Sure實(shí)驗(yàn)一.doc

實(shí)驗(yàn)一 DOS 環(huán)境下的匯編語(yǔ)言編程環(huán)境使用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本流程和學(xué)會(huì)上機(jī)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單程序；2、熟練掌握宏匯編程序 MASM 的使用；3、熟練掌握連接程序 LINK 的使用；4、熟練掌握 DEBUG 的使用；二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 匯編、鏈接并調(diào)試下面給出的簡(jiǎn)單程序，找出程序中的錯(cuò)誤。（一）錄入并建立匯編語(yǔ)言源程序文件(ASM 文件) 可以在 DOS 模式下用編輯程序 EDIT.EXE 建立匯編語(yǔ)言源程序文件 TEST01.ASM，注意文件名的擴(kuò)展名必須是.ASM。也可以使用 Windows 環(huán)境下其他的編輯軟件。（二）用匯編程序 MASM 將 ASM 文件匯編成目標(biāo)程序文件(OBJ 文件)當(dāng)源程序建立以后， TEST01.ASM 程序?yàn)槔?，以我們用匯編程序 MASM 對(duì) TEST01.ASM源程序文件進(jìn)行匯編，以便產(chǎn)生機(jī)器碼的目標(biāo)程序文件 TEST01.OBJ。 由此可知，匯編程序調(diào)入后，首先顯示版本號(hào)，然后出現(xiàn)三個(gè)提示行。 第一個(gè)提示行為：Object filename TEST01.OBJ： 這是詢問(wèn)目標(biāo)程序文件名，方括號(hào)內(nèi)為機(jī)器規(guī)定的默認(rèn)的文件名，通常直接按回車鍵，表示采用默認(rèn)的文件名(如上所示)，這是我們匯編的主要目的。 第二個(gè)提示行為： Source listing NUL.LST： 這是詢問(wèn)是否建立列表文件。若不建立，直接回車；若要建立，可以輸入文件名 TEST01再回車，表示要建立名為 TEST01 的列表文件。列表文件中同時(shí)列出源程序和機(jī)器語(yǔ)言程序清單，并給出符號(hào)表，有利于程序調(diào)試。 第三個(gè)提示行為：Cross-reference NUL.CRF：這是詢問(wèn)是否要建立交叉索引文件。若不建立，則直接回車；若要建立，可以輸入文件名TEST01，表示要建立 TEST01.CRF 文件。由于.CRF 是非文本文件，為了建立交叉索引文件，還必須調(diào)用 CREF.EXE 程序.調(diào)入?yún)R編程序，當(dāng)我們回答了上述各提示行的詢問(wèn)之后，匯編程序就對(duì)源程序進(jìn)行匯編。若匯編過(guò)程中發(fā)現(xiàn)源程序有語(yǔ)法錯(cuò)誤，則列出有錯(cuò)誤的語(yǔ)句和錯(cuò)誤的代碼。錯(cuò)誤分警告錯(cuò)誤(Wraning Errors)和嚴(yán)重錯(cuò)誤(Severe Errors)。警告錯(cuò)誤是指匯編程序認(rèn)為的一般性錯(cuò)誤；嚴(yán)重錯(cuò)誤是指匯編程序認(rèn)為無(wú)法進(jìn)行正確匯編的錯(cuò)誤，并給出錯(cuò)誤的個(gè)數(shù)及行號(hào)、錯(cuò)誤的性質(zhì)等。這時(shí)，就要對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行分析，找出問(wèn)題和原因，然后再調(diào)用編輯程序加以修改，修改后重新匯編，直到匯編后無(wú)錯(cuò)誤為止。（三） 用連接程序 LINK 生成可執(zhí)行程序文件(EXE 文件)經(jīng)匯編后產(chǎn)生的二進(jìn)制的目標(biāo)程序文件(OBJ 文件)并不是可執(zhí)行程序文件(EXE 文件)，必須經(jīng)連接以后，才能成為可執(zhí)行文件。連接程序并不是專為匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的。如果一個(gè)程序是由若干個(gè)模塊組成的，也可通過(guò)連接程序 LINK 把它們連接在一起。這些模塊可以是匯編程序產(chǎn)生的目標(biāo)文件，也可以是高級(jí)語(yǔ)言編譯程序產(chǎn)生的目標(biāo)文件。在連接程序調(diào)入后，首先顯示版本號(hào)，然后出現(xiàn)三個(gè)提示行。第一個(gè)提示行為：Run File TEST01.EXE：這是詢問(wèn)要產(chǎn)生的可執(zhí)行文件的文件名。一般直接回車采用方括號(hào)內(nèi)規(guī)定的隱含文件名。 第二個(gè)提示行為：List File NUL.MAP：這是詢問(wèn)是否要建立連接映象文件。若不建立，則直接回車；若要建立，則輸入文件名再回車。如果要建立該文件，可以輸入文件名 TEST01。第三個(gè)提示行為：Libraries .LIB：這是詢問(wèn)是否用到庫(kù)文件。若無(wú)特殊需要，則直接回車即可。上述提示行回答后，連接程序開(kāi)始連接。若連接過(guò)程中有錯(cuò)，則顯示錯(cuò)誤信息，錯(cuò)誤分析清楚后，要重新調(diào)入編輯程序進(jìn)行修改，然后重新匯編，再經(jīng)過(guò)連接，直至無(wú)錯(cuò)為止。連接以后，便產(chǎn)生了可執(zhí)行程序文件(EXE 文件)。（四） 程序的調(diào)試調(diào)試過(guò)程： 進(jìn)入 Debug 并裝入可執(zhí)行文件 TEST01.EXED:MASMDebug TEST01.EXE- 觀察寄存器初始狀態(tài)-R 以單步工作方式開(kāi)始運(yùn)行程序首先用 T 命令順序執(zhí)行用戶程序的前 l 兩條指令，將段寄存器 DS 預(yù)置為用戶的數(shù)據(jù)段。 觀察用戶程序數(shù)據(jù)段初始內(nèi)容-D ds：0 連續(xù)工作方式運(yùn)行程序至返回 DOS 前，查看運(yùn)行結(jié)果。為此，現(xiàn)使用 U 命令反匯編。 修改源程序，重新匯編、鏈接并調(diào)試，查看運(yùn)行結(jié)果。退出-Q 2、完成下列程序設(shè)計(jì)：分類統(tǒng)計(jì)字?jǐn)?shù)組 data 中正數(shù)、負(fù)數(shù)和零的個(gè)數(shù)，并分別存入內(nèi)存字變量 Positive、Negative和 Zero 中，數(shù)組元素個(gè)數(shù)保存在其第一個(gè)字中。使用 Debug 查看 Positive、Negative 和Zero 三個(gè)變量的數(shù)據(jù)。三、 實(shí)驗(yàn)理論1、匯編語(yǔ)言源程序的匯編過(guò)程匯編語(yǔ)言源程序的匯編過(guò)程是是利用匯編程序（MASM）對(duì)已編輯好的源程序文件（.ASM）進(jìn)行匯編，將源程序文件中以 ASCII 碼表示的助記符指令逐條翻譯成機(jī)器碼指令，并完成源程序中的偽指令所指出的各種操作，最后可以建立 3 個(gè)文件：擴(kuò)展名為 .OBJ 的目標(biāo)文件、擴(kuò)展名為 .LST 的列表文件和擴(kuò)展名為 .CRF 的交叉索引文件。目標(biāo)文件是必須建立的，它包含了程序中所有的機(jī)器碼指令和偽指令指出的各種有關(guān)信息，但該文件中的操作數(shù)地址還不是內(nèi)存的絕對(duì)地址，只是一個(gè)可浮動(dòng)的相對(duì)地址。列表文件（.LST）中包含了源程序的全部信息(包括注釋)和匯編后的目標(biāo)程序，列表文件可以打印輸出，可供調(diào)試檢查用。交叉索引文件（.CRF）是用來(lái)了解源程序中各符號(hào)的定義和引用情況的。.LST 和.CRF 兩個(gè)文件不是必須建立的，可有有無(wú)，可以通過(guò)匯編時(shí)的命令加以選擇。在對(duì)源程序文件(ASM 文件)匯編時(shí)，匯編程序?qū)?duì) ASM 文件進(jìn)行兩遍掃描，若程序文件中有語(yǔ)法錯(cuò)誤，則結(jié)束匯編，匯編程序?qū)⒅赋鲈闯绦蛑写嬖诘腻e(cuò)誤，這時(shí)應(yīng)返回編輯環(huán)境修改源程序中的錯(cuò)誤，再經(jīng)過(guò)匯編，直到最后得到無(wú)錯(cuò)誤的目標(biāo)程序，即 OBJ 文件。因此，匯編程序的主要功能可以概括為以下三點(diǎn)：(1) 檢查源程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，并給出錯(cuò)誤信息；(2) 產(chǎn)生目標(biāo)程序文件(OBJ 文件)，并可給出列表文件(.LST 文件)；(3) 展開(kāi)宏指令。匯編程序是系統(tǒng)提供的用于匯編的系統(tǒng)軟件，目前常用的匯編程序有 Microsoft 公司推出的宏匯編程 MASM(MACRO ASSEMBLER)和 BORLAND 公司推出的 TASM(TURBO ASSEMBLER)兩種。Microsoft 公司推出有宏匯編程序 MASM 和小匯編程序 ASM 兩種，二者的區(qū)別在于：MASM有宏處理功能，而 ASM 沒(méi)有宏處理功能，因此，MASM 比 ASM 的功能強(qiáng)大。 實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中選用 MASM。2、目標(biāo)程序的連接過(guò)程匯編后產(chǎn)生的目標(biāo)程序(OBJ 文件)并不是可執(zhí)行程序文件(EXE 文件)，還不能直接運(yùn)行，它必須通過(guò)連接程序(LINK)連接成一個(gè)可執(zhí)行程序后才能運(yùn)行。連接程序進(jìn)行連接時(shí)，其輸入有兩個(gè)部分：一是目標(biāo)文件(.OBJ)，目標(biāo)文件可以是一個(gè)也可以是多個(gè)，可以是匯編語(yǔ)言經(jīng)匯編后產(chǎn)生的目標(biāo)文件，也可以是高級(jí)語(yǔ)言(例如 C 語(yǔ)言)經(jīng)編譯后產(chǎn)生的目標(biāo)文件；另一是庫(kù)文件(.LIB)，庫(kù)文件是系統(tǒng)中已經(jīng)建立的，主要是為高級(jí)語(yǔ)言提供的。連接后輸出兩個(gè)文件，一是擴(kuò)展名為 .EXE 的可執(zhí)行文件，另一個(gè)是擴(kuò)展名為 .MAP 的內(nèi)存分配文件，它是連接程序的列表文件，又稱為連接映像(Link Map)，它給出每個(gè)段在存儲(chǔ)器中的分配情況，該文件可有可無(wú)。連接程序給出的“無(wú)堆棧段的警告性錯(cuò)誤”并不影響程序的運(yùn)行。所以，到此為止，連接過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，可以在操作系統(tǒng)下執(zhí)行該.EXE 程序了。3、Debug 調(diào)試過(guò)程通過(guò)編輯、匯編和連接后的程序是可以執(zhí)行的程序。但是，一個(gè)程序特別是比較復(fù)雜的程序不能保證沒(méi)有一點(diǎn)錯(cuò)誤。因此，在投入正式運(yùn)行前必須進(jìn)行調(diào)試，以檢查程序的正確性。調(diào)試程序 Debug 就是用來(lái)調(diào)試匯編語(yǔ)言程序的一種工具。Debug 的主要功能有顯示和修改寄存器及內(nèi)存單元的內(nèi)容；按指定地址啟動(dòng)并運(yùn)行程序；設(shè)置斷點(diǎn)使程序分段運(yùn)行，以便檢查程序運(yùn)行過(guò)程中的中間結(jié)果或確定程序出錯(cuò)的位置；反匯編被調(diào)試程序，它將一個(gè)可執(zhí)行文件中的指令機(jī)器碼反匯編成助記符指令并同時(shí)給出指令所在的內(nèi)存地址；單條追蹤或多條追蹤被調(diào)試程序，它可以逐條指令執(zhí)行或幾條指令執(zhí)行被調(diào)試程序，每執(zhí)行一條(或幾條)指令后，Debug 程序?qū)⒅袛喑绦虻倪\(yùn)行并提供有關(guān)結(jié)果信息；匯編一段程序，在 Debug 的匯編命令下可以直接輸入助記符指令，并將其匯編成可運(yùn)行程序段。此外，Debug 還可以將磁盤(pán)指定區(qū)的內(nèi)容或一個(gè)文件裝入到內(nèi)存或?qū)?nèi)存的信息寫(xiě)到磁盤(pán)上等等。4、匯編語(yǔ)言和 DOS 操作系統(tǒng)的接口編寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序是在 DOS 環(huán)境下運(yùn)行的，為了保證用戶程序執(zhí)行完后能返回到DOS 狀態(tài)，可使用如下兩種方法。（一）標(biāo)準(zhǔn)方法 首先將用戶程序的主程序定義成一個(gè) FAR 過(guò)程，其最后一條指令為 RET。然后在代碼段的主程序(即 FAR 過(guò)程)的開(kāi)始部分用如下三條指令將 PSP 中 INT 20H 指令的段地址及偏移地址壓入堆棧： PUSH DS；保護(hù) PSP 段地址 MOVAX，0；保護(hù)偏移地址 0 PUSH AX 這樣，當(dāng)程序執(zhí)行到主程序的最后一條指令 RET 時(shí)，由于該過(guò)程具有 FAR 屬性，故存在堆棧內(nèi)的兩個(gè)字就分別彈出到 CS 和 IP，從而執(zhí)行 INT 20H 指令，使控制返回到 DOS 狀態(tài)。返回 DOS 的標(biāo)志就是程序運(yùn)行完后出現(xiàn)一個(gè) DOS 的標(biāo)識(shí)符，如 D：。（二）非標(biāo)準(zhǔn)方法 也可在用戶的程序中不定義過(guò)程段，只在代碼段結(jié)束之前(即 CODE ENDS 之前)增加兩條語(yǔ)句： MOV AH，4CH INT 21H 則程序執(zhí)行完后也會(huì)自動(dòng)返回 DOS 狀態(tài)。 此外，由于開(kāi)始執(zhí)行用戶程序時(shí)，DS 并不設(shè)置在用戶的數(shù)據(jù)段的起始處，ES 同樣也不設(shè)置在用戶的附加段起始處，因而在程序開(kāi)始處使用以下方法裝填 DS 和 ES 的值使其向用戶的數(shù)據(jù)段： MOV AX，段名 MOV 段寄存器名，AX ；段寄存器名可以是 DS、ES、SS 之一四、 程序代碼1、DATA1 SEGMENTword1 DW 1,9078Hbyte1 DB 21,WorldDD 12345678HMsg DB Hello , everyone!$DATA1 ENDSSTACK SEGMENTsta dw 20 dup(?)top equ size staSTACK ENDScode segmentassume cs:code,ds:data1,ss:stackStart: MOV AX,data1 MOV DS,AX MOV DX,OFFSET Msg MOV AH,9 INT 21h Nop MOV AX,0 MOV BX,1HADDITION: ADD AX,BX INC BX Cmp BX,10 JNAE ADDITION MOV AH,4ch INT 21hcode ends END Start2、DATAS SEGMENTdata dw 10,-20,30,-20,20,2positive dw ?ngtive dw ?zero dw ?DATAS ENDSSTACKS SEGMENT ;此處輸入堆棧段代碼STACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSSTART: MOV AX,DATAS MOV DS,AX lea si,data mov ax,0;zero mov bx,0;positive mov dx,0;ngtivemov cx,6again: cmp word ptr si,0 jl lower jg higher inc ax jmp looplhigher: inc bx jmp loopllower: inc dx jmp looplloopl: add si,2 dec cx cmp cx,0 jne againsave: mov zero,ax mov positive,bx mov ngtive,dx MOV AH,4CH INT 21HCODES ENDSEND START五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、2、-u0B4D:0020 EB03 JMP 00250B4D:0022 42 INC DX0B4D:0023 EB00 JMP 00250B4D:0025 83C602 ADD SI,+020B4D:0028 49 DEC CX0B4D:0029 83F900 CMP CX,+000B4D:002C 75E7 JNZ 00150B4D:002E A31000 MOV 0010,AX0B4D:0031 891E0C00 MOV 000C,BX0B4D:0035 89160E00 MOV 000E,DX0B4D:0039 B44C MOV AH,4C0B4D:003B CD21 INT 210B4D:003D 92 XCHG DX,AX0B4D:003E 5B POP BX0B4D:003F 5D POP BP-g2EAX=0000 BX=0004 CX=0000 DX=0002 SP=0000 BP=0000 SI=000C DI=0000DS=0B4B ES=0B3B SS=0B4B CS=0B4D IP=002E NV UP EI PL ZR NA PE NC0B4D:002E A31000 MOV 0010,AX DS:0010=0000-tAX=0B4B BX=0000 CX=005D DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 DI=0000DS=0B3B ES=0B3B SS=0B4B CS=0B4D IP=0003 NV UP EI PL NZ NA PO NC0B4D:0003 8ED8 MOV DS,AX-tAX=0B4B BX=0000 CX=005D DX=0000 SP=0000 BP=0000 SI=0000 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