实验一汇编语言运行环境及方法.doc

1、实验一 汇编语言运行环境及方法、简单程序设计 一、 实验目的 1. 熟悉汇编语言运行环境和方法 2. 了解如何使用汇编语言编制程序 3. 熟悉 DEBUG 有关命令的使用方法 4. 利用 DEBUG 掌握有关指令的功能 5. 利用 DEBUG 运行简单的程序段 二、 实验内容 1. 学会输入、编辑汇编语言程序 2. 学会对汇编语言程序进行汇编、连接和运行 3. 进入和退出 DEBUG 程序 4. 学会 DEBUG 中的 D 命令、E 命令、R 命令、T 命令、 A 命令、G 命令等的使用。 对于 U 命令、N 命令、W 命令等，也应试一下。 三、 实验准备 1. 仔细阅读有关汇编语言环境的内容

2、，事先准备好使用的例子。 2. 准备好源程序清单、设计好调试步骤、测试方法、对运行结果的分析。 3. 编写一个程序：比较 2 个字符串所含的字符是否相同。若相同则显示Match.， 否则显示No match!；(1) 仔细阅读有关 DEBUG 命令的内容，对有关命令，都要 事先准备好使用的例子。 四、 实验步骤 1. 在 DOS 提示符下，进入 MASM 目录。 2. 在 MASM 目录下启动 EDIT 编辑程序，输入源程序，并对其进行汇编、连接和 运行。 1) 调用 edit 输入、编辑源程序并保存在指定的目录中；例： edit abc.asm 2) 用汇编程序 masm 对源程序汇编产生目

3、标文件 obj。例： masm abc 不断修改错误，直至汇编通过为止。 3) 用连接程序 link 产生执行文件 exe.例：link abc 4) 执行程序 可直接从 DOS 执行程序，即在 DOS 环境中，输入文件名即可。 3. 详细记录每一步所用的命令，以及查看结果的方法和具体结果。 五、 实验方法 有关汇编语言程序的上机过程请读者参阅清华大学出版社 1991 年出版的 IBMPC 汇编语言程序设计的 44 节。在这里，我们举例简要说明该过程以及程序的调试方 法。 例 11 比较字符串 sample 试编写一程序：比较两个字符串 string1 和 string2 所含的字符是否相同。

4、若相同则 显 示Match，否则，显示Nomatch。 我们可以用串比较指令来完成程序所要求的功能。上机过程如下： 1. 调用字处理程序 wordstar 建立 asm 文件 当然也可以用其它编辑程序如 pced 或行编辑程序 edlin 来建立源文件。 CWS 使用非文本文件方式(n 命令 )建立以 sampleasm 为文件名的源文件如图 11 所示。然后用 CTRL K X 命令将文件存入磁盘，并使系统返回 DOS。 ;PROGRAM TITLE GOES HERE-Compare string ;* datarea segment ;define data segment string

5、l db Move the cursor backward. string2 db Move the cursor backward. ; mess1 db Match.,13,10,$ mess2 db No match!,13,10,$ datarea ends ;* prognam segment ;define code segment ;- main proc far assume cs:prognam,ds:datarea,es:datarea start: ;starting execution address ;set up stack for return push ds ;

6、save old data segment sub ax,ax ;put zero in AX push ax ;save it on stack ;set DS register to current data segment mov ax,datarea ;datarea segment addr mov ds,ax ;into DS register mov es,ax ;into ES register ;MAIN PART OF PROGRAM GOES HERE lea si,stringl lea di,string2 cld mov cx,25 repz cmpsb jz ma

7、tch lea dx,mess2 jmp short disp match: lea dx,mess1 disp: mov ah,09 int 21h ret ;return to DOS main endp ;end of main part of program ;- prognam ends ;end of code segment ;* end start ;end assembly 图 1.1 例 1 的原文件 sample.asm 2. 用汇编程序 masm(或 asm)对源文件汇编产生目标文件 obj C:masm sample; Microsoft (R) Macro Asse

8、mbler Version 5.00 Copyright (C) Microsoft Corp 1981-1985, 1987. All rights reserved. 51520 + 423584 Bytes symbol space free 0 Warning Errors 0 Severe Errors 3. 用连接程序 link 产生执行文件 exe C:link sample; Microsoft (R) Overlay Linker Version 3.60 Copyright (C) Microsoft Corp 1983-1987. All rights reserved.

9、 LINK : warning L4021: no stack segment 4. 执行程序 C:sample Match. 终端上已显示出程序的运行结果。为了调试程序的另一部分，可重新进编辑程序 修改两个字符串的内容，使它们互不相同。如修改后的数据区为: ;* datarea segment ;define data segment stringl db Move the cursor backward. string2 db Move the cursor backward. ; mess1 db Match.,13,10,$ mess2 db No match!,13,10,$ dat

10、area ends ;* 然后，重新汇编、连接、执行，结果为： Csample No mateh! 至此，程序已调试完毕，运行结果正确。 另一种调试程序的方法是使用 debug 程序。可调用如下： Cdebug sample.exe 此时，debug 已将执行程序装入内存，可直接用 g 命令运行程序。 -g Match Program terminated normally 为调试程序的另一部分，可在 debug 中修改字符串内容。可先用 u 命令显示程,以便了 解指令地址。显示结果如图 1.2 所示。 -u 0D36:0000 1E PUSH DS 0D36:0001 2BC0 SUB AX

11、,AX 0D36:0003 50 PUSH AX 0D36:0004 B8310D MOV AX,0D31 0D36:0007 8ED8 MOV DS,AX 0D36:0009 8EC0 MOV ES,AX 0D36:000B 8D360000 LEA SI,0000 0D36:000F 8D3E1900 LEA DI,0019 0D36:0013 FC CLD 0D36:0014 B91900 MOV CX,0019 0D36:0017 F3 REPZ 0D36:0018 A6 CMPSB 0D36:0019 7406 JZ 0021 0D36:001B 8D163B00 LEA DX,00

12、3B 0D36:001F EB04 JMP 0025 -u 0D36:0021 8D163200 LEA DX,0032 0D36:0025 B409 MOV AH,09 0D36:0027 CD21 INT 21 0D36:0029 CB RETF 0D36:002A 8A4608 MOV AL,BP+08 0D36:002D 98 CBW 0D36:002E 50 PUSH AX 0D36:002F 8B4604 MOV AX,BP+04 0D36:0032 03C6 ADD AX,SI 0D36:0034 50 PUSH AX 0D36:0035 E858FF CALL FF90 0D3

13、6:0038 83C406 ADD SP,+06 0D36:003B 8BF8 MOV DI,AX 0D36:003D 83FFFF CMP DI,-01 0D36:0040 750C JNZ 004E 图 1.2 例 1.1 用 debug 调试时，u 命令的显示情况 将端点设置在程序的主要部分以前。 -g0b AX=0D31 BX=0000 CX=007A DX=0000 SP=FFFC BP=0000 SI=0000 DI=0000 DS=0D31 ES=0D31 SS=0D31 CS=0D36 IP=000B NV UP EI PL ZR NA PE NC 0D36:000B 8D36

14、0000 LEA SI,0000 DS:0000=6F4D 根据其中指示的 ds 寄存器内容查看数据段的情况如下： -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 62 61 63 6B 77 61 72 e cursor backwar 0D31:0030 64 2

15、E 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6D 61 d.Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 8A 46 0

16、8 98 50 8B .2!FP. 可用 e 命令修改数据区的字符串，操作如下： -e29 0D31:0029 62.66 61.6f 63.72 6B.77 77.61 61.72 72.64 0D31:0030 64.2e 2E.20 再次用 d 命令查看修改结果。 -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 6

17、5 20 63 75 72 73 6F 72-20 66 6F 72 77 61 72 64 e cursor forward 0D31:0030 2E 20 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6D 61 . Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00

18、F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 8A 46 08 98 50 8B .2!FP. 用 g 命令运行程序，结果为： -g No match! Program terminated normally 用 q 命令退出 debug。 -q 至此，程序已调试完毕。为了进一步数名 debug 命令的使用方法，我们再次重复 上述程序的调试过程，只是使用 e、a 和 f 命令来修改数据区的内容而已。必须注意， 由于在用 debug 调试程序时，只能修改当时有关的内存单元内容，因此重新用 debug

19、装入程序时，仍是原来在磁盘中的内容。操作如下： C:debug sample.exe -g0b AX=0D31 BX=0000 CX=007A DX=0000 SP=FFFC BP=0000 SI=0000 DI=0000 DS=0D31 ES=0D31 SS=0D31 CS=0D36 IP=000B NV UP EI PL ZR NA PE NC 0D36:000B 8D360000 LEA SI,0000 DS:0000=6F4D -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D

20、31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 62 61 63 6B 77 61 72 e cursor backwar 0D31:0030 64 2E 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6D 61 d.Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2

21、B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 46 FA 8B 5E FC C1 .2!.F -e29 forward.20 -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61

22、 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 66 6F 72 77 61 72 64 e cursor forward 0D31:0030 2E 20 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6D 61 . Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E

23、 C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 46 FA 8B 5E FC C1 .2!.F -g No match! Program terminated normally 可见这种 e 命令的方式避免使用 ASCII 码进入，对用户是比较方便的。其中最后 一个 20 是空格键的 ASCII 码，以补足原来的内容恢复原状，具体如下： -a0d31:29 0D31:0029 db b

24、ackward. 0D31:0032 -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 62 61 63 6B 77 61 72 e cursor backwar 0D31:0030 64 2E 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6

25、D 61 d.Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 56 FA 89 7E EE 8B .2!.V -g Match. 由于 a 命令是汇编命令

26、，因此信息是用汇编格式进入的。如果修改的是程序中的 语句，方法也是相同的，下面我们还会看到这类的操作。现在再看一下用 f 命令修改 数据区的方法。 C:debug sample.exe -g0b AX=0D31 BX=0000 CX=007A DX=0000 SP=FFFC BP=0000 SI=0000 DI=0000 DS=0D31 ES=0D31 SS=0D31 CS=0D36 IP=000B NV UP EI PL ZR NA PE NC 0D36:000B 8D360000 LEA SI,0000 DS:0000=6F4D -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 7

27、4 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 62 61 63 6B 77 61 72 e cursor backwar 0D31:0030 64 2E 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6D 61 d.Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 2

28、4 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 56 FA 89 7E EE 8B .2!.V -f29 l9 forward.20 -g No match! Program terminated normally -q f 命令中的 2

29、9 为修改区的首地址， l9 表示需要修改的长度为 9 个字节。 为进一步说明程序的调试过程，现假设程序编制错误：在源文件中把 jz match 改 为 jnz 马提出。该程序汇编、连接后，进入得不够调试如下： Cdebug sample.exe -g No match! Program terminated normally 结果是错误的（因源文件中的两个字符是相同的）。为检查程序的错误，将断点设 在比较串之后。 -g19 AX=0D31 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFFC BP=0000 SI=0019 DI=0032 DS=0D31 ES=0D31 SS=0D

30、31 CS=0D36 IP=0019 NV UP EI PL ZR NA PE NC 0D36:0019 7506 JNZ 0021 此时零标志为 ZR,即 ZF=1，即表示比较结果相等，说明比较结果实正确的。现在 可用 p 命令再执行一条指令以观察指令的转向。 -p AX=0D31 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFFC BP=0000 SI=0019 DI=0032 DS=0D31 ES=0D31 SS=0D31 CS=0D36 IP=001B NV UP EI PL ZR NA PE NC 0D36:001B 8D163B00 LEA DX,003B DS:003

31、B=6F4E 为查到 003B 单元的内容，可查数据区如下： -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 62 61 63 6B 77 61 72 e cursor backwar 0D31:0030 64 2E 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 2

32、4 4E 6F 20 6D 61 d.Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 75 06 8D 16 3B 00 EB u.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 46 FA 8B 5E FC C1 .2!.F 可见 003B 单元

33、的内容为 4E，即 N 的 ASCII 码，后面跟的是 No match！，这说 明 jnz 指令使用错误，应该改为 jz。可用 a 命令修改，应用 u 命令检查修改结果。运 行结果说明程序修改正确。 -a19 0D36:0019 jz 0021 0D36:001B -u0 0D36:0000 1E PUSH DS 0D36:0001 2BC0 SUB AX,AX 0D36:0003 50 PUSH AX 0D36:0004 B8310D MOV AX,0D31 0D36:0007 8ED8 MOV DS,AX 0D36:0009 8EC0 MOV ES,AX 0D36:000B 8D3600

34、00 LEA SI,0000 0D36:000F 8D3E1900 LEA DI,0019 0D36:0013 FC CLD 0D36:0014 B91900 MOV CX,0019 0D36:0017 F3 REPZ 0D36:0018 A6 CMPSB 0D36:0019 7406 JZ 0021 0D36:001B 8D163B00 LEA DX,003B 0D36:001F EB04 JMP 0025 -rip IP 001B : -q 在这里应该注意，在使用 a 命令修改数据区时，必须给出数据段的地址，而在修 改程序区时由于 a 命令的缺省段位代码段，所以直接给出偏移地址就可以了。

35、在调试过程中，也可以用 t 命令逐条跟踪程序的执行。下面列出断点停在 0b 后， 用 f 命令修改数据区中字符串的内容，然后逐条执行指令的情况。 -f29 l9 forward.20 -d0 0D31:0000 4D 6F 76 65 20 74 68 65-20 63 75 72 73 6F 72 20 Move the cursor 0D31:0010 62 61 63 6B 77 61 72 64-2E 4D 6F 76 65 20 74 68 backward.Move th 0D31:0020 65 20 63 75 72 73 6F 72-20 66 6F 72 77 61 72

36、64 e cursor forward 0D31:0030 2E 20 4D 61 74 63 68 2E-0D 0A 24 4E 6F 20 6D 61 . Match.$No ma 0D31:0040 74 63 68 21 0D 0A 24 00-00 00 00 00 00 00 00 00 tch!$. 0D31:0050 1E 2B C0 50 B8 31 0D 8E-D8 8E C0 8D 36 00 00 8D .+.P.16. 0D31:0060 3E 19 00 FC B9 19 00 F3-A6 74 06 8D 16 3B 00 EB t.; 0D31:0070 04 8D 16 32 00 B4 09 CD-21 CB 8A 46 08 98 50 8B .2!FP. -t AX=0D31 BX=0000 CX=007A DX=0000 SP=FFFC BP=0000 SI=0000 DI=0000 DS=0D31 ES=0D31 SS=0D31 CS=0D36 IP=000F NV UP EI PL ZR NA PE NC 0D36:000F 8D3E1900 LEA DI,0019 DS:0019=6F4D -t