实验具体内容

【上篇】查看CPU和内存，用机器指令和汇编指令编程

（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）

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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2000:0开始的内存单元中，利用这三条指令计算2的8次方。

mov ax,1 (从2000:0开始的内存单元)

add ax,ax

jmp 2000:0003 (观察跳到什么地方了?)

（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修改它。

【下篇】用机器指令和汇编指令编程

（1）使用Debug，将下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。

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（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：

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mov ax,1000H

mov ds,ax

mov ds,\[0\]

add ds,ax

（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？

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【上篇】查看CPU和内存，用机器指令和汇编指令编程

（1）

①用E命令从1000:0写入机器指令

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②用D命令查看写入的机器指令

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③用U命令将内存中的指令翻译为汇编指令

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④用R命令查看寄存器情况

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⑤用R命令修改CS和IP寄存器的值，使其指向需要执行的第一条指令

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⑥用T指令单步执行CS:IP指向的指令

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执行过程：

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ax=4E20H

ax=ax+1416H

bx=2000H

ax=ax+bx

bx=ax

ax=ax+bx

ax=001AH

bx=0026H

al=al+bl

ah=ah+bl

bh=bh+al

ah=0

al=al+bl

al=al+9CH

注：除了开始用E命令以机器指令向内存写入指令以外，还可以用A命令以汇编指令格式向内存写入机器指令：

用A命令从1000:0写入机器指令

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（2）

①用A命令以汇编指令格式向以2000:0内存单元开头的代码段写入机器指令

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②用T命令运行（注意观察寄存器AX的值，直到AX=0100H）

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经观察发现，每次单步执行jmp 2000:0003后，CS:IP=2000:0003，即下一条指令将变为位于add ax,ax。经过循环使用add ax,ax指令，AX的值呈2倍增长，经过8次改指令后即可得到2的八次方。

（3）用D命令查看FFF00H～FFFFFH的内容

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发现在FFF0:0050～FFF0:005B和FFF0:00F0～FFF0:00FF内有数据，且生产日期在FFF0:00F5～FFF0:00FC内存单元中（D命令显示的内容右边是每个内存单元中的数据对应的可显示的ASCII码字符，没有对应的ASCII码字符则用“.”代替）。

②尝试利用E命令将日期修改为2021/3/10（利用ASCII码对照表查出2021/3/10对应的十六进制码，将之写入相应的内存覆盖原有日期）

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③写入后查询FFF0:00F5～FFF0:00FC内存单元中的数据

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（这里是当时出现困惑从而进行二次写入）

发现FFF0:00F5～FFF0:00FC内存单元中的数据并没有被修改

修改失败

原因：在8086PC机内存地址中，C0000～FFFFF的内存单元为ROM（只读存储器），向其中写入数据的操作是无效的。

【下篇】用机器指令和汇编指令编程

（1）

①用A命令将指令以汇编指令的格式将机器指令写入以1000:0为起始内存单元的代码段中

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②修改CS:IP，使其指向代码段第一条指令

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③用T命令开始单步执行写入的指令：

利用AX中转改变DS的值为FFFFH

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利用AX中转值使SS:SP=2200:0100，即指向22100H内存单元，为栈顶

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下一条指令将访问数据段，即将DS:0000内存字单元的数据传送给AX，右下角注释着DS:0000内存字单元储存的数据。

完成对数据段的访问：

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SS:SP=2200:0100指向栈顶单元，下一步SP=SP-2指向栈顶，将AX入栈到2200:00FE内存字单元。

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查看2200:00FE内存子单元：

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数据成功入栈

Push bx指令同理，SP=SP-2，将BX入栈到2200:00FC内存字单元：

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执行POP AX和POP BX指令，执行各两条指令在数据出栈后，SP=SP+2（在本实验中结合前两步相当于利用栈段交换了AX和BX的值）

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因为下一步即将访问数据段，所以右下角显示出将要访问的数据内存字单元的数据。

①SP=SP-2，将内存字单元FFFF:0004内存字单元入栈，栈顶2200:00FE

②SP=SP-2，将内存子单元FFFF:0006内存子单元入栈，栈顶2200:00FC

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mov ax,ffff

mov ds,ax

mov ax,2200

mov ss,ax

mov sp,0100

mov ax,\[0\] ;ax= C0EAH

add ax,\[2\] ;ax= C0FCH

mov bx,\[4\] ;bx= 30F0H

add bx,\[6\] ;bx= 6021H

push ax ;sp= 00FEH ;修改的内存单元的地址是 2200:00FF和2200:00FE 内容为 C0H和FCH

push bx ;sp= 00FCH ;修改的内存单元的地址是 2200:00FD和2200:00FC 内容为 60H和21H

pop ax ;sp= 00FEH ;ax= 6021H

pop bx ;sp= 0100H ;bx= C0FCH

push \[4\] ;sp= 00FEH ;修改的内存单元的地址是 2200:00FF和2200:00FE 内容为 30H和F0H

push \[6\] ;sp= 00FCH ;修改的内存单元的地址是 2200:00FD和2200:00FC 内容为 2FH和31H

（2）

①尝试用A命令将指令写入以1000:0000为起始内存单元的代码段

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看到输入错误

原因：mov指令可以对段寄存器进行操作，但是add和sub指令不可以对段寄存器进行操作。

（3）

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从指令上看，前三条指令并没有对内存进行任何操作，但为什么内存中的数据发生了变化？

原因：在使用T命令进行单步追踪的时候，产生了中断，为了保护现场，CPU将PSW、CS和IP依次入栈，而实验中查看的内存段刚好是栈段，所以看到这段内容的改变。