小甲魚系列 第一章 基礎知識

2021-09-07 08:01:12 字數 4040 閱讀 4677

學習的**

1.1機器語言

機器語言是機器指令的集合

機器指令:就是一台機器可以正確執行的命令

指令:010100011110001(push ax)

電平脈衝:

1.2組合語言的產生

組合語言的主體是彙編指令

彙編指令和機器指令的差別在於指令的表示方法上。彙編指令是機器指令便於記憶的書寫格式。

彙編指令是機器指令的助記符。

由於機器指令的太不友好,所以組合語言應運而生。

與人類語言接近,便於閱讀和記憶。

*demo

彙編指令:mov ax,bx

解析:是將暫存器bx中內容移到暫存器ax中,即將後面位置的內容放到前面位置中去。

1.3組合語言的組成

組合語言由一下3類組成

1、彙編指令(機器碼的助記符)

2、偽指令(由編譯器執行)

*3、其它符號(由編譯器識別)

其實上面的2、3是可以歸為一類的。

《編碼的奧秘》?

組合語言的核心是彙編指令,它決定了組合語言的特性。

1.4儲存器

cpu是計算機的核心部件,它控制整個計算機的運作並進行運算,要想讓乙個cpu工作,就必須向它提供指令和資料

指令和資料在儲存器中存放,也就是平時所說的記憶體。

pc中記憶體的作用僅次於cpu

離開了記憶體,效能再好的cpu也無法工作

*磁碟不同於記憶體,磁碟上的資料或程式如果不讀到記憶體中,就無法被cpu使用。

(比如,乙個遊戲,就需要想將遊戲需要的程式載入到記憶體中進行讓人家play)

1.5指令和資料

指令和資料是應用上的概念

在記憶體或磁碟上,指令和資料沒有任何區別,都是二進位制資訊。

比如-二進位制資訊:1000 1001 1101 1000

資料→89d8h(0x89d8)

指令→mov ax,bx

要二進位制資訊表示資料還是指令,人來確定,而不是電腦確定。

1.6儲存單元

*儲存器被劃分為若干個儲存單元,每個儲存單元從0開始順序編號

demo、乙個儲存器有128個儲存單元;編號從0~127.

對於大容量的儲存器一般還用以下單位來計量容量(以下用b來代表byte)

1kb = 1024b

1mb = 1024kb

1gb = 1024mb

磁碟上的容量單位同記憶體的一樣,實際上以上的單位是微機中常用的計量單位。

1.7cpu對儲存器的讀寫

*cpu要想進行資料的讀寫,必須和外部的器件(標準的說法是晶元)進行三類資訊的互動:

→儲存單元的位址(位址資訊)

→器件的選擇,讀或寫命令(控制資訊)

→讀或寫的資料(資料資訊)

*cpu通過什麼將位址、資料和控制資訊傳到儲存晶元中的呢?

→計算機能處理、傳輸的資訊都是電訊號,電訊號當然要用導線傳送。

*匯流排在邏輯上的劃分的圖示↓

flash檔案:讀寫flash…

*對於8086cpu,下面的機器碼能夠完成從3號單元讀資料:

(為什麼都喜歡分析8060cpu,因為經典啊,並且和最新的也差別不大)

→機器碼:101000000000001100000000

→含義:從3號單元讀取資料送入暫存器ax

→cpu接收這條機器碼後將完成上面所述的讀寫工作

1.8位址匯流排

cpu是通過位址匯流排來指定儲存單元的。

位址匯流排上能傳送多少個不同的資訊,cpu就可以對多少個儲存單元進行定址。(可以簡單理解為64位就是有64條線。)

64位的系統速度就是64位的?答:不是。首先cpu要是64位,2.系統64位,3.軟體是64位的。

位址匯流排如何傳送位址資訊的?

一根cpu有n根位址匯流排,則可以說這個cpu得位址匯流排的寬度為n

這樣的cpu最多可以尋找2的n次方個記憶體單元。

1.9資料匯流排

cpu與記憶體或者其它器件之間的資料傳送是通過資料匯流排來進行的。

資料匯流排的寬度決定了cpu和外界的資料傳送速度。

**不同cpu向記憶體中寫入資料89d8h(其實還是習慣這麼寫0x89d8)的情況(區別不過是資料匯流排的寬度8位和16位)

→8088cpu資料匯流排上的資料傳送情況

→8086cpu資料匯流排上的資料傳送情況(16位的資料寬度)

1.10控制匯流排

cpu對外部器件的控制是通過控制匯流排來進行的。在這裡控制匯流排是個總稱,控制匯流排是一些不同控制線的集合。

有多少根控制匯流排,就意外著cpu提供了對外部器件的多少控制。所以,控制匯流排的寬度決定了cpu對外部器件的控制能力。

*控制匯流排傳送控制資訊

前面所講的記憶體讀或寫命令是由幾根控制線綜合發出的:

→其中有一根名為讀訊號輸出控制線負責由cpu向外傳送讀訊號,cpu向該控制線上輸出低電平表示將要讀取資料;

→有一根名為寫訊號輸出控制線負責由cpu向外傳送寫訊號。

****小結

→1.彙編指令是機器指令的助記符,同機器指令一一對應;

→2.每一種cpu都有自己的彙編指令集;

→3.cpu可以直接使用的資訊在儲存器中存放;

→4.在儲存器中指令和資料沒有任何區別,都是二進位制資訊。

→儲存單元從〇開始順序編號;

→乙個儲存單元可以儲存8個bit(用作單位寫成』b』),即8位二進位制數

→1b = 8b

→每個cpu都由許多管腳,這些管腳 和匯流排相連。也可以說,這些管腳引出匯流排。乙個cpu可以引出三種匯流排的寬度標誌了這個cpu的不同方面的效能:1、位址匯流排的寬度決定了cpu的定址能力;2、資料匯流排的寬度決定了cpu與其它器件進行資料傳送時的一次資料傳送量;3、控制匯流排寬度決定了cpu對系統中其它器件的控制能力。

1.11記憶體位址空間(概述)

*乙個cpu的位址線寬度為10,那麼可以定址1024個記憶體單元,這1024個可尋到的記憶體單元就構成這個cpu的記憶體位址空間。

1.12主機板

每一台pc機中都由乙個主機板,主機板上有核心器件和一些主要器件。

這些器件通過匯流排(位址、資料、控制匯流排)相連。

1.13介面卡

 計算機系統中,所有可用程式控制其工作的裝置,必須受到cpu的 控制。

 cpu對外部裝置不能直接控制,如顯示器、音響、印表機等。直接控制這些裝置進行工作的是插在擴充套件插槽上的介面卡。

1.14各類儲存器晶元

從讀寫屬性上看分為兩類:隨機儲存器ram、唯讀儲存器rom

唯讀儲存器rom:裝有bios

bios(basic input/output system),即基本輸入輸出系統。bios是由主機板和各類介面卡(如:顯示卡、網絡卡等)廠商提供的軟體系統,可以通過它利用該硬體裝置進行最基本的輸入輸出。在主機板和某些介面卡上插有儲存相應bios的rom。

從功能和連線上分類:隨機儲存器ram、裝有bios的rom、介面卡上的ram;

*pc機中各類儲存器的邏輯連線情況

1.15記憶體位址空間

*將各類儲存器看作乙個邏輯儲存器

→所有的物理儲存器被看作乙個由若干儲存單元組成的邏輯儲存器;

→每個物理儲存器在這個邏輯中占有乙個位址段,即一段位址空間;

→cpu在這段位址空間中讀寫資料,實際上就是在相對應的物理儲存器中讀寫資料。

不同的計算機系統的記憶體位址空間分配情況是不同的。

8086pc記憶體位址空間分配的基本情況↓

*最終執行程式的是cpu,我們用彙編程式設計的時候,必須要從cpu角度考慮問題。

第一章 基礎知識

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