汇编语言第一章基础知识自我总结归纳

零）汇编趣谈

　　汇编语言的起源要从机器语言开始说起。机器语言是机器指令的集合，机器指令就是机器能够接受和处理的信号，主要是一串二进制数字（二进制：逢二进一，只有零和一），简单形象地说，零是关门的信号（零是低电平），一是开门的信号（一是高电平）。现在一个房子（CPU的运算器）内有很多扇门，每个门都能接受信号（高低电平驱动电子设备进行运算）自动开关，不断的开关，等全部处理完这些信号之后。人工将最后门的状态（得到二进制数）转换为我们人类可以识别的消息。以前全部是人在做这些翻译工作。

　　这机器语言1960年末就开始使用，到现在已经有58岁高龄，是编程语言中的高寿了。

　　有一天，某位聪明人，觉得反复地敲01，太烦了。他想啊想，突然一个小学老师教的名词出现在脑海中。

　　“换元法”！为什么不让机器翻译成我们能识别的消息？于是他在机器中把固定词句的和01串联系起来。这样就可以直接输入人类消息，让机器自己翻译，处理，再逆翻译成人类消息。说得专业点就是汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式，就是说汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应，没有本质变化。

一）汇编语言的特点

　　汇编语言的特点同机器语言差不多，只是相对于机器语言表面上更容易让人接受，理解。

1. 直观性：是人类可直接识别的编程语言。
2. 依赖性（不移植性）：不同的CPU有不同的汇编指令，所以在不同的电脑有不同的汇编指令，相同的代码不可直接移植到不同的电脑上。类似于不同的房间（CPU）的构造不同，门的位置和个数不同（存储地址和计算单位个数）。
3. 直接性（效率高）：处于底层语言，能迅速翻译成机器语言，几乎直接能被计算机识别，执行，能充分发挥计算机的硬件功能，所以是执行效率最高的人类可直接识别的编程语言（机器语言对人来说不可直接识别）。由此特性特性，能够编写出运行速度快、代码量小的高效程序，在许多场合具有不可替代的作用，列如：操作系统的核心程序段、实时控制系统的软件、智能仪器仪表的控制程序、频繁调用的子程序或动态链接库、加密软件、分析和防止计算机病毒等（来自老师PPT）。
4. 繁琐性：汇编语言和机器语言一样是底层语言，需要码农掌握好底层硬件知识，懂得合理分配内存，合理使用系统硬件等。同一效果的代码，汇编语言要比正常语言多出几倍。使用起来不方便，使用领域有限。

　　机器语言VS汇编语言VS高级语言（来自老师PPT）

	机器语言	汇编语言	高级语言
计算机能否直接识别	能	不能	不能
易用性	差	中	好
占据空间	小	小	大
执行效率	快	快	慢
用途	特殊 加密/解密	系统核心要 求速度快， 代码短的程序 直接操纵I/O 信息安全	一般性系统级 和应用层软件开发

二）指令与数据

　　指令和数据是应用上的概念，在存储时，他们都是二进制信息，没有本质上的差别。但到了应用时，CPU在工作时把有些信息看作指令，另一些看作数据。

　　例如：　　1000100111011000 可以作为指令翻译成 mov ax,bx，也可以作为数据翻译成89D8H。

三）CPU对储存器的读写

　　储存器可以被划分为一个个的存储单元，从零开始顺序编号（和C语言指针知识类似），正常情况下，一个存储单元可以存8bit（或1Byte=8bit）。大容量的存储器用大的单位来描述：

　　　1KB = 2^10B (Byte 简称 B)   1MB = 2^10KB　　1GB = 2^10 MB　　1TB = 2^10GB

　　举个很形象的例子，有一条街上，门牌号从0开始顺序排，每家有一户人，一户人最多可以住8个人（也可以住不满）。如果要找其中一户人，首先要确定他们住在哪个房间里。

　　而CPU想要进行数据的读写，必须和外部器件（如存储器）进行3类信息交互。

• 存储单元的地址（地址信息）；
• 器件的选择，读或写的命令（控制信息）；
• 读或写的数据（数据信息）；

　　当我们找人时，可以用语言去询问他人。而器件间的语言是电信号，需要导线去传递，在计算机中专门有连接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线（在物理上指一根根导线的集合，并没有区分类别）。根据传送信息的不同，在逻辑上我们把总线分为三类：

• 地址总线：CPU用来指定存储器单元（N根线可以寻找2^N次方给内存单元）。
• 数据总线：CPU用来与内存或其他器件之间的进行数据传输（8根数据总线一次可以传递8位二进制数据，即一个字节）。
• 控制总线：CPU用来对外部器件的进行控制（控制总线的宽度——根数决定了CPU对外部器件的控制能力）。

1. CPU通过地址总线将地址信息3发出。
2. CPU通过控制总线发出内存读命令，选中存储器芯片，并通知它，将要从中读取数据。
3. 存储器将3号单元中的数据08通过数据线送入CPU。

1. CPU通过地址线将地址信息3发出。
2. CPU通过控制线发出内存写命令，选中存储芯片，并通知它，要向其中写入数据。
3. CPU通过数据线将数据26送入内存的3号单元中。

四）内存地址空间（寻址空间）

　　一个CPU的地址总线宽度为n，那么可以寻址2^n个内存单元，这2^n个可寻到的内存单元就构成了这个CPU的内存寻址空间。

　　例：80386的地址总线宽度为32根，寻址能力为4GB个内存单元。

　　主板：

　　　　每一台PC机中，都有一个主板，主板上有核心器件（CPU）和主要器件（存储器、外围芯片组、扩展插槽等），这些器件通过总线（地址总线、数据总线和控制总线）相连。

　　接口卡：

　　　　计算机系统中，所有可以用程序控制其工作的设备，必须受到CPU的控制。

　　　　CPU对外部设备不能直接控制，如显示器、音箱、打印机等。直接控制这些设备进行工作的是插在扩展槽上的接口卡。

　　各种存储器芯片：

　　　　RAM：随机存储器，可读可写，但必须带电存储，关机后村存储的内容将丢失。

　　　　ROM：只读存储器，只读存储器只能读取不能写入，关机后内容不丢失。

　　各种存储芯片小结：

1. 在物理上是各自独立的器件。
2. 都和CPU总线相连。
3. CPU对其进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令。

 　　内存地址空间：

1. CPU在操控这些独立的物理存储器时，把它们统一当作一个逻辑存储器看待。这个逻辑存储器即内存地址空间。

2. 每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一段地址空间；CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。

3. 不同的计算机系统的内存地址空间分配情况是不同的。

注：

• 内存地址空间是逻辑上的概念；
• 内存地址空间，即CPU寻址空间，与CPU地址总线宽度直接相关；
• 内存地址空间的容量与平时所讲的内存条的容量不是一回事；
• 不同的计算机系统内存地址空间如何使用有不同的分配方案。