匯編語言學習筆記01——匯編基礎知識

引言

匯編語言是除了機器語言外，最為底層的編程語言，由于機器只能讀懂0和1，所以需要轉換成人類更易操作的語言（其實設計c等高級語言的原因也包括這點），

同時呢，匯編語言也是其他很多高級語言通向機器的一個橋梁，比如c語言需要撰寫好后再編譯成匯編語言，再轉換為機器語言，

這樣的話就可以自然想到，是不是我可以通過一些反編譯的手段去破解一些軟體或者其他的呢（逆向工程）？

其實也不然，只有機器語言和匯編語言是一一對應的，而高級語言很可能一句話就代表了很多匯編語言的操作，所以正向容易而逆向容易出錯，例如一個用c語言撰寫的程式，不可能被人直接把源代碼給破解出來的，這時候就需要用到匯編語言了（黑客最愛）

總之，由于匯編和機器是關聯非常密切的，所以學習匯編語言可以讓我們更加了解硬體的運作，如何讓硬體更有效率的作業，

本博客主要是根據匯編語言與介面技術第四版，以及小甲魚網課（地址：fishc.com）來寫，本人大三計算機專業，第一次學習匯編語言，筆記僅適用于初學者借鑒，如有疏漏望大佬指出，

1.1 匯編語言的產生

機器語言是機器指令的集合；
而匯編語言的主體也是匯編指令，

兩種指令區別在于表示方式上，通俗來講，匯編指令是在機器指令的基礎上寫成了一種便于我們記憶的格式，定義上來講，匯編指令叫做機器指令的助記符，

這里舉個例子：
比如一個操作的內容是：將暫存器AX的內容移動到暫存器BX中，

用機器語言來寫是這樣的：1000100111011000

是不是根本看不懂？那么匯編指令呢，就對其進行格式變換，寫成了匯編的語言：
MOV BX,AX

mov的意思就是move移動，一般都取三個字母，這樣看就很好理解了，值得注意的是，是將后面的移動到前面的，具體操作后面再講，

暫存器

我們剛才提到了AX BX這些暫存器，這些是什么東西呢？

簡單來講，可以理解為cpu中的記憶體（注意跟一級二級快取區分），一個cpu里面有各種各樣的暫存器，比如標志暫存器啊資料暫存器啊等等，每個都有自己的任務，目前只需要知道它們是存盤資料啊指令什么的，
而AX和BX這種，暫時理解為暫存器的代號吧（小甲魚是這么說的）

1.2 匯編語言的組成

匯編語言主要由以下三個部分組成：

1. 匯編指令（即機器語言的助記符），也是匯編語言的核心，比如MOV add之類的，后續跟隨的運算元也放在一起，
   先放一張8086的指令格式圖，慢慢理解是可以看懂的，
   

2. 偽指令，
   偽指令要區別于匯編指令，匯編指令是可以產生供機器執行的對應機器代碼的，而偽指令不會，它主要用于輔助源程式的匯編，比如指定資料存放地址等，這些指令機器無法識別，是通過編譯器來識別并執行的，
   具體例子可以參考這個https://blog.csdn.net/houyichaochao/article/details/80686076

3. 其他符號，
   比如加減乘除什么的，也是跟偽指令一樣，需要編譯器去識別和執行，

1.3 存盤器

計算機中的大部分部件都有自己的存盤器，我們這里主要學習的是記憶體，

CPU是負責控制整個計算機的運行和運算，但是我們不能把資料什么的直接放到CPU中（因為實在太多了，cpu又那么貴），所以我們一般會選擇硬碟存放，但是CPU又不能直接從硬碟中讀取資料，這時候就需要記憶體這個東西，

記憶體里面需要存放CPU需要處理的指令和資料，指令的意思是告訴CPU要做什么操作，資料則是告訴CPU要對什么東西操作，

在記憶體或者硬碟上，資料和指令沒有什么區別，都是一些二進制的代碼，
比如：
1000100111011000 —> 89D8H (資料）
1000100111011000 —> MOV AX,BX （指令）
具體代表哪一種，是人為說了算的，

1.4 存盤單元

存盤器會被劃分為若干個存盤單元，每個存盤單元從0開始編號，比如假如一個存盤器有128個存盤單元，他們的編號就是0~127.

一個存盤單元可存放1Byte，1KB的存盤器有0~1023共1024個存盤單元，

1.5 CPU對記憶體的讀寫——總線

前面我們說了，CPU自己不存那么多的資料，而是從記憶體中獲取，主要獲取的東西有三類：

• 存盤單元的地址（地址資訊）
• 器件選擇以及讀寫命令（控制資訊）
• 讀寫的資料（資料資訊）

那么究竟這些資訊是如何傳輸的呢？

我們應該都聽說過電信號這個東西，如下：

電子計算機能夠處理和傳輸的信號都是電信號，所以要用導線傳輸，

如果你有過自己裝電腦的經歷，印象最深刻的一定是插執行緒序（實在是太麻煩了……），你所插的那些線，就是總線（Bus）的一部分，

總線在邏輯上分為：

• 地址總線
• 資料總線
• 控制總線

也是分別對應了上面所說的三種資訊，

圖源自小甲魚網課

仔細看，地址線中，CPU將自己需要操作的物件的地址發送給記憶體，告訴記憶體我現在需要這個地址里的東西，

接著控制線中，CPU發給記憶體讀的資訊，告訴它我現在需要進行的操作是讀取，

然后記憶體便知道自己需要做什么了，就將地址號為3的資料交給了CPU，

至于寫的指令，和讀是一樣的，只不過資料是從CPU到記憶體的，

還記不記得上面提到過，說在記憶體中指令和資料時無法區分的，兩個一樣的機器代碼既可以代表一種操作，又可以代表一串資料，當時我們只是說可以人為認定它代表什么，而現在我們知道了，從哪條線走的，就是代表哪一類，

如果你見過CPU芯片，肯定就見過黃色的那些針腳（也交管腳），它們是和總線相連的，也可以說這些針腳引出了總線，

一個CPU可以引出的三種總線的寬度分別代表了它在三個方面的性能：

• 地址總線寬度決定了CPU的尋址能力
• 資料總線寬度決定了資料傳輸一次的資料量
• 控制總線寬度決定了其對其他部件的控制能力

1.5.1 地址總線

通過上面的圖我們能知道地址總線是用來傳輸地址的線，這里我們稍微多講一點，

你們肯定都知道現在的電腦一般都是64或者32位的，但這個可以理解為雙重的概念，即作業系統的位數和CPU的位數，兩者是有關聯的，簡單來說，如果CPU是64位的，作業系統如果低于，就不能完全發揮CPU的性能，

對于CPU的這個引數，它代表的意思是尋址的能力，比如64位的處理器可以尋址2的64次方個地址，理論上來講每條地址線就有一條導線，所以看起來64位處理器有64條，但實際上不一定是，

更準確一點的說法是，一個CPU有N條地址線，就可以說這個CPU的地址總線寬度為N，可以尋找2的N次方個記憶體單元，地址總線上能傳送多少個不同的資訊，CPU就可以對多少個存盤單元進行尋址，

1.5.2 資料總線

資料總線同樣也有寬度，它決定了資料傳輸的速度，

就像是公路一樣，公路越寬，單位時間走的車就越多（因為速度都差不多一樣，好像叫什么震蕩頻率啊什么的），

同樣也可以用位數來理解，

比如8086處理器，它是16位的資料總線，
如果我們要傳輸某個資料，它的二進制代碼是1101100010001001正好16位，我們就可以一次傳輸完畢：

如果是8088處理器的話，因為這是一個8位的CPU，所以需要傳遞兩次，注意是從低到高，

這也是位數增加運算速度更快的原因，想想現在的64位CPU

1.5.3 控制總線

控制總線是控制線的總稱，控制線主要是CPU對其他器件的控制，

所以有多少跟控制線，就意味著CPU可以對其他器件有多少種控制，

需要知道的是，之前講的讀寫命令是由好幾根控制線綜合發出的，具體的教材上好像不要求掌握，就不多贅述了，

本章結束，注意以上內容均為理論，對實際情況不做討論，