手把手教你匯編 Debug
關(guān)于匯編的第一篇文章：
上篇文章了解了一下基本的寄存器，這篇文章我們來進(jìn)行實(shí)際操作一下。
我們以后將會(huì)用到很多 Debug 命令，這里我們先來熟悉一下它們。
Debug 是什么
Debug 是 Windows / Dos 操作系統(tǒng)提供的一種功能。使用 Debug 能讓我們方便查看 CPU 各種寄存器的值、內(nèi)存情況，方便我們調(diào)試指令、跟蹤程序的運(yùn)行過程。
接下來我們會(huì)用到很多 debug 命令，但是使用這些命令的前提是，你需要在電腦上安裝一下 debug，Windows/Mac 都可以安裝，獲取鏈接我已經(jīng)給你找出來了。阿，忘記說了，我們這里使用的是?Dos box來模擬匯編的操作環(huán)境。
傳送門（Mac 和 Windows 都是）：https://www.dosbox.com/download.php?main=1
下載完成后打開 DosBox ，打開之后是這樣的。
此時(shí)我們輸入 debug 命令應(yīng)該提示的是
因?yàn)槲覀冞€沒有進(jìn)行連接和掛載，此時(shí)我們執(zhí)行
?mount c D:\debug
執(zhí)行這條命令時(shí)，你需要現(xiàn)在 D 盤下創(chuàng)建一個(gè) debug 文件夾，然后我們掛載到 debug 下面。
并且執(zhí)行?C:?切換到 C 盤路徑下。
此時(shí)我們就可以執(zhí)行 debug 命令了。
這里需要注意一點(diǎn)，我在 Windows 10 系統(tǒng)下搭建 Debug 環(huán)境時(shí)，在掛載完成后輸入 debug ，還是提示?Illegal command:debug?，此時(shí)你需要再下載一個(gè) debug.exe ，貼心的我也把下載地址給你了。
下載地址：https://pan.baidu.com/s/177arSA34plWqV-iyffWpEw#list/path=%2F 密碼：3akd
需要下載里面的?debug.exe，然后把它放在你掛載的路徑下，這里我掛載的路徑時(shí) D 盤下的 debug 文件夾。
放置完成之后，再輸入 debug 就可以了。
因?yàn)槊看未蜷_ Dosbox 都會(huì)執(zhí)行上面這些命令，真的好煩，那怎么辦呢？一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法是在 Dosbox 安裝路徑下找到
打開之后，在末尾鍵入
就 OK 了，下次直接打開 Dosbox ，會(huì)默認(rèn)執(zhí)行這三條命令，至此，就是我搭建 Dosbox 遇到的所有問題了。
Debug 實(shí)戰(zhàn)
玩兒匯編得學(xué)會(huì)用 Debug ，Debug 是一種調(diào)試程序，通過 Debug 能讓我們能夠看到內(nèi)存值，跟蹤堆棧情況，看到寄存器所暫存的內(nèi)容等，同時(shí)也能夠更好地幫助我們理解匯編代碼，所以學(xué)會(huì) Debug ，非常重要，這是一種不可或缺的動(dòng)手能力。
下面我們會(huì)用到幾種 Debug 命令，這里先簡(jiǎn)單介紹下。
Debug 命令有很多，不過常用的一般就上面這幾個(gè)。
好了，現(xiàn)在我們直接進(jìn)入正題，開始在 Dosbox 上正式進(jìn)行 Debug 操作，首先打開 Dosbox。
嗯。。。。。。這個(gè)界面我們打開很多次了。
那我寫個(gè)命令呢？好吧，沒演示過，下面就來了！
Debug -r
親，用?Debug -r?就可以查看和修改 CPU 寄存器內(nèi)容了呢。
查看寄存器內(nèi)容。
這里需要注意一下 -r 大小寫的問題，Debug -r 是查看寄存器內(nèi)容。而 -R 則是無效指令。
上圖列出來了很多寄存器，你可能覺得無從下手，不要亂，我們先從最基本的開始入手，也就是 CS 和 IP，CS（Code Segment）是代碼段寄存器，一般也被稱為段基址，可以認(rèn)為是程序訪問的入口，CPU 需要從 CS 中找到從哪個(gè)位置開始取指執(zhí)行，但是我們還不知道要取哪一段，這時(shí)候 IP 的作用就體現(xiàn)出來了，IP（Instruction Pointer）就是指令指針寄存器，也叫做偏移地址，它會(huì)告訴我們從段基址開始，取哪一段的地址。
可以使用段基址:偏移地址來確定內(nèi)存中的指定地址。
這里我們只是簡(jiǎn)單聊一下這兩個(gè)寄存器的概念，要了解這兩個(gè)寄存器的具體作用，可以看筆者的上一篇文章
使用 -r 也能夠修改寄存器的內(nèi)容，如下所示
-r 一般的格式是?-r 寄存器，然后系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行冒號(hào)提示，后面就是你要修改的內(nèi)容。
Debug -d
使用 -d 指令可以查看內(nèi)存中的內(nèi)容。
輸出的內(nèi)存值默認(rèn)是按照 CS:IP 的地址開始的，由于 CS 的值默認(rèn)是 073F，而 IP 默認(rèn)是 0100，所以 -d 的內(nèi)存值是 073F:0100 。
-d 的格式很多，下面只介紹一下常用的幾種格式。
形似 -d 1000:0 這種?-d 段基址 偏移地址的格式可以產(chǎn)生如下輸出。
如上圖所示，Debug 會(huì)列出指定內(nèi)存單元中的的內(nèi)容。上圖中的每一個(gè) 00 都表示 8 位，如果是 4A，那么這八位展開來說就是 0010 1011 。每一行有 16 個(gè) 8 位，所以構(gòu)成了 128 位內(nèi)存地址。
為什么都是 00 呢，因?yàn)閮?nèi)存單元的值沒有被改寫，說白了就是這塊內(nèi)存區(qū)域沒有存值，如何改寫我們后面會(huì)說。
每一行的中間都有一個(gè)?-，這個(gè)是為了便于我們閱讀來設(shè)置的，- 號(hào)前后都有 8 個(gè)內(nèi)存單元，這樣便于查看。
右側(cè)幾個(gè) ...... 表示每個(gè)內(nèi)存單元可顯示的 ASCII 碼字符，因?yàn)閮?nèi)存沒有值，所以也沒有對(duì)應(yīng)的 ASCII 碼。我們可以數(shù)一下，每行有 16 個(gè) . ，這表示每一個(gè) 00 都對(duì)應(yīng)了一個(gè) ASCII 碼。
我們可以使用 -d 1000:9 這種?-d 段基址:起始偏移地址?格式來顯示從 1000 的第幾位開始。
Debug 從 1000:9 開始，一直到 1000:88，一共是 128 個(gè)字節(jié)，第一行中的 1000:0 ~ 1000:8 中的內(nèi)容沒有顯示。
還可以使用 -d 1000:0 9 這種?-d 段基址:起始偏移地址 結(jié)尾偏移地址的格式來輸出。
還可以是使用 -d 偏移地址來在不指定段基址的情況下，查看內(nèi)存值。
Debug -e
上面說的都是查看內(nèi)存中指定位置或者區(qū)域的值，下面我們要來改寫一下內(nèi)存值。
使用?-e?可以改寫內(nèi)存值，比如我們想要改寫 1000:0 ~ 1000:f 中的內(nèi)容，可以使用 -e 1000:0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 a b c d e f 這種方式，如下圖所示。
這里需要注意下，在進(jìn)行 -e 改寫的時(shí)候，每個(gè)值中間都有一個(gè)空格，如果沒有空格的話，會(huì)當(dāng)做一個(gè)內(nèi)存值來看待。
然后用 -d 1000:0 看到我們剛改寫的內(nèi)存值。
還可以使用提問的方式來逐個(gè)修改從某一地址開始的內(nèi)存單元的內(nèi)容。
還是用 1000:100 來舉例子，輸出 -e 1000:100 后按下回車鍵。
如上圖所示，可以看到我們先輸入了一次 -e 1000:100 這個(gè)指令，然后按下了回車鍵。
注意，如果這里你按下了回車鍵，就相當(dāng)于整個(gè) -e 改寫的過程已經(jīng)完成。
如果你想要繼續(xù)改寫后面內(nèi)存中的值，你需要按下空格鍵。
我們改寫了 1000:100 之后的內(nèi)存值，然后使用 -d 1000:100 查看我們改寫的內(nèi)容是否生效。
-e 命令還可以支持寫入字符，比如我們可以向 1000:0 這個(gè)位置開始寫入數(shù)值和字符，-e 1000:0 1 'a' 2 'b' e 'c' 。
如上圖所示，當(dāng)我們向內(nèi)存寫入字符 'a' 'b' 'c' 的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為 ASCII 碼進(jìn)行存儲(chǔ)，在最右側(cè)可以找到剛剛寫入的字符。
Debug -u
如何向內(nèi)存中寫入一段機(jī)器碼呢？比如我們想要在內(nèi)存中寫入一段機(jī)器碼。
我們可以使用 -e 來進(jìn)行寫入，向內(nèi)存中寫入 b8 01 00 b9 02 00 01 c8 這個(gè)機(jī)器碼，如下所示
我們使用 -e 寫入之后，使用 -d 查看內(nèi)存值，可以發(fā)現(xiàn)我們剛剛寫入的值，但是卻看不到機(jī)器碼，所以機(jī)器碼該如何看呢？
別急，還有個(gè) -u 命令，這個(gè)就是看機(jī)器碼的，如下圖所示，我們使用 -u 命令顯示我們寫入的機(jī)器碼。
可以看到 1000:0000 ~ 1000:0006 這個(gè)內(nèi)存地址使我們寫入的機(jī)器碼，-u 這個(gè)命令就是將內(nèi)存單元的內(nèi)容翻譯為匯編指令并顯示。
-u 輸出的結(jié)果分為三部分顯示：
最左側(cè)是每一條機(jī)器指令的地址；
中間是機(jī)器指令；
最右側(cè)是機(jī)器指令執(zhí)行的匯編指令。
1000:0 處存放的是寫入的機(jī)器碼 B8 01 00 組成的機(jī)器指令，對(duì)應(yīng)的匯編指令是 MOV AX,0001。
1000:0003 處存放的是寫入的機(jī)器碼 B9 02 00 組成的機(jī)器指令，對(duì)應(yīng)的匯編指令是 MOV CX,0002。
1000:0006 處存放的是寫入的機(jī)器碼 C1 C8 所組成的機(jī)器指令，對(duì)應(yīng)的匯編指令是 add ax,cx。
Debug -t
上面介紹的一系列指令包括我們上面提到的 Debug -e 機(jī)器碼都是向內(nèi)存中進(jìn)行寫入，那么如何執(zhí)行這些指令呢？
我們可以使用 Debug -t 來執(zhí)行寫入的指令。使用 Debug -t 可以執(zhí)行由 CS:IP 指向的指令。
既然是 -t 能夠執(zhí)行從 CS:IP 指向的命令，所以我們有必要將 CS:IP 指向 1000:0（因?yàn)槲覀兦懊鎸⒅噶顚懺诹?1000:0 處）。
首先我們需要執(zhí)行 -r cs 1000 ，-r ip 0 把 CS:IP 賦值為 1000:0。
然后執(zhí)行 -t 指令，下圖是已經(jīng)執(zhí)行過的指令截圖。
可以看到，執(zhí)行完 -t 指令之后，MOV AX,0001 這條指令被執(zhí)行，當(dāng)前 AX 寄存器的內(nèi)容變?yōu)榱?0001，這條匯編指令的意思就是把 0001 移動(dòng)到 AX 寄存器中。
繼續(xù)執(zhí)行 -t 之后，我們可以看到寄存器的變化。
Debug -a
畢竟機(jī)器指令不是那么好懂，寫入很不方便，所以有沒有辦法能夠支持我們直接寫入?yún)R編指令呢？還真有，Debug 提供了 -a 這種方式來實(shí)現(xiàn)匯編指令的寫入。如下圖所示
可以看到，我們使用了 -a 命令來對(duì) 1000:0 進(jìn)行寫入，分別輸入 mov ax,1 mov bx,2 mov cx,3 add ax,bx add ax,cx add ax,ax 指令，然后按回車進(jìn)行確定執(zhí)行。
我們使用 -d 1000:0 f 可以看到從偏移地址 0 處開始的第 f 個(gè)內(nèi)存指令（因?yàn)樽畲髮懭氲牡刂分皇?f）。
上圖中的 1000:000F 為什么有值呢，因?yàn)槲覀兩厦嬉呀?jīng)執(zhí)行過這個(gè)寫入了。
另外，使用 -a 可以從一個(gè)預(yù)設(shè)的地址處開始輸入指令。
總結(jié)
今天和大家聊了一下 Debug 的基本用法，主要包括
-r 查看、修改寄存器中的內(nèi)容
-d 查看內(nèi)存中的指令
-e 修改內(nèi)存中的內(nèi)容
-u 可以將內(nèi)存中的內(nèi)容解釋為機(jī)器指令和對(duì)應(yīng)的匯編指令
-t 執(zhí)行 CS:IP 處的指令
-a 以匯編得形式向內(nèi)存寫入內(nèi)容
匯編指令的選項(xiàng)有很多，上面介紹的這些屬于經(jīng)常用到的指令，這些指令要能夠熟練使用。
完
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