本文主要是介绍（三）《汇编语言（王爽）》 | 实验 1：查看 CPU 和内存，用机器指令和汇编指令编程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
文章目录
- 1. 环境配置
- 2. 实验任务
- 2.1 预备知识
- 2.2 实验任务
1. 环境配置
实验内容是利用 Debug 查看 CPU 和内存，用机器指令和汇编指令编程。首先配置下 DOS 下的 Debug 环境，系统环境为 Windows10。首先在 官网 下载 DOSBox 应用，由于应用程序是 32 位的，将其安装在 C:\Program Files(x86) 目录下。然后，去该 仓库 下载相关可执行文件。
建立一个用于存放可执行文件以及后续汇编代码的文件夹，如 D:\dos\asm 和 D:\dos\masm，将上述可执行文件放入后一目录下。
在 DOSBox 安装目录下点击运行批处理文件 DOSBox 0.74-3 Options.bat，在最后位置链接刚才的目录：
[autoexec]
# Lines in this section will be run at startup.
# You can put your MOUNT lines here
mount d d:\dos # 挂载目录
d: # 切换目录
完成后，打开 DOSBox，切换到 masm 目录即可运行 Debug：
2. 实验任务
2.1 预备知识
- r 指令查看、改变 CPU 寄存器的内容。如图，直接使用 r 命令可查看 CPU 寄存器内容； r 后接寄存器名称可更改原寄存器中的内容。
- d 指令查看内存中的内容，格式为 d 段地址:偏移地址。如图，每次显示 128 个内存单元内容，继续键入 d 命令显示下组 128 个内存单元。
- e 指令改写内存中的内容，格式为 e 段地址:偏移地址 改后的内容，改后的内容从段地址和偏移决定的地址开始依次排列。如图，修改地址 1000:0 后 5 个单元的内容：
- u 指令查看内存中机器码对应的汇编指令，格式为 u 段地址:偏移地址。如图：
- t 指令用于 CS:IP 地址处的指令。由上图，在使用 r 指令查看寄存器内容时，界面左下角有 CS:IP 的值，及其对应的机器码和汇编指令。执行完当前指令后，IP 值会以上一条指令长度的步长递增以指向下一条待执行的指令。
- a 指令用于以汇编指令格式往内存写入内容，对应于上述 e 指令是通过机器码往内存写入内容。如图，通过 a 指令写入三条指令并使用 u 指令查看写入结果：
2.2 实验任务
（1）利用 Debug 将下面的程序写入内存并逐条执行，观察每条执行执行后 CPU 中相关寄存器中内容的变化。
- 这里以 1000:0 为起始地址写入指令，并使用 a 指令（e 指令类似）的方式写入。
- 本实验任务中用到的指令：r 指令查看、更改 CPU 中寄存器的内容；d 指令查看内存中的内容；e 指令以机器码的形式往内存写入内容；a 指令以 汇编指令的形式往内存写入内容；u 将内存中的机器指令翻译成汇编指令；t 指令执行一条汇编指令。
首先，使用 a 指令以 1000:0 为起始地址写入所有汇编指令，并使用 u 指令翻译：
使用 r 指令修改寄存器 CS 和 IP 的内容，使其指向地址 1000:0：
最后，使用 t 指令开始执行 1000:0000 处的指令，并记录相关寄存器的内容：
| 指令 | AX | BX | IP |
|---|---|---|---|
| mov AX,4E20 | 4E20 | - | 0003 |
| add AX,1416 | 6236 | - | 0006 |
| mov BX,2000 | 6236 | 2000 | 0009 |
| add AX,BX | 8236 | 2000 | 000B |
| 指令 | AX | BX | IP |
|---|---|---|---|
| mov BX,AX | 8233 | 8236 | 000D |
| add AX,BX | 046C | 8236 | 000F |
| mov AX,001A | 001A | 8236 | 0012 |
| add BX,0026 | 001A | 0026 | 0015 |
| 指令 | AX | BX | IP |
|---|---|---|---|
| add AL,BL | 0040 | 0026 | 0017 |
| add AH,BL | 2640 | 0026 | 0019 |
| ADD BH,AL | 2640 | 4026 | 001B |
| mov AH,00 | 0040 | 4026 | 001D |
| 指令 | AX | BX | IP |
|---|---|---|---|
| add AL,BL | 0066 | 4026 | 001F |
| add AH,9C | 0002 | 4026 | 0021 |
（2）将下面指令写入从 2000:0 开始的内存单元，利用这三条指令计算 2 的 8 次方。
mov ax,1
add ax,ax
jmp 2000:0003
- 使用 r 指令修改 CS 寄存器和 IP 寄存器的内容。
- 或使用 jmp 指令。jmp 段地址:偏移地址，如 jmp 2AE3:3 后，CS=2AE3H、IP=0003H，并且 CPU 将从 2AE3:3 处读取指令并执行；或 jmp 某一合法寄存器名，如 jmp AX 后，IP=AX。
指令执行后，相关寄存器的值：
| 指令 | AX | CS | IP |
|---|---|---|---|
| mov ax,1（地址：2000:0000） | 0001 | 2000 | 0003 |
| add ax,ax（地址：2000:0003） | 0002 | 2000 | 0005 |
| jmp 2000:0003 | 0002 | 2000 | 0003 |
第三条指令是 jmp 2000:0003，执行后 CS=2000、IP=0003，而该位置存储的指令是 add ax,ax。所以，CPU 退回去执行第二条指令，以此构成一个循环，且循环一次 ax 寄存器的值翻倍。
首先，在 2000:0000 处写入三条指令：
然后，使用 r 指令修改 CS=2000、IP=0000，并使用 t 指令执行：
以此使用 t 指令执行下去，得到 2 的 8 次方，AX=0100：
（3）在内存 FFF00H~FFFFF 的某一个单元中，找到一个表示生产日期的符号并试图改变它。
上图的 30 31 2F-30 31 2F 39 32 为字符的 ASCII 码，对应于字符串 01/01/92。地址为 FFF0:00F5~FFF0:00FC，尝试使用指令 e 修改它：
修改失败，说明这段内存是只读的。
（4）向内存从 B8100H 开始的单元中填写数据，如：
-e B810:0000 01 01 02 02 03 03 04 04
并填写不同数据，观察产生的现象。
执行完指令 e 后屏幕上出现一组彩色符号，继续改变其他值：
改变地址后，写入上组数据：
由上述结果可以得到一般规律：上述操作的内存区域与显示器的显示有关，并且段地址控制显示器的显示位置，即段地址位于特定范围内时，往该范围写入指令时会在显示器显示相应图案。此外，写入的内容控制最终在显示器显示的图案以及颜色。
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