汇编语言程序实验指导书.docx

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汇编语言程序实验指导书

《汇编语言程序设计》实验指导书

计算机应用教研室编

西南科技大学计算机科学与技术学院

2006年3月

实验指导书说明

汇编语言程序设计是一门实践性很强的课程，只有通过上机实践才有可能掌握设计技术并使其达到较高的水平，因此编写了实验指导书，为汇编语言程序设计课程的实验教学服务。

实验指导书共分三部分，第一部分是实验的预备知识，介绍了汇编语言程序运行时所需要的一些应用程序；第二部分是对实验报告的要求。

第三部分是实验题目，分为验证型实验和设计型实验。

在具体的实验过程中可以根据学生情况进行选择。

目录：

第一部分汇编语言程序设计实验基础知识概述

1.1、汇编程序MASM.EXE

经过编辑的程序所建立的汇编语言源程序，是不能直接在计算机上运行的。

必须经过汇编、连接后才能运行。

目前使用的汇编程序有宏汇编程序MASM和小汇编程序ASM。

小汇编程序与宏汇编程序的区别在于：

宏汇编程序有宏处理能力，而小汇编程形没有这种功能。

另外，小汇编（ASM）处理的汇编语言程序可以在64KB的内存条件下运行，且只能有限制地使用伪指令。

而宏汇编（MASM）则必须在96KB以上的内存条件下才能运行，且可以使用各种伪指令。

ASM和MASM的程序运行过程，除汇编时使用ASM或MASM进行汇编外，其它步骤完全萨同。

1.1.1宏汇编程序的功能

宏汇编程序MASM.EXE是将用汇编语言编制的源程序转换为机器代码的目标程序的软件。

MASM工作后生成3种文件：

目标文件（.OBJ）、列表文件（.LST）和交叉索引文件（.CRF）。

1.1.2汇编程序的用法

宏汇编程序的使用方法有两种：

交互式用法和命令行用法。

1、交互式用法

在DOS提示符下，键入MASM，并按回车键，宏汇编程序连续显示4个提示，用户根据提示，逐个回答后，宏汇编程序开始工作。

假设汇编语言源程序名为EXAM.ASM，并存放在当前盘当前目录下，生成的文件也放在当前盘当前目录下。

其操作过程如下：

C>MASM

SourceFilename[.ASM]:

EXAM

ObjectFilenam[EXAM.OBJ]:

SourceListing[NUL.LST]:

EXA<

CrossReference[NUL.CRF]:

EXAM

第一个提示要求用户输入汇编语言源文件名，源文件的扩展名为.ASM。

用户回答源文件名的基本名，不必输入扩展名，宏汇编程序默认为.ASM。

本例输入的文件名为EXAM。

第二个提示要求用户输入汇编后产生的目标文件名。

方括号提示产生的目标文件名为EXAM.OBJ，如果用户欲用此名为目标文件名，则不必输入名字，只须按回车键即可。

如果不想以提示的文件名为目标文件名，则键入文件名，但不必输入扩展名，宏汇编程序自己加上扩展名.OBJ。

本例仅按回车键，将生成EXAM.OBJ文件。

第三个提示要求输入源程序的列表文件名。

如果用户需要生成列表文件，则回答文件名。

用户只须输入列表文件的基本名，不必输入扩展名，宏汇编程序自动加上扩展名.LST。

本例输入为EXAM，将生成EXAM.LST文件。

若仅按回车键，宏汇编程序将不生成列表文件。

第四个提示要求输入交叉索引文件名。

如果用户需要生成交叉索引文件，则回答文件名。

用户只须输入交叉索引文件的基本名，不必输入扩展名，宏汇编程序自动加上扩展名.CRF。

本例输入为EXAM，将生成EXAM.CRF。

若仅按回车键，宏汇编程序将不生成交叉索引文件。

四个提示回答后，宏汇编程序开始对源程序进行汇编。

在汇编过程中，宏汇编程序对源程序进行词法、语法检查，如发现错误，则显示出错语句号和错误性质，最后显示出警告性错误总数（WarningErrors）和严重错误总数（SevereErrors）。

若错误数为0，则汇编成功，否则需修改错误，重复上述过程，直至错误数为0。

2、命令行用法

在DOS提示符下，键入MASM命令行，命令行格式为：

MASM源文件名[,[目标文件名][,列表文件名][,[交叉索引文件名]]]][/开关参数][;]

命令行中的方括号内为可选项，如果不选目标文件名项，则产生以源文件名为基本名的目标文件，不选列表文件名和交叉索引文件名，则不生成.LST和.CRF文件。

例如：

C>MASMEXAM,EXAM,EXAM,EXAM三个文件全生成

C>MASMEXAM,,EXAM；生成EXAM.OBJ和EXAM.LST文件

C>MASMEXAM；仅生成EXAM.OBJ文件

命令行中的“；”作为命令行的终止符，未输入部分将使用MASM的隐含设定值。

[/开关参数]也是可选项，用以指定汇编程序的可选操作，开关参数可以是下述5种情况：

①/D：

在汇编程序的两遍扫描中都产生列表文件，为用户查找两遍扫描步骤错误提供方便。

②/O：

在列表文件中用八进制表示生成的目标代码和偏移量；

③/X：

列表伪操作在条件为假时，不作列表；

④/R：

对源程序中的8087指令进行汇编，并产生8087目标代码；

⑤/E：

对源程序中的8087指令进行汇编，产生8087仿真目标代码。

开关参数的使用方法是写在汇编命令行的字符串之后，每个开关参数前用一个斜杠“/”，然后是开关字母。

使用参数的多少和顺序由用户根据需要确定。

例如：

A>MASMMYPRG/D/E

1.1.3MASM出错信息

汇编程序在对源程序进行汇编的过程中，对汇编语言程序进行词法句法的检查。

一旦检查出语法错误，则显示出错信息，MASM5.0版的错误信息格式：

（语句号）错误性质

语句号是出错语句在源程序行中的语句行号。

例如：

（20）Symbol丨multi－define

（20）是语句行号，错误性质是：

符号多重定义

下面给出常见的主要错误。

（1）Blocknestingerror块嵌套错误

嵌套的过程、段、结构、宏定义、重复块定义等不恰当地结束。

（2）Extracharactersonline语句行上有额外字符

当在语句行上接收到定义指令、命令语句的足够信息时，还有其它多余字符。

（3）Unknowsymboltype．不认识的符号类型

符号语句，在类型字段内有不能识别的符号。

（4）Symbolismulti－defined．重复定义符号

符号在标号域中出现两次以上。

（5）bymbolnotdefined．符号未定义

操作数域或操作码域引用了未在标号域中出现过的标号。

（6）Phaseerrorbetweenpasses．两次扫描中间的步骤错

程序中有二义性的指令语句。

（7）Symboltypeusageillegal．符号类型用法错

使用PUBLIC语句中的符号用法错。

（8）Symbolisreservedword．符号是保留字

非法地使用了汇编程序的保留字。

（9）Divisionby0oroverflow．除法被0除或溢出

在除法指令语句中，除数为0或商超出允许范围。

（10）Operandtypemustmatch．操作数类型必须匹配

在要求操作数必须匹配的情况下．汇编程序得到了参量不同的类型和大小。

（11）Valueisoutofrange.值超出范围

所使用的数值超出了使用范围。

（12）Relativejumpoutrange.相对转移超出范围

相对转移超出了当前指令的范围（一128一127个字节）。

（13）NoorunreachableCS.没有或不能达到CS

企图转移至不可达到的标号。

（14）Operandexpected．希望有操作数

语句中没有操作数。

1.1.4连接程序LINK.EXE

1、连接程序的功能

连接程序LINK.EXE是将汇编程序或高级语言编译程序产生的目标程序（．OBJ）连接和装配成可执行程序的软件。

它具有下述功能：

（1）将汇编程序或高级语言编译程序生成的一个或多个．0BJ文件连接成一个可执行文件和一个内存映象文件．

（2）可以在汇编系统和各种高级语言编译系统提供的库文件（．LIB）中检索目标块引用的标准库函数，井与目标模块组合在一起。

（3）检查连接过程中的错误，提供错误信息。

2、连接程序的用法

在DOS提示符下，键入LINK并按回车键，LINK连续提出4个问题，用户逐个回答后，LINK开始进行连接工作。

假设要进行连接的ABC.OBJ文件在当前盘当前目录下，其操作过程如下：

C>LINKABC

ObjectMudules[.OBJ]:

ABC

Runfile[ABC.EXE]:

Listfile[NUL,MAP]:

ABC

Libraries[.LIB]:

第一个提示要求输入欲连接的目标模块名。

若只有一共欲连接的模块，则键入该文件名即可；若有多个模块要连接成一个可执行文件，则键入连接的所有目标模块名，模块名之间用“十”号连接。

本例中仅有一个目标文件ABC.OBJ。

第二个提示要求输入连接后生成的可执行程序的文件名。

如果用户只按回车键不回答文件名，则以第一个目标文件名为可执行程序的文件名；若键入文件名，则以键入的文件名为可执行程序文件的基本名，扩展名为．EXE。

本例回答文件名。

第三个提示要求输入欲生成的映象文件名。

如果用户只按回车控不回答文件名，则不产生映家文件。

若键入文件名，则以键入的名字为映象文件的基本名，扩展名为．MAP。

本例回答为ABC，将产生ABC.MAP文件。

第四个提示输入连接时使用的库文件名。

用户应根据生成的目标文件所用的程序设计语言编译系统确定受用的库文件并输入库文件名。

若用—个以上的库文件，则用“十”号将所用库文件名连接起来一并输入。

库文件的扩展名为.LIB。

本例中末使用库文件，所以只按回车键。

上述问题回答后，LINK开始进行连接工作，若连接有错，打印出错信息。

1.2DEBUG命令详解

DEBUG是DOS中的一个外部命令，从DOS1.0起就带有此命令，因此可见此命令的重要性了。

虽然此命令的功能非常强大，可以解决许多问题，可是对许多人来说，尤其是初学者来说，却非常不易掌握。

因此，现将DEBUG的命令详细介绍一番，以让大家知道它的使用。

1.2.1DEBUG的功能

动态调试程序DEBUG亦称纠错程序，它主要具有下述功能：

〔1）提供对可执行程序（．EXE）或二进制文件的控制和检测手段，使用户能利用DEBUG提供的命令监视和控制被调试程序的执行过程。

（2）装入、显示或修改任一文件。

（3）对磁盘直接进行物理读写或逻辑读写。

1.2.2DEBUG的使用方法

1、启动DEBUG的方法

启动DEBUG可使用下述两种方法之—：

1）在DOS提示符下直接键入：

C＞DEBUG

DEBUG即被调入内存并启动运行，显示DEBUG的提示符：

“－”

（2）在Dos提示符下键入：

C＞DEBUG文件名

DEBUG即被调入内存并启动运行，然后将指定的文件调入内存，并显示DEBUG提示符“－”。

由于DEBUG可以将任一文件调入内存，所以“文件名”必须写全称，若有扩展名一定要键入扩展名。

2．DBDUG启动后各寄存器的状态

（1）以第一种方法启动后各寄存器的状态

①段寄存器（DS、ES、S5和CS）置为DEBUG程序末尾的第一个段的段边界值；

②指令指示器1P的值置为0100H；

②堆栈指示器SP的值置为0FFEEH；

①AX、BX、CX、DX、SI、DI和BP寄存器均置为0；

⑤标志寄存器的状态为NV（OF＝0），UP（DF＝0），EI〔IF＝1），PL（SF＝0），NZ（XF＝0），NA（AF＝0），PO（PF＝O），NC（CF＝0）。

（2）以第二种方法启动后各寄存器的状态

若DEBUG装入的程序是非执行程序（非．EXE文件），除BX、CX外，各寄存器的值与第一种方法启动时相同。

BX、CX为文件长度。

若DEBUG装入的程序是可执行程序（．EXE文件），DEBUG将其重新定位，则各寄存器的值如下：

①段寄存器CS、SS、IP和3P置成程序中规定的值，DS和ES置为程序段前缀的段地址值；

②BX、CX为可执行程序的文件长度，AX、DX、SI、DI、BP置为0；

③标志寄存器的值与第一种方法启动时相同。

1.2.3DEBUG命令功能说明

Debug:

A（汇编）

直接将8086/8087/8088记忆码合并到内存。

该命令从汇编语言语句创建可执行的机器码。

所有数值都是十六进制格式，必须按一到四个字符输入这些数值。

在引用的操作代码（操作码）前指定前缀记忆码。

a[address]

参数

address

指定键入汇编语言指令的位置。

对address使用十六进制值，并键入不以“h”字符结尾的每个值。

如果不指定地址，a将在它上次停止处开始汇编。

有关将数据输入到指定字节中的信息，请单击“相关主题”列表中的DebugE（键入）。

有关反汇编字节的信息，请单击“相关主题”列表中的DebugU（反汇编）。

说明

使用记忆码

段的替代记忆码为cs:

、ds:

、es:

和ss:

。

远程返回的记忆码是retf。

字符串处理的记忆码必须明确声明字符串大小。

例如，使用movsw可以移动16位的字串，使用movsb可以移动8位字节串。

汇编跳转和调用

汇编程序根据字节替换自动将短、近和远的跳转及调用汇编到目标地址。

通过使用near或far前缀可以替代这样的跳转或调用，如下例所示：

-a0100:

0500

0100:

0500jmp502;a2-byteshortjump

0100:

0502jmpnear505;a3-bytenearjump

0100:

0505jmpfar50a;a5-bytefarjump

可以将near前缀缩写为ne。

区分字和字节内存位置

当某个操作数可以引用某个字内存位置或者字节内存位置时，必须用前缀wordptr或者前缀byteptr指定数据类型。

可接受的缩写分别是wo和by。

以下范例显示两种格式：

decwo[si]

negbyteptr[128]

指定操作数

Debug使用包括在中括号（[]）的操作数引用内存地址的习惯用法。

这是因为另一方面Debug不能区分立即操作数和内存地址的操作数。

以下范例显示两种格式：

movax,21;loadAXwith21h

movax,[21];loadAXwiththe

;contentsof

;memorylocation21h

使用伪指令

使用a命令提供两个常用的伪指令：

db操作码，将字节值直接汇编到内存，dw操作码，将字值直接汇编到内存。

以下是两个伪指令的范例：

db1,2,3,4,"THISISANEXAMPLE"

db'THISISAQUOTATIONMARK:

"'

db"THISISAQUOTATIONMARK:

'"

dw1000,2000,3000,"BACH"

范例

a命令支持所有形式的间接注册命令，如下例所示：

addbx,34[bp+2].[si-1]

pop[bp+di]

push[si]）

还支持所有操作码同义词，如下例所示：

loopz100

loope100

ja200

jnbe200

对于8087操作码，必须指定wait或fwait前缀，如下例所示：

fwaitfaddst,st（3）;thislineassembles

;anfwaitprefix

Debug:

C（比较）

比较内存的两个部分。

crangeaddress

参数

range

指定要比较的内存第一个区域的起始和结束地址，或起始地址和长度。

有关有效的range值的信息，请单击“相关主题”列表中的“Debug说明”。

address

指定要比较的第二个内存区域的起始地址。

有关有效address值的信息，请单击“相关主题”列表中的“Debug说明”。

说明

如果range和address内存区域相同，Debug将不显示任何内容而直接返回到Debug提示符。

如果有差异，Debug将按如下格式显示：

address1byte1byte2addess2

范例

以下命令具有相同效果：

c100,10f300

c100l10300

每个命令都对100h到10Fh的内存数据块与300h到30Fh的内存数据块进行比较。

Debug响应前面的命令并显示如下信息（假定DS=197F）：

197F:

01004DE4197F:

0300

197F:

01016799197F:

0301

197F:

0102A327197F:

0302

197F:

010335F3197F:

0303

197F:

010497BD197F:

0304

197F:

01050435197F:

0305

197F:

01077671197F:

0307

197F:

0108E611197F:

0308

197F:

0109192C197F:

0309

197F:

010A800A197F:

030A

197F:

010B367F197F:

030B

197F:

010CBE22197F:

030C

197F:

010D8393197F:

030D

197F:

010E4977197F:

030E

197F:

010F4F8A197F:

030F

注意列表中缺少地址197F:

0106和197F:

0306。

这表明那些地址中的值是相同的。

Debug:

D（转储）

显示一定范围内存地址的内容。

d[range]

参数

range

指定要显示其内容的内存区域的起始和结束地址，或起始地址和长度。

有关有效的range值的信息，请单击“相关主题”列表中的“Debug说明”。

如果不指定range，Debug程序将从以前d命令中所指定的地址范围的末尾开始显示128个字节的内容。

有关显示寄存器内容的信息，请单击“相关主题”列表中的DebugR（寄存器）。

说明

当使用d命令时，Debug以两个部分显示内存内容：

十六进制部分（每个字节的值都用十六进制格式表示）和ASCII码部分（每个字节的值都用ASCII码字符表示）。

每个非打印字符在显示的ASCII部分由句号（.）表示。

每个显示行显示16字节的内容，第8字节和第9字节之间有一个连字符。

每个显示行从16字节的边界上开始。

范例

假定键入以下命令：

dcs:

10010f

Debug按以下格式显示范围中的内容：

04BA:

0100544F4D0053415759-4552000000000000TOM.SAWYER......

如果在没有参数的情况下键入d命令，Debug按以前范例中所描述的内容来编排显示格式。

显示的每行以比前一行的地址大16个字节（如果是显示40列的屏幕，则为8个字节）的地址开头。

对于后面键入的每个不带参数的d命令，Debug将紧接在最后显示的命令后立即显示字节内容。

如果键入以下命令，Debug将从CS:

100开始显示20h个字节的内容：

dcs:

100l20

如果键入以下命令，Debug将显示范围从CS段的100h到115h中所有字节的内容：

dcs:

100115

Debug:

E（键入）

将数据输入到内存中指定的地址。

可以按十六进制或ASCII格式键入数据。

以前存储在指定位置的任何数据全部丢失。

eaddress[list]

参数

address

指定输入数据的第一个内存位置。

list

指定要输入到内存的连续字节中的数据。

有关集成记忆码的信息，请单击“相关主题”列表中的DebugA（汇编）。

有关显示内存部分内容的信息，请单击“相关主题”列表中的DebugD（转储）。

说明

使用address参数

如果在没有指定可选的list参数的值情况下指定address的值，Debug将显示地址和内容，在下一行重复地址，并等待您的输入。

此时，您可以执行下列操作之一：

替换字节值。

为此，请在当前值后键入新值。

如果您键入的值不是有效的十六进制值，或该值包含两个以上的数字，则Debug不会回显无效或额外的字符。

进入下一个字节。

为此，请按SPACEBAR（空格键）。

要更改该字节中的值，请在当前值后键入新值。

如果按SPACEBAR（空格键）时，移动超过了8位界限，Debug程序将显示新的一行并在行首显示新地址。

返回到前一个字节。

为此，请按HYPHEN键（-）。

可以反复按HYPHEN键（-）向后移动超过多个字节。

在按HYPHEN时，Debug开始新行并显示当前地址和字节值。

停止执行e命令。

为此，请按ENTER键。

在任何字节位置都可以按ENTER。

使用list参数

如果指定list参数的值，随后的e命令将使用列表中的值替换现有的字节值。

如果发生错误，将不更改任何字节值。

List值可以是十六进制字节或字符串。

使用空格、逗号或制表符来分隔值。

必须将字符串包括在单或双引号中。

范例

假定键入以下命令：

ecs:

100

Debug按下面的格式显示第一个字节的内容：

04BA:

0100EB.

要将该值更改为41，请在插入点键入41，如下所示：

04BA:

0100EB.41_

可以用一个e命令键入连续的字节值。

在键入新值后按SPACEBAR（空格键），而不是按ENTER键。

Debug显示下一个值。

在此范例中，如果按三次SPACEBAR（空格键），Debug将显示下面的值：

04BA:

0100EB.4110.00.BC._

要将十六进制值BC更改为42，请在插入点键入42，如下所示：

04BA:

0100EB.4110.00.BC.42_

假定决定值10应该是6F。

要纠正该值，请按HYPHEN键两次以返回到地址0101（值10）。

Debug显示以下内容：

04BA:

0100EB.4110.00.BC.42-

04BA:

010200.-

04BA:

010110._

在插入点键入6f更改值，如下所示：

04BA:

010110.6f_

按ENTER停止e命令并返回到Debug提示符下。

以下是字符串项的范例：

eds:

100"Thisisthetextexample"

该字符串将从DS:

100开始填充24个字节

Debug:

F（填充）