《汇编语言》第一章知识梳理

简要说明

本人当前为一名大二学生，网络工程专业。本学期选修了《汇编语言》这门课程，作为一项作业任务，同时也是为了梳理所学知识，更好地理解和掌握汇编语言撰写了这篇博客。我所用的教材是由清华大学出版社出版的《汇编语言》第3版（图片如下），以下的内容来自于但不限于教材以及老师的课件。

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 目录

1. 计算机编程语言的演进
2. 汇编语言源程序的组成
3. 计算机硬件系统的基本结构
4. CPU对存储器的读写和总线
5. 内存地址空间

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计算机编程语言的演进

  过程：机器语言——>汇编语言——>高级语言

• 机器语言：是机器指令（即0和1构成的二进制信息）的集合。它直接面向机器，计算机可以直接识别、执行。缺点是依赖机器硬件，难以记忆和调试。
• 汇编语言：是机器指令的助记符，便于人类记忆和使用。汇编语言的主题是汇编指令，不同的CPU有不同的汇编指令。
• 高级语言：面向程序设计人员，接近自然语言，易学易记，通用性强，不依赖于具体计算机。

实例对比三种语言：

编程完成运算c=a+b

10100000 0000000000000000 00000010 00000110 0000000000000001 10100010 0000000000000010	mov al,a add al,b mov c,al	c=a+b
机器语言	汇编语言	c语言

 

三种语言对比：

	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
执行速度	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

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汇编语言源程序的组成

• 汇编代码示例

; This is a 8086 assemble program
assume  cs:code, ds:data
data    segment    
    string     db    'hi~ everyone$'
data    ends
code    segment    
start:    mov    ax,data
    mov    ds,ax
    mov    dx, offset string
    mov    ah,09h
    int    21h
    mov    ah,4ch
    int    21h
code    ends
    end    start

• 汇编语言组成

  • 汇编指令 (机器码的助记符，有对应的机器码)

  • 伪指令 (由编译器识别，无对应的机器码)

  • 其它符号 (由编译器识别，无对应的机器码)

汇编语言的核心是汇编指令，它决定了汇编语言的特性。

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计算机硬件系统的基本结构

• 计算机系统的组成

• 相关基础知识
  • 寄存器：CPU内部用于存储数据的器件。 一个CPU中有多个寄存器
  • 存储器、存储单元：存储器以字节为单位被划分为若干个存储单元。 每个存储单元从0开始顺序编号。
  • 指令和数据：在内存或磁盘上，指令和数据都以二进制形式存在，  在形式上没有任何区别。指令和数据是应用上的概念。

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CPU对存储器的读写和总线

CPU对存储器的读写

CPU想从内存中读数据，首先要指定存储单元的地址。另外，CPU还要指明它要对哪一个器件进行操作，因为在一台微机中不止存储器这一种器件，还要指明进行哪种操作，是从中读出数据，还是向里面写入数据。

由此可见，CPU要进行数据的读写，必须和外部器件（标准的说法是芯片）进行3类信息的交互。

• 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

3类总线

那么CPU是通过什么将地址、数据和控制信息传到存储器芯片的呢？电子计算机能处理、传输的信息都是电信号，电信号当然由导线来传送。在计算机中专门有连接计算机和其他芯片的导线，通常称为总线。根据传送信息的不同，总线从逻辑上又分为3类：地址总线、控制总线和数据总线。

• 地址总线：其宽度决定了CPU的寻址能力
• 数据总线：其宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量
• 控制总线：其宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力

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内存地址空间

• 概念：设一个CPU的地址总线宽度为n，那么可以寻址2ⁿ个内存单元，这2ⁿ个可寻到的内存单元就构成这个CPU的内存地址空间，也称寻址空间。
• 基础知识
  • 主板：在每一台PC机中，都有一个主板，主板上有核心器件和一些主要器件。 这些器件通过总线相连。根据总线上传输的信息，从逻辑上分为地址总线、数据总线、控制总线。
  • 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插槽上的接口卡
• 各类存储器芯片

上述那些存储器，在物理上是独立的器件，但有2点是相同的，即：①都和CPU总线相连；②CPU对它们进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令；

这也就是说，CPU在操控它们的时候，把它们都当作内存来看待，把它们总的看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器，即我们所说的内存地址空间。