汇编语言 第一章 基础知识

Posted 2021-01-09 -anguvia-

1.1  机器语言

1、机器语言是机器指令的集合。机器指令是一台机器可以正确执行的的命令。电子计算机的机器指令是一列二进制数字。

2、直接面向机器与机器的硬件操作一一对应。计算机可以直接识别执行，使用机器语言可以充分发挥计算机的硬件功能。

3、缺点：依赖机器硬件，机器指令很难记忆，直接使用机器语言编制程序极易出错，并且难以调试。

1.2&1.3 汇编语言

1、诞生：机器语言使用麻烦，于是汇编语言产生了。

2、汇编语言的主体是汇编指令。

3、汇编指令与机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令的助记符，便于人类使用和记忆。

4、优点：汇编语言改变了机器语言的不直观性。从目标代码的长度和程序运行时间的角度上看，汇编语言程序和机器语言程序是等效的。

5、用途：有助于从软件角度理解计算机的工作原理。能够直接有效控制硬件，编写出运行速度快，代码量小的高效程序，在许多场合有不可替代的作用，例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，加密解密软件，分析和防治计算机病毒等。

6、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，由编译器识别，没有对应的机器码。

extra 高级语言

1、面向程序设计人员，接近于自然语言，易学易记，便于阅读和掌握，使用方便，通用性强，不依赖具体计算机。

2、高级语言对计算机操作步骤进行描述有一整套标记符号、表达格式、结构及其使用的语法规则。

	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

1.4——1.10 计算机硬件系统的基本结构

1、冯·诺伊曼体系结构

2、计算机系统的组成

3、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。

4、存储器（内存）与存储单元：存储器以字节为单位划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号。存储器的容量通常用KB,MB,GB,TB,PB计。

5、指令和数据：指令和数据是应用上的概念，都以二进制形式存在，在形式上没有任何区别。

6、计算机硬件系统的基本结构

7、计算机的基本工作原理

8、CPU对存储器的读写：

      （1）CPU想要进行数据的读写，必须和外部器件（芯片）进行以下信息的交互

               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（数据信息）

      （2）读取数据

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读条的命令，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8通过数据线送入CPU。

      （3）写操作

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，选中存储器芯片，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。

1.11——1.15 内存地址空间

1、概念：也称寻址空间，设一个CPU的地址总线宽度为n，那么可以寻址2的n次方个内存单元，这2的n次方可寻到的内存地址单元就有构成这个CPU的内存地址空间。

2、主板：每一台PC机中都有一个主板，主板上有一个核心器件和一些主要器件，这些器件通过总线（地址总线、数据总线、控制总线）相连。

3、接口卡：计算机系统中，所以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。

4、各类存储芯片

（1）随机存储器：用于存放CPU使用的绝大部分程序和数据，主随机存储器上一般由两个位置上的RAM组成，装在主板上RAM和插在扩展插槽上的RAM。

（2）装有Bios的ROM：BIOS是由主板和各类接口卡厂商提供的软件系统，可以通过它利用该硬件设备进行最基础的输入输出。和主板和某些接口卡上插有存储相应BIOS的ROM。

（3）接口卡上的RAM：某些接口卡需要对大批量输入输出数据进行暂时储存，在其上装有RAM。最典型的就是显卡上的RAM，一般称为显存。显卡随时将显存中的数据向显示器上输出。

PC机中各类存储器的逻辑连接

5、各类存储芯片的小结

（1）这些存储芯片在物理上是各自独立的器件。

（2）这些存储芯片都具备以下共同点

        1）都与CPU总线相连

        2）CPU对其读或写时都通过控制线发出内存读写命令。

6、内存地址空间进一步探讨

（1）CPU在操作这些独立的物理存储器时，把它们统一当作一个逻辑处理器看待。这个逻辑存储器即内存地址空间。

（2）每一个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一段地址；CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是相对应的物理存储器中读写数据。

（3）不同计算机系统中的内存地址空间分配情况是不同的

（8086PC机内存地址空间分配）