2050101汇编语言实验指导书(学生用).doc

计算机科学与工程学院 实 验 指 导 书汇 编 语 言汇编语言实验指导书目 录一、说明1（一）实验教学目的1（二）实验类型、基本要求1（三）实验课时安排1二、 实验环境2（一）硬件环境2（二）软件环境2三、上机实验步骤3（一）确定源程序的存放目录3（二）建立.ASM源程序3（三）用MASM.EXE汇编源程序产生.OBJ目标文件3（四）用LINK.EXE产生EXE可执行文件5（五）执行程序5（六）DEBUG的启动及其基本命令的使用6四、实验项目8（一）实验目的及要求8（二）实验内容8（三）实验准备8（一）实验目的及要求9（二）实验内容9（三）实验准备9（一）实验目的及要求9（二）实验内容9（三）实验准备10（一）实验目的及要求10（二）实验内容10（三）实验准备10（一）实验目的及要求10（二）实验内容11（三）实验准备11I一、说明（一）实验教学目的 汇编语言课程为计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业的必修课程，主要讲述80x86微机的体系结构和汇编语言程序设计方法。为配合这门课程的 正常教学，取得良好的教学效果，培养学生实际的动手能力，特设置相应实验。汇编语言实验主要使学生掌握DEBUG调试程序中各命令的使用方法，掌握MASM汇编程序对汇编语言源程序进行编辑、汇编、连接、装配、调试到运行的上机操作方法。本实验大纲要求学生熟练掌握汇编语言指令练习、顺序程序设计、分支程序设计、循环程序设计和子程序设计，掌握DOS、BIOS功能调用方法等。（二）实验类型、基本要求本实验为程序设计类，要求学生了解计算机的基本系统结构，了解、掌握汇编语言程序的基本设计方法。每人一台微机，独立编程、录入、调试、运行。 （三）实验课时安排 序号实验名称课时实验一软件工具的使用2实验二顺序结构程序设计2实验三分支结构程序设计4实验四循环结构程序设计4实验五子程序结构程序设计2实验六综合练习2注：根据课程安排，可选做相应数量的实验二、 实验环境汇编语言程序设计的实验环境如下：（一）硬件环境微型计算机（Intel x86系列CPU）一台（二）软件环境Windows98/2000/XP操作系统；任意一种文本编辑器（EDIT、NOTEPAD（记事本）、UltraEDIT等）；汇编程序（MASM.EXE或TASM.EXE）；连接程序（LINK.EXE或TLINK.EXE）；调试程序（DEBUG.EXE或TD.EXE）；文本编辑器建议使用EDIT或NOTEPAD，汇编程序建议使用MASM.EXE，连接程序建议使用LINK.EXE，调试程序建议使用DEBUG.EXE。三、上机实验步骤（一）确定源程序的存放目录建议源程序存放的目录名为MASM，并放在D: MASM或E: MASM的目录下。当然也可以放在根目录下。（二）建立.ASM源程序建立.ASM源程序可以使用EDIT或NOTEPAD（记事本）文本编辑器。例如：源程序SAMPLE.ASM如下：STACKSSEGMENTSTACKDW 128 DUP（？）STACKSENDSDATASSEGMENTSTRINGDBWELCOME！，13，10，$DATASENDSCODESSEGMENTASSUME CS:CODES,DS:DATASSTART: MOVAX,DATAS MOVDS,AX LEA DX,STRING MOVAH,9 INT 21HMOVAH,4CHINT21HCODESENDSENDSTART注意，汇编语言源程序文件的扩展名最好起名为.ASM，这样能给后面的汇编和连接操作带来很大的方便。（三）用MASM.EXE汇编源程序产生.OBJ目标文件源文件SAMPLE.ASM建立后，要使用汇编程序对源程序文件汇编，汇编后产生二进制的目标文件（.OBJ文件）。具体操作如下：方法一：在Windows中操作用资源管理器打开源程序目录D:MASM，把SAMPLE.ASM拖到MASM.EXE程序图标上。方法二：在DOS命令提示符窗口中操作选择“开始”“程序”“附件”“命令提示符”，打开DOS命令提示符窗口，然后用CD命令转到源程序目录下，接着输入MASM命令：C:D: D:CD MASMD:MASMMASM SAMPLE.ASM操作时的屏幕显示如图1所示。图1 在DOS命令提示符窗口中进行汇编不管用以上二个方法中的哪个方法，进入MASM程序后，都会提示让你输入目标文件名（Object filename），并在方括号中显示默认的目标文件名，可以输入目标文件的完整路径名，如：D:MASMSAMPLE.OBJ回车，也可以直接按回车，后面的两个提示为可选项，直接按回车。注意，若打开MASM程序时未给出源程序名，则MASM程序会首先提示让你输入源程序文件名（Source filename），此时输入源程序文件名SAMPLE.ASM并回车，然后进行的操作与上面完全相同。图2 有错误的汇编过程例子如果没有错误，MASM就会在当前目录下建立一个SAMPLE.OBJ文件（名字与源文件名相同，只是扩展名不同）。如果源文件有错误，MASM会指出错误的行号和错误的原因。图2是在汇编过程中检查出两个错误的例子。在这个例子中，可以看到源程序的错误类型有两类：警告错误(Warning Errors)。警告错误不影响程序的运行，但可能会得出错误的结果。此例中无警告错误。严重错误(Severe Errors)。对于严重错误，MASM将无法生成.OBJ文件。此例中有两个严重错误。在错误信息中，园括号里的数字为有错误的行号（在此例中，两个错误分别出现在第6行和第14行），后面给出了错误类型及具体错误原因。如果出现了严重错误，你必须重新进入EDIT编辑器，根据错误的行号和错误原因来改正源程序中的错误，直到汇编没有错为止。注意，汇编程序只能指出程序的语法错误，而无法指出程序逻辑的错误。（四）用LINK.EXE产生EXE可执行文件在上一步骤中，汇编程序产生的是二进制目标文件（.OBJ文件），并不是可执行文件，要想使我们编制的程序能够运行，还必须用连接程序（LINK.EXE）把.OBJ文件转换为可执行的.EXE文件。具体操作如下： 方法一：在Windows中操作用资源管理器打开源程序目录D:MASM，把SAMPLE.OBJ拖到LINK.EXE程序图标上。方法二：在DOS命令提示符窗口中操作选择“开始”“程序”“附件”“命令提示符”，打开DOS命令提示符窗口，然后用CD命令转到源程序目录下，接着输入LINK命令：C:D: D:CD MASMD:MASMLINK SAMPLE.OBJ操作时的屏幕显示如图3所示。图3 把OBJ文件连接成可执行文件不管用以上二个方法中的哪个方法，进入LINK程序后，都会提示让你输入可执行文件名（Run file），并在方括号中显示默认的可执行文件名，可以输入可执行文件的完整路径名，如：D:MASMSAMPLE.EXE回车，也可以采用默认的文件名，后面的两个提示为可选项，直接按回车。注意，若打开LINK程序时未给出.OBJ文件名，则LINK程序会首先提示让你输入.OBJ文件名（Object Modules），此时输入.OBJ文件名SAMPLE.OBJ并回车，然后进行的操作与上面完全相同。如果没有错误，LINK就会建立一个SAMPLE.EXE文件。如果OBJ文件有错误，LINK会指出错误的原因。对于无堆栈警告（Warning：NO STACK segment）信息，可以不予理睬，它不影响程序的执行。如链接时有其它错误。须检查修改源程序，重新汇编、连接，直到正确。（五）执行程序建立了SAMPLE.EXE文件后，就可以直接在DOS下运行此程序，如图4所示：图4 执行文件SAMPLE.EXE的情况程序运行结束后，返回DOS。如果运行结果正确，那么程序运行结束时结果会直接显示在屏幕上。如果程序不显示结果，我们如何知道程序是否正确呢?这时，我们就要使用TD.EXE或DEBUG调试工具来查看运行结果。此外，大部分程序必须经过调试阶段才能纠正程序执行中的错误，调试程序时也要使用TD.EXE或DEBUG。（六）DEBUG的启动及其基本命令的使用DEBUG是专门为汇编语言设计的一种调试工具，它通过步进，设置断点等方式为汇编语言程序员提供了非常有效的调试手段。1、DEBUG程序的启动在DOS提示符下，可键入命令：D:MASMDEBUGd:path文件名 参数1参数2其中文件名是被调试文件的名称，它须是执行文件（EXE），两个参数是运行被调试文件时所需要的命令参数，在DEBUG程序调入后，出现提示符“-”，此时，可键入所需的DEBUG命令。在启动DEBUG时，如果输入了文件名，则DEBUG程序把指定文件装入内存。用户可以通过DEBUG的命令对指定文件进行修改、显示和执行。如果没有文件名，则是以当前内存的内容工作，或者用命名命令和装入命令把需要的文件装入内存，然后再用DEBUG的命令进行修改、显示和执行。2、DEBUG的主要命令（1）汇编命令A，格式为：-A地址该命令从指定地址开始允许输入汇编语句，把它们汇编成机器代码相继存放在从指定地址开始的存储器中。（2）反汇编命令U，有两种格式：1）-U地址该命令从指定地址开始，反汇编32个字节，若地址省略，则从上一个U命令的最后一条指令的下一个单元开始显示32个字节。2）-U范围该命令对指定范围的内存单元进行反汇编，例如：-U 04BA：0100 0108或 U 04BA：0100 L9，此二命令是等效的。（3）运行命令G，格式为：-G =地址1地址2地址3。其中地址1规定了运行起始地址，后面的若干地址均为断点地址。（4）追踪命令T，有两种格式：1）逐条指令追踪：-T=地址该命令从指定地址起执行一条指令后停下来，显示寄存器内容和状态值。2）多条指令追踪：-T=地址值该命令从指定地址起执行n条命令后停下来，n由值确定。（5）显示内存单元内容的命令D，格式为：-D地址或-D范围（6）修改内存单元内容的命令E，它有两种格式：1）用给定的内容代替指定范围的单元内容：-E地址 内容表例如：-E 2000：0100 F3 “XYZ” 8D其中F3，“X”“Y”“Z”和8D各占一个字节，用这五个字节代替原内存单元2000：0100到0104的内容，“X”“Y”“Z”将分别按它们的ASCII码值代入。2）逐个单元相继地修改：-E地址例如：-E 100： 18E4：0100 89.78此命令是将原100号单元的内容89改为78。78是程序员键入的。（7）检查和修改寄存器内容的命令R，它有三种方式：1）显示CPU内部所有寄存器内容和标志位状态；格式为：-RR命令显示中标志位状态的含义如下表所示：标 志 名置 位复 位溢出Overflow（是/否）OVNV方向Direction（减量/增量）DNUP中断Interrupt（允许/屏蔽）EIDI符号Sign（负/正）NGPL零Zero（是/否）ZRNZ辅助进位Auxiliary Carry（是/否）ACNA奇偶Parity（偶/奇）PEPO进位Carry（是/否）CYNC2）显示和修改某个指定寄存器内容，格式为：-R 寄存器名例如打入：-R AX系统将响应如下：AX F1F4： 表示AX当前内容为F1F4，此时若不对其作修改，可按ENTER键，否则，打入修改后内容，如： -R BX BX 0369 ：059F则BX内容由0369改为059F3）显示和修改标志位状态，命令格式为：-RF系统将给出响应，如OV DN EI NG ZR AC PE CY-这时若不作修改可按ENTER键，否则在“-”号之后键入修改值，键入顺序任意。如OV DN EI NG ZR AC PE CY-PONZDINV（8）命名命令N，格式为：-N 文件名此命令将文件名格式化在CS：5CH的文件控制块内，以便使用L或W命令把文件装入内存进行调试或者存盘。（9）装入命令L，它有两种功能：1）把磁盘上指定扇区的内容装入到内存指定地址起始的单元中，格式为：-L 地址 驱动器 扇区号 扇区数2）装入指定文件，格式为：-L 地址此命令装入已在CS：5CH中格式化的文件控制块所指定的文件。在用L命令前，BX和CX中应包含所读文件的字节数。（10）写命令W，有两种格式：1）把数据写入磁盘的指定扇区：-W 地址 驱动器 扇区号 扇区数2）把数据写入指定文件中：-W 地址此命令把指定内存区域中的数据写入由CS：5CH处的FCB所规定的文件中。在用W命令前，BX和CX中应包含要写入文件的字节数。（11）退出DEBUG命令Q，该命令格式为Q它退出DEBUG程序，返回DOS，但该命令本身并不把在内存中的文件存盘，如需存盘，应在执行Q命令前先执行写命令W。四、实验项目实验一 软件工具的使用（一） 实验目的及要求1 熟悉汇编语言的工作环境。2 通过一个简单的程序，了解如何汇编、连接和运行一个汇编语言程序。3 了解DEBUG调试程序中常用命令的使用方法。4 通过运行简单的汇编语言程序 ，初步了解汇编语言源程序的特点。5 按照要求书写实验报告。 （二）实验内容使用编辑程序，输入教材P38页例程PENTIUM.ASM程序后进行汇编、连接和运行，并使用DEBUG中的各种命令进行调试。（2学时）（三）实验准备1 认真阅读本实验指导。2 预习教材P34页第二章第四小节的内容。3 预习新一代汇编语言程序设计中附录四、附录五的内容。实验二 顺序结构程序设计（一）实验目的及要求1掌握汇编语言程序设计的基本步骤，分析问题，确立算法，画出程序流程图，说明流程图中各功能的含义和表示法。分配工作单元和存储空间。根据程序算法流程选择合适的指令编制汇编语言源程序。本实验着重掌握顺序结构程序的编写及系统功能调用的使用方法。2程序要尽可能简明、易读和易调试；执行速度较快；占用存储空间较少。3要求实验前编好程序。使用相关命令调试程序及查看结果。4按照要求书写实验报告。（二）实验内容基本题：（2学时）1、题目：编制程序利用功能调用键入及显示字符和字符串，将BUF中两个压缩BCD码数值相加并显示结果（十进制形式）。2、程序编制思路：1）先用1号功能调用输入两个一位数到BUF 和BUF+1单元。 2）做加法运算后用DAA指令进行压缩BCD码调整，结果存入BUF+2单元。3）将运算结果进行高低四位分离后分别加上30H变成相应数字的ASCII码再通过2号功能调用显示输出。参考程序：（略）选做题：（2学时）编一段程序，在内存中自SQTAB地址开始的连续10个单元中存放0-9的平方值。要求利用简单的查表法NUM单元中指定数（0-9）的平方值，并将所求平方值存入RESULT单元。（三）实验准备1认真阅读本实验指导。2按实验内容要求，确定算法，画流程图，编写程序。实验三 分支结构程序设计（一）实验目的及要求1掌握汇编语言程序设计的基本步骤，分析问题，确立算法，画出程序流程图，说明流程图中各功能的含义和表示法。分配工作单元和存储空间。根据程序算法流程选择合适的指令编制汇编语言源程序。本实验着重掌握分支结构程序的基本设计方法和技巧。掌握条件转移指令与标志位的关系。学会条件的设置及判断使用的方法。2程序要尽可能简明、易读和易调试；执行速度较快；占用存储空间较少。3要求实验前编好程序。使用相关命令调试程序及查看结果。4按照要求书写实验报告。（二）实验内容 基本题：(单分支程序 2学时)1、题目：已知在数据区中DATA开始存放3个字符，编制分支程序完成：1）输出其中最大的字符2）按从小到大排列并输出。2、程序编制思路：1）取出三个数据分别放入AL、BL、CL2）比较AL和BL 的大小，将较大的数放进AL中；再将AL和CL 比较，AL中放入大者；最后比较BL和CL，大者放入BL中，小数放入CL中。这样AL、BL、CL中就是排好顺序的值。3）最后通过2号功能调用分别显示输出AL（最大值）和排好顺序的三个值。 参考程序：（略）选做题：（2学时）(多分支程序 2学时)从键盘输入变量X（X=09），编制程序完成对于不同的X值转向相应的程序段去显示”INPUT X”。（三）实验准备1认真阅读本实验指导。2按实验内容要求，确定算法，画流程图，编写程序。实验四 循环结构程序设计（一）实验目的及要求1掌握汇编语言程序设计的基本步骤，分析问题，确立算法，画出程序流程图，说明流程图中各功能的含义和表示法。分配工作单元和存储空间。根据程序算法流程选择合适的指令编制汇编语言源程序。本实验着重掌握单重循环结构程序的基本设计方法和技巧。深入理解循环结构的四个组成部分。掌握计数循环与条件循环的设计方法。2程序要尽可能简明、易读和易调试；执行速度较快；占用存储空间较少。3要求实验前编好程序。使用相关命令调试程序及查看结果。4按照要求书写实验报告。（二）实验内容 基本题：（单重循环 2学时）1、题目：输入一字符串（16个字符）以回车结束输入。编制循环程序完成下列功能：1）统计其中的a字符的个数，用十六进制输出。2）统计其中的非数字个数。用十六进制输出。3）输出其中ASCII码最小的字符。2、程序编制思路：1）输入字符串到BUF缓存区2）按顺序取一个字符与a比较，相等则将A变量（A为小写a的个数）加一；再将该字符与数字比较，若不是数字，则将B变量（B为非数字字符的个数）加一；最后将该字符与MIN（MIN为最小字符）比较，若小于MIN，则将该字符送入MIN3）最后通过9号功能调用分别显示输出A 、B、MIN等值。参考程序：（略）选做题：（多重循环 2学时）编制循环程序完成下列功能：从键盘任意输入N个字符（N10个字符）,存入BUF为首地址的缓冲区，以$结束输入。编程统计其中所有二进制位中1的个数及0的个数，并以十六进制形式显示输出统计结果。（三）实验准备1认真阅读本实验指导。2按实验内容要求，确定算法，画流程图，编写程序。实验五 子程序结构程序设计（一）实验目的及要求1掌握汇编语言程序设计的基本步骤，分析问题，确立算法，画出程序流程图，说明流程图中各功能的含义和表示法。分配工作单元和存储空间。根据程序算法流程选择合适的指令编制汇编语言源程序。本实验着重掌握子程序结构程序的基本设计方法和技巧。学会将大任务分解为几个简单子任务并采用子程序的方法编程。掌握主程序和子程序间的参数传递方法。2程序要尽可能简明、易读和易调试；执行速度较快；占用存储空间较少。3要求实验前编好程序。使用相关命令调试程序及查看结果。4按照要求书写实验报告。（二）实验内容 基本题：（2学时）1、目：用子程序实现从键盘输入一个十进制数n(0n32)。采用子程序结构编程，完成下列功能。要求：1）有输入输出的提示。 2）顺次输出小于n的所有偶数。3）若n为偶数，则输出“even”，为奇数，则输出“odd”。2、程序编制思路：1）输入一个二进制数存入NN1（n32）2）按顺序从0开始递增取偶数(小于NN1)将其变换为两位十进制数然后存入输出缓冲区BUF，（格式为“十位值、个位值、空格、空格”），然后通过9号功能调用分别显示输出，直到显示出小于NN1的最大偶数为止。3）取出NN1 判断其是偶数或奇数，根据判断结果通过9号功能调用分别显示输出even 或odd 参考程序：（略） 选做题：（2学时）编写一程序，要求