前言

开始学习汇编语言，学习的B站课程链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Wu411B72F?spm_id_from=333.788.videopod.episodes&vd_source=737c6257f76c5f1bba2796b3bf263fad&p=3

参考书是王爽老师的《汇编语言第3版）

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

机器语言与机器指令

• 机器语言是机器指令的集合；
• 机器指令是一台机器可以正确执行的命令；
• 机器指令由一串二进制数表示，例：01010000
• 电平脉冲
  

汇编语言与汇编指令

• 汇编语言的主体s是汇编指令
• 汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上
  • 汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式
  • 汇编指令是机器指令的助记符

操作：将寄存器BX的内容送到AX中
机器指令：1000100111011000
汇编指令：MOV AX, BX

用汇编语言编写程序的工作过程

汇编语言程序示例

assume cs : codesg	# 告诉汇编器 CS（代码段寄存器）应该指向 codesg 段
codesg segment
start:mov ax, 0123H	# 将 0123H 装载到寄存器 AXmov bx, 0456H	# 将 0456H 装载到寄存器 BXadd ax, bx		# 将 AX 和 BX 中的值相加，结果存储在 AX 中add ax, ax		# 再次将 AX 加上它自己（即 AX = AX + AX）mov ax, 4c00H	# 设置 AX 为 4C00H, 这是 DOS 的终止函数调用int 21H			# 调用中断 int 21H 来执行 DOS 功能
codesg ends
end

注意事项

• DOS 中断：int 21H 是一个常见的 DOS 中断，用于调用各种 DOS 功能。AH=4Ch 表示程序终止功能，AL中的内容作为返回码给操作系统。
• 假设指令：assume cs : codesg 告诉汇编器 CS（代码段寄存器）应该指向 codesg 段；

计算机组成

CPU是计算机的核心部件，它控制整个计算机的运作并进行运算，要想让一个CPU工作，就必须向它提供指令和数据；

指令和数据在存储器（内存）中存放，离开内存，性能再好的CPU也无法工作；

指令和数据的表示

计算机中的数据和指令，存储在内存或磁盘上；

数据和指令，都是二进制信息；

问题：二进制信息1000100111011000是数据，还是指令

• 1000100111011000 -> 89D8H（数据）
• 1000100111011000 -> MOV AX, BX（指令）

计算机中的存储单元

存储器被划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号；

计算机中的总线

在计算机中专门有连接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线；

• 物理上：一根根导线的集合；
• 逻辑上划分为：
  • 地址总线
  • 数据总线
  • 控制总线

三类总线

地址总线：

• CPU是通过地址总线来指定存储单元的；
• 地址总线宽度决定了可寻址的存储单元大小；
• N根地址总线（宽度为N），对应寻址空间 2^N

数据总线：

• CPU与内存或其他器件之间的数据传送是通过数据总线来进行的；
• 数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传输速度；

例：向内存中写入数据89D8H时的数据传输

控制总线：

• CPU通过控制总线对外部器件进行控制；
• 控制总线是一些不同控制线的集合；
• 控制总线宽度决定了CPU对外部器件的控制能力；

X86 CPU性能一览

CPU	地址总线宽度	寻址能力	数据总线宽度	一次传送数据	读取1KB数据要读的次数
8080	16	64KB	8	1B	1024
8088	20	1MB	8	1B	1024
8086	20	1MB	16	2B	512
80286	24	16MB	16	2B	512
80386	32	4GB	32	4B	256

CPU对存储器的读写

CPU要想进行数据的读写，必须和外部器件进行三类信息的交互：

• 存储单元的地址（地址信息）
• 器件的选择，读或写命令（控制信息）
• 读或写的数据（数据信息）

演示：

机器码：1010 0000 0000 0011 0000 0000
16进制：A00300
汇编指令：MOV AL, [3]
含义：从3号单元读取数据送入寄存器AL

内存地址空间

• CPU地址总线宽度为N，寻址空间为 (2^N) B
• 8086CPU的地址总线宽度为20，那么可以寻址1MB个内存单元，其内存地址空间为1MB

从CPU角度看地址空间分配

• RAM
  • 主板上的RAM
  • 扩展槽上的RAM（例显卡）
• ROM
  • 系统BIOS
  • 接口卡上的BIOS

将各类存储器看作一个逻辑存储器 —— 统一编址

所有的物理存储器被看作一个由若干存储单元组成的逻辑存储器；

每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间；

CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据；

内存地址空间的分配方案 —— 以8086 PC机为例

寄存器及数据存储

CPU的组成

寄存器是CPU内部的信息存储单元

8086 CPU有14个存储器：

• 通用寄存器：AX、BX、CX、DX
• 变址寄存器：SI、DI
• 指针寄存器：SP、BP
• 指令指针寄存器：IP
• 段寄存器：CS、SS、DS、ES
• 标志寄存器：PSW

共性：

• 8086 CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放两个子节；

通用寄存器 —— 以AX为例

一个16位寄存器存储一个16位的数据

问题：8086上一代CPU中的寄存器都是8位的，如何保证程序的兼容性

方案：通用寄存器均可以分为两个独立的8位寄存器使用

细化：

• AX可以分为AH和AL
• BX可以分为BH和BL
• CX可以分为CH和CL
• DX可以分为DH和DL

寄存器	寄存器中的数据	所表示的值
AX	010011100010000	20000（4F20H）
AH	01001110	78（4EH）
AL	00100000	32（20H）

“字” 在存储器中的存储

8086是16位CPU

• 8086的字长为16bit

一个字可以存在一个16位寄存器中

• 这个字的高位字节存在这个寄存器的高8位寄存器
• 这个字的低位字节存在这个寄存器的低8位寄存器

mov和add指令

学习汇编指令 —— 用中学

汇编指令	控制CPU完成的操作	用高级语言的语法描述
mov AX, 18	将18送入AX	AX = 18
mov AH, 78	将78送入AH	AH = 78
add AX, 8	将寄存器AX中的数值加上8	AX = AX + 8
mov AX, BX	将寄存器BX中的数据送入寄存器AX	AX = BX
add AX, BX	将AX, BX中的内容相加，结果存在AX中	AX = AX + BX

注：汇编指令不区分大小写

写出汇编指令执行的结果（1）

假设原AX、BX中的值均为0000H

程序段中的指令	指令执行后AX中的数据	指令执行后BX中的数据
mov AX, 4E20H	4E20H	0000H
add AX, 1406H	6226H	0000H
mov BX, 2000H	6226H	2000H
add AX, BX	8226H	2000H
mov BX, AX	8226H	8226H
add AX, BX	044CH（最高位溢出）	8226H

写出汇编指令执行的结果（2）

假设原AX、BX中的值均为0000H

程序段中的指令	指令执行后AX中的数据	指令执行后BX中的数据
mov AX, 001AH	001AH	0000H
mov BX, 0026H	001AH	0026H
add AL, BL	0040H	0026H
add AH, BL	2640H	0026H
add BH, AL	2640H	4026H
mov AH, 0	0040H	4026H
add AH, 85H	00C5H	4026H
add AL, 93H	0058H	4026H

确定物理地址的方法

物理地址

CPU访问内存单元时要给出内存单元的地址