# 实验一：DEBUG基础

## 一、实验名称

DEBUG基础

## 二、实验目的

1. 掌握DEBUG程序的加载方法
2. 熟悉DEBUG状态下各种常用命令的使用方法
3. 学会使用DEBUG命令进行程序调试

## 三、实验内容

### 3.1 基础性实验：DEBUG常用命令练习

#### （1）DEBUG的加载

DEBUG是为DOS提供的一种调试工具，它不能独立运行，需要在DOS环境下加载运行。

加载方法：在DOS命令提示符下键入：

```
C:\>DEBUG [程序文件名]
```

#### （2）DEBUG常用命令练习

**D命令（显示内存）**

格式：`D [地址]` 或 `D [范围]`

功能：显示指定地址的内存内容

示例：
```
D 100         ;显示CS:100开始的内存内容
D 100 120     ;显示CS:100到CS:120范围的内容
```

**E命令（修改内存）**

格式：`E 地址 [数据表]`

功能：修改指定地址的内存内容

示例：
```
E 100         ;逐个修改CS:100开始的内存内容
E 100 'ABCD'  ;从CS:100开始写入字符串ABCD
```

**F命令（填充内存）**

格式：`F 范围 数据表`

功能：将数据填充到指定范围的内存

示例：
```
F 100 110 0   ;将100-110区域填充0
```

**R命令（显示/修改寄存器）**

格式：`R [寄存器名]`

功能：显示或修改寄存器的内容

示例：
```
R          ;显示所有寄存器内容
R AX       ;显示并修改AX内容
```

**G命令（执行程序）**

格式：`G [=起始地址] [断点地址]`

功能：运行程序，可设置断点

示例：
```
G=100      ;从CS:100开始执行
G=100 10A  ;从100开始执行，在10A处设置断点
```

**A命令（汇编命令）**

格式：`A [地址]`

功能：在指定地址开始汇编输入指令

示例：
```
A 100       ;从CS:100开始输入汇编指令
```

**T命令（跟踪执行）**

格式：`T [=地址] [条数]`

功能：单步执行指令

示例：
```
T          ;执行一条指令
T=100 5    ;从100开始执行5条指令
```

**U命令（反汇编）**

格式：`U [地址]` 或 `U [范围]`

功能：将机器码反汇编为汇编语言

示例：
```
U 100       ;从100开始反汇编
U 100 120   ;反汇编100-120范围
```

**N命令（命名命令）**

格式：`N 文件名`

功能：给要操作的文件命名

示例：
```
N FILE.COM  ;将FILE.COM作为要操作的文件名
```

**L命令（装入内存）**

格式：`L [地址 [驱动器 扇区号 扇区数]]`

功能：将文件或扇区内容装入内存

示例：
```
L            ;将已命名文件装入CS:100
L 100 1 10 5 ;将A盘5个扇区装入CS:100
```

**W命令（写盘命令）**

格式：`W [地址 [驱动器 扇区号 扇区数]]`

功能：将内存内容写入磁盘

示例：
```
W           ;将CS:100开始的内容写入文件
W 100 1 10 5 ;将CS:100内容写入A盘
```

**Q命令（退出DEBUG）**

格式：`Q`

功能：退出DEBUG，返回DOS

示例：
```
Q           ;退出DEBUG
```

### 3.2 加强性实验：DEBUG命令综合练习

**【程序要求】**

利用DEBUG的A命令，在内存2000:0000处输入以下程序：

```
MOV AL, [0000]
MOV BL, [0001]
ADD AL, BL
MOV [0002], AL
INT 20
```

**【程序说明】**

| 指令 | 功能 |
|------|------|
| MOV AL, [0000] | 将内存地址2000:0000处的字节数据传送到AL寄存器 |
| MOV BL, [0001] | 将内存地址2000:0001处的字节数据传送到BL寄存器 |
| ADD AL, BL | 将AL和BL的内容相加，结果存入AL |
| MOV [0002], AL | 将AL的内容传送到内存地址2000:0002 |
| INT 20 | 终止程序运行，返回DOS |

## 四、实验步骤

### 4.1 基础性实验步骤

1. 在DOS环境下加载DEBUG程序
   ```
   C:\>DEBUG
   -
   ```

2. 使用R命令查看当前寄存器状态
   ```
   -r
   ```

3. 使用D命令查看内存内容
   ```
   -d 100
   ```

4. 使用E命令修改内存数据
   ```
   -e 100 41 42 43 44
   ```

5. 使用A命令输入汇编指令
   ```
   -a 2000:0000
   ```

6. 使用T命令单步执行程序
   ```
   -t
   ```

7. 使用G命令运行程序
   ```
   -g=2000:0000
   ```

8. 使用U命令查看反汇编结果
   ```
   -u 2000:0000
   ```

9. 使用Q命令退出DEBUG
   ```
   -q
   ```

### 4.2 加强性实验步骤

1. 进入DEBUG环境

2. 设置段寄存器DS指向2000H
   ```
   -r ds
   DS 0000
   :2000
   ```

3. 使用E命令在2000:0000和2000:0001处写入两个数
   ```
   -e 2000:0000
   2000:0000 00.05
   2000:0001 00.03
   ```

4. 使用A命令在2000:0000处输入程序
   ```
   -a 2000:0000
   2000:0000 MOV AL, [0000]
   2000:0003 MOV BL, [0001]
   2000:0006 ADD AL, BL
   2000:0008 MOV [0002], AL
   2000:000B INT 20
   2000:000D
   ```

5. 使用U命令验证输入的程序
   ```
   -u 2000:0000
   ```

6. 使用T命令单步执行程序，观察各寄存器的变化

7. 使用D命令查看程序执行后的内存结果
   ```
   -d 2000:0000 2000:0002
   ```

8. 程序执行完成后，使用Q命令退出DEBUG

## 五、程序代码

### 5.1 基础性实验程序代码

基础性实验主要练习DEBUG的各个命令，不需要编写独立的程序代码。

### 5.2 加强性实验程序代码（汇编源程序）

```assembly
; 实验一加强性实验程序
; 程序功能：将内存2000:0000和2000:0001处的两个字节相加，结果存入2000:0002
; 在DEBUG中使用A命令输入以下代码

CODE SEGMENT
    ASSUME CS:CODE
    ORG 2000H    ; 指定程序装入地址

START:
    MOV AX, 2000H    ; 设置数据段地址
    MOV DS, AX       ; 将2000H传送到DS段寄存器
    MOV AL, [0000]   ; 将DS:0000处的字节传送到AL
    MOV BL, [0001]   ; 将DS:0001处的字节传送到BL
    ADD AL, BL       ; AL = AL + BL
    MOV [0002], AL   ; 将AL的内容传送到DS:0002
    INT 20           ; 退出程序，返回DOS

CODE ENDS
    END START
```

### 5.3 DEBUG中直接输入的机器码

```
2000:0000 A0 00 00       MOV AL, [0000]
2000:0003 8A 1E 01 00     MOV BL, [0001]
2000:0007 00 D8           ADD AL, BL
2000:0009 A2 02 00        MOV [0002], AL
2000:000C CD 20           INT 20
```

## 六、实验结果

### 6.1 基础性实验结果

【此处需要截图：运行DEBUG程序，展示各命令的使用效果】

截图应包含：
- DEBUG启动界面
- R命令显示寄存器内容
- D命令显示内存内容
- E命令修改内存数据
- A命令输入汇编指令
- U命令反汇编结果
- T命令单步执行效果
- Q命令退出DEBUG

### 6.2 加强性实验结果

【此处需要截图：展示加强性实验的程序执行过程】

截图应包含：
- 使用E命令设置初始数据（2000:0000=05H, 2000:0001=03H）
- 使用A命令输入程序
- 使用U命令反汇编验证程序
- 使用T命令单步执行，观察AL、BL的变化
- 程序执行后D命令显示内存2000:0000-2000:0002的内容
- 预期结果：2000:0002处应为08H（05H+03H=08H）

### 6.3 实验数据记录表

| 地址 | 初始值 | 操作后值 |
|------|--------|----------|
| 2000:0000 | 05H | 05H |
| 2000:0001 | 03H | 03H |
| 2000:0002 | 00H | 08H |

## 七、思考题答案

### 7.1 思考题一：在DEBUG中如何正确使用段寄存器作为地址前缀？

**答：** 在DEBUG中，当使用其他段寄存器作为地址前缀时，需要在指令中显式指明段寄存器。格式为"段寄存器:偏移地址"。

例如：
```
MOV AL, DS:[0000]    ; 使用DS段寄存器访问内存
MOV BL, ES:[0001]    ; 使用ES段寄存器访问内存
MOV [CS:1000], AL    ; 使用CS段寄存器访问内存
```

如果未指明段寄存器，DEBUG会使用默认的段寄存器：
- 对于数据访问，默认使用DS段寄存器
- 对于堆栈操作，默认使用SS段寄存器
- 对于代码获取，默认使用CS段寄存器

### 7.2 思考题二：如何使用D命令查看程序执行后的内存结果？

**答：** 使用D命令可以查看指定地址范围的内存内容。

查看程序执行后的内存结果方法：

1. 首先确定要查看的内存地址和范围
   ```
   -d 2000:0000 2000:0002
   ```
   这将显示从2000:0000到2000:0002地址范围的内存内容

2. 如果不指定结束地址，D命令默认显示128个字节
   ```
   -d 2000:0000
   ```

3. 连续使用D命令时，会接着显示下一个地址范围
   ```
   -d
   ```

实验中的程序将结果存入2000:0002，执行完后使用`D 2000:0000 2000:0002`命令可以查看：
- 2000:0000处的原始数据（如05H）
- 2000:0001处的原始数据（如03H）
- 2000:0002处的结果（如08H，即05H+03H）

## 八、实验心得

1. DEBUG是一个功能强大的调试工具，熟练掌握各命令的使用对于汇编语言程序开发至关重要。

2. 通过R命令可以随时观察寄存器的状态，D命令可以查看内存数据，这对于跟踪程序执行过程非常有帮助。

3. A命令允许直接输入汇编指令，非常适合编写和测试小程序。

4. T命令是单步执行命令，可以逐条观察程序执行过程中各寄存器和内存的变化，是调试程序的重要手段。

5. 在使用其他段寄存器访问内存时，必须显式指明段寄存器前缀，否则会使用默认段寄存器导致错误。

6. 通过本次实验，对DEBUG的各常用命令有了初步认识，为后续深入学习汇编语言和程序调试打下基础。