汇编语言（第三版）读书笔记 1 - 第1章 基础知识

此系列文章是针对《汇编语言（第三版）》而写的读书笔记，分若干篇完成。

此系列文章中大部分为从书上摘抄的个人认为有用的内容，但摘抄的部分也会按照自己更容易理解的方式进行组织，其余少部分为个人的总结归纳，望有一定帮助。

第1章.           基础知识

1.1.   机器语言

无

1.2.   汇编语言的产生

无

1.3.   汇编语言的组成

无

1.4.   存储器

无

1.5.   指令和数据

无

1.6.   存储单元

无

1.7.   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（标准的说法是芯片），进行下面3类信息的交互：

l  存储单元的地址（地址信息）；

l  器件的选择，读或写的命令（控制信息）；

l  读或写的数据（数据信息）；

连接CPU和其他芯片的导线，称为总线。根据传送信息的不同，总线从逻辑上又分为3类：地址总线，控制总线和数据总线。

1.8.   地址总线

一个CPU有N根地址线，则可以说这个CPU的地址总线的宽度为N。这样的CPU最多可以寻找2^N（2的N次方）个内存单元。

1.9.   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和外界的数据传送速度。8根数据总线一次可传送一个8位二进制数据（即一个字节），而16根数据总线则一次可传送两个字节（即一个字）。

注：8088 CPU的数据总线宽度为8，8086 CPU的数据总线宽度为16。

1.10.       控制总线

CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。在这里控制总线是个总称，控制总线是一些不同控制线的集合。有多少根控制总线，就意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制。所以，控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

l  1.1 –1.10 小结

1)  汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应；

2)  每一种CPU都有自己的汇编指令集；

3)  CPU可以直接使用的信息在存储器中存放；

4)  在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息；

5)  存储单元从零开始顺序编号；

6)  一个存储单元可以存储8个bit，即8位二进制数；

7)  每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连。也可以说，这些管脚引出总线。一个CPU可以引出3中总线的宽度标志了这个CPU的不同方面的性能：

l  地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力；

l  数据总线的宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量；

l  控制总线的宽度决定了CPU对系统中其他器件的控制能力；

1.11.       内存地址空间（概述）

无

1.12.       主板

无

1.13.       接口卡

无

1.14.       各类存储器芯片

一台PC机中存在着多个存储器芯片，这些芯片根据读写属性可分为两类：

l  RAM（随机存储器）：可读可写，但必须带电存储，关机后存储的内容丢失；

l  ROM（只读存储器）：只能读取不能写入，关机后其中内容不丢失；

这些存储器从功能和连接上又可以分为以下几类：

l  主RAM（主随机存储器）：一般指装在主板上的RAM和插在扩展插槽上的RAM；

l  接口卡上的RAM：最典型的是显示卡上的RAM，即显存。显卡随时将显存中的数据向显示器上输出。即我们将需要显示的内容写入显存，就会出现在显示器上；

l  用于存储BIOS的ROM：BIOS是由主板和各类接口卡（如显卡，网卡）厂商提供的软件系统，可以通过它来控制相应硬件设备的最基本的输入输出。如主板、显卡、网卡上的ROM分别用于存储它们各自的ROM；

下图展示了PC系统中各类存储器的逻辑连接情况：

图 1.1 – 1.7 PC机中各类存储器的逻辑连接

1.15.   内存地址空间

各个存储器在物理上是独立的器件，但是在以下两点上相同：

l  都和CPU的总线相连；

l  CPU对他们进行读或写的时候都通过控制线发出内存读写命令；

这也就是说，CPU在控制他们的时候，把他们都当作内存来对待，把它们总的看做一个由若干存储单元组成的逻辑存储器，这个逻辑存储器就是我们所说的内存地址空间。

下图展示了CPU将系统中各类存储器看做一个逻辑存储器的情况：

图 1.2 - 1.8 将各类存储器看做一个逻辑存储器

在上图中，所有的物理存储器都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。

内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086 CPU的地址总线宽度为20，可以传送2²⁰个不同的地址信息（大小从0至2²⁰-1）。即可以定位2²⁰个内存单元，则8086 PC的内存地址空间大小为1MB。同理，80386 CPU的地址总线宽度为32，则内存地址空间最大为4GB。

不同的计算机系统的内存地址空间的分配情况是不同的，下图展示了8086 PC机内存地址空间分配的基本情况：

图 1.3 – 1.9 8086 PC机内存地址空间分配

内存地址空间：

对CPU来讲，系统中的所有存储器中的存储单元都处于一个统一的逻辑存储器中，它的容量受CPU寻址能力的限制。这个逻辑存储器即是我们所说的内存地址空间。