一、基础知识

1. 汇编语言简介

从机器语言到汇编语言：

机器语言：由“0”“1”数字编成，以二进制为基础表示电子器件的高低电平，从而执行机器指令，进行运算。

明显弊端：难以书写和阅读，复杂难懂。

于是，程序员写出了编译器来翻译机器语言，汇编语言诞生了。

汇编语言：主体为汇编指令。如“mov ax,bx”。操作对象为CPU、寄存器和内存。

2. CPU基本工作原理

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中存放，也就是我们平时所说的内存。

2.1 存储单元、指令和数据

指令和数据：

指令和数据是应用上的概念。在内存或磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。CPU 在工作的时候把有的信息看作指令，有的信息看作数据，为同样的信息赋予了不同的意义。（）

存储单元：

存储器被划分成若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号。一个存储器能存储128个Byte。

内存计量单位：
8bit=1B 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

2.2 CPU对存储器的读写

存储器被划分成多个存储单元，存储单元从零开始顺序编号。这些编号可以看作存储单元在存储器中的地址。
CPU 要从内存中读数据，首先要指定存储单元的地址
CPU 在读写数据时还要指明，它要对哪一个器件进行操作，进行哪种操作，是从中读出数据，还是向里面写入数据。

可见，CPU想进行数据的读写需要和外部器件进行以下三类信息交互：

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

2.3 三大总线

CPU通过导线将电信号传到存储器芯片中，从而实现信息的交互。

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。总线从物理上来讲，就是一根根导线的集合。 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。
示例：

(1) CPU通过地址线将地址信息了发出。
(2) CPU通过控制线发出内存读命令，选中存储器芯片，并通知它，将要从中读取数据。
(3) 存储器将3号单元中的数据8通过数据线送入CPU。
写操作与读操作的步骤相似。如向3号单元写入数据26:
(1) CPU通过地址线将地址信息了发出。
(2) CPU通过控制线发出内存写命令，选中存储器芯片，并通知它，要向其中写入数据。
(3) CPU通过数据线將数据26送入内存的3号单元中。

要让一个计算机或微处理器工作，应向它输入能够驱动它进行工作的电平信息(机器码)。CPU 按收这条机器码后将完成我们上面所述的读写工作。 机器码难于记忆，用汇编指令来表示，情况如下。
机器码: 10100001 00000011 00000000
对应的汇编指令:MOV AX,[3]
含义: 传送3号单元的内容入AX

由此可见，汇编指令可以方便地直接对CPU进行操作。

地址总线： CPU是通过地址总线来指定存储器单元的，地址总线上能传送多少个不同的信息，CPU就可以对多少个存储单元进行寻址。
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可以寻找2ⁿ个内存单元。

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)。16根数据总线一次可传送两个字节。

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。

• 地址总线的宽度决定了CPU 的寻址能力;
• 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:
• 控制总线的宽度决定了CPU 对系统中其他器件的控制能力。

3. 内存地址空间

CPU在操控存储器的时候，把它们都当作内存来对待，把它们总的看作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。

在图1. 8中，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。

内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086CPU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)。即可定位2²⁰个内存单元，则8086PC的内存地址空间大小为1MB。同理，80386CPU的地址总线宽度为32，则内存地址空间最大为4GB。