学习任何一门语言都离不开调试，汇编也是。调试程序执行过程接下来，我们将根据这些函数跟踪程序的执行过程。调试对我们来说非常重要。有很多肉眼可以观察到的代码细节和问题。一些简单的程序问题我们或许可以用肉眼判断，但是对于很多隐藏的问题，我们还是要靠debug来发现。下面是一段汇编代码，我在上一篇文章中也给大家写过。假设cs:codesgcodesgsegmentmovax,0123hmovbx,0456haddax,bxaddax,axmovax,4c00hint21hcodesgendsend新建一个文本文件，把代码cv放过去，然后右键保存，用dosbox编译成1.obj文件，链接到1.exe文件后，我们使用debug1.exe命令分析这个程序，使用-r命令查看初始寄存器情况。在程序的初始状态，可以看到CX中的数据是000F，也就是程序的长度是000F。1.exe中有15个字节，CX中的内容为000FH。好了，现在我们知道程序成功加载到内存并运行了，但是我们先想一想，挂入EXE的程序会从哪里加载到内存呢？我们怎么知道程序加载到哪里了？程序加载的过程分为以下几个步骤：首先，程序会从内存中找一块区域，记录为起始地址SA，此时的偏移地址为0，这样一块容量充足的内存区域.在该区域的前256个字节中，创建了一个称为程序段前缀(PSP)的区域，DOS使用该区域与加载的程序进行通信。从这个程序的256字节开始，也就是PSP程序段的前缀之后，程序就会被加载到这里。此时程序的起始地址为SA+10H，偏移地址为0。即SA+10H:0，所以程序的起始地址为CS=076AH，IP=0000H。程序加载到内存后，内存区的段地址存放在DS段寄存器中。此时内存区的偏移量为0，所以此时的物理地址为SA*16:0，我们不需要知道真实的DS是多少，反正是操作分配的系统和DOS。然后这块内存区的前256字节用来存放PSP，所以程序的物理地址就是SA*16+256:0。SA*16+256=SA*16+16*16=(SA+16)*16，转为十六进制就是SA+10H，所以物理地址就是SA+10H:0。我们调试上面的1.exe后，我们可以看到DS段寄存器的值为076AH，CS段寄存器的值为076BH，正好符合076A*16+10=076BH（注意这里的*16表示左移4位，原因在之前的文章中也有说明。）我们可以使用-u命令查看完整的汇编源码。我们的汇编程序的源代码在上图中被红圈圈出。可见这是一个程序段。程序段的段地址永远是076A，偏移地址是不断变化的。我们使用-t命令单步执行下面的程序，如下图所示。（为了持续观察程序的执行结果，我干脆直接把主要的程序步骤执行了）这个程序就是mov和add的基本使用。将0123发送到AX寄存器，将0456发送到BX寄存器。对于AX寄存器执行AX=AX+BX，然后对AX执行AX=AX+AX。程序继续向下执行。当执行到int21H时，程序执行完毕。这时应该使用-p命令来结束程序的执行，如下图所示。当显示Programterminatednormally时，表示程序正常结束。这里不用去想为什么执行-p命令要等到int21执行完，不用关心movax,4c00,int21的意思，先记住就行了。由于程序加载过程是命令加载程序到内存，然后调试程序跟踪exe程序，所以程序退出后，先从exe程序退出到调试程序，再返回到命令来自调试程序的程序。我们再分析一段程序，把原代码组装起来假设cs:codesgcodesgsegmentmovax,2000Hmovss,axmovsp,0addsp,10popaxpopbxpushaxpushbxpopaxpopbxmovax,4c00Hint21Hcodesgendsendstill是将其保存为test.txt，然后进行编译和链接操作，生成一个可执行文件test.exe，观察其执行过程。我们先用-r查看初始寄存器的内容。主要观察CX、DS、CS、IP的值是否和我们上面描述的一致。CX存放程序长度，DS存放程序段地址，CS存放程序首地址，IP存放程序偏移地址。然后用-u查看exe程序的源代码。这个exe程序是一个编译和链接的程序。我们来分析一下这一部分。这是一个压入和弹出堆栈段的程序。首先，movax,2000Hmovss,axmovsp,0是设置栈段栈顶的指令。执行完成后，物理地址为20000H，即SS:SP=2000:0000。在执行这个程序的过程中，为什么没有出现movsp,0指令呢？我们错过了吗？查了一下，源码里确实有这条指令，是不是没有执行？为了验证这个假设，我们重新调试这个程序，然后先修改SP的值，如下图所示。一开始我们用-r把sp的值改成0002，然后单步执行。执行完movss,ax后，我们发现sp的值变成了0000，也就是说movsp,0指令实际上是被执行了，只是在debug模式下没有显示。程序继续向下执行，下面是两次pop操作。popax和popbx做两件事：清除寄存器；栈顶+2，所以ax和bx寄存器的内容为0，且SP=SP+2，执行后SP=000E。之后是两次入栈操作，将已经出栈的两个寄存器压回栈中，如下图所示。push操作也做了两件事，将寄存器压入栈，SP=SP-2，由于ax和bx已经出栈，寄存器内容为0，最后执行pop操作，然后结束程序的执行。我们再来看看PSP。由于程序加载时前256字节被PSP占用，此时DS(SA)为PSP的起始地址，CS=SA+10H，即CS=076AH。调试循环程序让我们调试循环程序以查看一些有趣的细节。现在有一个问题，将位置ffff:0006中的数字乘以3，并将结果存储在dx中。针对这个问题，有几点需要考虑：我们知道8086汇编语言中单个存储单元最多可以存储8位，一个字节的长度范围是0到255，而一个寄存器dx可以store可容纳的最大值为16位，长度为两个字节，范围为0-65535。即使255*3也小于65535。显然，乘以3后，可以存储到dx中。一个数乘以3相当于在循环中把自己加3次，所以需要用加法来实现乘法。可以直接用dx来积累，但是需要斧子来转账。ffff:6内存单元是字节单元，ax寄存器可以存放字单元，不能直接赋值。怎么做？因为ax可以看做al和ah，而al和ah是两个独立的寄存器，它们之间不会有值溢出，所以设ah=0，al=内存单元的值。所以这段汇编代码写成如下假设cs:codesgcodesgsegmentmovax,0ffffhmovds,axmovah,0moval,[6]movcx,3s:adddx,axloopsmovax,4c00hint21hcodesgendsend之后完成后，编译链接成一个exe程序，对其进行debugxxx.exe操作。我们来看一下程序的执行过程。前两段没问题，设置DS段寄存器的值为FFFF。然后继续往下执行到moval,[6]的时候，我发现为什么AX寄存器里的内容变成了0006？我不是故意把06放到ax里的，我是想把内存单元ffff:06的值放到ax里，突然发现编译器是白痴。仔细耐心地排查问题后，我终于明白自己是个傻子！不知道大家能看出我代码的问题吗？我怎么敢在源程序中使用立即数作为内存偏移地址？必须使用bx转账！也就是说，编译器编译完源码后，会把06作为一个立即数。如果要让06代表一个内存地址，就必须用bx来传递。修改后的源码如下：assumecs:codesgcodesgsegmentmovax,0ffffhmovds,axmovbx,6movah,0moval,[bx]#必须用bx来表示内存地址movdx,0#清除累加寄存器为0movcx,3s:adddx,axloopsmovax,4c00hint21hcodesgendsend然后relink成为exe程序，我们一步步调试。在执行moval,[bx]的时候，我们发现右边有ds:0006=31，这段代码说明ds:0006处的内存单元的值是31，说明我们的程序是正确的。继续下程序。前两条指令执行完成后，(dx)=0，(cx)=3，完成累加寄存器的清零和循环计数器的赋值。最后一条指令为第一条循环操作指令，此时CS:IP指向076A:0012，继续向下执行。可以看到，第一次添加dx后，执行ax，IP=0014H。此时指向的指令是LOOP0012，这条指令的意思是让程序再次执行(IP)=0012H处的指令，即Executeadddx,ax一次，可以看到cx的值变成了0002，因为循环指令执行完(cx)=(cx)-2，再往下执行，发现后面的循环指令还是LOOP0012，再执行一次adddx,ax直到(cx)=0并结束程序执行。如下图所示，可以发现整个程序一共循环了3次，dx中的最终值为93，程序执行到int21H，使用-p命令结束程序执行。
