汇编语言学习笔记01——汇编基础知识
引言
汇编语言是除了机器语言外，最为底层的编程语言。由于机器只能读懂0和1，所以需要转换成人类更易操作的语言（其实设计c等高级语言的原因也包括这点）。
同时呢，汇编语言也是其他很多高级语言通向机器的一个桥梁，比如c语言需要编写好后再编译成汇编语言，再转换为机器语言。
这样的话就可以自然想到，是不是我可以通过一些反编译的手段去破解一些软件或者其他的呢（逆向工程）？
其实也不然，只有机器语言和汇编语言是一一对应的，而高级语言很可能一句话就代表了很多汇编语言的操作，所以正向容易而逆向容易出错。例如一个用c语言编写的程序，不可能被人直接把源代码给破解出来的。这时候就需要用到汇编语言了（黑客最爱）
总之，由于汇编和机器是关联非常密切的，所以学习汇编语言可以让我们更加了解硬件的运作，如何让硬件更有效率的工作。
本博客主要是根据汇编语言与接口技术第四版，以及小甲鱼网课（地址：fishc.com）来写。本人大三计算机专业，第一次学习汇编语言，笔记仅适用于初学者借鉴，如有疏漏望大佬指出。
1.1 汇编语言的产生
机器语言是机器指令的集合；
而汇编语言的主体也是汇编指令。
两种指令区别在于表示方式上，通俗来讲，汇编指令是在机器指令的基础上写成了一种便于我们记忆的格式。定义上来讲，汇编指令叫做机器指令的助记符。
这里举个例子：
比如一个操作的内容是：将寄存器AX的内容移动到寄存器BX中。
用机器语言来写是这样的：1000100111011000
是不是根本看不懂？那么汇编指令呢，就对其进行格式变换，写成了汇编的语言：
MOV BX,AX
mov的意思就是move移动，一般都取三个字母，这样看就很好理解了。值得注意的是，是将后面的移动到前面的，具体操作后面再讲。
寄存器
我们刚才提到了AX BX这些寄存器，这些是什么东西呢？
简单来讲，可以理解为cpu中的内存（注意跟一级二级缓存区分）。一个cpu里面有各种各样的寄存器，比如标志寄存器啊数据寄存器啊等等，每个都有自己的任务。目前只需要知道它们是存储数据啊指令什么的。
而AX和BX这种，暂时理解为寄存器的代号吧（小甲鱼是这么说的）
1.2 汇编语言的组成
汇编语言主要由以下三个部分组成：
-
汇编指令（即机器语言的助记符），也是汇编语言的核心。比如MOV add之类的，后续跟随的操作数也放在一起。
先放一张8086的指令格式图，慢慢理解是可以看懂的。
-
伪指令。
伪指令要区别于汇编指令，汇编指令是可以产生供机器执行的对应机器代码的，而伪指令不会，它主要用于辅助源程序的汇编。比如指定数据存放地址等。这些指令机器无法识别，是通过编译器来识别并执行的。
具体例子可以参考这个https://blog.csdn.net/houyichaochao/article/details/80686076 -
其他符号。
比如加减乘除什么的，也是跟伪指令一样，需要编译器去识别和执行。
1.3 存储器
计算机中的大部分部件都有自己的存储器，我们这里主要学习的是内存。
CPU是负责控制整个计算机的运行和运算，但是我们不能把数据什么的直接放到CPU中（因为实在太多了，cpu又那么贵），所以我们一般会选择硬盘存放。但是CPU又不能直接从硬盘中读取数据，这时候就需要内存这个东西。
内存里面需要存放CPU需要处理的指令和数据。指令的意思是告诉CPU要做什么操作，数据则是告诉CPU要对什么东西操作。
在内存或者硬盘上，数据和指令没有什么区别，都是一些二进制的代码。
比如：
1000100111011000 —> 89D8H (数据）
1000100111011000 —> MOV AX,BX （指令）
具体代表哪一种，是人为说了算的。
1.4 存储单元
存储器会被划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始编号。比如假如一个存储器有128个存储单元，他们的编号就是0~127.
一个存储单元可存放1Byte。1KB的存储器有0~1023共1024个存储单元。
1.5 CPU对内存的读写——总线
前面我们说了，CPU自己不存那么多的数据，而是从内存中获取，主要获取的东西有三类：
- 存储单元的地址（地址信息）
- 器件选择以及读写命令（控制信息）
- 读写的数据（数据信息）
那么究竟这些信息是如何传输的呢？
我们应该都听说过电信号这个东西，如下：
电子计算机能够处理和传输的信号都是电信号，所以要用导线传输。
如果你有过自己装电脑的经历，印象最深刻的一定是插线过程（实在是太麻烦了……）。你所插的那些线，就是总线（Bus）的一部分。
总线在逻辑上分为：
- 地址总线
- 数据总线
- 控制总线
也是分别对应了上面所说的三种信息。
图源自小甲鱼网课
仔细看，地址线中，CPU将自己需要操作的对象的地址发送给内存，告诉内存我现在需要这个地址里的东西。
接着控制线中，CPU发给内存读的信息，告诉它我现在需要进行的操作是读取。
然后内存便知道自己需要做什么了，就将地址号为3的数据交给了CPU。
至于写的指令，和读是一样的，只不过数据是从CPU到内存的。
还记不记得上面提到过，说在内存中指令和数据时无法区分的，两个一样的机器代码既可以代表一种操作，又可以代表一串数据。当时我们只是说可以人为认定它代表什么，而现在我们知道了，从哪条线走的，就是代表哪一类。
如果你见过CPU芯片，肯定就见过黄色的那些针脚（也交管脚），它们是和总线相连的。也可以说这些针脚引出了总线。
一个CPU可以引出的三种总线的宽度分别代表了它在三个方面的性能：
- 地址总线宽度决定了CPU的寻址能力
- 数据总线宽度决定了数据传输一次的数据量
- 控制总线宽度决定了其对其他部件的控制能力
1.5.1 地址总线
通过上面的图我们能知道地址总线是用来传输地址的线，这里我们稍微多讲一点。
你们肯定都知道现在的电脑一般都是64或者32位的，但这个可以理解为双重的概念，即操作系统的位数和CPU的位数。两者是有关联的，简单来说，如果CPU是64位的，操作系统如果低于，就不能完全发挥CPU的性能。
对于CPU的这个参数，它代表的意思是寻址的能力。比如64位的处理器可以寻址2的64次方个地址。理论上来讲每条地址线就有一条导线，所以看起来64位处理器有64条，但实际上不一定是。
更准确一点的说法是，一个CPU有N条地址线，就可以说这个CPU的地址总线宽度为N，可以寻找2的N次方个内存单元。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。
1.5.2 数据总线
数据总线同样也有宽度，它决定了数据传输的速度。
就像是公路一样，公路越宽，单位时间走的车就越多（因为速度都差不多一样，好像叫什么震荡频率啊什么的）。
同样也可以用位数来理解。
比如8086处理器，它是16位的数据总线。
如果我们要传输某个数据，它的二进制代码是1101100010001001正好16位，我们就可以一次传输完毕：
如果是8088处理器的话，因为这是一个8位的CPU，所以需要传递两次。注意是从低到高。
这也是位数增加运算速度更快的原因，想想现在的64位CPU
1.5.3 控制总线
控制总线是控制线的总称，控制线主要是CPU对其他器件的控制。
所以有多少跟控制线，就意味着CPU可以对其他器件有多少种控制。
需要知道的是，之前讲的读写命令是由好几根控制线综合发出的，具体的教材上好像不要求掌握，就不多赘述了。
本章结束，注意以上内容均为理论，对实际情况不做讨论。