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第一章 基础知识

第一章 基础知识

作者: plsour | 来源:发表于2018-04-26 11:50 被阅读0次

    导言:
    机器语言:机器语言是机器指令的集合。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。
    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。

    1、汇编语言的组成

    汇编语言由以下3类命令组成:
    (1)汇编指令:机器码的助记符。
    (2)伪指令:没有对应的机器码,由编译器执行,计算机并不执行。
    (3)其他符号:如+,—,,/等,由编译器识别,没有对应的机器码。
    汇编语言的核心是
    汇编指令*,它决定了汇编语言的特性。

    2、存储器

    CPU是计算机的核心部件。他控制整个计算机的运作并进行运算。要想让一个CPU工作,就必须向它提供指令和数据。指令和数据在存储器中存放,也就是我们平时所说的内存。在一台PC机中内存的作用仅次于CPU。离开了内存,性能再好的CPU也无法工作。
    磁盘不同于内存,磁盘上的数据或程序如果不读到内存中,就无法被CPU使用。要灵活地利用汇编语言编程,我们首先要了解CPU是如何从内存中读取信息,以及向内存中写入信息的。

    3、指令和数据

    指令和数据是应用上的概念。在内存或磁盘上,指令和数据没有任何区别,都是二进制信息。CPU在工作的时候把有的信息看作指令,有的信息看作数据。

    1000100111011000 -> 89D8H(数据)
    1000100111011000 -> mov ax,bx(程序)
    

    4、存储单元

    存储器被划分为若干个单元,每个存储单元从0开始顺序编号,例如一个存储器由128个存储单元,编号从0~127.


    image.png

    电子计算机的最小信息单位是bit(一个二进制位)。8个bit组成一个Byte,即八个二进制位。一个存储器有128个存储单元,可以存储128个Byte。

    5、CPU对存储器的读写

    CPU要进行数据的读写,必须和外部器件(标准的说法是芯片)进行下面三类信息的交互:

    • 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)

    电子计算机能处理,传输的都是电信号,电信号要通过导线传送,计算机中有专门连接CPU和其他芯片的导线,通常称为总线。总线从物理上来讲,就是一根根导线的集合。CPU通过总线将地址,数据和控制信息传送到存储器芯片中。
    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。


    CPU从内存中读取数据的过程
    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通过数据线送人CPU

    6、地址总线

    • 地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力。

    CPU通过地址总线来指定存储单元。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。
    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1或0,10根导线可以传送10位二进制数据。而10位二进制数可以表示2的10次方(1024)个数据。
    一个CPU有N根地址线,则可以说个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。

    7、数据总线

    • 数据总线的宽度决定了CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量。

    CPU与内存或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(一个字节)。16根数据总线一次可以传送2个字节。

    8、控制总线

    • 控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力

    CPU对外部器件的控制是通过控制总线来进行的。
    控制总线是一些不同控制线的集合。有多少控制总线,就意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制。

    9、各类存储器芯片

    • 随机存储器
      用于存放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和插在扩展槽上的RAM
    • 装有BIOS的ROM
      BIOS是由主板和各类接口卡(PS:显卡、网卡等)厂商提供的软件系统,可以通过它利用该硬件设备进行最基本的输入输出。在主板和某些接口卡上插有存储相应BIOS的ROM。例如:主板上的ROM中存储着显卡的BIOS;如果网卡上装有ROM,那其中就可以存储网卡的BIOS
    • 接口卡上的RAM
      某些接口卡需要对大批量输入、输出进行暂时存储,在其上装有RAM。最典型的是显卡上的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。

    10、内存地址空间

    存储器在物理上是独立的器件,他们在以下两点上相同:

    • 都和CPU的总线相连
    • CPU对它们进行读写的时候都通过控制线发出内存读写命令

    CPU在操纵和控制它们的时候都把他们当作内存来对待,把它们总的看作是一个由若干个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。


    8086PC机内存地址空间分配

    内存地址空间的大小受CPU地址总线的限制。8086CPU个的地址总线宽度为20,可以传送2^20个不同的地址信息。
    我们可以从0~9FFFF的内存单元中读取数据,实际上是在读取主随机存储器的数据;
    向地址A0000~BFFFF的内存单元中写数据,就是想显存中写入数据,会显示在显示器上;
    向地址C0000~FFFFF的内存单元写入数据的操作是无效的,这等于改写只读存储器中的内容;

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