实验4 汇编应用编程和c语言程序反汇编分析

时间：2020-12-18 12:52:00 收藏：0 阅读：2

一、实验目的

1. 理解80×25彩色字符模式显示原理

2. 理解转移指令jmp, loop, jcxz的跳转原理，掌握使用其实现分支和循环的用法

3. 理解转移指令call, ret, retf的跳转原理，掌握组合使用call和ret/retf编写汇编子程序的方法，掌握

参数传递方式

4. 理解标志寄存器的作用

5. 理解条件转移指令je, jz, ja, jb, jg, jl等的跳转原理，掌握组合使用汇编指令cmp和条件转移指令实

现分支和循环的用法

6. 了解在visual studio/Xcode等环境或利用gcc命令行参数反汇编c语言程序的方法，理解编译器生成

的反汇编代码

7. 综合应用寻址方式和汇编指令完成应用编程

二、实验准备

实验前，请复习/学习教材以下内容：

第9章转移指令的原理

第10章 call和ret指令

第11章标志寄存器

1. 实验任务1

教材「实验9 根据材料编程」(P187-189)

编程：在屏幕中间分别显示绿色、绿底红色、白底蓝色的字符串‘welcome to masm!‘。

首先分析：

80*25的彩色字符模式，要输出三行在中间，所以行信息应该定为第11行开始，通过老师所给的偏移地址表格

可得11行的偏移地址为1760(十进制)，再看列信息，需要输出的字符串应占32个字节，一行160个字节，所以要在

屏幕中央输出的话列信息应该为(160-32)/2=64加上刚才的1760为1824转换为十六进制应该为720h，所以给初始的ax

寄存器设置了B872h

代码如下：

assume cs:code, ds:data
data segment
    db ‘welcome to masm!‘
    db 00000010B              ;黑底绿字
    db 00100100B              ;绿底红字
    db 01110001B              ;白底蓝字
data ends

code segment
start:  
     mov ax,data
     mov ds,ax       ;ds指向字符串位置

     mov ax,0B872h
     mov es,ax       ;es指向初始行列位置
    
     mov cx,3        ;设置外层3次循环
     mov bx,16       ;存储外层循环次数

external: push cx
     mov di,0        ;存储内层循环次数
     mov si,0        ;存储行列信息
     
     mov cx,16     ;设置内层16次循环  
internal: mov al,ds:[di]     ;低位字节存放字符信息
     mov ah,ds:[bx]     ;高位字节存放颜色信息
     mov es:[si],ax             ;将字符和颜色信息移至需要的显存区
     
     inc si
     inc si      ;向后推进2个字节
     inc di     ;向后推进一个字符
     loop internal

     pop cx
     mov ax,es
     add ax,00ah              
     mov es,ax
     inc bx        ;数据段向后推进一个字符来改变颜色信息
     loop external
    
     mov ax,4c00h
     int 21h
code ends
end start

注意在最后的部分mov ax,es add ax,00ah, mov es ax这部分一定要这样写否则会报非法使用寄存器

运行结果如下：

2. 实验任务2

编写子程序printStr，实现以指定颜色在屏幕上输出字符串。调用它，完成字符串输出。

子程序printSar

功能：以指定颜色在屏幕上（从屏幕左上角开始）输出字符串

要求：字符串以0结尾

入口参数

字符串的起始地址—> ds: si （其中，字符串所在段的段地址—> ds, 字符串起始地址

的偏移地址—> si

字符串颜色—> al

出口参数：无

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task2.asm。

assume cs:code, ds:data
data segment
    str db ‘try‘, 0
data ends

code segment
start:  
	mov ax, data
	mov ds, ax

	mov si, offset str
	mov al, 2
	call printStr

	mov ah, 4ch
	int 21h

printStr:
	push bx
	push cx
	push si
	push di

	mov bx, 0b800H
	mov es, bx
	mov di, 0
s:      mov cl, [si]
	mov ch, 0
	jcxz over
	mov ch, al
	mov es:[di], cx
	inc si
	add di, 2
	jmp s

over:   pop di
	pop si
	pop cx
	pop bx
	ret

code ends
end start

汇编、运行程序，观察运行结果。

对源程序做如下修改：

把line3改为:

把line12改为：

再次汇编、运行程序，观察运行结果。

（1）line19-22, line36-39，这组对称使用的push、pop，这样用的目的是什么？

暂存对应寄存器的内容以便于子程序运行完毕后进行恢复。

（2）line30的功能是什么？

将字符和对应的颜色信息存储到显存中。

3. 实验任务3

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task3.asm。

子程序num2str：

功能：把0~2559之间的任意整数转换成数字字符串，例如，把1984转换成‘1984‘

入口参数

要转换的整数 —> ax

数字字符串的起始地址 —> ds:di （其中：数字字符串所在段的段地址—> ds，字符串

起始地址的偏移地址—>di）

出口参数：无

assume cs:code, ds:data
data segment
        x dw 1984
        str db 16 dup(0)
data ends

code segment
start:  
        mov ax, data
        mov ds, ax
        mov ax, x
        mov di, offset str
        call num2str

        mov ah, 4ch
        int 21h

num2str:
        push ax
        push bx
        push cx
        push dx
        
        mov cx, 0
        mov bl, 10
s1:      
        div bl
        inc cx
        mov dl, ah
        push dx
        mov ah, 0
        cmp al, 0
        jne s1
s2:        
        pop dx
        or dl, 30h
        mov [di], dl
        inc di
        loop s2
        
        pop dx
        pop cx
        pop bx
        pop ax

        ret
code ends
end start

阅读源代码，理解子程序num2str的汇编实现。

子任务1

对task3.asm进行汇编、链接，得到可执行程序后，在debug中使用u命令反汇编，使用g命令执行

到line15(程序退出之前)，使用d命令查看数据段内容，观察是否把转换后的数字字符串‘1984‘存放

在数据段中str标号后面的单元。

子任务2

对task3.asm源代码进行修改、完善，把task2.asm中用于输出以0结尾的字符串的子程序加进来，

实现对转换后的字符串进行输出。

assume cs:code, ds:data
data segment
        x dw 1984
        str db 16 dup(0)
data ends

code segment
start:  
        mov ax, data
        mov ds, ax
        mov ax, x
        mov di, offset str
        mov si,0
        call num2str

        mov ah, 4ch
        int 21h

num2str:
        push ax
        push bx
        push cx
        push dx
        
        mov cx, 0
        mov bl, 10
s1:      
        div bl
        inc cx
        mov dl, ah
        push dx
        mov ah, 0
        cmp al, 0
        jne s1
s2:        
        pop dx
        or dl, 30h
        mov [di], dl
        mov dh,2
        mov bx,0b800H
        mov es,bx
        mov es:[si],dx
        inc si
        inc si
        inc di
        loop s2
        
        pop dx
        pop cx
        pop bx
        pop ax

        ret
code ends
end start

把task3.asm源代码中，line3中整数改成0~2559之间的任意数值，运行测试，观察结果。

改成1324：

4. 实验任务4

使用任意文本编辑器，录入汇编源程序task4.asm。

assume cs:code, ds:data
data segment
        str db 80 dup(?)
data ends

code segment
start:  
        mov ax, data
        mov ds, ax
        mov si, 0

s1:        
        mov ah, 1
        int 21h
        mov [si], al
        cmp al, ‘#‘
        je next
        inc si
        jmp s1
next:
        mov cx, si
        mov si, 0
s2:     mov ah, 2
        mov dl, [si]
        int 21h
        inc si
        loop s2

        mov ah, 4ch
        int 21h
code ends
end start

汇编、链接、运行程序，输入一个字符串并以#结束（比如，2020, bye#)观察运行结果。结合运行结

果，理解程序功能，了解软中断指令。具体地：

line12-19实现的功能是？

利用int 21h的1号子功能来实现若输入的不是#则入栈操作。

line21-27实现的功能是？

利用int 21h的2号子功能来实现输出刚才入栈的内容

5. 实验任务5

在visual studio集成环境中，编写一个简单的包含有函数调用的c程序。代码如下：

在line7, line13分别设置断点，在调试模式下，查看反汇编代码。

分析反汇编代码，从汇编的角度，观察高级语言中参数传递和返回值是通过什么实现的，以及，参数入

栈顺序，返回值的带回方式，等等。

高级语言的参数传递是通过寄存器实现的，这里可以看到b先入栈然后是a，所以是从右往左入栈，通过call命令调用sum函数

技术图片

这是通过访问x和y的内存数据实现相加的操作将结果存放在ax中返回主函数