微机原理实验一

实验一Debug 环境中程序的输入、运行和调试
实验目的：
感性认识“CPU执行一个程序的具体过程”以及“程序的执行对于CPU内部寄存器的影响”；感性认识“什么是段地址和偏移地址”；
感性认识“补码表示法”
感性认识“ASCII码的用途”。

实验说明：
Debug环境的提示符是“—”；如果在当前目录中确实存在着一个名叫Debug.exe的外部文件，那么，在DOS的提示符下，嵌入“Debug”，并且按回车键“Enter”,即可进入Debug环境，见到其提示符“—”。

常用的Debug命令是：
—a x：y（回车）用于输入一个汇编语言程序
（a是命令，x是段地址，y是偏移地址，x：y将是程序的起始地址，首次试验时，可以将x代之ABC，y 代之以100，那么程序的起始地址将是AB：100）
注意：你不可以键入“x”或者“y”，即是，x和y都必须代之以具体的地址，例如ABC：100（其中，ABC 是段地址，100是偏移地址）
—u x：y(回车) 用于显示一个汇编语言程序或者称为“在屏幕上列出一个汇编语言程序”；
自然地，x；y也必须代之以程序的实际的起始地址；通常当一个程序从屏幕上（因为上移而）消失后，可以适应这种方法来重新在屏幕上显示改程序。

—a x：y（回车）也可以用于修改某命令，x：y是将要被修改的指令的地址。

（所谓的修改其实就是往该地址中重新输入某指令，然后按两次回车键，即可修改成功）
—t= x：y（回车）用于单步执行一个汇编语言程序，注意，因为是“单步执行”，所以，被执行的程序中包含多少条指令，就应当键入多少个t命令，（只有第一个t命令后需要用“=”把程序的起始地址告知CPU，其余的t命令不需要提供地址，只需要键入t并且回车就可了。

）；单步执行的意义在于：因为CPU没执行完一条指令就会自动停止，而且显示出当前CPU内部每个寄存器的内容，由于程序的结果（尤其是中间结果）通常是在CPU的某个或几个寄存器中，这就是为我们考察一个程序的详细执行过程提供了好机会。

—g= x：y（回车）用于从起始地址x：y连续执行一程序，（一直执行到程序员在改程序中给定的结束处。

在Debug环境中，我们经常使用“INT3”指令来结束一个程序的执行）
—d x：y（回车）用于显示内存区域中的一批数据；x：y是该区域的起始地址。

—e x：y（回车）用于显示（或修改）某一个内存单元中的数据内容。

数据内容显示出来以后，如果想看下一个内存单元中的数据，可以按“空格键”。

数据内容改好之后，若需要修改下一个单元，也是直接按“空格键”。

（注意：x要代之以为段地址，y要代之以为偏移地址！）
—r(回车)用于显示CPU内部全部寄存器当前的内容。

—rAX(回车)用于显示或修改CPU内部寄存器AX中的数据。

—q(回车)用于退出Debug环境，返回DOS环境。

实验程序：
mov al ,1
dec al
sub al ；使CPU内部的AL寄存器减一
mov bl ,al
inc bl
add bl ;使CPU中的寄存器BL加一
neg bl
mov CX,1
neg CX
int 3 ；该指令仅用于Debug 环境中，使一个程序结束
mov ax ,B800
mov DS,ax
mov DI ,800
mov cl, 1
mov [DI],cl
mov ch,5A
mov [DI+1],ch
add DI, 3 ;由于在Ｄｅｂｕｇ环境中，数据皆以十六进制的形式显示，
mov cl ,2；因此在数据之后无须加“Ｈ”标志
mov [DI],cl
mov ch,5A
mov [DI+1],ch
add DI,2
mov cl ,1
mov [DI],cl
mov ch,5A
mov[DI+1],ch
INT 3;
操作要求：
1、进入debug环境，输入上述程序，单步执行，每执行完一条指令，就记录下CPU内部的ＡＸ、ＢＸ、
ＣＸ、ＣＳ、ＩＰ中的数据的变化。

2、用ｅ命令吧ＲＡＭ内存区域（其地址是从Ｂ８００:８００开始）中的数据修改为３２,０Ａ，３０,１
Ａ，３１,４Ａ，３１,５Ａ，ＣＣ，０Ａ，ＣＣ，１Ａ，ＣＣ，５Ａ，并且观察现象。

（不需要区分大小写）
3、用—ｕｘ：ｙ命令列出改程序，用笔记录其地址、机器语言指令、汇编语言指令（三列并排）。

（注意：
只需要记录到第２节“ＩＮＴ３”指令！）
思考题（预习报告中，应包含问题１～６为答案，总是先交预习报告后做实验）
１、进制数据１１００１１００ｂ在计算机内部（ＣＰＵ中或内存中）有可能具有哪几种不同的含义？
（具体指出４～７种）
２、用ｅ命令能否判断某一个内存单元究竟是属于ＲＡＭ区还是属于ＲＯＭ区？
３、在Ｄｅｂｕｇ环境中只用十六进制表示数据，主要原因可能是什么？（说出两个原因）
４、指出上述程序的格式不正确的指令并且改正之。

５、程序中，当执行了指令ＮＥＧＢＬ和ＮＥＧＣＸ之后，ＢＬ和CL中存放的数据的大小关系是什么？（分两种情况讨论其大小关系）
６、指令NEG BL的作用是什么？该指令执行之后，BL寄存器中的二进制数据是什么？（第７～９个问题在实验报告中回答）
７、当用多个t命令单步执行该程序时，每个t命令的执行皆会导致IP的变化，请问：为什么IP的变化幅度会有大有小？
８、CCh是哪一条指令的机器语言代码？
I 预习报告应写在正规实验报纸的正面！并且在第一行写上“预习报告”四个字。

II 预习报告的内容应包括：实验步骤、实验所用命令以及思考题的答案。

II 每次实验之前，请课代表收齐预习报告，教师将检查并且记录预习情况。

IV第一次做实验之前，课代表提供一式两份的班级名单，以供记录实验成绩。

本实验的数据记录表格：。