實驗一彙編指令編碼和除錯

阿新 • • 發佈：2021-10-23

一、實驗結論

1. 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。

給出使用d命令檢視生產時期的截圖

給出使用e命令修改生產日期所在記憶體單元的截圖，以及，修改後，再次使用d命令檢視的截圖

　　結論：不能修改。因為向地址C0000~FFFFF的記憶體單元寫入資料的操作是無效的，因為這個單元是各類ROM地址空間，等於改寫只讀儲存器的內容。所以，該單元不發生改變。

2.實驗任務3

給出在debug中使用e命令修改記憶體單元的命令，效果截圖

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

給出在debug中使用f命令批量填充記憶體單元的命令，及效果截圖

-f b800:0f00 0f9f 03 04

嘗試修改記憶體單元，或，資料後的效果截圖

3.實驗任務4

　　根據在debug環境中除錯觀察結果，填空並回答問題。

填空

 1 -a
 2 mov ax, 20
 3 mov ds, ax
 4 mov ss, ax
 5 mov sp, 30
 6 push [0] ; 執行後，暫存器(sp) = 002E
 7 push [2] ; 執行後，暫存器(sp) = 002C
 8 push [4] ; 執行後，暫存器(sp) = 002A
 9 push [6] ; 執行後，暫存器(sp) = 0028 

10 pop [6] ; 執行後，暫存器(sp) = 002A
11 pop [4] ; 執行後，暫存器(sp) = 002C
12 pop [2] ; 執行後，暫存器(sp) = 002E
13 pop [0] ; 執行後，暫存器(sp) = 0030

回答問題

　　問題1：題目要求是把00220H ~ 0022fH用作棧空間。指令 mov ss, ax 和 mov sp, 30 執行後，棧頂的邏輯地址和實體地址分別是？

　　邏輯地址為0020:0030H，實體地址為00230H。

　　問題2：單步除錯到彙編指令 push [6] 執行結束，pop [6] 執行之前，使用 d 20:20 2f 檢視此時棧空間資料，給出實驗截圖。

　　問題3：彙編指令 pop [0] 執行結束後， 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。給出實驗截圖。

　　結論：此時資料空間內的資料沒有發生變化。

　　問題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 20:07 檢視此時資料空間內的資料是否有變化。給出實驗截圖。

　　結論：此時資料空間內的資料順序發生變化。

4.實驗任務5

　　問題1：使用t命令單步執行 mov ss, ax 時，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？

　　答：沒有暫停。指令 mov sp, 30 是在mov ss，ax後執行的，兩條命令是在一條t命令中執行。

　　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。

　　答：debug使用t命令單步執行，引發中斷造成的。中斷過程中，使用棧空間存放CPU關鍵資料。圖示中黃色下劃線表示出的資料值是下一條指令的記憶體地址。

5.實驗任務6

給出程式原始碼

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

給出使用masm、link對程式彙編連結過程截圖，以及，執行可執行程式task5.exe的執行結果截圖

　　masm：

　　link：

　　執行：

給出在debug中檢視task5.exe的程式段字首PSP的截圖。

　　前兩個位元組是CD 20

6.實驗任務7

給出補全後的完整原始碼。說明程式中兩個空填寫的依據。

 1 assume cs:code
 2 code segment
 3     mov ax,cs
 4     mov ds,ax
 5     mov ax,0020h
 6     mov es,ax
 7     mov bx,0
 8     mov cx,17h
 9 s:    mov al,[bx]
10     mov es:[bx],al
11     inc bx
12     loop s
13 
14     mov ax,4c00h
15     int 21h
16 code ends
17 end

　　第一空 cs：cs為程式碼段暫存器，將cs值通過ax賦值給ds，為了實現從程式碼段第一行開始複製。

　　第二空 17h：通過debug -u命令得知，3-12行所佔的偏移地址範圍從0000-0016，所以要複製17次，迴圈次數為17。

在debug中除錯，使用g命令將程式執行到 loop s 之後、 mov ax, 4c00h 之前，然後，使用u命令對0:200開始的記憶體單元反彙編，確認是否把task7.asm中line3-line12的程式碼複製到了目標記憶體空間。給出使用g命令執行到指定點和使用u命令反彙編0:200到複製程式碼長度這一段記憶體空間的截圖。

二、實驗總結

棧總是先進後出，棧的最大空間為 64K。由於 "棧" 是由高到低使用的，所以新壓入的資料的位置更低，ESP 中的指標將一直指向這個新位置，所以 ESP 中的地址資料是動態的。
PUSH 指令首先減少 ESP 的值，再將源運算元複製到堆疊。運算元是 16 位的，則 ESP 減 2，運算元是 32 位的，則 ESP 減 4。
POP 指令首先把 ESP 指向的堆疊元素內容複製到一個 16 位或 32 位目的運算元中，再增加 ESP 的值。如果運算元是 16 位的，ESP 加 2，如果運算元是 32 位的，ESP 加 4。