实验一 掌握DEBUG 的基本命令及其功能

1实验一掌握DEBUG基本命令及其功能【上篇】查看CPU和内存，用机器指令和汇编指令编程一．实验目的：掌握DEBUG的基本命令及其功能掌握win7win8使用DEBUG功能二．实验内容：1.预备知识：Debug的使用(1)什么是Debug?Debug是DOS、Windows都提供的实模式(8086方式)程序的调试工具。使用它，可以查看CPU各种寄存器中的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行。(2)我们用到的Debug功能用Debug的R命令查看、改变CPU寄存器的内容；用Debug的D命令查看内存中的内容；用Debug的E命令改写内存中的内容；用Debug的U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令；用Debug的T命令执行一条机器指令；用Debug的A命令以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令。(3)进入DebugDebug是在DOS方式下使用的程序。我们在进入Debug前，应先进入到DOS方式。用以下方式可以进入DOS：①重新启动计算机，进入DOS方式，此时进入的是实模式的DOS。②在Windows中进入DOS方式，此时进入的是虚拟8086模式的DOS。三.实验任务解决方案1.从网上下载Dosbox和debug.exe(文件夹中有)。2.debug.exe放在D:根目录，然后安装，安装完成以后，点击快捷方式进入Dos界面：23.输入mountcd:\接着输入c:Dosbox5.接着，你就可以使用Debug:debug6.备注：debug.exe放在D:根目录下，你也可以把debug.exe放在任何一个文件夹下面。其中这个文件夹就是mountcd:所对应的。一.(1)使用Debug，将下面的程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后，CPU中相关寄存器中内容的变化。（逐条执行，每条指令执行结果截图）机器码汇编指令b8204emovax,4E20H051614addax,1416Hbb0020movbx,2000H01d8addax,bx89c3movbx,ax301d8addax,bxb81a00movax,001AHbb2600movbx,0026H00d8addal,bl00dcaddah,bl00c7addbh,alb400movah,0400d8addal,bl049caddal,9CH提示：可用E命令和A命令以两种方式将指令写入内存。注意用T命令执行时，CS:IP的指向。(2)将下面3条指令写入从2000:0开始的内存单元中，利用这3条指令计算2的8次方。movax,1addax,axjmp2000:00035(3)查看内存中的内容PC机主板上的ROM中写有一个生产日期，在内存FFF00H~FFFFFH的某几个单元中，请找到这个生产日期并试图改变它。（内存ffff:0005~ffff:000C(共8个字节单元中)处）无法改变，修改之后内容并没有变。【下篇】用机器指令和汇编指令编程一．实验内容1.预备知识：Debug命令的补充(1)在D命令中使用段寄存器格式：“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-rds:1000-dds:0;查看从1000:0开始的内存区间中的内容6②-rds:1000-dds:1018;查看1000:10～1000:18中的内容③-dcs:0;查看当前代码段中的指令代码④-dss: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-rds:1000-eds:0112233445566;在从1000:0开始的内存区间中写入数据②-ucs: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-rds:1000-ads: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：movax,2000movss,axmovsp,10;安排2000:0000~2000:000F为栈空间，初始化栈顶。movax,3123pushaxmovax,3366pushax;在栈中压入两个数据。在用T命令单步执行movax,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：movss,ax；在用T命令单步执行movss,ax后，下一条指令应该是movsp,10，却变成了movax,3123？注意，在用T命令单步执行movss,ax前，ax=0000，ss=0b39，sp=ffee，而执行后ss=2000，sp=0010。ss变为2000是正常的，这正是movss,ax的执行结果。而能够将sp设为0010的只有指令movsp,10，看来，movsp,10一定是得到了执行。在用T命令执行movss,ax的时候，它的下一条指令movsp,10也紧接着执行了。整理一下我们分析的结果：在用T命令执行movss,ax的时候，它的下一条指令movsp,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movss,ax的时候，没有做到这一点。不单是movss,ax，对于如：movss,bx，movss,[0]，popss等指令都会发生上面的情况，7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。结论：Debug的T命令在执行修改寄存器SS的指令时，下一条指令也紧接着被执行。二．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。（逐条执行，每条指令执行结果截图）movax,ffffmovds,axmovax,2200movss,axmovsp,0100movax,[0];ax=C0EAaddax,[2];ax=C0FCmovbx,[4];bx=30F0addbx,[6];bx=6021pushax;sp=00FE;修改的内存单元的地址是2200：00FE内容为C0FCpushbx;sp=00FC;修改的内存单元的地址是2200：00FC内容为6021popax;sp=00FE;ax=6021popbx;sp=0010;bx=C0FCpush[4];sp=00FE;修改的内存单元的地址是2200：00FE内容为30F0push[6];sp=00FC;修改的内存单元的地址是2200：00FC内容为2F3189(2)使用Debug，将下面的程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后，CPU中相关寄存器中内容的变化。（逐条执行，每条指令执行结果截图）如果有问题请说明原因汇编指令movax,1000Hmovds,axmovds,[0]addds,ax10Ds为段寄存器，无法用在算术运算指令中。。(3)仔细观察下图中的实验过程，然后分析：为什么2000:0~2000:f中的内容会发生改变？发生改变的数据分别是SS、IP、CS等的值，其数据发生了改变，是对定义栈段时部分运行环境变量进行暂存。[实验一补充：Masm5.0解决方案]111从网上下载Dosbox和masm5。2先把masm5目录放在D:中（也可以自己选择路径），然后安装Dosbox，安装完成以后，点击快捷方式DOSBox0.74进入软件虚拟的Dos界面，如下所示3.把需要编译的asm程序放在masm5目录中,输入mountcd:\masm5（虚拟加载你的d:\masm5）.接着输入c:4.masmhw.asm124.linkhw.obj136.当你使用dir命令的时候，可以看到我们已经生成了HW.exe可执行文件8.输入hw