DOS 汇编 DEBUG 基本命令及其功能详解
注：本篇文档是转载，忘记转载链接了！！！
目前 Window 10 以上版本 已经不再使用 DEBUG 工具了，而是使用 WinDBG 工具,但是并不影响我们去了解它。
目的
掌握 DEBUG 的基本命令及其功能掌握 win7 win8 使用 DEBUG 功能
调试步骤
1. 使用 Debug，将程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令后cpu 中相关寄存器内容的变化
2. 将指令写入内存单元中，计算 2 的 8 次方。
3. 查看内存中的内容，并试图修改
4. 用机器指令和汇编指令编程
具体内容
一、查看 CPU 和内存，用机器指令和汇编指令编程
1.预备知识：
Debug总结：它是DOS、Windows 都提供的实模式(8086 方式)程序的调试工具。使用它，可以查看CPU 各种寄存器中的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行。
常用的Debug功能总结：
| 命令 | 含义 | 用法 |
|---|---|---|
| A | assemble | 在内存中直接编写代码 |
| C | Compare | 比较内存 |
| D | Dump | 查看内存内容 |
| E | Enter | 修改内存内容 |
| F | Full | 填充内存 |
| G | Go | 执行代码 |
| H | Hexarithmetic | 以 16 进制进行数学运算 |
| I | Input | 从某个端口输入一个 16 进制并显示 |
| L | load | 把文件或者绝对扇区内容读入内存 |
| M | move | 数据传递（不同于汇编的 move ） |
| N | name | 为读写磁盘文件定义文件名 |
| O | output | 把指定字节发送到制定端口 |
| Q | quit | 结束 debug 程序 |
| R | Register | 寄存器命令 |
| S | Search | 按照 list 清单查找内存 range 范围 |
| T | track | 追踪命令 |
| U | UNassemble | 反汇编内存中的指令 |
| W | write | 把调试过的信息写到磁盘上 |
| ? | Help | 获取帮助信息，即现实所有支持的命令 |
Debug的方法总结：
(1) Debug 之前需要进入到 DOS 方式：
a.重新启动计算机，进入 DOS 方式，此时进入的是实模式的 DOS。
b.在 Windows 中进入 DOS 方式，此时进入的是虚拟 8086 模式的 DOS。
(2)用R命令查看、改变 CPU 寄存器的内容
a. 显示 CPU 内部所有寄存器内容和标志位状态；格式为：-R
首先输入 debug 进入 debug 模式，然后输入命令 -R 查看 CPU 内部所有寄存器内容和标志位状态如上图所示。
b. 显示和修改某个指定寄存器内容，格式为：-R 寄存器名 若要修改一个寄存器中的值，比如 AX 中的值，可用 R 命令后加寄存器名来进行，输入 "r ax" 后按 Enter 键，将出现 "：" 作为输入提示，在后面输入要写入的数据后按 Enter 键，即完成了对 AX 中内容的修改。若想看一下修改的结果，可再用 R 命令查看
这里我修改了寄存器AX的值，令其值为0110,再使用R命令查看各个寄存器中的内容，结果证明修改成功。
(3)用Debug的D命令查看内存中的内容
a. 格式：-d 段地址:偏移地址，Debug 将列出从指定内存单元开始的 128 个内存单元的内容。使用 D 命令，Debug 将输出 3 部分内容，如图所示。
通过查阅可知，中间是部分从指定地址开始的 128 个内存单元的内容，用十六进制的格式输出，每行的输出从 16 的整数倍的地址开始，最多输出 16 个单元的内容。左边是每行的起始地址。右边是每个内存单元中的数据对应的可显示的 ASCII 码字符。
b.格式：-d 段地址:起始偏移地址 结尾偏移地址，Debug 将列出指定范围的内存单元的 内容。
此处使用命令 -D 073F:0100 0136 ,将起始偏移地址定义为 0100，结尾偏移地址定义为 0136，查询到了指定范围的内存单元的内容。
(4)用 Debug 的 E 命令改写内存中的内容
a. 格式：-e 起始地址 数据 数据 数据，如要将 1000：0 开始的 10 个内存单元修改为 0～9，可以用 "-e 1000:0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9"
使用命令 -E 073F :0110 00 01 02 20 10 20 30，修改了指定位置的内存中的数据。
b. 格式：-e 起始地址，逐个单元相继地修改。 如：-e 1000:10 1000:0010 6D.0 61.1 72.2 6B.1c 输入 e 1000:10 ，Debug 显示起始地址 1000:0010，和 1000:0010 单元的原始内容：6D，然后光标停在 "." 的后面提示输入想要写入数据，输入数据 0，然后按空格键，即用输入的数据0改写了当前的内存单元。当前单元处理完成后，Debug 将接着显示下一个内存单元的原始内容，并提示读者进行修改，可以用同样的方法处理。改写完毕后，按 Enter 键，E 命令操作结束。
可以用E命令向内存中写入字符，比如：用E命令从内存 1000:0 开始写入：数值 1、字符 “a”，数值 2，字符 “b”，数值 3，字符 “c”，可以用： “-e 1000:0 1 ,, a “2 ,, b”3,,c””, 修改的结果是，向 1000:0、1000:2、1000:4 单元中写入数值 1、2、3，向 1000:1、1000:3、1000: 5单元中写入字符 “a”、”b”、”c” 的 ASCII 码值：61H、62H、63H。
在这里我犯了一个错误，我直接将字母 A、B、C 输入，这里机器将它自动识别成为十六进制的符号了，而并没有将它的 ASCII 码值转换。
随后，我使用' '将字符转义输入，最后显示其 ASCII 码值：41H，42H，43H.
也可以用 E 命令向内存中写入字符串，比如：用 E 命令从内存1000:0开始写入：数值1、字符串 “a+b”、数值 2 、字符串 “c++”、字符3、字符串 “IBM”。 可以用：’-e 1000:0 1 “a+b” 2 “c++”” 3 “IBM” ‘。
从右边是每个内存单元中的数据对应的可显示的 ASCII 码字符中可证明，字符串最终以 ASCII 码的形式存储进内存单元中。
可以用 E 命令向内存中写入机器码 比如要从内存 1000:0 单元开始写入这样一段机器码：
1 | ;机器码 对应的汇编指令 |
![10.png]
由结果可知，该机器码可以生效。
(5)用 U 命令查看写入的或内存中原有的机器码所对应的汇编指令
a. -U 段地址:偏移地址
该命令从指定地址开始，反汇编 32 个字节，若地址省略，则从上一个 U 命令的最后一条指令的下一个单元开始显示 32 个字节。
通过-U 命令查看反汇编指令如上。
b. -U 地址范围
该命令对指定范围的内存单元进行反汇编
在这里指定反汇编从 073F：010E 开始，通过与上图的对照可知，反汇编结果正确。
(6)使用 T 命令，可以执行 CS:IP 指向的指令，格式：-t，指令执行后，Debug 显示输出 CPU 中寄存器的状态。
通过命令 -t,执行该指令并显示输出 CPU 中寄存器的状态。
(7) 用 Debug 的 A 命令以汇编指令的形式在内存中写入机器指令。
a. 格式：-A 段地址:偏移地址 该命令从指定地址开始允许输入汇编语句，把它们汇编成机器代码相继存放在从指定地址开始的存储器中。
通过 -A 指令，允许从 073F:011F 开始输入汇编语句，通过 -U 指令证明，该语句汇编成机器代码相继存放在从指定地址开始的存储器中。
常用汇编程序指令总结：
| 指令 | 含义 |
| mov | mov A,B 即 B 值赋给 A |
| add | add ax,bx 语意是ax = ax + bx |
| sub | sub ax,bx 语意是ax = bx - ax |
| jmp | jmp 无条件跳转 |
2. 源代码：
(1)：使用 Debug，将下面的程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后，CPU 中相关寄存器中内容的变化。
1 | 机器码 汇编指令 |
(2):将下面3条指令写入从 2000:0 开始的内存单元中，利用这 3 条指令计算 2 的 8 次方。
1 | mov ax,1 ;将1存入ax（从2000:0开始的内存单元） |
3. 实验代码、过程、相应结果的说明和分析：
1. 使用 Debug，将源程序段写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后，CPU 中相关寄存器中内容的变化。
(1) 首先我进入了 debug，并将源代码写入内存，设置起始地址为 073F:0100，如下所示：
其中不可忽视的是 ip 地址，由 ip 地址变化可知，IP = IP + 所读指令的字节数。不同的指令对ip地址变化的影响程度不同。
(2) 输入指令 -t，执行 CS:IP 指向的指令，指令执行后，Debug 显示输出 CPU 中寄存器的状态。如下图所示，可见已经执行第一条语句 mov ax,4E20H，将 4E20H 存入 ax。并准备执行 add ax,1416H 语句。
(3) 输入指令 -t，执行 CS:IP 指向的指令，指令执行后，由 Debug 显示输出 CPU 中寄存器的状态可知，执行了add ax,1416H语句。可以计算得知：1416+4E20=6236，即将 ax 中的值 + 1416H 存入 ax。
(4) 执行 mov bx,2000H ，即将 2000H 存入 bx。如下图所示：
(5) 执行 add ax,bx ，即将ax+bx的值存入ax。通过计算可知ax 中的值是6236+2000=8236，且bx 中的值不变。
(6) 输入指令-t，执行 mov bx,ax ;将 ax 中的值存入 bx，且 ax 中的值不变。
(7) 同样，执行 add ax,bx ;将 ax+bx 的值存入 ax，这里 ax=8236+8236=046C
(8) 这几步，执行 mov ax,001AH （将001AH存入ax），mov bx,0026H （将0026H存入bx）。
(10) 这四步分别执行 add al,bl （将 al+bl 的值存入 al），此时 ax 为 0040，再执行 add ah,bl （将 ah+bl 的值存入 ah），00+26=26，此时 ax 为 2640，再通过 add bh,al （将 bh+al 的值存入 bh），40+00=40，此时 bx 为 4026，再通过 mov ah,0 （将0存入ah），ax 的状态为 0040。
(14) 继续通过 -t 命令，执行 add al,bl （将 al+bl 的值存入 al）最后执行 add al,9CH （将 al+9CH 的值存入 al），但是在此过程中发生了溢出，66+9CH=102，但是此时 AL 仅能显示两位，故最高位发生了溢出，ax 显示为 0002。
2.将源代码第二部分中的 3 条指令写入从 2000:0 开始的内存单元中，利用这 3 条指令计算 2 的 8 次方。
(1) 首先，我进入了 debug 模式，然后以 2000：0 为起始地址，使用 -a 命令，开始输入指令。输入结束后我用 -u 命令查看了写入的汇编指令。但是接着使用 -t 执行指令时却没有出现预想之中的结果，然后我使用 -r 命令查看了 CPU 寄存器的内容，发现 cs：ip 地址没有从 2000：0 开始。
(2) 接着我使用 -r 命令修改了 cs：ip，使其指向 2000：0。
(3) 然后我使用 -t 执行命令，先执行了 mov ax,1 ，后执行 add ax,ax，将 ax 中的值 +ax 中的值的结果保存在 ax 中， 然后发现执行 jmp 时发生了无条件的跳转，ip 又返回了 0003，然后接下来继续执行 add 命令。
(4) 每跳转一次后执行 add ax，ax 都相当于是一次翻倍的操作，执行 8 次后即可求出 2 的八次方。得到结果为 100H，即 256。如下所示：
3.查看内存中的内容
PC 机主板上的 ROM 中写有一个生产日期，在内存 FFF00HFFFFFH 的某几个单元中，请找到这个生产日期并试图改变它。（内存ffff:0005ffff:000C(共 8 个字节单元中)处）
这里使用 -d ffff：0005 查看了该指定地址开始的 128 个内存单元的内容，找到了 ASCII 码为 01/01/92 的字样，可知其生产日期为 1992年1月1日。尝试用 -e ffff：0005 改变内存值，但是实际并没有改变。
在 DOS 环境下 使用 wmic bios get description，结果显示命令不合法，说明在 DOSBOX 虚拟环境下是无法读取 bios 的配置信息的。我想这也从侧面证明了 DOSBOX 虚拟环境中的主板ROM信息并不是真正的 PC 机主板信息，而只是作为软件内置的参数而已。
用机器指令和汇编指令编程
1.Debug 命令的补充
(1) Debug 的 T 命令在执行修改寄存器 SS 的指令时，下一条指令也紧接着被执行。
通过资料查询，我找到了SS:SP的具体解释，其中SS 段寄存器和寄存器SP 用来指示栈，其中栈顶的段地址存放在SS 中，而相对于栈顶的偏移地址存放在SP 中。并且在任意时刻，SS:SP 都指向栈顶元素。
(2) 在 D 命令中使用段寄存器
格式：”d 段寄存器:偏移地址”，以段寄存器中的数据为段地址 SA，列出从 SA：偏移地址开始的内存区间中的数据
（3）在 E、A、U命令中使用段寄存器 在E、A、U这些可以带有内存单元地址的命令中，也可以同D命令一样，用段寄存器表示内存单元的段地址。
2.源代码：
1 | mov ax,ffff ;将ffffH存入ax 中 |
3.代码、过程、相应结果的说明和分析：
(1) 使用Debug，将上面的程序段写入内存，逐条执行，根据指令执行后的实际运行情况填空。
执行命令，首先将将 ffffH 赋值给 ax 中，然后将 ax 中的值覆盖 ds 中的值，再将 2200H 赋值再 ax 中，然后将 ax 中的值赋值给 ss 中，同时 sp 改为 0100，代表着开辟了一块栈空间。
将偏移地址为 0 的单元的内容放入 ax 中，此时ax 的值变为 c0ea,然后将 ax 与偏移地址为 2 的数据相加并将结果放在 ax 中，此时ax 中数据变为 C0FC，然后将偏移地址为 4 的单元的数据 放入 bx 中，由 -r 查看状态可知，这时 ds:0004 =30F0，因此 bx =30F0，然后将 bx 和偏移地址为6 的数据相加并将结果存在 bx 中，此时 ds:0006 =2F31，于是 bx =6021。然后将ax 中的数据压入栈，此时 sp =00FE ，然后将 bx =6021 压入栈中，此时 p =00FC。
接着出栈并将数据存在 ax 中，此时 sp 为 00FE，然后继续出栈，并将数据存放在 bx 中。然后将偏移地址为 4 的数据压入栈，此时 ds：0004 =30F0，而 sp =00FE，然后将偏移地址为6 的 内容压入栈，此时 ds:0006 =2F31，sp =00FC。
综上：填写空格如下：
1 | mov ax,ffff |
(2) 使用Debug，将程序段（二）写入内存，逐条执行，观察每条指令执行后，CPU 中相关寄存器中内容的变化。
如上图所示，程序报错，对于这种现象的解释是 DS 为数据段寄存器，无法用在算数运算指令中，不能与通用寄存器进行运算。
(3) 仔细观察下图中的实验过程，然后分析：为什么 2000:0~2000:f 中的内容会发生改 变？
a. 首先出现的第一个问题与在知识准备板块出现的问题一样：该图代码在执行完mov ss,ax后，下一步的指令应该是movsp,10，但实际上却是mov ax,3123。在用T命令单步执行mov ss,ax 前，ax=0000，ss=0b39，sp=ffee，而执行后 ss=2000，sp=0010。ss变为2000是正常的，这正是mov ss,ax的执行结果。而能够将sp设为0010的只有指令mov sp,10，看来，mov sp,10一定是得到了执行。 在用T命令执行mov ss,ax的时候，它的下一条指令mov sp,10也紧接着执行了。 整理一下我们分析的结果：在用T命令执行mov ss,ax的时候，它的下一条指令mov sp,10也紧接着执行了。一般情况下，用T命令执行一条指令后，会停止继续执行，显示出当前CPU各个寄存器的状态和下一步要执行的指令，但T命令执行mov ss,ax的时候，没有做到这一点。不单是mov ss,ax，对于如：mov ss,bx，mov ss,[0]，pop ss等指令都会发生上面的情况，这些指令有哪些共性呢？它们都是修改栈段寄存器SS的指令。 结论：Debug的T命令在执行修改寄存器SS的指令时，下一条指令也紧接着被执行。
b. 针对2000:0~2000:f 中的内容会发生改变这一问题，我通过查询资料之后得知，之所以靠近栈顶的10 个字节中值有了变化，是因为对定义栈段时部分运行环境变量进行暂存，靠近栈顶的10 个字节中的暂存数据分别是SS、IP、CS 等的值，在用T 指令在进行调试时，会产生中断。而为了保护现场，CPU 先把标志寄存器入栈，再把CS IP 分别入栈。
总结心得
我对于汇编语言的认识进一步加深了，也在这过程中有了自己的体会。首先，眼看千遍不如手过一遍，对于预备知识里的内容，我没有松懈，将里面的每一条命令都认真地写了一遍，并且记录了下来，这让我对于汇编 debug 的常用命令较为熟悉，印象也较为深刻，这对我后面的实验帮助非常大。通过实验，我也了解到查看、改变 CPU 寄存器的内容，查看、改写内存中的内容，将内存中的机器指令翻译成汇编指令，执行一条机器指令，以及反汇编的一些指令。
其次，我发现实验后面出现的一些问题，往往都能在实验开始时的部分找到解答，因此，整个实验的每一部分都是不能轻视的。比如在实验过程中起初输入完命令之后，用T指令开始执行时，显示的结果却并未执行，这在最初困扰着我，之后再查看 CPU 寄存器的内容时发现原来 CS:IP 并没有指向指令起始的地址区域，因此在执行时并未执行所编写的区域。之后我想到可以通过修改 CS:IP 的值来指向指令的起始地址，也可以通过jmp指令跳转到对应的区域。包括后来在分析：2000:0~2000:f的过程中，突然发现指令自动执行了一步，然后就回想到最开始的预备知识部分做过相关的探究了，Debug的T命令在执行修改寄存器SS的指令时，下一条指令也紧接着被执行。
综上，通过实验，我认为多实践以及多读多想是十分关键的，而且许多知识之间都是相通的，只有在积累了足够多的知识以后，在处理解决问题以及学习新知识时才能更好的达到期望的目标。