實驗目的

1. 掌握8086CPU、暫存器、記憶體（包括棧空間）的基礎知識
2. 掌握彙編源程式組成與結構
3. 理解和掌握暫存器間接定址方式[bx]
4. 掌握彙編指令mov, add, sub, jmp, push, pop，loop的用法，理解高階語言的表達和抽象機制
5. 熟練掌握使用debug工具編寫和除錯x86彙編命令的方法
6. 掌握組合語言源程式編寫→彙編→連結→除錯的工具和方法

實驗內容

實驗任務1

略

實驗任務2

PC機主機板上的ROM中有一個生產時期，在記憶體FFF00H ~ FFFFFH的某幾個單元中，請找到這個生產時期，並試圖修改它。

• 在debug中，使用d命令檢視生產日期
• 使用e命令修改生產時期所在的記憶體單元，修改後，再次使用d命令檢視

解答

出廠時間儲存在記憶體單元fff0:f5至fff0:fc欄位共8個位元組

使用e命令對從fff0:f5開始的連續8個位元組進行修改 修改完成後使用d命令進行檢視
儲存的值未發生變化，因為只讀儲存器中儲存的值只能被檢視無法被修改

實驗任務3

在debug中，使用e命令，向記憶體單元填寫資料。
-e b800:0 03 04 03 04 03 04 03 04 03 04

從b800:0開始的記憶體單元開始，依次寫入十六進位制資料04 03，重複寫5次。
在debug中，使用f命令，向記憶體單元批量填寫資料。
-f b800:0f00 0f9f 03 04

把記憶體單元區間b800:0f00 ~ b800:0f9f連續160個位元組，依次重複填充十六進位制資料03 04。

對b800:0f00 0f9f區間批量寫入資料 03 04後 螢幕中打印出如下情形

嘗試修改批量匯入的資料後 螢幕列印的形狀及顏色發生了變化

實驗任務4

在debug環境中，按順序錄入以下內容，單步跟蹤除錯，觀察暫存器和記憶體空間00200H~00207H，以
及，棧空間00220 ~ 0022fH內容變化情況。記錄實驗結果。回答問題，驗證和你的理論分析結果是否一致。

(1) 單步執行，在執行push指令和pop指令時，觀察並記錄棧頂偏移地址的暫存器sp值的變化情況。

(2) push [6] 指令執行結束後， pop [6] 指令執行結束前，使用d命令 d 20:20 2f 檢視此時棧空間的資料。

(3) pop [0] 指令執行結束後，使用d命令 d 20:0 7 檢視此時資料空間內的資料是否有變化。

(4) 如果把最後四條指令改成截圖中的順序， pop [6] 指令執行結束後，使用d命令 d 20:0 7 檢視此時資料空間內的資料是否有變化。

解答

• 問題1：棧頂邏輯地址 0023:0 實體地址 00230H
• 問題2：

• 問題3：

與之前相比發生了變化

• 問題4：

與之前相比未發生變化

實驗任務5

在debug環境中，實踐以下內容。

先使用f命令，把00220H ~ 0022fH區間的16個位元組記憶體單元值全部修改為0。並使用d命令檢視確認。

然後，使用a命令、r命令、t命令寫入彙編指令並單步除錯。

觀察並思考：
問題1：使用t命令單步執行 mov ss, ax 時，是單步執行完這一條指令就暫停了嗎？後面的指令 mov sp, 30 是什麼時候執行的？

問題2：根據彙編指令，前三條指令執行後，00220H ~ 0022fH被設定為棧空間。並且，初始時，已通過f命令將初始棧空間全部填充為0。觀察單步除錯時，棧空間00220H ~ 0022fH記憶體單元值的變化，特別是圖示中黃色下劃線表示出的資料值。根據實驗觀察，嘗試思考和分析原因

解答

• 問題1：不是，mov sp:30緊接在mov ss,ax後進行
• 問題2：畫黃線的資料是cs:sp的數值，是由於t單步除錯執行中斷指令將cs和sp暫存器壓棧的操作而導致的結果。

實驗任務6

使用任何一款文字編輯器，編寫8086彙編程式原始碼。
task6.asm

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

使用masm、link，彙編、連結，得到可執行檔案task5.exe。執行程式。結合程式執行結果，理解程式功能。

使用debug工具，除錯task5.exe。根據第4章所學知識，任何可執行程式在執行時，都有一個載入程式負責將其載入到記憶體，並將CPU控制權移交給它，也即將CS:IP指向可執行程式中第一條機器指令。在載入可執行程式時，可執行前面512位元組是程式段字首PSP(Program Segment Prefix)，用於記錄程式一些相關資訊。

在debug中，使用d命令，檢視task5.exe的程式段字首，觀察這256個位元組的內容，驗證前兩個位元組是否是CD 20

實驗結果:

終端打印出0123456789

實驗任務7

下面程式的功能是，完成自身程式碼的自我複製：把 mov ax, 4c00h 之前的指令複製到記憶體0:200開始的連續的記憶體單元。

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

補全程式，並在debug中除錯驗證，確認是否正確實現了複製要求。

補全後的程式：

assume cs:code
code segment
mov ax, cs
mov ds, ax
mov ax, 0020h
mov es, ax
mov bx, 0
sub cx,5
s: mov al, [bx]
mov es:[bx], al
inc bx
loop s
mov ax, 4c00h
int 21h
code ends
end

程式起始指令的地址由CS:IP指定，所以將基址CS的值存入AX中。
迴圈的次數是需要複製的內容的位元組長度，注意到mov ax,4c00h 指令佔用3個位元組，int 21h指令佔用2個位元組，共5個位元組，所以迴圈的長度即CX的值減去5位元組。

檢驗結果：