实验 5 编写调试具有多个段的程序

Posted 2021-01-22 mr-gao1

一、实验目的

1. 理解和掌握将数据、代码、栈放入不同段的程序的编写和调试

2. 理解具有多个段的汇编源程序对应的目标程序执行时，内存分配方式

 

二、实验准备

1. 结合第 6 章教材和课件，复习第 6 章内容

2.  复习第 3 章「栈」的知识

 

三、实验内容

实验任务(1)

下载课程公邮中的程序框架放入，masm.exe,link.exe同文件夹下，用DS BOX挂载到masm文件夹后

使用之前写好的process.bat文件简化编译，连接，执行操作。

顺利执行，下面对ex5_1.exe debug。

 

使用r命令查看各寄存器的值，下面我们要精确反汇编程序段，首先通过r命令可以看出cx=0042,

即这段程序所占的字节数是42h，但这还包括数据段和栈段，数据段有8个数据，16个字节，即

10h,栈段也是16个字节，即10h。所以代码段长度为42-20=22h,CS:IP = 076C:0000,所以若要精确反汇编

，应该是u 0000 0021（注:代码段，栈段，数据段均是从0开始的）。成功反汇编代码段。

题目要求的是程序返回前，即 mov ax,4c00   int 21前，根据反汇编结果可知，因执行到CS：001d前，使用

g命令达到这一效果。

已经可以看出CPU执行程序，程序返回前，cs=076c,ss=076b,ds=076a.

接下来需要查看数据段，已知数据段长16个字节,使用d命令查看内存中的数据 d 0 f（注:代码段，栈段，数据段均是从0开始的）

可以看出，程序返回前的数据段并没有改变（读数据时注意是小端法存储的）。

使用g命令执行完程序，程序加载后，可以看出DS = CS-2，SS=CS-1；

根据实验结果完成了书中填空。

实验任务(2)

前期步骤同（1）

同实验（1），首先通过r命令可以看出cx=0042,即这段程序所占的字节数是42h，但这还包括数据段和栈段，数据段有2个数据，4个字节，栈段也是2个字节。

所以代码段长度为42-8=34h,CS:IP = 076C:0000,所以若要精确反汇编

，应该是u 0000 0033（注:代码段，栈段，数据段均是从0开始的）。但这里我却并没有做到成功反汇编，显然我们所给反汇编范围大了

通过查看源代码，给出猜测，虽然栈段和数据段都只给出了4个字节，但从第13行代码看出

，这里设sp = 16，栈顶设为了16，也就是说这里的栈仍然是16个字节的，尽管没有填满，所以情况应该和

实验(1)是一样的，当然这只是我的猜测

精确反汇编的结果与实验(1)一样

题目要求的是程序返回前，即 mov ax,4c00   int 21前，根据反汇编结果可知，因执行到CS：001d前，使用

g命令达到这一效果。

已经可以看出CPU执行程序，程序返回前，cs=076c,ss=076b,ds=076a.

接下来需要查看数据段，已知数据段长4个字节,使用d命令查看内存中的数据 d 0 3（注:代码段，栈段，数据段均是从0开始的）

可以看出，程序返回前的数据段并没有改变（读数据时注意是小端法存储的）。

使用g命令执行完程序，程序加载后，可以看出DS = CS-2，SS=CS-1；

这里的情况和实验(1)是一样的

考虑对于如下定义的段：

name segment

...

name ends

通过查阅资料得知

如果段中数据占N个字节，则程序加载后，该段实际占有的空间为 [(N+15)/16]*16。

数据段都是以16个字节对齐，不足16字节按16字节算，这也解释了对于实验任务（2）我的

疑问。

根据实验结果完成书中填空

实验任务(3)

与实验任务（1）（2）相同，前面的步骤在这里就省略截图分析了，直接从debug后开始

这里的精确反汇编又出现了问题，根据之前的实验总结，应该是CX = 44-10-10=24h,

所以应该是 u 0 23进行精确反汇编，但这里却还是应该 u 0 21。原因不得而知。

修改后精确反汇编

已经可以看出CPU执行程序，程序返回前，cs=076a,ss=076e,ds=076d.

接下来需要查看数据段，已知数据段长4个字节,使用d命令查看内存中的数据 d 0 3（注:代码段，栈段，数据段均是从0开始的）

可以看出，程序返回前的数据段并没有改变（读数据时注意是小端法存储的）。

使用g命令执行完程序，程序加载后，可以看出DS = CS+3，SS=CS+4；

根据实验结果完成书中填空

实验任务（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，不指明程序的入口个），则哪个程序仍然可以正确执行？请说明原因。

对三个程序内容进行修改编译连接执行后

对第一个程序的反汇编结果，可以发现该程序已经没有办法正确执行

程序2也是无法正确执行

程序3可以正确执行

因为如果没有end start就会默认以IP=0开始执行，而不是从start开始执行。

而实验内容（3）的data和stack都在code之后，所以IP本来就为0，可以正确执行。

 

实验任务(5)

(1) 汇编程序源代码

补全代码如下:

分析：编写code代码，将a段b段中的数据依次相加，将结果存在c段中。

bx用于偏移量，初始置显然为0，dx为求和寄存器初始值也是0，cx用于设置循环次数，这里有a,b中均有8个字

，所以循环次数也就是8次。

循环体部分：每次将a段中和b段中内容依次加到寄存器dx中，最后将结果存到c段中。

这里需要注意，循环体开头部分每次都要将用于求和的寄存器bx置为0，否则上次的结果会接着累加。

偏移量bx每次增加一次，大体步骤就是这样，具体细节在这里就不做过多的阐述。

(2)  在 debug 中调试程序截图，截图中包括如下信息：

① 在实现数据相加前，逻辑段 c 的 8 个字节

进入debug，然后查看寄存器，精确反汇编（CX-10h-10h-10h=29h）,u 0 28

根据精确反汇编结果，执行到循环体外，使用d命令查看数据段内容，发现并没有做到预期，

但查看栈段内容时，发现第二行到第四行显示的内存符合预期，原因不得而知。

② 执行完实现加运算的代码后，逻辑段 c 的 8 个字节

使用g命令执行完成后，发现用d命令查看数据段内存内容仍然不符合预期，但栈段内存内容

符合，第四行确实是前两行相加的结果。

根据①和②的调试，证实了程序确实正确的实现数据相加。

 

实验任务(6)

(1) 汇编程序源代码

补全代码如下:

分析:编写code段中的代码,用push指令将a段中的前8个字型数据,逆序存储b段中。

需要逆序存储，自然的便想到了栈段，这里需要设一个栈段，需要将b段前8个字数据逆序存储，

8个字数据即16个字节，栈顶SP = 16 =10h,栈底为SS = SP+1.

这里只要设置8次循环，将a段中前8个字型数据push到栈中，即实现了题目要求。

(2)  在 debug 中调试程序截图，截图中包括如下信息：

进入debug，使用r命令进行查看，精确反汇编（CX-20h-10h=1fh）u 0 1e

成功精确反汇编。

① 在 push 操作执行前，查看逻辑段 b 的 8 个字单元信息截图

根据反汇编结果，使用g命令执行到push操作前，用d命令查看内存中内容，长度为a段的

32（20h）个字节加上b段16（10h）个字节，d ds:0 29.

可以看出b段8个字全是0.

② 执行 push 操作，然后再次查看逻辑段 b 的 8 个子单元信息截图

使用g命令执行完成后，用d命令查看，发现b的8个字单元为a段前8个字节的逆序.

 根据①和②的调试，验证程序确实正确的实现题目要求。

 

五、总结与体会

 1.通过此次实验理解和掌握将数据、代码、栈放入不同段的程序的编写和调试

理解具有多个段的汇编源程序对应的目标程序执行时，内存分配方式。

2.我们开始逐渐进入到汇编编程中，汇编也并不是很枯燥的，在实验过程中只有不断的探索尝试才能真正

体会汇编的乐趣。