macOS汇编学习日志（一）：基础知识

先打好地基。

图 / hou

正式进入汇编语言的学习。

参考书籍：《汇编语言》王爽

第零章 前言（题外话）

每当我拿到一本书，在开始阅读之前，我都喜欢去翻阅一下前言。

我认为，一本书的前言不仅仅是作者撰写完毕或出版前的感想，它还能体现出作者是带着怎样一种心情写书的，甚至有的时候感觉通过看前言就能大致猜测到这本书的特点。

而我觉得这本书的前言，真的是一针见血啊（扶额）

你也许会问：“我们不是一直以循序渐进的方式学习吗？有哪本书不是从第一章到最后一章，又有哪门课不是从头讲到尾的呢？”

一本书从第一章到最后一章，一门课从头到尾，这是一个时间先后的问题，这并不等于就是以循序肩颈的方式在学习。我们是否有这样的感受？想认真地学习一门较难的课程，可是却经常看不懂书上的内容；有时觉得懂了，可又总有一种不能通透的感觉，觉得书上的内容再反复看，也不能深入下去了。这些情况都说明，我们并未真正以循序渐进的方式学习。

…

希望这本书也能像前言一样，直击灵魂。

第一章 基础知识

每一种微处理器都有自己的机器指令集。

汇编语言的主体是汇编指令。

汇编语言有三类指令：

1. 汇编指令：机器码的助记符，有对应的机器码
2. 伪指令：无对应机器码，由编译器执行，计算机不执行
3. 其他符号：如四则运算符，由编译器识别，无对应机器码

首先要了解CPU如何从内存中读取信息，向内存中写入信息。

指令和数据可能值是一样的，但CPU工作时将其赋予了不同了意义。

二进制数1000100111011000，89D8H是数据，

而mov ax,bx（传送寄存器BX的内容到AX）就是程序。

假设储存器有128个储存单元，那么编号就是0～127。一个储存单元可以储存1个字节。

CPU要从内存中读数据，首先要指定储存单元的位置。另外由于微机中不只有存储器，因此CPU在读写数据时还有指明：对哪个器件进行操作、进行哪种操作。

因此CPU要进行数据的读写，必须和外部器件（芯片）进行3类信息的交互：

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

CPU通过电信号进行信息传输，而总线就是连接CPU和其他芯片的导线的集合。而总线分为三类：

• 地址总线
• 数据总线
• 控制总线

地址总线

假设一个CPU有10根地址总线，而导线能传送高地电平（即0或1），那么10根导线就能传送10位二进制数据，而10位二进制数可以表示2^10个数据：最小数为0，最大数为1023。

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，其最多可以寻找2^N个内存单元。

数据总线

数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度：如果总线一次传输不完数据，将会继续传输直到传输完成。

比如8088CPU分两次传送89D8，第一次传送D8，第二次传送89。

控制总线

CPU对外部器件的控制通过控制总线进行。而控制总线是个总称，控制总线时不同控制线的集合，控制总线的数量意味着CPU对外部器件提供有多少种控制。即，控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

对于内存的读或写命令，是由几根控制线综合发出的，其中有两根：

• 读信号输出：负责由CPU向外传送信号，CPU向其输出低电平表示将要读取数据
• 写信号输出：反之

每个CPU都有许多管脚，这些管脚和总线相连（或者说这些管脚引出总线）。这三种总线的宽度标志了这个CPU的不同方面的性能：

• 地址总线的宽度：CPU的寻址能力
• 数据总线的宽度：CPU与其他器件进行数据传送时一次数据传送量
• 控制总线的宽度：CPU对系统中其他器件的控制能力

CPU内存地址空间：CPU可寻到的内存单元。

PC机主板上的核心器件和一些主要器件，通过三种总线相连。器件有：CPU、存储器、外围芯片组、扩展插槽（RAM内存条和各类接口卡）等。

外部设备由插在扩展插槽上的接口卡直接控制（而不是CPU），扩展插槽通过总线和CPU相连，因此接口卡同样与CPU相连。CPU通过控制接口卡来实现对外设的简介控制。

即：CPU ==总线==> 接口卡 ====> 外设

各类存储器芯片

存储器芯片从读写属性上看分两类：

• 随机存储器（RAM）：可读可写，但必须带点存储，关机后内容丢失
• 只读存储器（ROM）：只能读取不能写入，关机内容不丢失。

从功能和连接上分以下几类：

• 随机存储器：用于存放供CPU使用的绝大部分程序和数据。主随机存储器一般由主板上的RAM和插在扩展插槽上的RAM
• 装有BIOS（基本输入/输出系统）的ROM：存有厂商提供的软件系统，通过其利用相应的硬件设备进行最基本的输入、输出
• 接口卡上的RAM：某些接口卡需要对大批量输入、输出数据进行暂时存储，例如显存。

内存地址空间

虽然上述存储器在物理上是独立器件，但以下是相同的：

• 都和CPU总线相连
• CPU对他们读/写都通过控制线发出内存读写命令

即CPU将其都当作内存对待，看作若干存储单元组成的逻辑存储器（即一体的内存地址空间）。

汇编面对的是内存地址空间！

每个物理存储器在该逻辑存储器中占有一个地址段（地址空间）。CPU在这段空间中读写数据，实际就是在相对应地物理存储器中读写数据。

PS：CPU向ROM地址空间的内存单元进行写入数据的操作是没有结果的。

内存地址空间大小受CPU地址总线宽度的限制。

另外，我们在某类存储器中读写数据的时候，必须知道它第一个单元和最后一个单元的地址，才能保证读写操作按预期进行。