汇编语言 - day1上

每日一句
A man has to be what he is, can’t break the mold.
人必须忠于自己,不能违背本性。

基础知识

汇编语言是直接在硬件之上工作的编程语言,所以我们必须先了解硬件系统的结构才可以有效的应用汇编语言对它编程
机器语言
说汇编语言的产生,我们必须说一下机器语言,机器语言是机器指令的集合,机器指令展开来说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,计算机将它转为一列高低电平,以计算机的电子器件受到驱动进行计算(这是早期计算机的概念,现在此功能已经被CPU-中央处理单元代替,现代计算机一般是指由CPU和其他直接或者间接受CPU控制的芯片,器件组成的计算机系统)早期的程序均使用机器语言,程序员将0,1数字编成的程序代码打在纸带上,1 打孔,0 不打孔,在将程序通过纸带输入计算机,进行计算
比如
在这里插入图片描述通过这一个例子我们发现,不管是书写还上阅读机器码程序都不是简单的工作,

汇编语言产生

产生问题就要解决问题,早期的程序员也很快发现了机器语言的麻烦,于是汇编语言应运而生。
汇编语言的主体是汇编指令,它和机器指令的差别主要在于指令的表示方法上,例如机器指令1000100111011000 表示把寄存器BX的内容送到AX ,用汇编指令表示就可以写成mov ax,ba (寄存器就是CPU可以存储数据的器件,一个cpu可以有多个寄存器) ,这里还需要补充一个概念,计算机是不知道我们的汇编指令的,我们需要借助编译器来将汇编语言编译为机器码,由计算机执行,如图1.1
在这里插入图片描述

汇编语言的组成

三类指令

  • 汇编指令:机器码的助记符,有对应的机器码
  • 伪指令:没有对应的机器码,由编译器执行,计算机不执行
  • 其他符合:如+,-,*,/ 等 由编译器识别,没有对应的机器码
    汇编语言的核心是汇编指令,它决定了汇编语言的特性

存储器
CPU是计算机的核心组件,它控制着整个计算机的运行并进行计算,要想让一个CPU工作,就必须向它提供指令和数据,指令和数据必须在存储器中存放,也就是我们所说的内存

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,都二进制信息,CPU 在工作的时候把有的信息看作指令,有的信息看做数据

存储单元
存储器被划分为若干个存储单元,每个单元从0开始顺序编号,例如一个存储器有128 个存储单元,编号0-127,一个存储单元的信息量为一个Byte ,即8个二进制位,一个存储器有128个存储单元,它可以存储个128个Byte (电子计算机的最小单位bit 8个bit组成一个Byte,也就是一个字节)
对于大容量的存储器 一般有如下计算单位(B为Byte)
1KB = 1024B 1MB = 1024KB 1GB = 1024MB 1TB = 1024GB

cpu对存储器的读写
cpu要进行数据的读写,必须和外部器件(芯片)进行下面三类的信息交互

  • 存储单元的地址
  • 器件的选择,读或写的命令
  • 读或写的数据
    cpu 是通过总线来将地址,数据,控制信息传到存储器芯片,总线从物理来说,就是一根根导线的集合,总线从逻辑上又有三类 地址总线,控制总线,数据总线
    在这里插入图片描述
    地址总线
    CPU是通过地址总线来指定存储单元的,可见地址总线上可以传送多少不同的信息,cpu就对应多少个存储单元进行寻址,如果一个cpu有10个体地址总线,那么它可以表示的数据为2 的10次方个,因为,一个导线可以传递的稳定状态只有2种 最小为0,最大为1023
    一个CPU 有N个导线,则可以说这个CPU的地址总线宽度为N,这样的cpu最多可以寻找2个N次方的内存单元

数据总线
CPU与内存或其他器件之间的数据传递是通过数据总线来进行,数据总线的宽度决定了CPU与外界数据传递数据,8个数据总线一次可以传递一个8位二进制数据(一个字节)16 个数据总线可传两个字节

控制总线
CPU 对外部器件的控制是通过控制总线来进行的,在这里控制总线是总称,控制总线是一些不同控制线的集合,有多少根控制总线,就意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制,(决定了控制能力),前面所说的内存读写命令是由几个控制线综合发出

习题
(1)1个CPU的寻址能力为8KB ,那么它的地址总线宽度为 13

(2)1KB 存储器有_128_个存储单元,编号从_0_到_127_

(3) 1GB,1MB,1KB分别是 2^30 , 2^20 ,2^10
(4) 1KB的存储器可以存储2^13 个bit 2^10个byte

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