第2章 计算机和汇编语言

第2章 计算机和汇编语言

第2章重点介绍了寄存器（Register）、内存（Memory）和指令（Instruction）、指令集（Instruction set）、字节（Byte）等基本概念，然后引出了为什么要发明汇编语言（Assembly）。

一些知识点：

• 寄存器（Register）就是01电路的封装，可以在通电情况下暂存数据。1个寄存器可以封装若干个01电路，比如16个、32个、64个，就是我们常说的16位、32位、64位。

看到有些地方也把寄存器称作暂存器，其实也是这个意思。

• 多个寄存器和运算电路（ALU）就可以实现加减乘除运算。
• 指令（Instruction）其实就是01开关的组合，通过01开关，指定机器要执行的操作。

• 内存就是存储指令和数据的容器，计算机的运行就是从内存中取出指令、分析指令、运行指令。

计算机的内存是以字节为单位的，也就是说1个单位可以存储8个bit。一开始学习计算机的时候习惯最小比特，到内存时有点转不过来。

• 内存是通过地址线进行寻址的，寻址空间大小是通过地址线的数量来决定的。

200x年那会，工作的电脑是4GB的内存，想着电脑内存太小了，于是又插了一根1GB的内存条，发现没用。后来才知道当时的CPU是奔腾系列，32位的，只能支持2^32=4GB的内存。太囧了。

• 除了地址线，内存还有读写控制线和数据线：读写控制线用来控制从内存读还是写；数据线用来传输数值。
• 指令指针寄存器存储的数值就是内存的地址，从这个地址执行指令，执行完这一条指令，跳转到下一条执行。从而可以实现自动执行预先编写好的程序（Program）。
• 处理器（Processor）就是把寄存器（Register）、运算器（Arithmetic Logic Unit，ALU）、控制器（Control Unit, CU）集中在一起形成统一的部件，也称中央处理器（Central Processing Unit, CPU）。

处理器这个东西真的很神奇，能把这么多复杂的电子元器件安装在指甲盖大小的电路板上。B站经常看到CPU放大之后的图片，着实壮观。

图片来源于：☢️放大64亿倍⚠️我用【MC】把芯片变成了城市⚡_哔哩哔哩_bilibili

• 计算机能执行的都是01的数据，如果用01来编程会崩溃，所以就有了汇编，通过mov、add这样容易记的指令来替代二进制指令。既然用了助记符来方便编程，自然要有编译器把这些助记符翻译成处理器可以执行的01代码了。

从01编程到汇编、再到C语言、Java、Python等，如果说汇编解决了01的烦恼，那么C语言就是解决了和硬件设备打交道的烦恼，Java或其他语言解决了内存回收的烦恼等等。不得不感叹大佬们的智慧。