第一章知识梳理

 知识梳理

第一章    基础知识

1.机器语言

  机器语言是机器指令的集合，而机器指令是由0和1组成的。机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令，电子计算机的机器指令是一列二进制数字。

2.汇编语言的产生

  汇编语言的主体是汇编指令。汇编指令和机器指令的区别在于指令的表达方式上。汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。

  此后，程序员就用汇编指令编写源程序，而同时就需要编译器将汇编指令转换为机器指令。

  用汇编语言编写程序的工作过程：

  程序员-->汇编指令-->编译器-->机器码-->计算机

3.汇编语言的组成

   汇编语言有以下3类指令组成：

  （1）汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码。

  （2）伪指令：没有对应的机器码，由编译器执行，计算机并不执行。

  （3）其他符号：如 + - * 、等，由编译器执行，没有对应的机器码。

   汇编语言的核心为汇编指令，它决定了汇编语言的特性。

4.存储器

   CPU是计算机的核心部件，它控制整个计算机的运作并进行运算，必须向其提供指令和数据它才能工作。指令和数据在存储器中存放，也被称为内存，而磁盘不同于内存。

   每一种CPU都有自己的汇编指令集，它可以直接使用的信息在存储器中存放。

5.指令和数据

   指令和数据是应用上的概念，在内存或磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

6.存储单元

   存储器被划分成若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号。微型机存储器的存储单元可以存储一个Byte，即8个二进制位。一个存储器有128个存储单元，可以存储128个Byte。

   注：1KB=1024B    1MB=1024KB   1GB=1024MB   1TB=1024GB

7.CPU对存储器的读写

   CPU想要进行数据的读写，必须要与外部器件（芯片）进行以下3类信息的交互：

  （1）存储单元的地址（地址信息）；

  （2）器件的选择，读或写的命令（控制信息）；

  （3）读或写的数据（数据信息）。

连接CPU和其他芯片的导线通常称为总线，总线从逻辑上分为三类，地址总线，控制总线和数据总线。

8.地址总线

   一个CPU有N根地址线，则可以说这个CPU的地址总线的宽度为N。这样的CPU最多可以寻找2的N次方个内存单元。

9.数据总线

   CPU与内存或其他器件之间的数据传送是通过数据总线来进行的。数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。8根数据总线一次可以传送一个8位二进制数据（即一个字节），16根数据总线一次可传送两个字节。（8088CPU的数据总线宽度为8,8086CPU的数据总线宽度为16。）

10.控制总线

   控制总线是一些不同控制线的总和，控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

11.主板

   主板上有核心器件和一些主要器件，它们通过总线相连，这些器件有CPU，存储器，外围芯片组，扩展插槽（一般插有RAM内存条和各类接口卡）等。

12.接口卡

   接口卡通过总线与CPU相连，CPU通过总线向接卡口发送命令，接口卡根据CPU的命令控制外设进行工作。

13.各类存储器

   从读写属性上分为两类：随机存储器（可读可写，必带电存储，关机后存储内容易丢失）和只读存储器（只能读取不能写入，关机后内容不丢失）。

   从功能和连接上分为随机存储器，装有BIOS的ROM和接口卡上的RAM。

14.内存地址空间

   CPU操控内存器时都是将其当作内存对待，将它们总的看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器，这就是内存地址空间。

阅读

   在学习这一章节时阅读了部分书籍，主要是《编码的奥秘》的第24章高级语言和低级语言。作者Charles Petzold以灵活的图解和生动的故事写成本书。在这一章节中我认识到低级语言即汇编语言，因为程序针对于特定的处理器编写，而不同处理器一般会有不同的命令集，因此不可移植。

    高级语言也具有优缺点，高级语言的优点一是程序员容易读写，二是程序的编写不用考虑硬件，可以在不同机器上移植（是指在编译之前）。缺点一是编译之后的程序要比汇编语言效率低，二是不能最大限度的发挥处理器能力，因为它要可移植，所以它无法使用某种处理器独有的功能。