實驗 1 8086 彙編指令編碼和除錯

阿新 • • 發佈：2021-10-28

實驗結論

2.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。

使用d命令檢視生產時期，實驗結果如圖1所示。

圖1 使用d命令檢視

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，實驗結果如圖2所示。

圖2 修改生產日期所在記憶體單元

使用d命令檢視，如圖3所示。

圖3 修改生產日期後的效果圖

結論：無法修改生產時期所在的記憶體單元。

原因：記憶體FFF00H ~ FFFFFH屬於ROM，只允許讀操作，而不允許寫操作。

3.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。

在debug中使用e命令修改記憶體單元，效果如圖4所示。

圖4 修改記憶體單元

在debug中使用f命令批量填充記憶體單元，效果如圖5所示。

圖5 批量填充記憶體單元

嘗試修改記憶體單元，效果如圖6所示。

圖6 修改記憶體單元后

4.實驗任務4

已知記憶體單元00201H ~ 00207H分別存放資料（如下圖所示），00220H ~ 0022fH用作棧空間在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。

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) = 2E
 7 push [2] ; 執行後，暫存器(sp) = 2C
 8 push [4] ; 執行後，暫存器(sp) = 2A
 9 push [6] ; 執行後，暫存器(sp) = 28
10 pop  [6] ; 執行後，暫存器(sp) = 2A
11 pop  [4] ; 執行後，暫存器(sp) = 2C
12 pop  [2] ; 執行後，暫存器(sp) = 2E
13 pop  [0] ; 執行後，暫存器(sp) = 30

回答問題

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？

　　　　 棧頂的邏輯地址是0020:30，實體地址為00230H。

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。 結果如圖7所示。

圖7 push[6]結束,pop[6]未開始時,棧空間資料

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。給出實驗截圖。

　　　　　無變化，實驗結果如圖8所示。

圖8 pop[0]結束，資料空間內的資料

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。給出實驗截圖。

　　　　 資料發生了變化，實驗結果如圖9所示。

圖9 指令順序改變

5.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。

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 movsp, 30 是什麼時候執行的？

　　 單步執行完mov ss, ax指令後未暫停，不響應debug發出的中斷請求，繼續執行下一步mov sp, 30指令。

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。

　　 08 01為偏移地址，3F 07是程式段地址。因為程式需要中斷，需要響應程式執行地址，恢復執行。

6.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 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。

給出程式原始碼

　　task6.asm

 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

　　 使用masm、link對程式彙編連結過程分別如圖10、11所示。

圖10 masm命令

圖11 link命令

　　 執行可執行程式task5.exe結果如圖12所示。

圖12 task5.exe執行結果

給出在debug中檢視task5.exe的程式段字首PSP的截圖。

　　 前兩個位元組為CD 20，如圖13所示。

圖13 task5.exe程式段字首PSP

7.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。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。 task7.asm
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
(1) 補全程式。說明這樣填寫的依據。 (2) 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0:200h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