經典 DOS 組合語言源碼賞析：SHOWMEM 記憶體檢視工具

前言

這是一段來自 DOS 時代的經典組合語言源碼——SHOWMEM，由 Ronald Nordberg 於 1997 年編寫。雖然 DOS 早已成為歷史，但這類底層工具的源碼對於學習 x86 組合語言、理解實模式記憶體管理以及 DOS 系統調用仍有極高的參考價值。程序功能簡單直接：讓用戶指定一個段地址與偏移量（或線性地址），即可以十六進制與 ASCII 碼雙重形式查看該記憶體區域的內容，按鍵翻頁，按 Q 退出。

核心功能解析

命令列參數解析

程序啟動於 ORG 100h 的 .COM 格式入口。parse 例程負責從 PSP 的 80h 處讀取命令列字串，去除前導空白，以空白鍵為分隔符將參數以零結尾字串形式存入 inbuff 緩衝區。若無參數則跳轉至 usage 顯示幫助訊息。

十六進制 ASCII 轉二進制

hexbin 例程採用經典的「移位累加」演算法：逐字元讀取輸入緩衝區，先判斷是否為 '0'-'9' 或 'A'-'F'（不區分大小寫），合法字元將其高 4 位清零（數字直接 AND 0Fh，字母再加 9 再 AND 0Fh），再將 32 位暫存器 EDX 左移 4 位並加上新數值。遇到非法字元即刻返回，EDX 中即為解析出的 32 位線性地址。

記憶體分頁顯示

主迴圈 dopage 每次處理 512 位元組（32 行 × 16 列）。showpage 例程將 ES:SI 指向的記憶體內容格式化為：

• 左側：16 組兩位十六進制數，每組間隔一空格
• 中間：兩空格分隔
• 右側：對應 16 個 ASCII 字元，不可列印字元以 '.' 代替

每行末尾附加 CR/LF 並以 write 例程透過 DOS 21h/40h 功能呼叫輸出至標準輸出。每 17 行暫停一次，提示「Any Key = Next 256 Bytes」，按 Q 退出，其它鍵繼續。

輔助例程

• binhex：將 16 位二進制轉為 4 位十六進制 ASCII 字串，採用 DAA 與 ADC 技巧實現無分支十六進制轉換
• write：通用字串輸出，先掃描長度再呼叫 DOS 寫檔案控制代碼 1（標準輸出）

技術亮點

• 完整展示實模式下段:偏移與線性地址互換
• 善用 DAA（十進制調整）輔助十六進制轉 ASCII，避免查表
• 鍵盤輪詢採用 BIOS 16h/00h 非阻塞讀取，配合大小寫轉換判斷退出鍵
• 代碼結構清晰，模組化程度高，適合作為教學範例

現代視角的啟示

雖然現代作業系統已禁止使用者程式直接存取實體記憶體，但 SHOWMEM 所展示的「地址解析 → 記憶體讀取 → 格式化輸出 → 交互式分頁」流程，正是現代除錯器記憶體視窗的雛形。研讀此代碼有助於建立「位址空間、資料表示、I/O 抽象」三大核心觀念。