DEBUG程序的使用

实 验   DEBUG程序的使用

一、 实验目的

1． 学习使用DEBUG程序的各种命令。
2． 利用DEBUG学习
3． 了解计算机取指令、执行指令的工作过程。
4． 掌握用DEBUG调试自编程序的方法。

二、 实验任务

1． 参照附录1，掌握DEBUG程序的各种命令，重点是命令R，D ，A，U，T，P，G命令的使用。
2． 用命令A汇编下列指令，判断指令正误并说明原因。
（1） ROR AX，8
（2） LEA DI，[AX]
（3） MOV DS，2010
（4） PUSH AL
（5） OUT 900，AL
（6） MOV [BX]，0
3． 用命令查看8086/8088 CPU在开机后执行的第一条指令。
4． 用命令D查看DS：200～22F和F000：200～22F两内存块内容，用命令F将字符“A”分别填入这两个内存块，比较填入前后结果，了解可读写内存RAM和只读内存ROM的区别。
5． 用A命令汇编一条INT 1C指令，用命令T单步执行该指令，比较指令执行前后CS和IP、堆栈指针SP及堆栈内容变化情况，了解什么是中断向量表，中断向量和中断子程，掌握中断指令的执行过程。
6． 利用T，P，G命令，执行下列指令段，注意它们的不同之处。
（1） MOV DI，300
MOV SI，400
MOV CX，3
CLD
REP MOVSB
INT 3
（2） MOV AH，2
MOV DL，41
INT 21
INT 3
（3） 先在CS：200处汇编一条RET指令，再在CS：100处汇编。
MOV BX，200
CALL BX
INT 3
        然后从MOV BX，200处开始执行。
7． 用命令A汇编下列程序段，并将程序写到硬盘上，然后调试程序段，观察程序段能否完成指定功能，若不能，说明原因，并修改程序。
（1） 完成将DS：2000开始的5个字节内存内容相加，并把相加的结果存放在DS2005内存单元中。
MOV CX，5
MOV AL，0
MOV BX，2000
           nest:   ADD AL，[BX]
                  INC BX
                  DEC CX
                  LOOP nest
                  MOV [BX]，AL
                  INT 3
（2） 以双重循环来实现延时，然后再给AX赋值。
          MOV AX，0
again1:MOV SI，3
again2:MOV DI,3
      DEC DI
      JNZ again2
      DEC SI
      JNZ again1
      MOV AX,100
      INT 3
8．进入DEBUG后，首先用命令R查看当前DS内容，记录此值，假设为X。
在DEBUG下汇编、调试完成下列功能的程序。
（1） 将内容F000：2000H起30H个字数据传送到内存X：1000H开始处。
（2） 测试内存X：300H开始的10H个字节数据，计算其中正数、负数、0的个数，并将结果分别存放在X：400H开始的三个内存单元中。

三、 实验说明

1． 关于任务1，参照附录1中的实例，了解DEBUG的各种命令。
2． 在DEBUG下，用户可对所有寄存器、RAM内存随意查看和修改，但由于对DOS操作系统在内存中存放情况不了解，可能会将存放有操作系统程序的内存内容破坏，从而可能引起系统运行异常，往往是出现死机现象，故建议使用DOS分配给用户的内存可用区，其低端地址是刚进入DEBUG时，用命令R查看到的CS：IP。涉及到修改内存的命令有A，E，F，M，L等。
3． 初学者在使用DEBUG命令修改内存或执行程序时，由于多种原因，出现死机是较经常的现象，可按RESET复位按钮，重新启动系统。
4． 用连续执行命令G执行程序时，注意给出执行的首地址，或查看当前CS和IP值是否为要执行程序段的首地址，并注意查看执行的指令流程中有无返回DEBUG功能的程序段，如指令INT 20T或断点设置INT3，否则发出命令后，很容易出现死机，原因是如无程序段使系统返回命令接受状态，CPU将不断到内存取指令、执行指令，使作户失去对系统的控制，出现死机。为避免这种情况，可在用户程序段的最后加上一条INT 20H指令，或用断点方式执行。避免出现死机。
5． 关于任务2，在命令A下汇编各条指令，对于错误的指令，DEBUG指令出其错误位置，对于正确的指令，将其汇编到相应内存，据此可判断指令正误，而具体原因需自己分析。
6． 关于任务3，8086/8088 CPU在开机后执行的第一条指令在内存FFFF：0H开始处。
7． 关于任务4，由于可读写内存RAM的内容可修改，而只读内存ROM的内容不能修改，故命令F未能将字符‘A’填入F000：200H～22FH的内存中，内存F000：200H～22FH的内容填写前后保持不变。
8． 关于任务5，中断指令INT N是指令系统中较复杂的一条指令，结合教材中对中断指令的介绍，利用DEBUG来学习，加强对中断指令执行过程、中断向量表、中断向量和中断子程序等内容的理解。
9． 关于任务6，用A命令汇编好后，用T，P，G命令分别执行，记录指令执行前后各寄存器（包括标志寄存器各标志位值）、堆栈指针及堆栈内容变化情况，以及与指令有关内存单元的内容，总结T和P执行某些指令的不同之处及适用场合。
10．关于任务7和8，为避免调试过程中出现死机，造成内存中的程序丢失，而重复多次输入程序，在用A命令将程序汇编到内存后，先用命令N和W将程序写到磁盘上，再进行调试运行。当调试过程中出现异常时，重新启动系统，用命令N和L将文件从磁盘装入内存，重新对程序进行调试运行。
11．DEBUG下不支持符号地址，如任务7中的标号next,again1,again2等，在命令A下输入程序时，不输入标号（如next：），在用到标号的指令（如LOOP，JNZ等），在其后直接输入要跳转的目的地址。
对向前跳转的指令，如汇编任务7，输入程序的过程如下：
－A ↙
1270：0100     MOV CX，5 ↙
1270：0103     MOV AL，0 ↙
1270：0105     MOV BX，2000 ↙
1270：0108     ADD AL，[BX] ↙
1270：010A     INC BX ↙
1270：010B     DEC CX
1270：010C     LOOP 0108 ↙
1270：101E      MOV [BX]，AL ↙
1270：0110     INT 3
1270：0112 ↙
用目的地址0108代替标号next在LOOP指令中的位置，而在输入ADD AL，[BX]这条指令时，不输入标号next.
对向后跳转的指令，由于目的地址尚未确定，可先随意输入一个地址，若是条件转移指令，注意跳转范围应在－128～127之间，待程序输入完毕，目的地址明确后，再用命令A修改跳转指令。
如下程序段，功能是比较AX和CX中的两符号数，将较大的数放在AX和BX中，较小的数放在CX中。
           CMP    AX，CX
           JX     continue
           XCHG   AX，CX
continue： MOV    BX,AX
用命令A输入程序的过程如下：
－A ↙
1270：0100     CMP AX，CX ↙
1270：0102     JG 0102 ↙         输入本条指令的地址0102代替标号continue
1270：0104     XCHG AX，CX ↙
1270：0106     MOV BX，AX ↙
1270：0108 ↙

－A 102↙                             修改跳转指令的目的地址
1270：0102      JG 0106 ↙         输入目的地址0106
1270：0104  ↙

－U 1270:0100 L 0 A ↙           用命令U查看程序，跳转正确
1270:0100 39C8               CMP    AX,CX
1270:0102 7F02               JG     0106
1270:0104 87C1               XCHG   AX,CX
1270:0106 89C3               MOV    BX,AX
12.执行任务7中的任务时,会发现执行的结晶与设计的结果不相符,但又无法从源程序段发现出错原因时,可用命令T跟踪执行程序,查看每条指令执行完后的结果是否与设想的一致,如发现有误,找出原因,然后修改程序,再跟踪执行,直到结果与设想相符,并能实现程序段功能.这个过程就是程序的调试过程。调试程序时,要有耐心。
13.将任务8中调试好的程序以文件形式存储在磁盘上。结束实验前,将实验结果演示给指导教师检查。

四、 问题思考

1． 假设某内存单元的内容为CCH，试问该内容如看作一条指令、看作无符号数、看作带符号数，那将分别表示什么？不查看教材中的指令系统代码，如何在DEBUG下知道CCH表示一条什么指令？
2． 在指令MOV[BX]，AX中，操作数[BX]的寻址方式是什么？在DEBUG下执行完该指令后，如何查看执行结果？
3． 可否随意在DEBUG提示符“－”后不带参数发出命令G？什么情况下使用命令G时，可不用“=”给出执行的首地址？
4． 分析出现死机的几种情况。如何理解死机现象？试从计算机的工作原理进行解释。

五、 实验报告

1． 分析任务2中各条指令错误原因。
2． 记录CPU在开机后报告文学行的第一条指令。
3． 描述中断指令执行过程，记录1CH的中断子程。
4． 说明可读写内存RAM和只读内存ROM的区别。
5． 说明命令T和P的差别。
6． 指出任务6中程序段的出错原因，给出修改后的程序段。
7． 给出任务7中调试好的程序。
8． 回答问题思考。
9． 针对实验目的认真做小结。