微机原理实验1：字符串匹配程序实验

一、实验目的

1．掌握分支程序的设计方法。
2．熟悉在PC机上建立、汇编、链接、调试和运行8086汇编程序的过程。

二、实验内容

1．比较两个字符串STRING1和STRING2所含的字符是否相同，若相同则显示‘Match’，否则显示‘No Match’。
2．修改程序，显示所比较字符的个数。

三、程序清单

DATAREA SEGMENT    ; 数据段
STRING1 DB      'Move the cursor backward.'
STRING2 DB      'Move the cursor backward.'

MESS1   DB      'Match.',13,10,'$'
MESS2   DB      'No match.',13,10,'$'
DATAREA ENDS
PROGNAM SEGMENT    ; 代码段
MAIN    PROC    FAR
        ASSUME  CS:PROGNAM,DS:DATAREA,ES:DATAREA    
START:  PUSH    DS
        SUB     AX,AX
        PUSH    AX
        MOV     AX,DATAREA
        MOV     DS,AX    ; DS指向数据段
        MOV     ES,AX    ; ES指向数据段
        LEA     SI,STRING1    ; 源数据寄存器
        LEA     DI,STRING2    ; 目的数据寄存器
        CLD                   ; DF=0，向高地址增加
        MOV     CX,STRING2-STRING1    ; 字符串STRING1的长度
        REPZ    CMPSB                 ; 当CX!=0并且ZF=1时 重复执行后边的指令,每执行一次CX的值减1 
        ;CMPSB 指令比较 SI 指向的内存操作数与 DI 指向的内存操作数,按字节比较
        JZ MATCH                      ; 比较完ZF=1则 匹配，否则 不匹配
        LEA     DX,MESS2
        JMP DISP
MATCH:  LEA     DX,MESS1
DISP:   MOV     AH,09H
        INT     21H
        RET
MAIN    ENDP
PROGNAM ENDS
        END     START

四、实验过程

1．用编辑器建立源文件D101-1.ASM

2．用汇编程序MASM.EXE对源文件进行汇编，产生目标文件，再用连接程序LINK产生可执行文件

3．使用调试工具DEBUG进行程序调试
先用U命令反汇编，以便了解指令地址。显示结果如下∶

将断点设置在程序的主要部分运行前。

用G命令将程序运行到寄存器初始化后暂停，查看当前数据段中的值，如下：

用R命令查看当前各个寄存器中的值如下：

用E命令将数据区的字符串backward，修改为forward.，如下：

五、实验结果分析

1．程序执行结果

通过E命令修改STRING2为“Move the cursor forward.”后再运行程序，得到结果为“No match.”，即两个字符串内容不相同，如下。但使用L命令重新加载程序，结果还是“Match.”，这正说明了DEBUG调试期间所修改的数据段或代码段的内容只是修改内存中的内容，而磁盘文件并未改变。

重新进入编辑器，通过编辑代码修改字符串的内容，使它们互不相同，如下：

然后重新汇编、连接、执行。其运行结果应为: No match!

2．分析总结
首先，实验指导书上所给的程序缺少2行代码需要自己进行补齐，才可以实现本实验的目的和该程序的功能，这两行代码分别是JZ MATCH和JMP DISP。其中，第一句代码的功能是在CX寄存器递减到值为0时，如果此时源操作地址和目的操作地址中的字节相同，那么说明两个字符串是相同的，则跳转到匹配标号；否则不跳转，执行第二句JMP指令。

其次，该实验的核心所在是指令REPZ CMPSB，只要把该条指令的执行过程搞明白了，那么整个实验原理基本就没什么问题了，该条指令中REPZ其含义为：当CX!=0并且ZF=1时，则重复执行后面紧接着的指令即CMPSB,每执行一次CX的值减1；而CMPSB指令的含义为：按字节比较比较SI指向的内存操作数与DI指向的内存操作数，也就是对两个操作数进行相减的操作，显然该操作影响标志位，因此其后面一般跟随跳转指令，在该程序中为JZ MATCH。