《微机原理及应用》实验指导书1

1、汇编语言部分 实验实验 turbo debug使用简介本章重点：u td的命令行格式u 运行td的方法u td的基本使用u td的菜单功能介绍u td调试举例着重介绍如何使用集成环境turbo debug来对程序进行调试。u td的命令行格式td.exe程序是dos应用程序，用命令行方式运行，td的dos命令行格式为：td option program_name program_args中的内容表示可选项，可有可无，根据具体情况选择。option可以是下面任意一项或几项的组合，视具体调试要求而定；program_name是待调试的文件，默认的后缀名是.exe。program_args是待调试程

2、序所需的入口参数。注意option中的命令只能放在调试程序名的前面，即program_name的前面。td命令选项参数包括一个连字符“-”，后面跟一个或多个字母及一个文字或数字变量。td命令由配置文件的默认设置。要使配置文件中对td命令的设置无效，需在命令后再加一个连字符“-”。如：td -c- mypro arg1 arg2。各选项功能如表1-1所示。表1-1 td选项功能表选项功能备注-c使用配置文件-do,-dp,-ds屏幕更新：do另外显示，dp翻页，ds屏幕切换-h,-?显示帮助信息屏-i允许处理本身的转换-k允许击键记录-l汇编程序启动，并显示汇编命令，但是不对起始命令进行编译。-

3、m设置堆栈段大小，#应该是具体数字，如表示堆栈段为8k字节-p 鼠标支持-r使用串行口远程调试，低速-rn用本地计算机l和远程的计算机r通过网络调试-rp为远程连接设置串行通信口com #，#应该是1或2。-rs远程连接通信速度：1最慢速，2慢速，3中速，4快速-sc禁止检查标识符-sd源文件目录-sm设置备用标识符存储空间大小，#应该是具体数字表示#k字节（最大256kb），如表示备用标识符存储空间为8k字节-vg全屏幕保存-vn43/50行显示选项禁止-vp 允许ega/vga调色板设置参数保存-w调试远程的windows程序（必须同时使用-r）-y用#kb（千字节）设置覆盖区域空间大小-

4、ye用16kb/页为单位来设置扩展内存覆盖区域空间大小，#应该是具体数字待调试的文件名是填写被调试的可执行程序名，该程序名同样可带可不带，因为在td环境中有打开一个调试文件的菜单对话框，通过这个对话框来选择被调试的程序（详见td的菜单功能介绍）。如果待调试的程序名exp0.exe，表示你所编写的源程序exp0.asm经过汇编、连接后产生的可执行程序，命令行格式为：td exp0.exe，其中表示回车键。如果exp0.exe不与td.exe在同一文件夹中，则根据当前路径书写，当前路径在td.exe，如果exp0.exe在e:myfile文件夹中，则命令行格式为td e:myfileexp0.ex

5、e；当前路径在exp0.exe，如果td.exe在e:bcbin文件夹中，则命令行格式为e:bcbintd exp0.exe。或者用path命令设置路径随便在哪个路径下可运行，具体参看实验四。可执行程序附带参数要根据你设计的程序需要与否来填写，例如win2000中有一个目录树显示文件（假设win2000安装在c盘），调试该程序可以使用如下方式：1） 不带参数为td c:winntsystem32表示调试tree程序，结果仅为目录数，按ascii字符及图形来显示；2） 带/f为td c:winntsystem32 /f表示调试tree程序，结果不仅有目录树，并且还包括目录下的文件，按ascii字

6、符及图形来显示；3） 带/a为td c:winntsystem32 /a表示调试tree程序，结果仅为目录数，按ascii字符及扩展字符来显示；4） 带/f /a为td c:winntsystem32 /f /a表示调试tree程序，不仅有目录树，并且还包括目录下的文件，按ascii字符及扩展字符来显示；5） 带/?为td c:winntsystem32 /?帮助信息显示在屏幕上。u 运行td的方法运行td的方法主要介绍2种，具体方法如下：1、 windows下操作系统启动方法目前通用微机普遍采用windows系列操作系统，如win9x、win2000、winxp、winme、nt等，以win

7、2000为例，首先打开存有td.exe的文件夹，如e:bcbin文件夹中有td.exe，打开本地磁盘(e:)中的bc文件夹下的bin文件夹，找到td.exe点击鼠标右键并且移动鼠标到属性(r)再击左键，弹出td属性中的常规窗，鼠标点击得到图1-1所示的程序对话框。图1-1所示的命令行(l)表示运行该程序及其所在路径，可以按要求在其后加选择项、被调试程序文件名及其所需的附带参数，例如e:bcbintd.exe exp0.exe表示运行td调试缺省路径文件夹的exp0.exe程序。由于td是dos程序，故要求各级路径及被调试程序文件名均不超过8个ascii字符，最好不带汉字及全角的字符。工作目录(

8、w)表示进入td调试环境后的缺省路径，如果你的实验程序放在e:myfile文件夹中，可以填写e:myfile，则进入td调试环境后的缺省路径为e:myfile，如果不填写任何内容，表示e:bcbin就是缺省路径。如果鼠标点击屏幕将得到图1-2所示的屏幕对话框。我们仅关注用法一拦，该拦可选全屏幕(f)或窗口(w)，其中全屏幕(f)表示dos的全屏幕方式显示td调试环境，是字符环境，除了支持键盘操作，还支持dos字符方式的鼠标功能，窗口(w)表示win2000窗口下显示td调试环境，该环境为图形方式，仅支持键盘操作，不支持鼠标功能。建议大家选择全屏幕(f) 以便操作。td属性设置好后即可在win2

9、000对td.exe文件双击，从而td得到运行。 图1-1 td属性中程序对话框 图1-2 td属性中屏幕对话框2、 操作系统为dos环境的td运行方法进入dos操作系统的方法如1-3所示。进入dos操作系统后，如果你要调试的程序是exp0.exe，存放在e:myfile文件夹中，则按如下方式操作：1）e: 2）cd3）cd myfile4）e:bcbintd exp0.exe其中，大小写无所谓，第4行表示运行e:bcbin文件夹中td.exe调试程序，对exp0.exe进行调试。u td的基本使用turbo debug是borland公司推出的一个集成调试软件，可以调试dos和windows

10、程序。比起更传统的debug，它的功能强大，使用方便。如果只要调试dos程序，仅需要td.exe一个文件（476k）即可。图13是turbo debug的界面。它的cpu窗包括代码段子视窗、寄存器子视窗、标志位子视窗、堆栈段子视窗和数据段子视窗。屏幕顶部显示的是菜单条，为了从菜单条处下拉出一个菜单，一般可以直接用鼠标点击菜单（注意win操作系统的窗口显示时不支持鼠标操作），或者要先按f10功能键、后再用或键使想要的选项变为高亮、最后按enter键即可。另一种方法是按住alt菜单名称的第一个字母组合键。图1-3 td界面代码区寄存器区标志寄存器区数据段堆栈段区td除了键盘操作外，我们还可以很容易

11、地通过鼠标对界面进行操作。例如要修改窗口外观的大小，我们可以按alto，打开菜单中的option项（图1-4），从中选取display options来打开一个对话框（图1-5）。也可以直接用鼠标点击菜单上的options项后得到。图1-5的对话框允许我们修改窗口的大小，通过改变screen lines的值来实现。图1-4 option菜单图1-5 display options对话框f5快捷键是td菜单中windows下拉菜单的zoom来把视窗窗在最大化和最小化间切换的键，也可以直接用鼠标点住窗口右下角并拖动到理想的位置（图1-6）。图1-6 拖动右下角改变窗口大小td还有一个优势就是它的状

12、态行提示的快捷键。屏幕底部的状态行显示的是相关的功能键及其用途，如图1-7所示。图1-7 状态行提示状态行的内容会随用户输入的不同而发生变化（例如菜单发生变化、命令对话框的变化等）。若按住alt一会儿，可以发现状态行的内容改变为用户可用alt键获取的功能键信息。按住ctrl一会儿，状态行显示的命令是当前视窗窗口部分所对应的局部菜单命令（local menu command）的热键。它们随用户所在的窗口类型和所在视窗不同而发生变化。一旦进入菜单系统，状态行将再次改变为显示当前高亮度菜单选择的功能。用esc键可以离开菜单系统。u td的菜单功能介绍一 系统菜单菜单命令使用说明快捷键repaint

13、desktop重新显示整个屏幕无restore standard恢复标准的windows设置无about获取turbo debugger的信息无二 file菜单菜单命令使用说明快捷键open打开一个要调试的新程序无change dir改变缺省工作路径无get info显示调试程序的当前信息无dos shell运行dos命令处理机无resident终止t d并驻留内存无symbol load加载一个新的符号表无table relocate符号表指定新的段基地址无quit 退出turbo debuggeralt-x三 edit菜单 菜单命令使用说明快捷键copy复制项目shift-f3paste粘

14、贴项目shift-f4copy to log将项目复制入日志文件中无dump pane to log将当前窗转入日志文件中无四 view菜单菜单命令使用说明快捷键breakpoints打开断点窗无stack打开堆栈窗无log打开日志窗无watches打开监视窗无variables打开变量窗无module打开模块窗f3file打开文件窗无cpu打开cpu窗无dump打开转储窗口无registers打开cpu寄存器窗无numeric processor打开数字协处理器窗无execution history打开执行任务历史窗无hierarchy打开类的分层窗无windows messages打开wi

15、ndows消息窗无clipboard打开粘贴板窗无anothermodule打开另模块窗无dump打开另转储窗口无file打开另文件窗口无五run菜单菜单命令使用说明快捷键run全速运行f9go to curse运行到光标处停止f4trace into一条一条跟踪运行程序指令f7step ovrer跳过指令f8execute to执行到指定的指令代码处alt-f9until return一直运行直到返回alt-f8animate以动画方式运行程序无back trace向后跟踪alt-f4istruction trace指令跟踪alt-f7arguments参数无program reset程序复

16、位ctrl-f2run部分二级菜单 1. execute to显示信息说明在空格中输入要执行停止的指令地址，点击ok确定，clip从粘贴板粘贴指令地址，cancel取消，help获取帮助信息2. animate显示信息说明在空格中输入10倍的动画间隔时间（单位：秒），点击ok确定，clip从粘贴板粘贴时间，cancel取消，help获取帮助信息3. arguments显示信息说明在空格中输入命令行参数，点击ok确定，clip从粘贴板粘贴命令行参数，cancel取消，help获取帮助信息六breakpoints菜单菜单命令使用说明快捷键toggle切换f2at设置断点地址alt-f2change

17、d memory global改变全局断点地址无expressioon true global全局条件表达式无hardware breakpoint硬件断点无delete all删除全部无七data菜单菜单命令使用说明快捷键inspect.检查无evaluate/modify评价或修改ctrl-f4add watch增加监视ctrl-f7function return函数返回无八options菜单菜单命令使用说明快捷键languagesource语言来源无macros宏指令无display options显示选择无path for source源程序路径无save options存储选择无re

18、store options恢复选择无options的部分二级菜单1 language source显示信息说明source表示源程序，c，pascal，assembler分别表示c, pascal和汇编程序，选中一项， 点击ok确定，cancel取消，help获取帮助信息2 display options.显示信息说明display swapping表示显示切换，在其下面选中一项，none,smart和always分别表示不显示切换，快速显示切换和总是显示切换。integer format表示整形格式，在其下面选中一项，hex,decimal和both分别表示十六进制，十进制和两者均可 。sc

19、reen lines表示屏幕行，可选择。tab size表示制表键跳格数，可修改其值。点击ok确定，cancel取消，help获取帮助信息3 path for source显示信息说明在空格中输入源程序目录路径，点击ok确定，clip从粘贴板粘贴源程序目录路径，cancel取消，help获取帮助信息4 save options显示信息说明在save to下的空格中输入要存储的文件路径名。options，layout,macros分别表示选项，布局和宏指令，可选择。点击ok确定，cancel取消，help获取帮助信息5 restore options显示信息说明在file name空格中输入要恢

20、复的文件名，files和directories下面空框中分别显示文件名和文件目录。点击ok确定，cancel取消，help获取帮助信息九window菜单菜单命令使用说明快捷键zoom缩放窗口f5next下一窗口f6next pane下一窗格 tabsize/move窗口大小/移动窗口ctrl-f5iconize/restore图标化/恢复窗口 无close关闭窗口alt-f3undo close撤消关闭窗口命令alt-f6user screen显示用户屏幕alt-f51 cpu显示cpu窗口无十help菜单菜单命令使用说明快捷键contents帮助内容无index索引shift+f1topic

21、 search主题搜索ctrl+f1prious topic前一主题alt+f1help on help外来帮助无active file现用文件无about有关本软件的版本信息说明无u td调试举例由于我们只要求学生掌握td对汇编程序的调试方法，这里我们将一个典型的十进制加法为例，介绍使用td对程序进行调试的过程。这个程序是要将两个5位十进制数相加，要求两个数均以ascii码形式各自顺序放在以data1和data2为首的5个单元中（低位在前），结果送回data1处，并调用2号系统功能调用显示结果。我们先用记事本或edit编辑器或其他编辑软件输入源程序，并存储为mypro.asm。data se

22、gment data1 db 98765；设置数据段的内容，在数据段的起始位置org 0010h；和偏移0010h的地方分别放入字符data2 db 96333；98765和96333data ends；98765+33396=90158code segment assume cs:code,ds:datastart: mov ax,data ；设置段地址，把数据段地址赋给ds mov ds,ax mov di,offset data1 ；data1的偏移量赋给di mov si,offset data2 ；data2的偏移量赋给si mov cx,5 ；循环5次，给cx赋值5 clc ；清零

23、进位标志lo1: mov al,di ；把data1中的值循环赋给al；data2中的值与data1中的值一一对应相加，并加进位标志中的值，和放到al中。；然后对al进行非压缩bcd码加法调整得到对应的非压缩bcd码，按顺序放入data1中。；si，di自加1后继续循环直到cx-1=0。 adc al,si aaa mov di,al inc si inc di loop lo1 mov cx,05hdisp: mov ah,02h；调用2号系统功能调用，显示结果 mov dl,di or dl,30h int 21h dec di loop disp mov ah,4ch int 21hco

24、de ends end start按实验五或六介绍的四个步骤先完成前三步。生成了可执行程序mypro.exe，就可以用td来调试了。1调入需要调试的程序。图1-8 打开被调试程序要调试这个程序，首先要打开并装入被调试的程序，选择file菜单里的open项，即可弹出图1-8所示的加载调试程序选择窗，选择mypro.exe文件即可装入。装入后代码部分可在cpu窗的代码段子视窗看到机器代码及相应的汇编语句（图1-9），数据部分会在数据段子窗口看到（实际见到的是程序段前缀psp256字节，真正数据段在psp后）。同时可以看到寄存器，标志位和堆栈段子窗口。代码窗口的小箭头指向的就是下一条要执行的命令行。

25、图1-9 装载后的cpu窗选择run菜单里的trace项或按快捷键f7即可进行跟踪运行（图1-10）直到lo1: mov al,di图1-10 单步跟着运行单步运行期间可以查看寄存器、标志位和数据段内容的变化。2打开一个窗口，观察的相应的数据段。图1-11 打开数据窗要查看数据段（或其他段）的数据，可以选择view菜单里的dump项，可弹出dump窗口（图1-11）.我们可以通过快捷键f6在dump窗口和主窗口间切换，还可以使用ctrl+f5，配合上下左右键来调整dump窗口的位置。（注意数据段的数据只有在程序运行时才会导入并被看到。）可以通过设置段基址查看其他段的数据,只要在dump窗口下按

26、住ctrlg就可以打开一个对话框，并设置希望观察的数据段地址。这里我们键入ds:0000，因为我们的数据都被保存在ds:0000到ds:001f的范围内。可以看到我们在数据段定义的两个字符串以ascii码的形式放在ds:0000ds:0004和ds:00010ds:0014。3利用断点执行一个程序段。图1-12 查看断点对话框为了观察循环的执行情况，先我们设置一个断点。用鼠标或者和键把滚动条移动到想要设置为断点的那条语句，这里我们移到循环结束loop 000f。然后选择菜单view下的breakpoint，会弹出一个如图1-12的对话框窗口，在窗口左边一栏里点击鼠标右键（或按ctrla），选中

27、弹出菜单中的add。，在address栏里填写断点地址cs:0018，就可以设置一个断点，按ok确定。这时可以发现cs:0018对应的这条指令的颜色改变。运行菜单run下的goto the curse（或按f4键），程序直接执行到断点处。可以用在图1-12的左边窗口按ctrlr删除断点。另一种执行一段程序的方法是用菜单run下的excute to（或按atlf9键）直接执行到断点地址。如图1-13。图1-13 执行到断点处对话框程序执行到断点后，注意此时的cx值（ ），再按一次f7使程序回到循环初始lo1: mov al,di，记下此时cx和ax的值、di的值及其对应的数据段中的内容。重复f4

28、和f7的操作，观察ip的变化，并记录每次f7执行后cx和ax的值、di的值及其对应的数据段中的内容。实验一 dos环境和debug命令实验目的：熟悉dos环境下常用的命令以及debug调试工具的基本使用方法，为以后的实验打下基础。实验器材：计算机一台，debug调试工具实验内容及步骤：1、 进入dos环境：win98/95/me：l 开机windows开始程序msdos方式。l 开机windows开始运行commandmsdos方式。l 开机f8或ctrl启动菜单选第5项纯msdos。win 2k/xp/2003：l 开机windows开始运行commandmsdos西文方式。l 开机wind

29、ows开始运行cmdmsdos中文方式。2、dir 盘符路径文件名/s/p/a 显示文件目录，可用于查找文件（内部命令）省略盘符为当前盘，省略路径为当前路径，省略文件名为*.* /s为带子目录，/p为分屏显示，/a为各种属性文件(包括隐藏、系统)如： dir c:windowscommand*.exe dir d:masm.exe/s ；可用于在d：盘中查找masm.exe文件3、md 盘符路径新目录名 ；创建子目录（内部命令） 省略盘符为当前盘，省略路径为当前路径，新目录名不可省略如： md d:myfile4、cd 盘符路径 ；显示/切换当前路径（内部命令） 省略盘符为当前盘，省略路径为显

30、示指定盘的当前路径 如： cd d:myfile5、type 盘符路径具体文本文件名 ；显示文本文件内容（内部命令） 省略盘符为当前盘，省略路径为当前路径，文件名必须是具体文件名，而且只有文本文件才可正常显示。 如： type d: myfileexample.asm6、doskey ；dos命令记忆器，运行后最近键入的命令将会被记住，可通过上下光标键将记住的命令调出适当修改再运行或用f7键可显示所有记住的命令及f9指定某个命令(外部命令，win xp/2k可不用运行，其启动dos方式时已自动运行) 如：doskey7、path盘符路径;；使用path命令，设置可执行文件的自动搜索路径，参数全

31、省略显示当前自动搜索路径(内部命令) 如: path c:windowscommand;d:masm ；设置自动搜索路径有两个c:windowscommand和d:masm path c:windowssystem32;d:masm ；设置自动搜索路径有两个c:windowssystem32和d:masmpath；显示当前自动搜索路径 path %path%;d:masm；添加自动搜索路径一个d:masm path; ；取消当前自动搜索路径8、进入debug运行状态，熟悉使用各条debug命令如: debug进入后显示-，cs、ds、es、ss四个段寄存器值相等(每次进入不一定相同，取决于系统

32、及内存驻留程序的多少)，除ip=0100h、sp=ffeeh，其它通用寄存器值均为0，psw的初值为nv、up、ei、pl、na、po、nc(后有说明)。特别要注意cs:ip代表下一条待执行指令的默认起始地址，ss:sp为栈顶地址，涉及串操作时ds:si代表源串的起始地址、es:di代表目的串的起始地址，涉及文件操作时bx、cx代表文件长度(bx为高16位，cx为低16位)，内存变量在debug中必须用其他寻址方式替代(一般用直接偏移量表示)，所有数据均为十六进制。练习各条常用debug命令的使用，要求熟悉英文缩写及单词。 -?；显示如下（命令英文全称，命令，参数表）(中括号代表可省略，下同)

33、assemble a addressdump d range enter e addresscompare c range address listfill f range listgo g =address addresseshex h value1 value2input i portload l addressdrivefirstsector numbermove m range addressname n pathname arglistoutput oport byteproceed p =address numberquit qregister r registersearch s

34、 range listtrace t =address valueunassemble u rangewrite w addressdrivefirstsector number 显示和修改寄存器的内容的命令r的用法：-r 寄存器名|f-r；这可显示所有寄存器的内容，包括标志寄存器的内容，以及当前cs:ip处的一条指令的机器码和汇编指令，还有涉及到的存储单元内容。如：-rax=0000 bx=0000 cx=0000 dx=0000 sp=ffee bp=0000 si=0000 di=0000ds=1368 es=1368 ss=1368 cs=1368 ip=0100 nv up ei p

35、l nz na po nc1368:0100 a10002 mov ax,0200 ds:0200=3412除psw外其余寄存器均显示为16进制数据，psw各标志位的置位/复位（1/0）分别为： of：ov/nv(overflow/no overflow)df：dn/up(down/up)if：ei/di(enable interrupt/disable interrupt)sf：ng/pl(negative/positive)zf：zr/nz(zero/not zero)af：ac/na(auxiliary carry/no auxiliary carry)pf：pe/po(parity e

36、ven/parity odd)cf：cy/nc(carry/no carry)-r 寄存器名或标志f ；修改指定寄存器或标志位的内容，如： -rbx bx 0369： ；若不修改，可按enter键，否则在冒号后输入要修改的内容如059f回车，则bx的内容由0369改为059f。-rfnv up ei pl nz na po nc -cy zr ；则nc改为cy，nz改zr(次序无关)内存数据处理命令主要有以下三个d、e、f。 显示指定范围的内存单元内容：-d段地址:起始偏移 终止偏移，如：-d136c:0100 3c 3e 75 70 38 04 75 06-ac 26 fe 06 3c 04

37、 e8 2e up8.u.&.136c:0110 fb 3c 3c 74 04 3c 0d 75-0d c6 05 0d 34 00 5b 13 .t.u.4.136c:0120 04 09 00 e9 c3 00 57 bf-e7 04 8b df 32 d2 06 51 .w.2.q136c:0130 b9 04 01 ac 3c 0d 74 23-3c 22 75 05 80 f2 01 eb .t#u.136c:0140 f2 0a d2 75 19 e8 ff fa-74 11 3a 06 1e d4 74 0b .u.t.:.t.136c:0150 3c 3c 74 04 3c 3

38、e 75 06-4e b0 20 59 eb 68 aa e8 t.u.n. y.h.136c:0160 44 f8 74 09 e3 f5 ac 3c-0d 74 f0 aa 49 e2 c4 eb d.t.t.i.136c:0170 ea 59 eb 4d 3c 3c 75 25-8b de e8 c2 fa 3c 3e 74 .y.mu%.t（默认从当前段及当前偏移地址开始，显示内存单元的128个字节的内容，每行16个字节。显示出内容的格式为：内存起始段地址:偏移地址，16个字节的16进制数据，对应的ascii字符）-d105 110136c:0100 75 06-ac 26 fe 06

39、 3c 04 e8 2e .u.&.136c:0110 fb 3c 3c 74 04 3c 0d 75-0d c6 05 .t.debug 文件名。 -l段地址:起始偏移 盘号 起始扇区号 扇区数 ；将指定盘(0号对应a盘、1号对应b盘，依次类推)的指定扇区的内容(一个扇区512字节)装入内存。如：-l 100 2 0 1 ；将硬盘c的引导扇区内容读入内存100h开始处-d 100 ；显示引导扇区内容136c:0100 eb 58 90 4d 53 57 49 4e-34 2e 31 00 02 08 20 00 .x.mswin4.1. .136c:0110 02 00 00 00 00 f

40、8 00 00-3f 00 ff 00 3f 00 00 00 .?.?.136c:0120 fe e6 da 00 9f 36 00 00-00 00 00 00 02 00 00 00 .6.136c:0130 01 00 06 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 .136c:0140 80 00 29 e9 18 44 09 57-49 4e 39 38 20 20 20 20 .).d.win98136c:0150 20 20 46 41 54 33 32 20-20 20 33 c9 8e d1 bc f4 fat32 3.136c:0160 7b 8e c1 8e d9 bd 00 7c-88 4e 02 8a 56 40 b4 08 .|.n.v.136c:0170