“大师，程序员不懂汇编能在这个行业混吗？”
“当然可以了，你在应用层编程，不进入底层就没问题，但是有句话说得好，‘真正的程序员应该理解程序的每个字节’，理解了汇编，会对程序和计算机系统有个透彻的理解，对学习基础知识有很大的好处！”
“那汇编很难吗？”
“不难，它比你会的任何一门语言的语法都简单！”
“哦？那我可以学习一下！你教教我吧！”
“好吧，首先，汇编就是机器语言的助记符，这你肯定知道吧？”
“这我明白，然后呢？”
“然后你要理解CPU的寄存器。”
“这....... 不就是像内存一样，一个个小格子吗？为啥要有寄存器？ CPU直接操作内存进行运算不就得了？”
“寄存器至少有两个好处： 1. CPU太快，比内存快100倍，CPU等不及内存。我们把寄存器放到CPU内部，紧邻ALU（算术逻辑单元），这样信号几乎可以立即传输了。”
“2. 使用寄存器还有个额外的好处，可以让指令更短，想想看，如果一条机器指令引用了两个64位的地址，它该多长啊！”
“明白了，把地址放到寄存器中，指令会短得多，那寄存器都是叫Register 1, Register 2....... 吗？”
“那肯定不是，按照不同的用途，可以把寄存器分类：”
“晕了晕了，你还说汇编简单，光是这些莫名其名的寄存器名称就让人崩溃。”
“别担心，我概要地介绍一下，你先有个基本的印象，上图中的EAX、EBX、ECX、EDX在‘大多数情况下’可以认为是‘通用寄存器’， 你可以随便使用。”
“为什么既有EAX, 还有AX、AH、AL ，他们之间有什么关？”
“最早的Intel 8086CPU中，寄存器AX、BX、CX、DX等是16位的，16位（AX）又分为高8位字节（AH），和低位字节（AL），后来Intel 推出32位的CPU，寄存器也就扩展（Extend）到了32位，EAX就出现了！”
“那64位CPU是不是得继续扩展到64位寄存器？”
“孺子可教，x86-64 CPU的寄存器是RAX、RBX、RCX、RDX...... 哎哟，扯远了，我们接着说ESI、EDI这两个寄存器，SI是Source Index, DI 是Destination Index，你猜猜他们有什么用处？”
“Source ? Destination? 好像是复制数据时指定从某个源到某个目的地。”
“对喽，有些汇编指令是专门复制数据的，可以用上ESI和EDI。还有两个重要的寄存器EBP和ESP，是专门用来做函数调用的，我们一会儿再说。”
“好吧，大概记住了！”
“汇编确实很简单，你记住，汇编的指令主要是这三类：数据传输类，算术和逻辑运算类，控制类。”
“数据传输类就是把数据从一个位置复制到另外一个位置，比如从内存到寄存器，或者从寄存器到内存， 或者从寄存器到寄存器。”
mov ax，3210H ;将0x3210放入寄存器ax
mov ax，bx ;将bx寄存器的值放入ax
mov ax，[3640] ;将一个内存单元的值送入ax
mov [502c]，bx ;将bx寄存器的值送入内存单元“有意思，都是把右边的值复制到左边。”
“这是Intel的汇编格式，在AT&T的汇编格式中，就是把左边值复制放到右边。”
“我看到了方括号[3640]、[502c] 这表示一个内存的物理地址吗？”
“嗯，这真是个好问题，涉及到段寄存器，刚才忘了给你展示了，段寄存器在实模式和保护模式下还不一样，展开讲就太麻烦了，我们先放下，暂时认为这是某个地址吧。再来看看算术和逻辑运算。”
算术和逻辑运算类无非就是加减乘除，AND, OR, 左移，右移
例如：
add ax bx ; 把ax和bx的值相加，把结果放入ax寄存器
add ax, [37a0] ; 把ax和内存的值相加，结果放到ax寄存器
inc bx ; 对bx的内容加1
shl bx 1 ; 把bx的值左移一位
and al, 11110110b ; and操作，相当于清除位 0 和位 3 ，其他位不变“非常容易理解，那第三类控制类指令是什么意思？”
“你想想，用高级语言写程序是不是有很多分支(if else)、循环(while)？”
“对啊，汇编中有这些指令吗？”
“没有，在CPU中实现流程控制的逻辑需要多方配合，在CPU中有很多标志位，例如著名的ZF（零标志位），如果最近的操作的结果为零，则ZF= 1，然后你就可以用另外一条语句判断ZF的值，进行跳转。”
cmp ax bx ; 比较ax 和 bx ，如果相等，就把ZF标记为1
je .L1 ; 如果ZF 为1 ，则跳转到.L1处
......代码略......
.L1 sub ax 10“我的天啊，搞个跳转这么麻烦，还是高级语言好啊！”
“那可不，但是你也要知道，高级语言经过编译，最终都会变成汇编的形式，它是一切编程的本质！”
“嗯，现在程序可以实现顺序执行，按条件跳转，那函数调用该怎么实现？”
“终于到了关键问题了，函数的调用只使用寄存器是搞不定了，需要内存的配合，在内存中建立一个叫做栈的数据结构。”
“栈我知道，先进后出嘛！”
“在这个栈中，每个元素代表一个运行中的函数，比如有三个函数main ，add，square ，main 调用add，add调用square，那在运行时，函数栈是这样的：”
“咦，这个栈中每个元素占据的空间不一样啊？”
“每个函数可能有自己的局部变量和各种参数，那大小肯定不同, 我们把这每个元素称为“栈帧”，还记得我们刚才提到的EBP寄存器和ESP寄存器吗？现在就可以派上用场了，用他俩来指向当前栈帧的开始处和结束处。”
“看起来很有道理，但是，只有两个寄存器，函数调用可能有很多层，栈帧就有很多个，不够用啊？”
“所以，当main调用add 的时候，需要把main栈帧的开始地址（就是当前EBP的值）保存到add函数的栈帧中，这样从add返回，就能恢复main的ebp了。”
“明白了，每个栈帧的开始地址相当于一个'门牌号'，写在EBP寄存器中，但是EBP只有一个，所以，需要把上个门牌号暂时保存到下一个函数栈帧中。”
“嗯，你这个比喻很到位，同理，当add 调用square，需要把add的EBP保存到square的栈帧中，以便返回时恢复！”
“如果当前函数执行完，栈帧也就不用了，在废弃掉之前，把内存中的保存的值恢复到EBP当中，并且移动ESP到上个栈帧的顶部，就OK了！”
“懂了，大师，这样仅使用两个寄存器，就能记录无穷无尽的函数调用了，真是妙啊，这办法是谁想出来的啊。”
“不知道是谁先想出来的办法，现在，你觉得汇编很难吗？”
“看起来似乎不难啊！”
“我今天给你说的只是入门罢了，还有很多细节，尤其是当你读操作系统源码的时候，涉及到大量Intel CPU的知识，实模式和保护模式的转换，页表的建立......那个时候就真的很麻烦了。”
“在哪儿能学习这些知识？”
“给你推荐一套闪客写的操作系统教程吧，里边把这些知识点都给覆盖了：”
第一部分 进入内核前的苦力活
第二部分 大战前期的初始化工作
这张图展示了整个系列的结构
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