實驗一 查看CPU和內存，使用機器語言和匯編語言進行編程
１.預備知識：Debug的使用
Debug是DOS、Windows提供的實模式（8086方式）程序的調試工具。使用它，可以查看CPU各種寄存器中的內容、內存的情況和在機器碼級跟蹤程序的運行。是匯編程序設計中常用的調試工具。在Debug環境下，可以調試經匯編、連接后生成的可執行程序，編寫簡單的程序。
在32位操作系統下debug的啟動與退出：
啟動：
方法一：單擊“開始”→“運行”（或使用快捷鍵Windows+R），輸入cmd，確定，進入dos界面，輸入debug，回車，進入debug調試環境，以短線“—”為命令提示符。
方法二：單擊“開始”→“運行”（或使用快捷鍵Windows+R），輸入debug，確定，即進入debug調試環境，以短線“—”為命令提示符。
退出：
使用q命令，回車即可。
Debug命令格式和參數：
在debug中的命令大小寫等價；
Debug中數字默認為十六進制表示，不需要加H；
在debug中輸入命令后，按下回車鍵執行；按下ctrl+c則終止命令的執行；
在debug中命令和參數之間可以沒有分隔符（如空格）。
在64位操作系統下使用debug：
Debug不能在64位操作系統下運行，因此需要下載debug與32位DOS模擬器（在此使用DOSBOX）。
DOSBOX下載：https://www.dosbox.com/download.php?main=1
安裝下載Debug.exe
環境配置：找到DOSBox安裝目錄下的DOSBox 0.74 Options.bat文件，然后雙擊：
進入文本，在末尾添加如圖示：
在此環境已配置好了。
2. 常用debug功能
l 用r命令查看、改變CPU寄存器的內容：
—R<回車>
顯示所有寄存器的值
—R AX<回車>
顯示當前AX所謂值為0000，若要修改，則在冒號后輸入要修改的值，如輸入1234，回車再用—R AX查看，可見AX值已修改。如若不修改，則兩次回車即可。
l D命令查看內存中的內容：
—D<回車>
D命令直接查看，列出預設地址處128位個字節內容
—D 地址
—D 1001
顯示從當前地址開始之后128個字節內容
—D 地址范圍
—D 1001 1008
兩種方式顯示指定范圍內存儲單元的內容，如上圖
l E命令改寫內存中內容；
—E 地址 數據 數據·····（或字符）
—E 1001 0 1 2 3 4 5 6 7
用E命令修改從1001開始的8個單元的內容，用D查看內容變化
也可以用提問方式逐個修改：
a. 輸入E 1001，按enter鍵；
b. Debug顯示起始地址，和起始單元內容，光標停在”.”后提示想要寫入數據，輸入數據按空格，用輸入數據修改當前內存單元；或不輸入數據直接按空格，即不對當前單元進行修改；
c. 當前單元處理完成后，接着顯示下一單元的內容，並提示凈宗修改，同樣方法進行處理；
d. 當所有希望改寫的內存單元改寫完后，按enter鍵，E命令操作結束。
也可用E命令向內存中寫入字符串。
l 用U命令將內存中的機器指令翻譯成匯編指令
用E命令向內存中寫入機器碼，D命令查看寫入的機器碼用U命令可以查看每一條機器指令的地址、機器指令，並將內存單元中的內容翻譯為匯編指令並顯示出來。
l 用T命令執行一條機器指令
用E命令向從1000：0開始的內存單元中寫入8個字節的機器碼；R命令查看CPU中寄存器的狀態，CS=073F，IP=0100，指向內存073F：0100；用R命令修改CS、IP中的內容，使CS：IP指向1000：0。然后就可以用T命令來執行我們寫入的指令，執行后，AX中的內容變為１，IP變為IP＋３。
l 用A命令以匯編指令的格式在內存中寫入一條機器指令
—A 起始地址，以匯編語言向從１０００：０開始的內存單元中寫入了幾條指令，然后用D命令查看A命令的執行結果
—A 回車，從預設的地址開始輸入，想要結束A命令，則不輸入匯編指令，直接按ｅｎｔｅｒ鍵即結束A命令
—？＜回車＞
顯示常用命令集，可幫助快速找到所需命令。
２. 實驗任務
（１）使用debug，將下面的程序段寫入內存，逐條執行，觀察每條指令執行后CPU中相關寄存器中內容的變化。
提示：用E命令和A命令以兩種方式將指令寫入內存，T命令執行時注意CS：IP的指向。
用E命令從1000：0處開始寫入機器碼，因為有長度限制，我只寫到第八條bb 26 00這一條，輸入R命令查看CPU內容，並修改CS：IP使其指向1000：0。然后使用T命令逐條執行機器碼如下：
同樣方法從1000：0012處開始寫從bb 26 00以下的機器碼，CS：IP指向1000：0012
用A命令以匯編指令方式寫入內存,打開DOSBOX，輸入debug進入調試模式，使用R命令修改CS：IP的內容使其指向1000：0，先用D命令查看從1000：0開始的單元內容，然后用A命令從1000：0處開始逐條寫入匯編指令，再次用D命令查看匯編指令執行后單元里面的內容。
（2）將下面三條指令寫入從2000：0開始的單元中，利用這三條指令計算2的八次方。
MOV AX,1
ADD AX,AX
JMP 2000:0003
一直逐條執行T命令，直到AX=0100，因為debug程序中數字默認16進制，100H=256=2^8
計算所需執行指令條數 (3+2*7=17=11H)，也可直接輸入： —T=0 11
（3）查看內存中的內容。PC機主板上的ROM中寫有一個期，在內存FFF00H~FFFFFH的某幾個單元，請找到並試圖修改它。
可以看見E命令並未修改成功。
這是因為Rom（Read Only Memory）只讀存儲器，這種存儲器（Memory）的內容任何情況下都不會改變，計算機與用戶只能讀取保存在這里的指令，和使用存儲在ROM的數據，但不能變更或存入數據。
（3）向從內存單元B8100H開始的單元中填寫數據，如：
—E B810：0000 01 01 02 02 03 03 04 04
修改數據后：
修改地址后：
實驗發現每兩個字節表示一個字符，其中前一字節控制字符種類，后一字節控制顏色。偏移地址與字符在終端中顯示的位置有關。
實驗總結：
通過這次實驗，我對匯編debug的常用功能有了基本了解，對匯編語言這門課程有了更深層次的認識。知道了debug的調試環境以及配置問題，了解了匯編程序的簡單編寫，知道了機器指令與匯編指令編程的方式。