实验1 —— 用机器指令和汇编指令编程

Posted 2021-01-15 jordangong

debug 指令补充

在执行 d 命令时可以带地址参数 (段地址: 偏移地址)，其中的段地址会先被送到 ds 寄存器，再交给处理器。

因此，d 命令也可以这样用: d SR:offset (SR指段寄存器)
例如:

-r ds 
:1000
-d ds:0         ;查看从 1000:0 开始的内存区间中的内容

-r ds
:1000
-d ds:10 18     ;查看 1000:10 ~ 1000:18 中的内容

-d cs:0         ;查看当前代码段中的指令代码

-d ss:0         ;查看当前栈段中的内容

当然 e 命令、a 命令和 u 命令也是一样的。
例如:

-r ds
:1000
-e ds:0 11 22 33 44 55 66        ;在从 1000:0 开始的内存区间中写入数据 

-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

-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

有趣的现象

在执行以下的代码时，你会发现 t 命令会不管用:

mov ax, 2000        ; 1
mov ss, ax          ; 2
mov sp, 10          ; 3

mov ax, 3123        ; 4
push ax             ; 5
mov ax, 3366        ; 6
push ax             ; 7

单步执行结果如下图所示:

可见第 2 行和第 3 行代码一起执行了 (我这里与书本上的展示不同，可能与软件版本有关)。
具体是怎么回事以后深究，我们需要知道的是: 在执行修改 ss 寄存器的指令时，下一条指令会被一并执行。

实验

本实验为《汇编语言》（王爽著，第 3 版）第 74 页 实验任务

1. 将下面的程序写入内存，执行并填空:

   为了便于验证实验结果，对该实验做如下两点调整:

   1. 在使用 a 命令输入指令调试前，使用 e 命令将内存单元 0021:0 到 0021:7 连续 8 个字节数据修改为 30H, 31H, 32H, 33H, 34H, 35H, 36H, 37H
   2. 将该实验中第 1 行的 mov ax, ffff 改为 mov ax, 0021

   mov ax, 0021
   mov ds, ax
   
   mov ax, 2200
   mov ss, ax
   mov sp, 0100
   
   mov ax, [0] ; ax = _3130_
   add ax, [2] ; ax = _6462_
   mov bx, [4] ; bx = _3534_
   add bx, [6] ; bx = _6c6a_
   
   push ax      ; sp =  _00fe_ ; 修改的内存单元的地址是 _220fe_ 内容为 _6462_
   push bx      ; sp =  _00fc_ ; 修改的内存单元的地址是 _220fc_ 内容为 _6c6a_
   pop ax       ; sp =  _00fe_ ; ax = _6c6a_
   pop bx       ; sp =  _0100_ ; bx = _6462_
   
   push [4] ; sp =  _00fe_ ; 修改的内存单元的地址是 _220fe_ 内容为 _3534_
   push [6] ; sp =  _00fc_ ; 修改的内存单元的地址是 _220fc_ 内容为 _3736_

   填空已经写进了注释，运行结果如下图所示:

   

   

   

   

   

   这个实验在 FreeDOS 中会报错，如下图所示:

   

   最后不得不用了 MS-DOS，我分析原因是 FreeDOS 不完全兼容 16 位汇编出现 operand size mismatch

2. 为什么 2000:0 ~ 2000:f 中的内容会发生改变？

   运行结果如下图所示:

   

   

   仔细观察执行后 2000:a 到 2000:d 内存中的数据，可见正好是依照小端法存储的 cs 和 ip 的值，据网上资料所说，这是对定义栈段时部分运行环境变量进行暂存，靠近栈顶的 10 个字节中的暂存数据分别是 ss、ip、cs 等的值，是否正确我尚未考证，但应该与系统的调度有关。

我认为汇编是计算机专业的必修课，在计算机系统中也好，单独作为一门课程也罢，真正需要学习的不是怎么用，这是为了弥补一个计算机专业学生的基本常识。如果只是觉得什么东西有用而学它，那是没有回报的。如果你只看到一件事的1%，不代表你看到了它剩下的99%。在一切因素都不确定的情况下，能做好自己本分又有多少。干些什么吧，趁自己还年轻。

Invictus maneo.