13271088 邢凤 debug.docx

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13271088邢凤debug

《微机原理与接口技术》

课程研究性学习课题

用debug调试能完成一定功能的小程序

（至少20条汇编指令且助记符是不同的）

（视频解说先是对各种指令讲解，再是进行调试程序

一共选择了两个程序，第一个是数字在8086CPU内的各种变换，第二个是两个五位数相加的汇编程序）

姓名邢凤

学号13271088

班级通信1302

2015年10月7日

一.Window764位系统需要安装DOSbox才能正常使用debug.

二.debug常用命令集

三.DOS下的16位debug的标志位对应含义对照

四．指令系统

摘要：

80486的指令大致分为整数指令、浮点数指令、操作系统型指令，在这里我们主要研究整数指令。

通过在debug程序中对所学汇编指令分别进行测试以加深对指令系统的了解。

目录：

一、数据传送类指令2

1、数据传送指令2

2、数据交换指令（XCHG）3

3、堆栈操作指令（PUSH/POP）4

4、查表转换指令（XLAT）5

5、地址传送指令（LEA/LDS）6

6、标志位传位指令6

7、I/O数据传送指令（IN和OUT）7

二、算术运算类指令7

1、加法指令7

2、减法指令9

3、乘法指令11

4、除法指令（DIV/IDIV）12

5、BCD码运算调整指令13

6、符号扩展指令15

三、逻辑运算类指令16

1、逻辑运算指令16

2、移位指令17

感想：

19

一、数据传送类指令

数据传送类指令主要包括数据传送、数据交换、堆栈操作、查表转换、地址传送、标志位传送、I/O数据传送指令。

这类指令的主要特点是大部分指令操作完成后，对FR中的标志位不产生影响。

1、数据传送指令

指令格式：

MOVOP1，OP2

reg/Sreg，reg

reg，Sreg

reg/Sreg，mem

mem，reg/Sreg

reg，imm

mem，imm

功能：

把OP2的内容传送到OP1中，OP1和OP2为字节、字或双字。

例如：

MOVCL,05

MOVAX,1111

说明：

（1）立即数只能作为源操作数，而其他三种既可作源操作数又可作目的操作数；

如：

MOV45，AL错

A

（2）存储器和存储器之间以及段寄存器和段寄存器之间不允许传数，而通用寄存器之间则允许相互传数。

如：

MOVDS,ES错

（3）立即数不能直接传送到段寄存器。

如：

MOVDS，1000错

可改正为：

MOVAX,1000

MOVDS,AX

（4）源操作数和目标操作数类型要匹配。

如：

MOVAX,BL错

（5）段寄存器CS只能作源操作数，不能作为目标操作数。

如：

MOVCS,1000错

2、数据交换指令（XCHG）

指令格式：

XCHGOP1，OP2

reg，reg

mem，reg

reg，mem

功能：

用于交换两个操作数。

例如：

XCHGAX,BX

XCHG[DI],CL;数据A段（DS）*10H+（DI）中的数与CL交换。

说明：

（1）源操作数和目标操作数寻址可以是通用寄存器和存储器，不能是立即数。

如:

XCHGAX,1000错

（2）存储器之间不能直接进行数据交换

如:

XCHG[2000],[1000]错

3、堆栈操作指令（PUSH/POP）

指令格式：

PUSHOP1POPOP1

imm16mem16

imm32mem32

mem16reg16

mem32reg32

reg16

reg32

功能：

PUSH指令使（E）SP的内容减2或减4，然后把16位或32位的立即数、存储器操作数或寄存器操作数压入堆栈，SS：

[（E）SP]指向新的栈顶。

POP指令从堆栈把字或双字弹出至16位或32位存储器或通用寄存器中，（E）SP的内容加2或加4。

例如：

PUSHAX；（SP）-2→SP，（AX）→（SP）

POPAX；（（SP））→AX，（SP）+2→SP

注：

堆栈为“先进后出”的数据结构。

全部通用寄存器压栈和出栈指令

指令格式及功能：

PUSHA/POPA；16位通用寄存器压栈和出栈指令。

入栈顺序为：

AX、CX、BX、DX、SP、BP、SI和DI。

PUSHAD/POPAD；32位通用寄存器压栈和出栈指令。

入栈顺序为:

EAX、ECX、EBX、EDX、

ESP、EBP、ESI和EDI。

其中：

SP和ESP为操作前的栈顶指针。

4、查表转换指令（XLAT）

格式：

XLAT;AL←（（BX）+（AL））

功能：

完成一个字节的查表转换BX指向表的首地址（DS段内），AL装入要转换的代码在表中的序号，并XLAT指令执行的结果存于AL中。

例如：

查找ASCII码表中，3的ASCII码

LEABX，TABLE；DS段表的首地址送BX

MOVAL，3；要转换的代码在表中的序号3送AL

XLAT；AL←（（BX）+（AL））,查找到的3的ASCII码33H保存在AL中

5、地址传送指令（LEA/LDS）

（1）有效地址传送指令（LEA）

指令格式:

LEAOp1，OP2

reg32，mem

reg16，mem

功能：

将有效地址（即偏移地址）送通用寄存器。

例如：

LEABX,[SI+1050]

（BX）=EA=（SI）+1050

（2）目标地址传送指令（LDS,LES,LFS.LGS,LSS）

指令格式:

LDSreg，mem

LESreg，mem

LFSreg，mem

LGSreg，mem

LSSreg，mem

功能：

取mem指示的32位或48位全地址指针（即一个16位段选择符和一个16位或32位偏移地址）装入段寄存器和16位或32位reg中。

6、标志位传位指令

指令格式:

LAHF;F寄存器内容送AH指令

SAHF;AH内容送F寄存器指令

PUSHF;16位F内容进栈指令（保存F）

POPF;16位F内容出栈指令（恢复F）

PUSHFD；32位F内容进栈指令（保存F）

POPFD；32位F内容出栈指令（恢复F）

注：

LAHF、SAHF、PUSHF、POPF、PUSHFD、POPFD的指令格式中只有操作码，操作数是隐含约定的。

7、I/O数据传送指令（IN和OUT）

指令格式：

INOP1，OP2OUTOP1，OP2

AL，imm8imm8，AL

AX，imm8imm8，AX

EAX，imm8imm8，EAX

AL，DXDX，AL

AX，DXDX，AX

EAX，DXDX，EAX

功能：

用于在I/O端口和AL、AX或EAX累加器之间交换数据。

注：

在I/O端口直接和间接寻址I/O指令中，端口地址和DX不允许加“[]”，如INAL,,[28]和INAL,[DX]指令格式是错误的。

二、算术运算类指令

支持加、减、乘、除四种基本算术运算，其操作对象可以是字节、字、双字的有符号和无符号二进制整数，也可以是无符号的压缩、非压缩BCD码。

算术运算指令一般会影响FLAGS寄存器中的状态标志。

1、加法指令

（1）不带进位的加法指令

指令格式：

ADDOP1，OP2；OP1←OP1+OP2,置标志位

reg，reg

reg，mem

reg，imm

mem，reg

mem，imm

例如：

ADDAX，BX；AX←（AX）+（BX）

ADDAL,[DI]；[DI]中存储单元的数与AL相加，结果存入AL

（2）带进位的加法指令

指令格式：

ADCdst,src

功能：

源操作数和目标操作数的和与进位标志CF相加，结果送至目标单元。

MOVAX,0002

MOVBX,FFFE

ADCAX,BX

（3）加1指令

指令格式：

INCdes

功能：

目标操作数加1，结果送至目标单元。

例如：

INCAX;（AL）+1，结果存入AL

2、减法指令

（1）不带进位的减法指令

指令格式：

SUBdst,src

功能：

目标操作数减去源操作数，结果送至目标单元。

SUBAL,10;（AL）-20，结果送至AL

SUBBX,AX;（BX）-（AX），结果送BX

（2）带进位的减法指令

指令格式：

SBBdst,src

功能：

目标操作数减去源操作数再减去借位标志CF，结果送至目标单元。

例如：

MOVAX,0000

MOVBX,0001

SBBAX,BX

（3）减1指令

指令格式：

DECdst

功能：

目标操作数减1，结果送至目标单元

例如：

MOVAX,0002

DECAX

（4）求补指令

指令格式：

DECdst

功能：

0减目标操作数，结果送至目标单元。

例如：

MOVAX,0001

NEGAX

（5）比较指令

指令格式：

CMPOP1，OP2;OP1-OP2，置标志位

reg，reg

reg，mem

reg，imm

mem，reg

mem，imm

功能：

将OP1减去OP2，但结果不存在OP1中，只使结果影响标志位。

CMP指令用于比较OP1与OP2的大小，由标志位来反映两数的关系。

例如：

CMPBX,CX

CMPCX,BX

源操作数大于目标操作数时，CF为1（CY）

源操作数小于目标操作数时，CF为0（NC）

3、乘法指令

（1）无符号数乘法指令（MUL）

指令格式：

MULOP1

reg

mem

功能：

被乘数隐含在累加器中（AL，AX，EAX），OP1为乘数。

字节运算时乘积返回到AX；字运算时乘积返回到DX：

AX；双字运算时乘积返回到EDX：

EAX。

例如：

MOVAX,3

MOVBX,2

MULBX

（2）有符号乘法指令（IMUL）

指针格式:

IMULOP1

reg

mem

功能：

被乘数隐含在累加器中（AL，AX，EAX），OP1为乘数。

字节运算时乘积返回到AX；字运算时乘积返回到DX：

AX；双字运算时乘积返回到EDX：

EAX。

例如：

MOVAX,3

MOVBX,-2

IMULBX

4、除法指令（DIV/IDIV）

指令格式：

DIVOP1；无符号除法

reg

mem

IDIVOP1；有符号除法

reg

mem

功能：

字节运算时，被除数隐含在AX中，OP1为字节除数，商存入AL，余数存入AH。

字运算时，被除数隐含在DX：

AX中，OP1为字除数，商存入AX，余数存入DX双字运算时，被除数隐含在EDX：

EAX中，OP1为双字除数，商存入EAX，余数存入EDX。

例如：

MOVAX,0005

MOVBX,0003

DIVBL

5、BCD码运算调整指令

（1）压缩BCD码运算：

将压缩BCD数用二进制加、减指令（ADD,SUB,ADC,SBC）运算，运算结果必须用以下调整指令调整为压缩BCD数的结果。

指令格式及功能：

DAA；将AL中的和调整为压缩BCD数

DAS；将AL中的差调整为压缩BCD数

例如：

MOVAX,34

MOVBX,28

ADDAL,BL

DAA

（2）非压缩BCD码运算：

将非压缩BCD数用二进制加、减、乘、除指令运算，配合相应的调整。

指令格式及功能：

AAA；将AL中的和调整为非压缩BCD数

AAS；将AL中的差调整为非压缩BCD数

AAM；将AL中的积调整为非压缩BCD数

AAD；调整AX中的被除数,相除的商即为非压缩BCD数

例如：

MOVAX,8

MOVBX,7

ADDAX,BX

AAA

MOVAX,4

MOVBX,6

MULBX

AAM

MOVAX,0204

MOVBX,6

AAD

DIVBL

6、符号扩展指令

指令格式及功能：

CBW；将AL中8位带符号数扩展为16位存入AX。

CWD；将AX中16位带符号数扩展为32位存入DX：

AX

例如：

MOVAX,0091

CBW

MOVAX,9111

CWD

三、逻辑运算类指令

1、逻辑运算指令

这类指令包括与、或、非、异或、测试和左移、右移、循环左/右移指令。

除NOT外，都影响某些标志位。

逻辑与/或/异或指令AND/OR/XOR

指令格式：

AND/OR/XOROP1,OP2

reg，mem

reg，imm

mem，reg56

mem，imm

功能：

两操作数按位与、或、异或，结果存入OP1中。

MOVAL,12

ANDAL,0F;与运算

MOVAL,2

ORAL,10；或运算

MOVAL,F0

XORAL,AL；抑或运算;

MOVAL,0F

NOTAL；取反运算

MOVAL,8F

TESTAL,80；测试运算，与运算后置相应标志位

2、移位指令

（1）算术/逻辑左移指令SAL/SHL

指令格式：

SAL/SHLOP1，OP2

reg，imm8

mem，imm8

reg，CL

mem，CL

功能：

将OP1向左移位，移动的次数由OP2决定，若移动的次数为1,OP2为立即数,其它情况将移动的次数送入CL中。

操作数每左移一位，在最低位补0，最高位移进CF中。

MOVAX,00FF

MOVCL,3

SHLAX,CL

（2）算术/逻辑右移指令SAR/SHR

指令格式：

SAR/SHROP1，OP2

reg，imm8

mem，imm8

reg，CL

mem，CL

功能：

将OP1向右移位,移动的次数由OP2决定,若移动的次数为1,OP2为立即数,其它情况将移动的次数送入CL中。

例如：

MOVAX,8FFF

SHRAX,1

对于SHR指令，操作数为无符号数，每右移一位，在最高位补0，最低位移进CF中。

MOVAX,8FFF

SARAX,1

对于SAR指令，操作数为有符号数,每右移一位，最高位保持不变，最低位移进CF中。

（3）循环移位指令ROL/ROR/RCL/RCR

格式：

ROL/ROR/RCL/RCROP1,OP2

reg，imm8

mem，imm8

reg，CL

mem，CL

功能：

ROL为左循环移位指令，ROR为右循环移位指令，RCL和RCR则分别为带CF的左循环移位和右循环移位指令。

例如：

MOVAX.8000

ROLAX,1

MOVAX,0001

RCLAX,1

调试程序代码：

DATASSEGMENT

num1db'3','2','4','5','0';被加数

num2db'2','6','7','1','0';加数

sdb'5423+1762=$';显示的公式形式，$表示输出结束

DATASENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS,ES:

DATAS

START:

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX;DS指向数据段

movES,AX;ES指向数据段

movcx,5;5次循环

leadx,s;要显示的字符串的首偏移地址

movah,9h;9号DOS功能调用显示字符串s

int21h

movsi,offsetnum1;si指向num1首地址

movdi,offsetnum2;di指向num2首地址

clc;清零进位寄存器CF

adds:

LODSB

adcal,[di];有符号加法

aaa;调整ASCII码加法结果指令

stosb;所得结果以字节为单位存储到数据段di指向的位置，di+1

loopadds;循环知道cx为零，cx-1

movah,02h;以下为输出加法结果

movcx,5;共有5位数循环5次

adjust:

movdl,[di-1]

ordl,30h;二进制数转换成其相应ASCII码

decdi;输出下一位

int21h

loopadjust

MOVAH,4CH

INT21H;21号功能调用程序退出

CODESENDS

ENDSTART

程序运行截图

感想：

这次研究性学习，我付出了很多，戴老师说至少七个小时，我用了好久好久，不过恰好是国庆假期，而且我们不止要调指令，还要调程序，但也着实收获了很多东西。

经过在word上总结指令类型以及在视频中演示，我对书中所讲的指令系统有了更加深刻的理解，对这些指令有了更深的记忆。

对各种软件的使用也更加了解，最开始用了好多时间在调用程序上，下载了MASM软件编译才可以调试程序，录制的时候失败了好多次，不过收获真的很多很多，理论只有应用到实践当中才可以更好的掌握我们所学的知识，希望在今后的学习中可以更好掌握这些知识。