一、實驗目的

1.理解和掌握將資料、程式碼、棧放入不同邏輯段的程式的編寫和除錯 2.理解具有多個段的彙編源程式對應的目標程式執行時，記憶體分配方式 3.掌握大小寫字元的轉換方法、數字字元和數值之間的轉換方法
4.理解並掌握各種定址方式的靈活應用
5.掌握彙編指令loop, and, or，div, mul的用法

二、實驗準備

複習教材chapter 6-8章。

• chapter 6包含多個段的程式
• chapter 7更靈活的定位記憶體地址的方法
• chapter 8資料處理的兩個基本問題

三、實驗內容

1.實驗任務1

使用任意文字編輯器，錄入彙編源程式task1.asm。

 1 assume cs:code, ds:data
 2 data segment
 3         db 'Nuist'
 4         db 5 dup(2)
 5 data ends
 6 
 7
 
 code segment
 8 start:
 9         mov ax, data
10         mov ds, ax
11 
12         mov ax, 0b800H
13         mov es, ax
14 
15         mov cx, 5
16         mov si, 0
17         mov di, 0f00h
18 s:      mov al, [si]
19         and al, 0dfh
20         mov es:[di], al
21         mov al, [5+si]
22         mov es:
 
[di+1], al
23         inc si
24         add di, 2
25         loop s
26 
27         mov ah, 4ch
28         int 21h
29 code ends
30 end start

閱讀源程式，從理論上分析原始碼的功能，尤其是line15-25，迴圈實現的功能是什麼，逐行理解每條指令的功能。

• 使用masm、link對task1.asm進行彙編、連結，得到可執行檔案task1.exe，執行並觀察結果。
• 使用debug工具對程式進行除錯，執行到程式返回前，即line27之前，觀察結果。
• 修改line4裡5個位元組單元的值，重新彙編、連結、執行，觀察結果。

1 db 5 dup(2) 
2 --> 改成:
3 db 2,3,4,5,6

基於觀察，分析、猜測這裡的數值作用是什麼。

2.實驗任務2

已知資料段data中定義位元組資料如下:

1 data segments
2     db 23, 50, 66, 71, 35
3 data ends

編寫程式，在螢幕上以十進位制整數形式列印輸出這5個兩位數。

提示:

• 1個兩位數如何輸出
  思路如下:
  
  
  具體處理步驟如下:
  第1步，利用除法指令div，計算出每個數位上的數值。
  第2步，利用數值和數字字元之間ascII碼的關係，把數值→數字字元
  第3步，利用系統功能呼叫int 21h中的2號子功能，輸出單個字元。
  
  int 21h中的2號子功能說明如下：
  功能:輸出單個字元
  用法:
  

  1 mov ah, 2
  2 mov dl, ×× ; ××是待輸出的字元，或其ASCII碼值 
  3 int 21h

• 5個兩位數如何輸出
  利用loop指令，以及，靈活的定址方式。

3.實驗任務3

教材「實驗5編寫、除錯具有多個段的程式」(1)

程式原始碼見task3.asm。

4.實驗任務4

教材「實驗5編寫、除錯具有多個段的程式」(2)

程式原始碼見task4.asm。

5.實驗任務5

教材「實驗5編寫、除錯具有多個段的程式」(3)

程式原始碼見task5.asm。

6.實驗任務6

教材「實驗5編寫、除錯具有多個段的程式」(4)

7.實驗任務7

教材「實驗5編寫、除錯具有多個段的程式」(5)

程式原始碼見task7.asm。

注*:如果在整合軟體環境下編寫、彙編這個實驗任務，請將段名為c的邏輯段，名稱改為c1或別的標識 符。由於早期一些指令集中使用c指代暫存器，如不更正，有些彙編器在彙編時會報錯。

1 c segment ; 段名稱改成c1或別的合法的識別符號
2  ...
3 c ends ; c1

8.實驗任務8

教材「實驗5編寫、除錯具有多個段的程式」(6)

程式原始碼見task8.asm。

四、實驗結論

1.實驗任務1

task1:

 1 assume cs:code, ds:data
 2 data segment
 3         db 'Nuist'
 4         db 5 dup(2)
 5 data ends
 6 
 7 code segment
 8 start:
 9         mov ax, data
10         mov ds, ax
11 
12         mov ax, 0b800H
13         mov es, ax
14 
15         mov cx, 5
16         mov si, 0
17         mov di, 0f00h
18 s:      mov al, [si]
19         and al, 0dfh
20         mov es:[di], al
21         mov al, [5+si]
22         mov es:[di+1], al
23         inc si
24         add di, 2
25         loop s
26 
27         mov ah, 4ch
28         int 21h
29 code ends
30 end start

程式碼的line15-25是實現了將data segment中存放的字母全部變為大寫，並賦上顏色輸出到視訊記憶體。其中line15記錄了迴圈的次數，line16記錄了ds的起始偏置，line17記錄了視訊記憶體的起始偏置。

從line18開始進入到迴圈，line18其實是mov al, ds:[si]，將data segment中的第一個字元“N”傳入到al暫存器中，在line19將al與DFH做與運算，將其轉換為大寫字母，在line20將該大寫字母寫入視訊記憶體，line21和line22實現將顏色資訊傳入到視訊記憶體中。

使用masm、link對task1.asm進行彙編、連結，得到可執行檔案task1.exe，執行並觀察結果。

使用debug工具對程式進行除錯，執行到程式返回前，即line27之前，觀察結果。

修改line4裡5個位元組單元的值，重新彙編、連結、執行，觀察結果。

1 db 5 dup(2)
2  --> 改成:
3 db 2,3,4,5,6

猜想，視訊記憶體字資料中高位位元組裡存放的是顏色資訊，低位位元組裡存放的是內容資訊。IA32採用的是小端存放，所以先存放的是低位內容資訊，後存放的是高位顏色資訊。內容資訊是ASCII碼，顏色資訊是8位顏色資訊。所以line4存放的是顏色資訊。

2.實驗任務2

 1 assume cs:code, ds:data
 2 data segment
 3     db 23, 50, 66, 71, 35
 4 data ends
 5 
 6 code segment
 7 start:
 8     mov ax, data
 9     mov ds, ax
10 
11     mov cx, 5
12     mov si, 0
13 
14 s1: mov bl, 10
15     mov ah, 0
16     mov al, [si]
17     div bl
18     mov bx, ax ;al存放的是商,ah存放的是餘數
19 
20     mov ah, 2
21     mov dl, 30h
22     add dl, bl
23     int 21h
24 
25     mov dl, 30h
26     add dl, bh
27     int 21h
28     mov dl," "
29     int 21h
30 
31     inc si
32     loop s1
33 
34     mov ah, 4ch
35     int 21h
36 code ends
37 end start

3.實驗任務3

（1）可以發現數據段內容沒有發生變化。
（2）在程式返回前，cs=076C，ss=076B，ds=076A （3）設程式載入後，code段的段地址為X，則data段的段地址為X-2，stack段的段地址為X-1。

4.實驗任務4

（1）data段資料未發生變化，0123H,0456H

（2）在程式返回前，cs=076C，ss=076B，ds=076A

（3）設程式載入後，code段的段地址為X，則data段的段地址為X-2，stack段的段地址為X-1。

（4）對於如下定義的段：

1 name segment
2  ...
3 name ends

如果段中的資料佔N個位元組，則程式載入後，該段實際佔有的空間為 16×⌈N/16⌉ 位元組。

5.實驗任務5

（1）CPU執行程式，程式返回前，data段中的資料為 0123H,0456H

（2）CPU執行程式，程式返回前，cs=076AH，ss=076EH，ds=076DH。

（3）設程式載入後，code段的段地址為X，則data段的段地址為X+3，stack段的段地址為X+4。

6.實驗任務6

如果將（1）、（2）、（3）題中的最後一條偽指令“end start”改為“end”（也就是說，不指明程式的入口），則哪個程式仍然可以執行？請說明原因。

答：第（3）題的程式task5.exe仍然可以正確執行，因為如果不指明入口位置，程式就會預設以ip=0執行，而不是從start開始執行，而（3）的data和stack都在code之後，所以ip本來就為0，可以正確執行。

7.實驗任務7

 1 assume cs:code
 2 a segment
 3   db 1,2,3,4,5,6,7,8
 4 a ends
 5 
 6 b segment
 7   db 1,2,3,4,5,6,7,8
 8 b ends
 9 
10 c1 segment   ; 在整合軟體環境中，請將此處的段名稱由c→改為c1或其它名稱
11   db 8 dup(0)
12 c1 ends
13 
14 code segment
15 start:
16     mov ax, a
17     mov ds, ax
18     mov cx,8
19     mov si,0
20 
21 s:  mov ax,[si]
22     add ax,[si+10H]
23     mov [si+20H],ax
24     inc si
25     loop s
26     
27     mov ax,4c00H
28     int 21H
29 code ends
30 end start

8.實驗任務8

 1 assume cs:code
 2 a segment
 3   dw 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0ah,0bh,0ch,0dh,0eh,0fh,0ffh
 4 a ends
 5 
 6 b segment
 7   dw 8 dup(0)
 8 b ends
 9 
10 code segment
11 start: 
12     mov ax,a
13     mov ds,ax
14     mov ax,b
15     mov ss,ax
16     mov si,0
17     mov cx,8
18     mov sp,10H
19     
20 s:  push [si]
21     add si,2
22     loop s
23 
24     mov ax,4c00h
25     int 21h
26 code ends
27 end start