一、实验目的
1、理解并掌握汇编程序组成与结构
2、掌握汇编语言源程序编写→汇编→链接→调试的工具和方法
3、理解汇编程序中地址表示、段寄存器的用法
4、理解和掌握寄存器间接寻址方式[bx]
5、通过汇编指令loop的使用理解编程语言中循坏的本质
二、实验准备
1、学习/复习第5章使用[bx]和loop实现循坏的编程应用示例（教材5.5节，5.8节）
2、复习第3章“栈”的知识
3、结合第4章课件，复习完整汇编程序编写→汇编→连接→运行→调试的方法
4、复习8086汇编中内存单元地址的表示，以及段寄存器DS，SS，ES，CS的用途
三、实验结论
1、实验任务1
使用任意一款文本编辑器，编写8086汇编源程序ex1.asm。源代码如下：
;ex1.asm
assume cs:code
code segment
mov ax, 0b810h
mov ds, ax
mov byte ptr ds:[0], 1
mov byte ptr ds:[1], 1
mov byte ptr ds:[2], 2
mov byte ptr ds:[3], 2
mov byte ptr ds:[4], 3
mov byte ptr ds:[5], 3
mov byte ptr ds:[6], 4
mov byte ptr ds:[7], 4
mov ah, 4ch
int 21h
code ends
end
源程序编写完以后，使用masm、link对ex1.asm进行汇编、链接，得到可执行文件ex1.exe，并运行该可执行文件。该源程序的汇编、链接的命令以及运行结果的截图如下：使用debug加载可执行ex1.exe后，使用d命令查看程序段前缀PSP所占的256个字节，如下图所示：
使用r命令查看寄存器，并结合可执行文件中寄存器CX的值，使用u命令对ex1.exe进行精确反汇编，反汇编的结果如下图所示：
使用g命令执行到程序退出执行之前（即源代码文件中line16之前），观察结果。（程序的结果并未输出到显示器上）
2、实验任务2
使用任意一款文本编辑器，编写8086汇编程序ex2.asm。源代码如下：
1 ; ex2.asm 2 assume cs:code 3 code segment 4 mov ax, 0b810h 5 mov ds, ax 6 7 mov bx, 0 8 mov ax, 101H 9 mov cx, 4 10 s: mov [bx], ax 11 add bx, 2 12 add ax, 101H 13 loop s 14 15 mov ah, 4ch 16 int 21h 17 code ends 18 end
源程序编写完以后，使用masm、link对ex1.asm进行汇编、链接，得到可执行文件ex1.exe，并运行该可执行文件。该源程序的汇编、链接的命令以及运行结果的截图如下：使用r命令查看寄存器，并结合可执行文件中寄存器CX的值，使用u命令对ex2.exe进行精确反汇编，反汇编的结果如下图所示：
灵活使用t命令/p命令、g命令，对ex2.exe进行调试。例如，先用t命令执行前2条指令，完成对DS的赋值；再用g命令进行调试，直接执行到CS：0016；此时，下一条指令即为循坏指令loop，所以使用p命令进行调试，跳过循坏体内部，直接得到循环的结果。执行过程的命令如下图：
最后再用t命令执行程序返回的两条指令。
重新调试这段源程序，并且最后用p命令执行中断指令int 21，发现执行后，显示出“Program terminated normally”，返回到debug中。执行结果如下图：
把ex2.asm中line9mov cx,4改成mov cx,8，保存后重新汇编、链接、运行，所得结果如下图所示：
结合上述实验和观察，分析、对比ex2.asm和ex1.asm，它们实现的是否是相同的功能和效果？在具体实现上有什么不同？
由上述实验结果可知，ex2.asm与ex1.asm具有相同的功能和效果，都是向b810:0~7中写入了1 1 2 2 3 3 4 4，并在屏幕上输出4个相同的图案。不同的是ex1.asm是直接对显存地址进行赋值，而ex2.asm是通过寄存器间接赋值，并且对于多次重复的赋值操作，采用了loop用循环来实现。
3、实验任务3
综合使用loop，[bx]，编写完整汇编程序，实现向内存b800:07b8开始的连续16个字单元重复填充字数据0237H。汇编源程序如下：
assume cs:code
code segment
mov ax,0b800h ;在汇编源程序中，数据不能以字母开头，所以要在前面加0
mov ds,ax
mov bx,07b8h
mov cx,16
s: mov [bx],0237h
inc bx
inc bx
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end
对该汇编源程序进行汇编和连接，如下图：
使用cls命令清屏后，运行该源程序，运行如下图：
把填充的字数据，从0237H改成0239H，再次保存后，进行汇编、连接和运行，结果如下图：
把填充的字数据，从0237H改成0437H，再次保存后，进行汇编、连接和运行，结果如下图：
猜测并分析，这个字数据中高位字节里存放的是什么信息，低位字节里存放的是什么信息。
当填充的字数据为0237H时，运行结果是16个绿色的”7“；改变低位字节，把填充的字数据改成0239H后，运行结果是16个绿色的”9“，颜色没变，但数字变了。再改变高位字节，把填充的字数据改成0437H后，运行结果是16个红色的”7“，即数字没变，但颜色变了。所以猜测这个字数据的高位字节存放输出信息的颜色，低位字节存放输出信息的内容。在该猜测下，我先把填充的字数据改成0238H，运行结果如下：
发现改了低位字节后，运行结果果然是改变了输出信息的内容，没改变颜色。再改变高位字节，将填充的字数据改成0638H，运行结果如下：
4、实验任务4
编写完整汇编源程序，实现向内存0:200~0:23F依次传送数据0~63(3FH)。汇编源程序如下：
assume cs:code
code segment
mov ax,0020h
mov ds,ax
mov bx,0
mov cx,64
s: mov [bx],bx
inc bx
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end
源程序编写完成以后，进行汇编和连接，操作过程如下图：
然后用debug工具进行调试，用r命令查看寄存器，并根据寄存器CX的值对该程序进行反汇编。用g命令直接执行到循环之前：
再用p命令执行到循环结束。在程序退出之前，用d命令查看内存0:200~0:23F，确认是否将0~3F传送至此段内存中。结果如下图：
选做：利用栈的特性，综合使用loop，push实现以上内容。
由于8086CPU的入栈操作是从高地址到低地址单元方向，所以入栈时从所传送数据的最大值开始，即应该将3fH最先进栈。又因为8086CPU的入栈和出栈操作都是以字为单位进行的，所以在传送数据的时候，必须将相邻的两个数据一起入栈。将3f3eH放到寄存器bx中，同时进栈，则接下来应该将3d3cH入栈，所以需要将bx的低8位寄存器bl和高8位寄存器bh都减2，依此类推。
汇编源程序如下：
assume cs:code
code segment
mov ax,0020h
mov ss,ax
mov sp,0040h
mov bx,3f3eh
mov cx,64
s: push bx
sub bl,2
sub bh,2
loop s
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end
对上面的源程序进行汇编和连接，再用debug工具进行调试。用r命令查看寄存器，并根据寄存器CX的值，对源程序进行反汇编：
直接用g命令执行到程序结束之前，再用d命令查看0:200~0:23f，确认将数据0~3F传送到此段内存区域中，查看结果如下图：
5、实验任务5
完成教材实验4(3)（P121）
下面的程序的功能是将“mov ax,4c00h"之前的指令复制到内存0：200处，补全程序。上机调试，跟踪运行结果。
1 assume cs:code 2 code segment 3 4 mov ax,cs 5 mov ds,ax 6 7 mov ax,0020h 8 mov es,ax 9 10 mov bx,0 11 mov cx,17h 12 s: mov al,[bx] 13 mov es:[bx],al 14 inc bx 15 loop s 16 17 mov ax,4c00h 18 int 21h 19 20 code ends 21 end
提示：
（1）复制的是什么？从哪里到哪里？ （2）复制的是什么？有多少个字节？你如何知道要复制的字节的数量？ 该程序实现的功能是将“mov ax,4c00h”之前的指令复制到内存0：200处，即复制从第4行开始到第16行结束的指令的机器码。由已给出的代码“mov ax 0020h”和“mov es,ax”可知，应该是用段寄存器es存放目标内存空间的段地址。那么要实现程序的复制，还需要获得代码段的段地址，所以代码“mov ax,____"和"mov ds,ax"应该是将代码段的段地址赋给段寄存器ds，因为代码段的段地址在cs中，所以该空应该填”cs“。寄存器cx中应该存放循环的次数，由于一开始不知道这段代码有多少个字节，所以可以先填”0“，然后将该源程序进行汇编和连接，再用debug工具进行反汇编，得到正确的机器码的字节数，再修改cx的值，具体操作如下图：6、实验任务6（选做*）
在Linux环境下，编写、汇编、运行、调试一个32位的Intel风格的x86汇编程序。
第1步，使用vim或其他任意文本编辑器，编写一个32位的Intel风格的x86汇编程序example.asm。
1 ; example.asm 2 3 global _start 4 5 section .data 6 msg db "a simple test", 0xa 7 len equ $ - msg 8 9 section .text 10 _start: 11 mov eax, 4 12 mov ebx, 1 13 mov ecx, msg 14 mov edx, len 15 int 0x80 ; 调用linux下的int 0x80中断的4号子功能，输出字符串 16 17 mov eax, 1 18 mov ebx, 0 19 int 0x80 ; 调用linux下的int 0x80中断的1号子功能，退出
在Linux环境下，使用vim编辑器编写以上源程序，如下图：
第2步，使用nasm，对example.asm进行汇编。
nasm -f elf32 example.asm
其中，选项-f表示指定目标文件格式。这里指定目标文件格式是elf32格式。
一开始用以上命令进行编译时，出现了错误example.asm:1:error:parser:instruction expected，后来发现是老师给的代码中用于定义全局变量的”global“打成了”glogal“，由于无脑抄代码，所以没有发现。修改以后，源程序就可以被成功编译了（上面截图的代码是修改前的，不想重新截图了）。
编译成功后，用ls命令查看目录中是否生成了目标文件example.o，编译及查看结果如下图：
第3步，使用ld，用example.o进行链接。
ld -m elf_i386 example.o -o example
其中，选项-m指定仿真模式。这里指定仿真Intel 32的模式。选项-o用于指定可执行文件的名称。这里指定生成的可执行文件名是example。
链接成功以后会生成可执行文件example，链接和用ls命令查看的结果如下：
注：第一次用ld进行链接时并没有成功，而是被系统提示sudo apt install binutils，后来查了一下知道ld是GNU binutils工具集下的一个重要工具，执行安装命令以后，就可以成功链接了。
第4步，执行可执行文件example。
./example
执行后，在shell命令终端查看返回值：
echo $?
执行结果和查看结果如下图：
echo $?的返回值是0，对应源码文件中line18寄存器ebx的值。
将example.asm中line18行中寄存器ebx的值改成别的数值，比如7。重新汇编、链接、运行。用echo $?查看返回值，发现这次返回值为7，如下图：
四、实验总结