汇编语言系列1

汇编语言系列1

前言

本系列内容是我在学习汇编语言过程中学习的笔记与心得，部分内容参照王爽老师的《汇编语言》第三版，这本书给了我很大的帮助。

1. 基础内容

1.1 机器语言

机器语言是机器指令的集合，这些指令都是一串二进制数。

早期的程序均使用机器语言，通过将0、1数字体现在纸带上，1表示打孔，0不打孔，再通过纸带机送入计算机。相关内容可以参照其他资料，这里不再赘述了。

作为程序员肯定不会想去编写只有1和0的代码，不仅写起来费劲，还容易错，于是汇编语言诞生了。

1.2 计算机基本知识

想要立即汇编语言，必须掌握一些计算机组成的基本知识。

这里针对8088/8086CPU（以下简称CPU）简单介绍一下计算机组成部分。

1. CPU内部有14个寄存器，这些寄存器都是16位的。如何理解这个16位呢？先来梳理一下计算机中的计量单位。

   1. 位(bit)：最基本的单位，位只有两种，1和0。每个数字代表一个位，我们常说计算机软件是一串二进制数组成的，那么这串二进制的每一个字符就代表一个位。bit也称比特。

   2. 字节(Byte)：我们已经知道位了，但是一个位实际上并没有实际的意义，在计算机中用的最多的是字节。包括我们使用的文件，传输的速率，都是以字节作为单位去计算。1个字节 = 8个位，也即1Byte = 8 bit。在计算机科学中，用于表示ASCII字符，例如字符A便用 “0100 0001”来表示。1个字节可以储存1个英文字母或半个汉字。

   3. 字(Word)：代表计算机处理指令或数据的二进制数位数，是计算机进行数据存储和数据处理的运算的单位。字指的就是在CPU内部传输，处理，暂时存放的最大数据大小。在16位CPU(8086就是这种CPU)中，一字表示16位(2字节)，双字代表32位(4字节)。在32位CPU中，一字表示32位(4字节)，双字表示64位(8字节)。

   从上面的描述我们不难得出：1字节=8位，这个关系是固定的；而1个字的长度是随CPU的变化而变化的，知道这些之后我们继续看下面。

2. CPU寄存器可以分为通用寄存器（8个），段寄存器（4个），控制寄存器（2个）。注意这里的寄存器，我们后面将频繁使用。

   通用寄存器

   AX BX CX DX （数据寄存器）

   AX（Accumulate） 累加器
   BX（Base） 基址寄存器
   CX（Count） 计数寄存器
   DX（Data） 数据寄存器

   ======================================

   SP BP 地址指针寄存器

   SP（Stack Pointer） 堆栈指针寄存器
   BP（Base Pointer） 基址指针寄存器

   ======================================

   SI DI 变址寄存器

   SI（Source Index） 源变址寄存器

   DI（Destination Index） 目的变址寄存器

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   段寄存器

   CS（Code Segment） 代码段寄存器
   SS（Stack Segment） 堆栈段寄存器
   DS（Data Segment） 数据段寄存器
   ES（Extra Segment） 附加数据段寄存器

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   控制寄存器

   IP（Instruction Pointer） 指令指针寄存器

   FLAGS 标志寄存器/程序状态字（PSW）

   关于基础内容就先聊到这里，未提到的部分以后会补充。

1.3 汇编语言的组成

​ 汇编语言有以下三个指令：

（1）汇编指令：机器码助记符，每个指令对应一个机器码。（核心）
（2）伪指令：由编译器执行，计算机不执行。无机器码对应。
（3）其他符号：加减乘除等符号，无机器码对应。

至此，最基本的内容就介绍完了，本章结束。更多精彩的部分会在下一篇文章中提及。其他未提及的基础部分可以参照 王爽《汇编语言》第三版 内容。

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《汇编语言》第一章课后习题：

（1）1个CPU的寻址能力为8KB，那么它的地址总线的宽度为 13位。— 8KB = 1024B*8 = 8192B ,相当于寻址能力为8192B，每一位都有0和1两种情况，要实现8192B，需要8192 = 2^N，N=13的总线宽度方可实现。

（2）1KB的存储器有 1024 个存储单元，存储单元的编号从 0 到 1023 。

（3）1KB的存储器可以存储 8192（2^13） 个bit， 1024个Byte。 建议记住这个数字：如果你有一个1KB的U盘，那么你就有了一个8192Bit的储存器，对应的N是13。

（4）1GB是 2^30 个Byte、1MB是 2^20 个Byte、1KB是 2^10个Byte。

（5）8080、8088、80296、80386的地址总线宽度分别为16根、20根、24根、32根， 则它们的寻址能力分别为: 64 （KB）、 1 （MB）、 16 （MB）、 4 （GB）。

（6）8080、8088、8086、80286、80386的数据总线宽度分别为8根、8根、16根、16根、32根。则它们一次可以传送的数据为: 1 （B）、 1 （B）、 2 （B）、 2 （B）、 4 （B）。

（7）从内存中读取1024字节的数据，8086至少要读 512 次，80386至少要读 256 次。

（8）在存储器中，数据和程序以 二进制 形式存放。