《汇编语言》读书笔记——第一章 基础知识

1.CPU对存储器的读写

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过程描述:

1.CPU通过地址线将地址信息3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

 

2.地址总线

CPU通过地址总线来指定存储器单元,可见地址总线上能传送多少个不同信息,CPU就可以对多少个存储单元进行寻址

现假设一个CPU有10根地址总线,看一下寻址情况。

在电子计算机中,一根导线可以传送的稳定状态只有两种:高电平或是低电平,用二进制表示就是1或0,10根导线可以传送10位二进制数据,而10为二进制可以表示1024个不同数据,最小为0,最大为1023

例如,一个具有10根地址线的CPU向内存发出地址信息11时地址线上传送的二进制信息:

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因此我们可以这样总结: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最多可以寻找2的N次方个内存单元

 

3.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。

例如,8088CPU的数据总线宽度为8,8086CPU的数据总线宽度为16

它们向内存中写入数据89D8H时:

8088CPU:

 

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8086CPU:

 

 

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4.控制总线

CPU对外部器件的控制是通过控制总线进行的。

这里的控制总线是个总称,控制总线是一些不同控制线的集合,有多少跟控制总线,就意味着CPU提供了对外部器件多少种控制。

因此,控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

 

前面所讲的内存读或写命令是由几根控制线综合发出的,其中有一根称为“读信号输出”的控制线负责由CPU向外传送读信号,CPU向该控制线上输出低点评表示将要读数据;有一根称为“写信号输出”的控制线则负责传送写信号

 

 

 

 

5.各类存储器芯片

从读写属性上可分为两类:

  • 随机存储器(RAM)可读可写,但必须带点电存储,关机后存储的内容丢失
  • 只读存储器(ROM)只能读取不能写入,关机后其中的内容不丢失

 

从功能和连接上可以分为:

  • 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两个位置上的RAM组成:装在主板上的RAM和插在扩展插槽上的RAM
  • 装有BIOS(Basic Input/Output System)的ROM:BIOS是由主板和各类接口卡厂商提供的软件系统,可通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。例如,主板上的ROM存储着主板的BIOS(通常称为系统BIOS),显卡上的ROM存储显卡的BIOS
  • 接口卡上的RAM:某些接口卡需要对大批量的输入输出数据进行暂时存储,在其上装有RAM,最典型的是显示卡上的RAM,一般称为显存。显示卡随时将显存中的数据向显示器上输出。也就是说,如果我们把内容写入显存,内容就会出现在显示器上。

 

 

6.内存地址空间

上述的各类存储器,在物理上是独立的期间,但有两点共性:

  • 都和CPU的总线相连
  • CPU对他们进行读写时,都通过控制线发出内存读写命令

也就是说,CPU在操控它们的时候,把他们都当作内存来对待,所以CPU可以把它们视为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。

CPU将各类存储器视为一个逻辑存储器的情况:

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在图中,所有的物理存储器被看作一个由如果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。

例如:

地址0~7FFFH的32KB空间为主存储器的地址空间

地址8000H~9FFFH的8KB空间为显存地址空间

地址A000H~FFFFH的24KB空间为各个ROM的地址空间

 

于是,CPU向地址为1000H的内存单元中写入数据,这个数据就被写入主随机存储器,CPU向内存地址为8000H的内存单元中写入数据,这个数据就被写入显存中,然后会被显卡输出到显示器上,CPU向内存地址为C000H的内存单元中写入数据的操作时没有结果,因为C000H的单元是只读存储器

 

 内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制,例如80386CPU的地址总线宽度为32,则内存地址空间最大为4GB

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