汇编语言基础知识：基本概念

汇编语言：基本概念

1 机器语言和汇编语言

1.1 机器语言

机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。电子计算机的机器指令是一列二进制数字。计算机将之转变为一列高低电平，以使计算机的电子器件受到驱动，进行运算。早期的程序设计均使用机器语言。程序员们将用0、1 数字编成的程序代码打在纸带或卡片上，1打孔，0 不打孔，再将程序通过纸带机或卡片机输入计算机，进行运算。

机器语言难于辨别和记忆， 给整个产业的发展带来了障碍。于是汇编语言产生了。

1.2 汇编语言

汇编语言的主体是汇编指令。汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇 编指令是机器指令便于记忆的书写格式

例如：机器指令1000100111011000表示把寄存器BX的内容送到AX 中。汇编指令则写成mov ax,bx。这样的写法与人类语言接近，便于阅读和记忆。

「编译器」 是能够将汇编指令转换成机器指令的翻译程序，程序员用汇编语言写出源程序，再用汇编编译器将其编译为机器码，由计算机最终执行。

2 CPU对存储器的读写

2.1 概述

CPU要从内存中读数据，首先要指定 「存储单元的地址」 。另外还要指明它要对 「哪一个器件」 进行操作，进行 「哪种操作」 ，是从中读出数据，还是向里面写入数据。

即CPU要想进行数据的读写，必须和外部器件（标准的说法是芯片）进行下面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（数据信息）。

在计算机中专门有为CPU和其他部件之间提供信息（地址信息、控制信息、数据信息）的传输通道，通常称为总线。总线从物理上来讲，就是一根根导线的集合。根据传送信息的不同，总线从逻辑上又分为3类，地址总线、控制总线和数据总线。8086CPU有20条地址总线、16条控制总线和16条数据总线。

要让一个计算机或微处理器工作，应向它输入能够驱动它进行工作的电平信息(机器码)。例如：传送3 号单元的内容入AX

• 机器码：10100001 00000011 00000000
• 对应的汇编指令：MOV AX,[3]

2.2 地址总线

「地址总线（AB）」 用来传递地址信息。因地址总是从CPU送出去的，所以地址总线通常是单向的。假设，一个CPU有10根地址总线，如图所示，它发出地址信息11时10根地址线上传送的高低电平信号的二进制信息就为11对应的二进制数00 0000 1011。

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最多可以寻找次方个内存单元。8086CPU的20根地址线（A19A16，A15A0）可以全部用来给外部存储器提供地址，所以8086可寻址的外部存储器地址空间达字节即1MB。

2.3 数据总线

「数据总线（DB）」 用来传输数据。数据总线是双向的，即数据既可以从CPU送到其他部件，也可以从其他部件送到CPU。

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（即一个字节），16根数据总线一次可传送两个字节。

例如，8086有16根数据线，可一次传送16位数据，所以可一次传送数据89D8H；而 8088只有 8 根数据线，一次只能传8 位数据，所以向内存写入数据89D8H时需要进行两次数据传送。

2.4 控制总线

「控制总线（CB）」 用来传输控制信号。其中包括CPU送往存储器和输入/输出接口的控制信号，还包括其他部件送到CPU的信号。有多少根控制总线，就意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制。所以，控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。

3 各类存储器芯片

3.1 随机存储器和只读存储器。

一台PC机中，装有多个存储器芯片，这些存储器芯片从物理连接上看是独立的、不同的器件。从读写属性上看分为两类：随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

「随机存储器」 可读可写，但必须带电存储，关机后存储的内容丢失； 「只读存储器」 只能读取不能写入， 关机后其中的内容不丢失。下展示了 PC系统中各类存储器的逻辑连接情况。

3.2 内存地址空间

CPU在操控存储器的时候，把它们都当作内存来对待，把它们总的看作一个由若干存储单元组成的一个逻辑存储器，这个逻辑存储器就是我们所说的内存地址空间。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。CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是在相对应的物理存储器中读写数据。下图展示了CPU将系统中各类存储器看作一个逻辑存储器的情况

内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。8086CPU的地址总线宽度为20, 可以传送 个不同的地址信息，即可以定位个内存单元，则8086PC的内存地址空间大小为1MB。下图展示了 8086PC机内存地址空间分配的基本情况。

从地址0〜9FFFF的内存单元中读取数据，实际上就是在读取主随机存储器中的数据；向地址AOOOO-BFFFF的内存单元中写数据，就是向显存中写入数据， 这些数据会被显示卡输出到显示器上；我们向地址C0000〜 FFFFF的内存单元中写入数据的操作是无效的，因为这等于改写只读存储器中的内容。