能力值：
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10 楼
实验2 用机器指令和汇编指令编程
1. 预备知识：DEBUG的使用
前面实验中，讲了DEBUG一些主要命令的用法，这里，我们再补充一些关于DEBUG的知识。
（1） 关于D命令
从上次实验中，我们知道，D命令是查看内存单元的命令，可以用：
D 段地址：偏移地址的格式查看指定的内存单元的内容，上次实验中，D命令后面的段地址和偏移地址都是直接给出的。
现在，我们知道段地址是放在段寄存器中的，在D命令后面直接给出段地址，是DEBUG提供的一种直观的操作方式。D命令是由DEBUG执行的，DEBUG在执行“D 1000：0”这样的命令时，也会先将段地址1000送入段寄存器中。
DEBUG是靠什么来执行D命令的？当然是一段程序。
谁来执行这段程序？当然是CPU。
所以，DEBUG在其处理D命令的程序段中，必须有将段地址送入段寄存器中的代码。
段寄存器有4个：CS、DS、SS、ES，将段地址送入哪个段寄存器呢？
首先不能是CS，因为CS：IP必须指向DEBUG处理D命令的代码，也不能是SS，因为SS：SP要指向栈顶。这样只剩下DS和ES可以选择，放在哪里呢？我们知道，访问内存的指令如“MOV AX，[0]”等一般都默认段地址在DS中，所以DEBUG在执行如：“D 段地址：偏移地址”这种D命令时，将段地址送入DS中比较方便。
D命令也提供了一种符合CPU机理的格式：“D 段寄存器：偏移地址”，以段寄存器中的数据为段地址SA，列出从SA：偏移地址开始的内存区间中的数据。以下是4个例子：
①－R DS
：1000
－D DS：0 ；查看从1000：0开始的内存区间中的内容
②－R DS
:1000
－D DS：10 18 ；查看从1000：10~1000:18中的内容
③－D CS：0 ；查看当前代码段中的指令代码
④－D SS：0 ；查看当前栈段中的内容
（2） 在E、A、U命令中使用段寄存器
在E、A、U这些可以带有内存单元地址的命令中，也可以同D命令一样，用段寄存器表示内存单元的段地址。以下是3个例子：
①－R DS
：1000
－E DS：0 11 22 33 44 55 6 ;在从1000：0开始的内存区间中写入数据
②－U CS：0 ；以汇编指令的形式，显示当前代码段中的代码，0代码的偏移地址
③－R DS
：1000
－A DS：0 ；以汇编指令的形式，向从1000:0开始的内存单元中写入指令
（3） 下一条指令执行了吗？
在DEBUG中，用A命令写一段程序：
MOV AX,2000
MOV SS,AX
MOV SP,10 ;安排2000：0~2000:F为栈空间，初始化栈顶。
MOV AX,3123
PUSH AX
MOV AX,3366
PUSH AX ;在栈中压入两个数据
仔细看一下图3.18中单步执行的结果，读者发现了什么问题？
在用T命令单步执行MOV AX，2000后，显示出当前CPU各个寄存器的状态和下一步要执行的指令：MOV SS，AX；
在用T命令单步执行MOV SS，AX后，显示出当前CPU各个寄存器的状态和下一步要执行的指令。。。。。，在这里我们发现了一个问题：MOV SS，AX的下一条指令应该是MOV SP，10，怎么变成了MOV AX，3123H
MOV SP,10到哪里去了？它被执行了吗？
我们再仔细观察，发现：
在程序执行前，AX＝0000，SS＝0B39，SP＝FFEE
在用T命令单步执行MOV AX，2000后，AX＝2000；SS＝0B39；SP＝FFEE
在用T命令单步执行MOV SS，AX后，AX＝2000；SS＝2000；SP＝0010
注意，在用T命令单步执行MOV SS，AX前，SS＝0B39，SP＝FFEE，而执行后SS＝2000，SP＝0010，SS变为2000是正常的，这正是MOV SS，AX的执行结果。可是SP变为0010是怎么回事？在这期间，能够将SP设为0010的只有指令MOV SP，10，看来，MOV SP，10一定是得到了执行。
那么，MOV SP，10是在什么时候被执行的呢？当然是在MOV SS，AX之后，因为它就是MOV SS，AX的下一条指令。显然，在用T命令执行MOV SS，AX的时候，它的下一条指令MOV SP，10也紧接着被执行了。
整理一下我们分析的结果：在用T命令执行MOV SS，AX的时候，它的下一条指令MOV SP，10也紧接着执行了。一般情况下，用T命令执行一条指令后，会停止继续执行，显示出当前CPU各个寄存器的状态和下一步要执行的指令，但T命令执行MOV SS，AX的时候，没有做到这一点。
不单是MOV SS，AX，对于如：MOV SS，BX，MOV SS，[0],POP SS等指令都会发生上面的情况，这些指令有哪些共性呢？它们都是修改栈段寄存器SS的指令。
为什么会这样呢？要想彻底说清楚这里面来龙去脉，在这里还为时过早，因为这涉及到我们在以后的课程中要深入研究的内容：中断机制，它是我们后半部分课程中的一个主题。现在我们只要知道这一点就可以了：DEBUG的T命令在执行修改寄存器SS的指令时，一条指令也紧接着被执行。
2 实验任务
（1） 使用DEBUG，将上面的程序段写入内存，逐条执行，根据指令执行后的实际运行情况填空。
MOV AX,FFFF
MOV DS,AX
MOV AX,2200
MOV SS,AX
MOV SP,0100
MOV AX,[0] AX=5BEAH
ADD AX,[2] AX=5CCAH
MOV BX,[4] BX=30FCH
ADD BX,[6] BX=6022H
PUSH AX SP=00FEH,修改的是字单元2200：00FE
PUSH BX SP=00FCH,修改的是字单元2200：00FC
POP AX SP＝00FEH，AX＝6022H
POP BX SP＝0100H，BX＝5CCAH
PUSH [4] SP＝00FEH，修改的是字单元2200：00FE，内容是30F0H
PUSH [6] SP＝00FCH，修改的是字单元2200：00FC，内容是2F32H
（2） 仔细观察图3.19中的实验过程，然后分析：为什么2000：0~2000:F中的内容会发生改变？
可能要再便有些实验才能发现其中的规律。如果读者在这里就正确回答了这个问题，那么要恭喜读者，因为读者有很好的惜玉怜香。大多数的读者对这个问题还是比较迷惑的，不过不要紧，因为随着课程的进行，这个问题的答案将逐渐变得显而易见。
图3.19用DEBUG进行实验的示例
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( LV9，RANK：430 )
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18 楼
实验4 [BX]和loop的使用
（1） 编程，向内存0:200~0:23F依次传送数据0~63(3FH).
;----------------------------------------------
;ex5-1.asm
;-----------------------------------------------
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code ;;
code segment ;;
mov ax,20h ;;
mov ds,ax ;;
mov bx,0 ;;
mov ax,0 ;;
mov cx,0ffh ;;
s: mov [bx],ax ;;
inc bx ;;
inc ax ;;
loop s ;;
mov ax,4c00h ;;
int 21h ;;
code ends ;;
end ;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
（2） 编程，向内存0:200~0:23F依次传送数据0~63(3FH),程序中只能使用9条指令，9条指令中包括“MOV AX，4C00H”和“INT 21H”。
;-------------------------------------------
;ex5-2.asm
;-------------------------------------------
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code ;
code segment ;
mov ax,20h ;
mov ds,ax ;
mov bx,0 ;
mov cx,0ffh ;
s: mov [bx],bx ;
inc bx ;
loop s ;
mov ax,4c00h ;
int 21h ;
code ends ;
end ;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
（3） 下面的程序的功能是将“MOV AX，4C00H”之前的指令复制到内存0:200处，补全程序。上机调试，跟踪运行结果。
;------------------------------------------------
;;ex5-3.asm
;------------------------------------------------
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code ;;;;;
code segment ;;;;;
mov ax,code ;;;;;
mov ds,ax ;;;;;
mov ax,0020h ;;;;;
mov es,ax ;;;;;
mov bx,0 ;;;;;
mov cx,18h ;;;;;
s:mov al,[bx] ;;;;;
mov es:[bx],al ;;;;;
inc bx ;;;;;
loop s ;;;;;
mov ax,4c00h ;;;;;
int 21h ;;;;;
code ends ;;;;;
end ;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
1.把EX5-3.EXE加载入内存中
$debug ex5-3.exe
-r
AX=0000 BX=0000 CX=001D DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000
DS=13C7 ES=13C7 SS=13D7 CS=13D7 IP=0000 NV UP EI PL NZ NA PO NC
13D7:0000 B8D713 MOV AX,13D7
-u
13D7:0000 B8D713 MOV AX,13D7
13D7:0003 8ED8 MOV DS,AX
13D7:0005 B82000 MOV AX,0020
13D7:0008 8EC0 MOV ES,AX
13D7:000A BB0000 MOV BX,0000
13D7:000D B91800 MOV CX,0018
13D7:0010 8A07 MOV AL,[BX]
13D7:0012 26 ES:
13D7:0013 8807 MOV [BX],AL
13D7:0015 43 INC BX
13D7:0016 E2F8 LOOP 21
13D7:0018 B8004C MOV AX,4C00
13D7:001D 00FF ADD BH,BH
13D7:001F 50 PUSH AX
2.把0:200的内容反汇编结果如下：
13D7:000D B91800 MOV CX,0018
13D7:0010 8A07 MOV AL,[BX]
13D7:0012 26 ES:
13D7:0013 8807 MOV [BX],AL
13D7:0015 43 INC BX
13D7:0016 E2F8 LOOP 0010
13D7:0018 B8004C MOV AX,4C00
13D7:001B CD21 INT 21
13D7:001D 00FF ADD BH,BH
13D7:001F 50 PUSH AX
-u 0:200
0000:0200 46 INC SI
0000:0201 07 POP ES
0000:0202 07 ADC [BP+SI],AL
0000:0204 0A04 OR AL,[SI]
0000:0206 1002 ADC [BP+SI],AL
0000:0208 3A00 CMP AL,[BX+SI]
0000:020A A30354 MOV [5403],AX
0000:020D 00A3036E ADD [BP+DI+6E03],AH
0000:0301 00A30388 ADD [BP+DI+8803],AH
0000:0305 00A303A2 ADD [BP+DI+A203],AH
0000:0309 00A303FF ADD [BP+DI+FF03],AH
0000:0303 0310 ADD DX,[BX+SI]
0000:030F 02A90810 ADD CH,[BX+DI+1008]
-
3.运行程序至正常结束
13D7:001D 00FF ADD BH,BH
13D7:001F 50 PUSH AX
-u 0:200
0000:0200 46 INC SI
0000:0201 07 POP ES
0000:0202 07 ADC [BP+SI],AL
0000:0204 0A04 OR AL,[SI]
0000:0206 1002 ADC [BP+SI],AL
0000:0208 3A00 CMP AL,[BX+SI]
0000:020A A30354 MOV [5403],AX
0000:020D 00A3036E ADD [BP+DI+6E03],AH
0000:0301 00A30388 ADD [BP+DI+8803],AH
0000:0305 00A303A2 ADD [BP+DI+A203],AH
0000:0309 00A303FF ADD [BP+DI+FF03],AH
0000:0303 0310 ADD DX,[BX+SI]
0000:030F 02A90810 ADD CH,[BX+DI+1008]
-g 1d
Program terminated normally
-
4.再次将0:200的内容反汇编结果如下：
0000:0301 00A30388 ADD [BP+DI+8803],AH
0000:0305 00A303A2 ADD [BP+DI+A203],AH
0000:0309 00A303FF ADD [BP+DI+FF03],AH
0000:0303 0310 ADD DX,[BX+SI]
0000:030F 02A90810 ADD CH,[BX+DI+1008]
-g 1d
Program terminated normally
-u 0:200
0000:0200 B8D713 MOV AX,13D7
0000:0203 8ED8 MOV DS,AX
0000:0205 B82000 MOV AX,0020
0000:0208 8EC0 MOV ES,AX
0000:020A BB0000 MOV BX,0000
0000:020D B91800 MOV CX,0018
0000:0210 8A07 MOV AL,[BX]
0000:0212 26 ES:
0000:0213 8807 MOV [BX],AL
0000:0215 41 INC BX
0000:0216 E2F8 LOOP 0210
0000:021B CD21 INT 21
0000:021D 0AC4 OR AL,AH
0000:021F 5E POP SI
对比图1和图4，我们可以看出mov ax,4c00h前的指令序列已经被复制到了0:200处
实验总结：经过这次实验，我掌握了如何将一段内存的数据复制到另一段内存中去，以及如何将程序自身的指令序列复制到另一段内存中去.掌握了如何优化程序来将内存的内容复制到另一段内存去。
这次实验，花费我大量的时间和心血，终于完成了。
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能力值：
( LV9，RANK：430 )
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23 楼
实验5 编写、调试具有多个段的程序
（1） 将下面的程序编译连接，用debug加载、跟踪，然后回答问题：
;----------------------------------------------------------
;ex5a1.asm
;------------------------------------------------------------
;AUTHOR:IT007
;DATE:2007/11/11
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
dw 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cbah,0987h
data ends
stack segment
dw 0,0,0,0,0,0,0,0
stack ends
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,16
mov ax,data
mov ds,ax
push ds:[0]
push ds:[2]
pop ds:[2]
pop ds:[0]
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
①cpu执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？
答： 0123h,0456h,0789h,0abch,0defh,0fedh,0cabh,0987h
②CPU执行程序，程序返回前，cs=13D5,ss=13D4,ds=13D3.
③设程序加载后，code段的段地址为x,则data段的段地址为x-12h,stack段的段地址为x-2h.
（2） 将下面的程序编译连接，用debug加载、跟踪，然后回答问题：
;----------------------------------------------------------
;ex5a2.asm
;------------------------------------------------------------
;AUTHOR:IT007
;DATE:2007/11/11
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code,ds:data,ss:stack
data segment
dw 0123h,0456h
data ends
stack segment
dw 0,0
stack ends
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,16
mov ax,data
push ds:[0]
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
①cpu执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？
答：23 01 56 04
②cpu执行程序，程序返回前， cs=13D5,ss=13D4,ds=13D3
.
③设程序加载后，code段的段地址为x,则data段的段地址为x-12h,stack段的段地址为x-2h.
④对于如下定义的段：
name segment
………
name ends
如果段中的数据占n个字节，则程序加载后，该段实际占有的空间为n个字节.
（3） 将下面的程序编译连接，用debug加载、跟踪，然后回答问题：
;----------------------------------------------------------
;ex5a3.asm
;------------------------------------------------------------
;AUTHOR:IT007
;DATE:2007/11/11
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code,ds:data,ss:stack
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,16
mov ax,data
push ds:[0]
push ds:[2]
pop ds:[2]
pop ds:[0]
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
data segment
dw 0123h,0456h
data ends
stack segment
dw 0,0
stack ends
end start
①cpu执行程序，程序返回前，data段中的数据为多少？
答：23 01 56 04
②cpu执行程序，程序返回前，cs=13D3H,ss=13D7H,ds=13D6H.
③设程序加载后，code段的段地址为x,则段的段地址为x-10h,stack段的段地址为x-10h。
（4） 如果将1、2、3题中的最后一条伪指令”end start”改为”end”（也就是说，不指明程序的入口），则哪个程序仍然可以正确执行？请说明原因。
答：第3个程序可以正常运行，因为在前两个程序都未指定程序的入口，
而程序的前面一部分为数据，即非程序，当程序被加载入内存时，CS：
IP指 向这些数据，即把这些数据当作指令来执行，这样可能会引发
意想 不到的后果， 严重的甚至可能导致死机。而第3个程序CS：
IP指向程序的第一条指令，因 为数据段定义在程序的末尾，因而程
序可以正常执行。
（5） 程序如下，编写code段中的代码，将a段和b段中的数据依次相加，将结果存到c段中。
;----------------------------------------------------------
;ex5a5.asm
;------------------------------------------------------------
;AUTHOR:IT007
;DATE:2007/11/11
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assuem cs:code,ds:a,es:b
a segment
db 1,2,3,4,5,6,7,8
a ends
b segment
db 1,2,3,4,5,6,7,8
b ends
c segment
db 0,0,0,0,0,0,0,0
c ends
code segment
start:
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;以下为我添加的代码
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
mov ax,a
mov ds,ax
mov ax,b
mov es,ax
mov bx,0
mov di,0
mov cx,8
mov ax,0
s: mov al,[bx]
add al,es:[bx]
mov [bx+32],al
inc bx
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
（6） 程序如下，编写code段中的代码，用push指令将a段中word数据，逆序存储到b段中。
;----------------------------------------------------------
;ex5a6.asm
;------------------------------------------------------------
;AUTHOR:IT007
;DATE:2007/11/11
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
assume cs:code
a segment
dw 1,2,3,4,5,6,7,8
a ends
b segment
dw 0,0,0,0,0,0,0,0
b ends
code segment
start:
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;以下为我添加的代码
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
mov ax,a
mov ds,ax
mov ax,b
mov ss,ax
mov sp,10h
mov bx,0
mov cx,8
s:
push [bx]
add bx,2
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
总结：经过实验5，我掌握了以下知识：
①我学会了如何将一个段和附加寄存器关联，并将之设置为附加数据段
②我学会了如何使用END伪指令设置IP为一个程序的入口的偏移地址
③我学会了如何程序的数据的段并不是一定要放在程序的前面，它也可以放在程序的末尾，只是这时程序的IP即为程序的入口的偏移地址。
④我学会了如何依次将两个数组的元素相加，并把结果依次存储到另一个数组中去。
⑤我学会了如何使用MOV指令将一个字节单元的内存传送到8位寄存器中去。
⑥我学会了如何使用ADD指令将一个字节型单元的内容加到一个8位寄存器中去。
⑦我学会了如何读取附加段字节型单元的内容到一个8位寄存器中去。
⑧我学会了如何使用循环（至少执行一次的循环）。
⑨我学会了如何使用PUSH指令将一个数组的元素逆序COPY到一个堆栈（或说为数组应该也没什么大碍吧）中去。
心得：在这次实验当中，可以说作为一个初学者该犯的错误我都犯了，比如：试图将一个字型单元的内容读取到一个堆栈中去（这明显是不支持的嘛，PUSH指令怎么说也是一个字操作指令：），还有就是试图使用字操作指令进行字节操作（这明显是不能实现的嘛：），不过只要想相应的寄存器改为8位寄存器就支持了，还有就是忘了在程序的最后加上返回系统的指令（一个程序运行结束之后如果不返回调用它的程序，或操作系统或DEBUG，那么它该去哪里呢？我不知道，也许会发生意想不到的事情吧：）。
这次实验最大的收获就是终于掌握了独立编写一个汇编程序的能力，能解决一些日常遇到的小问题，如将一个数组逆序，将一个数组的元素COPY到另一个数组中去。在使用PUSH指令的过程中也让我更加深刻理解了堆栈的运行机制。
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