语言的发展
机器语言： 由0和1组成的机器指令. 如:0101 0001 1101 0110
汇编语言(assembly language)： 使用符号代替机器语言,也称为符号语言，如:mov ax,bx
高级语言： C\C++\Java\OC\Swift,更加接近人类的自然语言 如:int a = b;
我们的代码在终端设备上是这样的过程:
汇编.png
- 汇编语言与机器语言一一对应，每一条机器指令都有与之对应的汇编指令
- 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
汇编语言的特点
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可以直接访问、控制各种硬件设备，比如存储器、CPU等，能最大限度地发挥硬件的功能
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能够不受编译器的限制，对生成的二进制代码进行完全的控制
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目标代码简短，占用内存少，执行速度快
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汇编指令是机器指令的助记符,同机器指令一一对应。每一种CPU都有自己的机器指令集\汇编指令集，所以汇编语言不具备可移植性
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知识点过多，开发者需要对CPU等硬件结构有所了解，不易于编写、调试、维护
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不区分大小写，比如mov和MOV是一样的
汇编的用途
- 编写驱动程序、操作系统（比如Linux内核的某些关键部分）
- 对性能要求极高的程序或者代码片段，可与高级语言混合使用（内联汇编）
- 软件安全，病毒分析与防治，逆向\加壳\脱壳\破解\外挂\免杀\加密解密\漏洞\黑客
- 理解整个计算机系统的最佳起点和最有效途径
- 为编写高效代码打下基础
- 弄清代码的本质
- 函数的本质究竟是什么?
- sizeof
- ++a + ++a + ++a 底层如何执行的?
- 编译器到底帮我们干了什么?
- DEBUG模式和RELEASE模式有什么关键的地方被我们忽略
- ......
越底层越单纯!真正的程序员都需要了解的一门非常重要的语言,汇编!
汇编语言的种类
- 目前讨论比较多的汇编语言有
- 8086汇编（8086处理器是16bit的CPU）
- Win32汇编
- Win64汇编
- ARM汇编（嵌入式、Mac、iOS）
- ......
- 我们iPhone里面用到的是ARM汇编,但是不同的设备也有差异.因CPU的架构不同.
| 架构 | 设备 |
|---|---|
| armv6 | iPhone, iPhone2, iPhone3G, 第一代、第二代 iPod Touch |
| armv7 | iPhone3GS, iPhone4, iPhone4S,iPad, iPad2, iPad3(The New iPad), iPad mini, iPod Touch 3G, iPod Touch4 |
| armv7s | iPhone5, iPhone5C, iPad4(iPad with Retina Display) |
| arm64 | iPhone6s , iphone6s plus,iPhone6, iPhone6 plus,iPhone5S ,iPad Air, iPad mini2 |
- 因为学习所以建议先从最为经典的8086开始
- 结构简洁,容易理解
- 指令简单,便于记忆
- 原理相通
几个必要的常识
- 要想学好汇编,首先需要了解CPU等硬件结构
- APP/程序的执行过程
- 硬件相关最为重要是CPU/内存
- 在汇编中,大部分指令都是和CPU与内存相关的
APP/程序的执行过程.png
总线
CPU
- 每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，CPU通过总线跟外部器件进行交互
- 总线：一根根导线的集合
- 总线的分类 1.地址总线 2.数据总线 3.控制总线
举个例子
-
地址总线
- 它的宽度决定了CPU的寻址能力
- 8086的地址总线宽度是20，所以寻址能力是1M（ 2^20 ）
0x00000000000000000000 最小地址
0x111111111111111111111最大地址 间隔2^20
-
数据总线
- 它的宽度决定了CPU的单次数据传送量，也就是数据传送速度
- 8086的数据总线宽度是16，所以单次最大传递2个字节的数据
8088的数据总线宽度是8，8086的数据总线宽度是16，分别向内存中写入89D8H如下图:注意:这里是16进制,后方的H是单词Hexadecimal的意思
-
控制总线
- 它的宽度决定了CPU对其他器件的控制能力、能有多少种控制
做个小练习
内存
各类存储区的逻辑连接
各类存储器的逻辑连接-物理地址对应图
各类存储器的物理地址情况
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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2^20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
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0x00000~0x9FFFF：主存储器。可读可写
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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
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0xC0000~0xFFFFF：存储各种硬件\系统信息。只读
寄存器
内部部件之间由总线连接
CPU的典型构成
- 对程序员来说，CPU中最主要部件是寄存器，可以通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制
- 不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的（8086是16位结构的CPU）
- 8086有14个寄存器
- 都是16位的寄存器
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可以存放2个字节
8086内部寄存器
通用寄存器
AX、BX、CX、DX这4个寄存器通常用来存放一般性的数据，称为通用寄存器（有时也有特定用途），通常，CPU会先将内存中的数据存储到通用寄存器中，然后再对通用寄存器中的数据进行运算
假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间
* CPU首先会将红色内存空间的值放到AX寄存器中：mov ax,红色内存空间
* 然后让AX寄存器与1相加：add ax,1
* 最后将值赋值给内存空间：mov 蓝色内存空间,ax
AX、BX、CX、DX这4个通用寄存器都是16位的,上一代8086的寄存器都是8位的，为了保证兼容， AX、BX、CX、DX都可分为2个独立的8位寄存器来使用
* H代表高位寄存器
* L代表低位寄存器
字和字节
在汇编的数据存储中，有2个比较常用的单位
字节：byte，1个字节由8bit组成，可以存储在8位寄存器中
字：word，1个字由2个字节组成，这2个字节分别称为字的高字节和低字节
-
比如数据20000（4E20H，0100111000100000B），高字节的值是78，低字节的值是32
1个字可以存在1个16位寄存器中，这个字的高字节、低字节分别存储在这个寄存器的高8位寄存器、低8位寄存器中
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