是 2000:0010H
栈底是2000:000EH
② 基于单步调试观察到的变化，给出你对此的思考及可能原因分析。
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。
在2000:0开始的地址中，中间过程存储了cs，ip，ax的值。