初识汇编(一)

汇编语言的发展

机器语言 :

由0和1组成的机器指令

• 加: 0100 0000
• 减: 0100 1000
• 乘: 1111 0111 1110 0000
• 除: 1111 0111 1111 0000

汇编语言(assembly language) :

使用助记符代替机器语言

• 加：INC EAX 通过编译器 0100 0000
• 减：DEC EAX 通过编译器 0100 1000
• 乘：MUL EAX 通过编译器 1111 0111 1110 0000
• 除：DIV EAX 通过编译器 1111 0111 1111 0000

高级语言(High-level programming language) :

比如Objective-C, swift, C更接近人类语言

• 加：A+B 通过编译器 0100 0000
• 减：A-B 通过编译器 0100 1000
• 乘：A*B 通过编译器 1111 0111 1110 0000
• 除：A/B 通过编译器 1111 0111 1111 0000

代码在终端设备上的执行流程:

Snip20180420_27.png

• 汇编语言与机器语言一一对应, 每条机器指令都有与其对应的汇编指令
• 汇编语言可以通过编译得到机器语言, 机器语言也可以通过反汇编得到汇编语言
• 高级语言可以通过编译得到汇编语言,机器语言; 但汇编语言,机器语言几乎不可能还原成高级语言(因为不同的高级语言有可能编译成同一条汇编/机器语言, 反过来汇编/机器语言就不能准确反编译成高级语言)

汇编语言的特点

• 直接访问, 控制各种硬件设备, 比如存储器, CPU, 能最大限度的发挥硬件的功能.
• 能够不受编译器的控制, 对生成二进制的代码进行完全的控制.
• 目标代码短, 占位内存少, 执行速度快
• 汇编指令是机器指令的助记符, 和机器指令一一对应,每一种CPU都有自己的机器指令集/汇编指令集.
• 不易于编写, 维护, 调试.
• 不区分大小写, MOV和mov是一样的.

汇编语言种类

目前讨论比较多的汇编语言有:

 8086汇编: 8086是16bit位的CPU(大学时候学的)
 Win32汇编
 Win64汇编
 ARM汇编(前入式, Mac, iOS)
 ...

我们iPhone使用的是ARM汇编, 但不同设备也有差异, 因为手机架构不同.

Snip20180421_28.png

必要常识:

• 学号汇编, 首先需要了解CPU等硬件结构

• APP/程序执行过程

  
  
  

  Snip20180421_29.png
• 硬件相关最重要的是CPU, 内存.
• 在汇编中, 大部分指令都是与CPU, 内存相关的

总线

Snip20180421_30.png

• 总线: 一根根导线的集合.
• 每一个CPU都有许多管脚, 这些管脚与总线相连, CPU通过管线与外部器件进行交互.
• 总线分为: 地址总线, 数据总线, 控制总线

微型计算机数据结构图.png

举个栗子:

• CPU从内存的3号单元读取数据

  
  
  

  读取数据.png

• 地址总线

地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力
8086的地址总线宽度是20, 所以它的寻址能力是2^20 (1M);

• 数据总线

数据总线的宽度决定了CPU单次传递的数据量, 也就是数据的传送速度
8086的数据总宽度是16, 所以单次最大传送数据量是 2个字节

• 控制总线

控制总线的宽度决定了CPU对其他器件的控制能力, 能有多少种控制

内存

• 内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086的地址总线宽度为20，可以定位220个不同的内存单元（内存地址范围0x00000~0xFFFFF），所以8086的内存空间大小为1MB
• 0x00000~0x9FFFF：主存储器。可读可写
• 0xA0000~0xBFFFF：向显存中写入数据，这些数据会被显卡输出到显示器。可读可写
• 0xC0000~0xFFFFF：存储各种硬件\系统信息。只读

进制

• 八进制由8个符号组成: 0 1 2 3 4 5 6 7, 逢8进1
• 十进制由10个符号组成: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9, 逢10进1
• N进制就是由N个符号组成: 逢N进1

• 十进制由10个符号组成, 逢10进1, 符号可以自定义!!!
  比如: 0 1 3 2 8 A B E S 7
  这样做的目的是什么?
  传统定义的十进制与我们自定义的十进制不同, 如果我们不将这10个符号表告诉别人, 别人就没法拿到我们具体的数据, 这种方法可用于加密!

好了, 第一篇对于初识汇编的复习和梳理就到这了