【汇编语言知识详解】
汇编语言是一种低级编程语言,它是计算机硬件和高级语言之间的桥梁,用于编写和理解机器码。计算机系统基于二进制,仅识别0和1的状态,机器码就是由这些二进制位组成,不易于人类理解和操作。为了解决这一问题,汇编语言应运而生。
### 一、基础知识
1. **机器码**:机器码是计算机硬件直接执行的指令集,由0和1构成。汇编语言则是为了简化机器码的编写和理解而设计的,它包括汇编指令(有对应的机器码)、伪指令和其它符号。每个CPU都有自己独特的指令集,学习时需针对具体CPU进行。
2. **存储器**:存储器中的所有数据和指令本质上没有区别,只是被赋予了不同的含义。存储单元一般由多个字节(Byte)组成,如1个存储单元等于1B,包含8个二进制位。汇编中的寄存器如AX、CS等占用两个存储单元,而AH等则占用一个。
3. **总线**:总线是计算机内部通信的重要组成部分。地址总线用于寻址,其宽度决定可寻址的存储单元数量;数据总线用于传输数据,宽度决定了每次传输的数据量;控制总线则负责CPU对其他硬件的控制。
### 二、存储地址空间与接口卡
1. **存储地址空间**:由地址总线的宽度决定,例如,若地址总线有N根,那么可以寻址2^N个存储单元。主板上,CPU和其他核心组件通过地址总线、数据总线和控制总线连接。接口卡用于CPU间接控制外设,如RAM、BIOS ROM等,它们在CPU看来都属于内存地址空间的一部分。
### 三、寄存器
1. **CPU结构**:CPU内部包含运算器、寄存器和控制器,寄存器是CPU可以直接读写的部分。8086CPU有14个16位寄存器,可以分为高位和低位。
2. **通用寄存器**:如AX、BX、CX、DX,16位寄存器在进行数据操作时需要注意位数匹配,避免错误。
3. **字**:一个字由两个字节组成,在寄存器中存储时,低位字节在前,高位字节在后。
4. **物理地址计算**:在8086这种16位CPU中,物理地址由段地址乘16加上偏移地址得到,其中段地址是16的倍数。
5. **段寄存器**:如CS、DS、SS、ES,用于标识不同段的地址。CS与IP配合,指示CPU执行指令的地址。修改CS和IP通常使用JMP指令。
6. **代码段**:代码段的长度不超过64KB,存放程序指令,由CS和IP确定执行的起始位置。
### 四、寄存器操作
1. **字存储**:字数据存储在两个连续的字节中,MOV等指令操作时,通常指向低字节。
2. **DS与[address]**:DS默认作为段地址,[address]中的偏移地址用于访问内存。改变DS通常通过通用寄存器。
3. **指令操作**:如MOV、SUB等,对于内存操作,位数可以不对应,但需谨慎处理,防止数据溢出或丢失。
汇编语言的学习涵盖了计算机体系结构的基础,包括地址空间的理解、存储器操作以及CPU如何通过寄存器与内存交互。深入理解这些概念对于计算机系统的底层工作原理至关重要。