实验二 多个逻辑段的汇编源程序编写与调试

实验任务一

任务1-1

题干

对程序task1_1.asm进行汇编、连接，用debug加载、跟踪调试，基于结果，回答问题。

assume ds:data, cs:code, ss:stack
data segment
db 16 dup(0) ; 预留16个字节单元，初始值均为0
data ends
stack segment
db 16 dup(0) ;预留16个字节单元，初始值均为0
stack ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, stack
mov ss, ax
mov sp, 16 ; 设置栈顶
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start

问题

1. 在debug中将执行到line17结束、line19之前，记录此时：寄存器(DS) = ___ ， 寄存器(SS) = ___ ， 寄存器(CS) = ___
2. 假设程序加载后，code段的段地址是X，则，data段的段地址是____， stack的段地址是____。

答案

问题①

• 寄存器（DS）= 076A；寄存器（SS）= 076B；寄存器（CS）= 076C

问题②

• X-2；X-1

任务1-2

题干

对程序task1_2.asm进行汇编、连接，用debug加载、跟踪调试，基于结果，回答问题。

assume ds:data, cs:code, ss:stack
data segment
db 4 dup(0) ; 预留4个字节单元，初始值均为0
data ends
stack segment
db 8 dup(0) ; 预留8个字节单元，初始值均为0
stack ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, stack
mov ss, ax
mov sp, 8 ; 设置栈顶
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start

问题

1. 在debug中将执行到line17结束、line19之前，记录此时：寄存器(DS) = ___ ， 寄存器(SS) = ___ ， 寄存器(CS) = ___
2. 假设程序加载后，code段的段地址是X，则，data段的段地址是____， stack的段地址是____。

答案

问题①

• 寄存器（DS）= 076A；寄存器（SS）= 076B；寄存器（CS）= 076C

问题②

• X-2；X-1

任务1-3

题干

对程序task1_3.asm进行汇编、连接，用debug加载、跟踪调试，基于结果，回答问题。

assume ds:data, cs:code, ss:stack
data segment
db 20 dup(0) ; 预留20个字节单元，初始值均为0
data ends
stack segment
db 20 dup(0) ; 预留20个字节单元，初始值均为0
stack ends
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, stack
mov ss, ax
mov sp, 20 ; 设置初始栈顶
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start

问题

1. 在debug中将执行到line17结束、line19之前，记录此时：寄存器(DS) = ___ ， 寄存器(SS) =___ ， 寄存器(CS) = ___
2. 假设程序加载后，code段的段地址是X，则，data段的段地址是____， stack的段地址是____。

答案

问题①

• 寄存器（DS）= 076A；寄存器（SS）= 076C；寄存器（CS）= 076E

问题②

• X-4；X-2

任务1-4

题干

对程序task1_4.asm进行汇编、连接，用debug加载、跟踪调试，基于结果，回答问题。

assume ds:data, cs:code, ss:stack
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, stack
mov ss, ax
mov sp, 20
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
data segment
db 20 dup(0)
data ends
stack segment
db 20 dup(0)
stack ends
end start

问题

1. 在debug中将执行到line9结束、line11之前，记录此时：寄存器(DS) = ___ ， 寄存器(SS) = ___ ， 寄存器(CS) = ___
2. 假设程序加载后，code段的段地址是X，则，data段的段地址是____， stack的段地址是____。

答案

问题①

• 寄存器（DS）= 076C；寄存器（SS）= 076E；寄存器（CS）= 076A

问题②

• X+2；X+4

任务1-5

基于上述四个实验任务的实践、观察，总结并回答：

1. 对于如下定义的段，程序加载后，实际分配给该段的内存空间大小是 ____。
   x86asm xxx segment db N dup(0) xxx ends
2. 果将程序task1_1.asm, task1_2.asm, task1_3.asm, task1_4.asm中，伪指令end start 改成end , 哪一个程序仍然可以正确执行？结合实践观察得到的结论，分析、说明原因。

分析与答案

问题①

• [N/16向上取整]*16 Bytes

问题②

• 经过测试，最终只有task1_4.asm可以正常运行。这是因为在前三个任务中，由于end没有定义程序入口点，所以系统将db指令定义的数据当做指令运行，导致CS与IP寄存器出现错误最终导致程序运行结果不符。若使用DEBUG工具手动定义IP寄存器，则可以正确运行这些软件。

实验任务二

题干

编写一个汇编源程序，实现向内存单元b800:0f00 ~ b800:0f9f连续160字节，依次重复填充十六进制数据03 04。

解答

使用debug工具的f填充命令-f b800:0f00 0f9f 03 04可以看到运行效果：

下面编写相应的程序代码：

assume cs:code

code segment
start:
    mov ax, 0b800h
    mov ds, ax
    mov bx, 0f00h;第一次写入点定位在b800:0f00
    mov cx, 50h;80字*2=160字节
    mov ax, 0403h;按字写入，先写入低位然后写入高位
s:  mov ds:[bx], ax
    add bx, 2;调整bx写入下一个字
    loop s

    mov ah, 4ch;结束程序
    int 21h
code ends
end start

编译连接运行程序：

成功运行。

注意

• 无法直接将立即数写入数据段寄存器ds
• loop语句的循环次数由cx决定

实验任务三

题干

已知8086汇编源程序task3.asm代码片段如下。

assume cs:code
data1 segment
db 50, 48, 50, 50, 0, 48, 49, 0, 48, 49 ; ten numbers
data1 ends
data2 segment
db 0, 0, 0, 0, 47, 0, 0, 47, 0, 0 ; ten numbers
data2 ends
data3 segment
db 16 dup(0)
data3 ends
code segment
start:
; ×××
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start

要求

1. 编程实现把逻辑段data1和逻辑段data2的数据依次相加，结果保存到逻辑段data3中。
2. 在debug中加载、反汇编、调试。在数据项依次相加前，和相加后，分别查看三个逻辑段data1,data2, data3对应的内存空间，确认逐一相加后，结果的确保存在了逻辑段data3中。

解答

要求1

assume cs:code
data1 segment
   db 50, 48, 50, 50, 0, 48, 49, 0, 48, 49 ; ten numbers
data1 ends

data2 segment
   db 0, 0, 0, 0, 47, 0, 0, 47, 0, 0 ; ten numbers
data2 ends

data3 segment
   db 16 dup(0)
data3 ends

code segment
start:
    mov cx,0ah;十个数字,正好是0a
    mov si,0
    mov ax,data3
    mov ds,ax
s:  mov bx,data1
    mov es,bx
    mov al,es:[si];把data1的当前数据转移到ax低位
    mov bx,data2
    mov es,bx
    add al,es:[si];将栈顶的data2数据与data1相加
    mov [si],al
    inc si
    loop s
    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

要求2

已知三个数据段地址相连，且均占用16字节，故使用-d 076a:0 2f得到三行数据正好分别为data1，2，3。

执行程序后再次查看：

可见已经成功相加并保存在data3。

实验任务四

题干

已知8086汇编源程序task4.asm代码片段如下。

assume cs:code
data1 segment
dw 2, 0, 4, 9, 2, 0, 1, 9
data1 ends
data2 segment
dw 8 dup(?)
data2 ends
code segment
start:
; ×××
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end start

要求

1. 补全程序，实现把逻辑段data1中的8个字数据逆序存储到逻辑段b中。
2. 汇编、连接后，在debug中加载程序，运行到line15程序退出前，使用d命令查看数据段data2对应的
   内存空间，确认是否实现题目要求。

解答

要求1

assume cs:code
data1 segment
    dw 2, 0, 4, 9, 2, 0, 1, 9
data1 ends
data2 segment
    dw 8 dup(?)
data2 ends
code segment
start:
    mov cx,08h
    mov si,0
    mov ax,data1
    mov ds,ax
    mov ax,data2
    mov ss,ax;利用栈的特性实现逆序
    mov sp,010h
s:  mov ax,[si]
    push ax
    add si,2
    loop s
    mov ah,4ch
    int 21h
code ends
end start

要求2

执行后查看空间：

可见实现了逆序复制。

实验任务五

题干

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task5.asm。

assume cs:code, ds:data
data segment
        db 'Nuist'
        db 2, 3, 4, 5, 6
data ends

code segment
start:
        mov ax, data
        mov ds, ax

        mov ax, 0b800H
        mov es, ax

        mov cx, 5
        mov si, 0
        mov di, 0f00h
s:      mov al, [si]
        and al, 0dfh
        mov es:[di], al
        mov al, [5+si]
        mov es:[di+1], al
        inc si
        add di, 2
        loop s

        mov ah, 4ch
        int 21h
code ends
end start

题目

阅读源程序，从理论上分析源代码的功能，尤其是line15-25，循环实现的功能是什么，逐行理解每条指令的功能。

• 对程序进行汇编、链接，得到可执行文件，运行并观察结果。
• 使用debug工具对程序进行调试，执行到程序返回前，即line25执行之后、line27执行之前，观察结果。
• 源代码中line19的作用是？
• 修改line4里5个字节单元的值，重新汇编、链接、运行，观察结果。

db 2,3,4,5,6
--> 改成:
db 5 dup(2) 或 db 5 dup(5)

基于观察，分析、猜测这里的数值作用是什么。

解答与分析

1. 编译运行。
   
   获得了不同彩色的NUIST字母。
2. 调试运行。
   
   首先使用u命令找到程序结尾076b:0027，然后用-g 076b:0027命令直接执行，获得了与直接运行相同的结果。
3. line19代码and al, 0dfh的作用：
   通过按位相与的方法将小写字母转为大写。
4. 修改line4后编译运行，获得全绿色的NUIST：
   
   可见line4的作用为定义字母的颜色。

实验任务六

题干

已知8086汇编源程序task6.asm代码片段如下。

assume cs:code, ds:data

data segment
    db 'Pink Floyd      '
    db 'JOAN Baez       '
    db 'NEIL Young      '
    db 'Joan Lennon     '
data ends

code segment
start:
   ; ×××
   mov ah, 4ch
   int 21h
code ends
end start

要求

1. 补全程序，将data段中的每行第一个单词从大写->小写。
2. 在debug中加载程序，反汇编，执行到line13退出前，用d命令查看data段对应的内存空间，确认每行第一个单词已经由大写->小写。

解答

要求1

assume cs:code, ds:data

data segment
    db 'Pink Floyd      '
    db 'JOAN Baez       '
    db 'NEIL Young      '
    db 'Joan Lennon     '
data ends

code segment
start:
   mov ax,data
   mov ds,ax
   mov bx,0
   mov cx,4
s: mov al,[bx]
   or al,20H
   mov [bx],al
   add bx,16
   loop s
   mov ah, 4ch
   int 21h
code ends
end start

要求2

执行后查看空间：

成功转换。

实验任务六

题干

问题场景描述：
Power idea公司1975年-1979年的基本情况如下：

程序task7.asm的逻辑段data中(line4-6)，已经定义好了这些数据。

assume cs:code, ds:data, es:table

data segment
    db '1975', '1976', '1977', '1978', '1979' 
    dw  16, 22, 382, 1356, 2390
    dw  3, 7, 9, 13, 28 
data ends

table segment
    db 5 dup( 16 dup(' ') )  ;
table ends

code segment
start:

    mov ah, 4ch
    int 21h
code ends
end start

要求

1. 补全程序，实现题目要求，把年份、收入、雇员人数、人均收入，以结构化方式写入table段中。
   表格中，每行数据，在逻辑段table中占16个字节，各项数据占据字节大小分配如下。其中，数据之间用空格间隔。
   
2. 汇编、连接后，在debug中加载、调试程序。灵活、合理使用u命令、g命令、d命令，显示刚开始逻辑段table的数据信息，以及，结构化存入数据后，数据段table的数据信息，确认实现题目要求。

解答

要求1

assume cs:code, ds:data, es:table

data segment
    db '1975', '1976', '1977', '1978', '1979'
    dw  16, 22, 382, 1356, 2390
    dw  3, 7, 9, 13, 28
data ends

table segment
    db 5 dup( 16 dup(' ') )
table ends

code segment
start:
    mov ax,data
    mov ds,ax
    mov ax,table
    mov es,ax

    mov cx,5
    mov bx,0
    mov si,0
s1:
   mov ax,[si]
   mov es:[bx],ax
   mov ax,[si+2]
   mov es:[bx+2],ax
   add bx,16
   add si,4
   loop s1

   mov cx,5
   mov bx,5
   mov si,20
s2:
   mov ax,[si]
   mov es:[bx],ax
   mov ax,0h
   mov es:[bx+2],ax
   add bx,16
   add si,2
   loop s2

   mov cx,5
   mov bx,10
   mov si,30
s3:
   mov ax,[si]
   mov es:[bx],ax
   add bx,16
   add si,2
   loop s3

   mov cx,5
   mov si,5
s4:
   mov ax,es:[si]
   mov ax,es:[si+2]
   mov ax,es:[si+5]
   div bx
   mov es:[si+8],ax
   add si,16
   loop s4

   mov ah, 4ch
   int 21h
code ends
end start

要求2

1. 编译调试运行。
   查看TABLE段原始信息：
   
2. 使用g命令运行到结尾。
   
3. 再次查看TABLE段，可见已经序列化地存放了信息。
   

实验总结

疑难点

实验七中若是从源变址寄存器（SI）中取值，则默认段寄存器为寄存器DS，若使用ES寄存器则必须指明。

问题

实验五中调试运行时，若使用p命令单步调试，最后会只显示UIST四个字母。未查明原因。