一、汇编简介

汇编实际是机器语言的助记符，通过某种规则，给机器码起不同的有意义的名字，与机器指令一一对应。

1. 汇编语言的组成

汇编语言的组成分为3类：

1. 汇编指令（核心）：机器语言的助记符，有对应的机器码。
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。

汇编语言的核心一定是汇编指令，因为指令是CPU的执行载体。

2. CPU、寄存器、内存

中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元（CPU：计算机的"大脑"）。

每一种CPU都有自己的汇编指令集。

CPU由控制器、运算器和寄存器组成。

• CPU：负责运算，指令的执行。
• 内存：程序运行时存储数据的载体，帮助CPU存储数据。CPU通过寻址来访问内存，进行数据读取和写入。
• 寄存器：暂存数据。CPU和内存频繁交互很影响效率，所以有了寄存器暂存数据。

ps:

• 内存中存放的内容：指令，数据（从内存角度看，两者没什么区别，都是1和0的排列组合（二进制信息），至于是code还是data，就看CPU的意思）
  如：
  
• 存储器被划分成若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号，例如一个存储器有128个存储单元，编号是0~127.
  (注意：每个存储单元只能存放一个字节（即8bit，8位二进制数），1Byte=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB)
  

3. CPU对存储器的读写

CPU对存储器的读写，就像去图书馆看书，先确定图书馆地址——找哪本书&怎么读（哪种操作）——找哪一章内容（数据信息）

CPU要从内存中读数据，首先要指定内存单元地址。而一台微机中，不只有存储器一种器件，所以在读写数据时，需要指明，对哪个器件进行操作，进行哪种操作。

所以，CPU的数据读写，需要3类信息的交互：

• 存储单元地址（地址信息）
• 器件选择，读或写的命令（控制信息）
• 读或写的数据（数据信息）

ps：每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连。
与CPU的交互通过总线连接。 分三类：（不同总线宽度标志CPU的不同方面的性能）

• 地址总线（地址总线宽度决定CPU的寻址能力）
• 控制总线（控制总线宽度决定CPU对系统中其他器件的控制能力）
• 数据总线（数据总线宽度决定CPU与其他器件进行数据传送时的一次数据传送量。）
  
  

4. 拓展

• 各类存储器
  • 随机存储器RAM
  • 装有BIOS的ROM
  • 接口卡上的RAM
• 内存地址空间
  • 0~7FFFH的32KB为主随机存储器地址空间
  • 8000H到9FFFH的8KB为显存地址空间
  • A000~FFFH的24KB空间为各个ROM地址空间

5. 检测

ps：来自王爽老师的课后习题：

6. 解析

• 题一：问2^x=8KB，则x=?
  8KB=2^3 * 2^10 Byte
  1024=2^10
• 题六：数据总线宽度，每根通过1bit数据，8根则8bit，即1B
• 题七：8086的数据总线宽16根，一次读2B数据，要读取1024B，至少要读1024/2=512次。80386同理。

二、寄存器

CPU由控制器、运算器和寄存器组成。
在CPU中，内部总线链接各种器件，在它们之间进行数据的传送。

对汇编来说，CPU中的主要部件是寄存器。寄存器是CPU中程序员可以用指令读写的部件。程序员通过改变各种寄存器中的内容来实现对CPU的控制。

不同CPU，寄存器个数，结构不同。

8086CPU有14个寄存器：（这些寄存器都是16位的）

• 数据寄存器（F4组合）：AX、BX、CX、DX
  • 存放一般性的数据
  • 历史原因，F4又拆成高八位寄存器（?H）、低八位寄存器（?L）
  • AX 分成AH、AL
  • BX 分成BH、BL
  • CX 分成CH、CL
  • DX 分成DH、DL
• 段寄存器：CS、DS、SS、ES
• 地址指针寄存器：SI、DI、SP、BP
• 其他寄存器：IP、PSW

具体请看：8086CPU详解

1. mov、add命令

mov ax, bx命令：将bx中的数据拷贝一份，放到ax中，没有改变bx中的数据

格式：
mov：

• mov 寄存器，立即数
• mov 寄存器，寄存器
  add：
• add 寄存器，立即数
• add 寄存器，寄存器

练习一下：

注意：每条指令的两个操作对象位数必须一致。
比如：

• 可以写：mov ax，bx（ax、bx都是16位）
• 不能写：mov ax, bh（ax为16位，但bh为8位）
• 可以写：add ax, 20000（ax为16位，最大65535，20000比它小，可以存储）
• 不能写：add al, 100H（al是8位寄存器，但100H是16进制表示，转换成二进制就是12位了，超出存储范围）

2. 物理地址

8086有20条地址总线，可以传20位地址，达到1M的寻址能力，但从8086CPU内部看，最多只能达到16位，寻址能力只有64K。

解决：在内部用两个16位地址合成——>20位物理地址
物理地址 = 段地址 × 16 + 偏移地址
段地址，也称基地址。

段地址×16，因为是16进制，相当于向左移一位，在后面添加一个0，它转换成二进制就是4位，相当于增加了4位。所以16位+4位=20位。

段地址1000H，大小是100H
一个段的长度最大为：2^16，因为偏移地址是16位的。

3. CS:IP 装段地址和偏移地址

• CS：代码段寄存器，IP：指令指针寄存器（附属的特殊寄存器）
• 8086CPU将CS:IP指向的内容当做当前指令执行。
  
  

3.1 如何改变CS:IP的值

用jmp命令：jmp CS:IP
如：

• jmp 2AE3:3
  • 执行后：CS=2AE3H，IP=0003H，CPU从2AE33H处读取指令
• jmp ax（段地址没变，只改变偏移地址）
  • 执行前，ax=1000H，cs=2000H，IP=0003H
  • 执行后，ax=1000H，cs=2000H，IP=1000H

4. 数据段DS:[address]

4.1 前置知识：字与字节

CPU中用16位来存储一个字，高八位放高位字节，低八位放低位字节。

由于内存单元是字节单元，所以一个字要用两个地址连续的内存单元存放，低位字节放在低地址单元中，高位字节放在高地址单元中。

4.2 DS:[address]

DS寄存器：用于存放要访问数据的段地址

注意：ds很特殊，后面不可以跟立即数，mov ds, 1000H是错误的，需要一个通用寄存器作为中介传数据。

mov bx, 1000H
mov ds, bx  ;将10000H，即1000:0数据读到al中
mov al, [0]

mov al, [0]中的[0]表示偏移地址是0处的内容（即内存单元为ds:[0]处的内容）

• 一般形式是：寄存器:[xxxx]，如果缺省，则默认是ds段
  

5. SS:SP 指向栈顶元素

5.1 数据总线宽度

8086CPU是16位的结构，有16根数据线，所以可以一次性传送16位的数据，即一次性传送一个字。

5.2 栈

栈：本身是一种数据结构，这里用到的栈其实是一段内存空间，特点：先进后出

8086CPU提供入栈和出栈的指令，最基本的是push（入栈）和pop（出栈）。如：push ax表示将ax中的数据放入栈中，pop ax表示将栈顶数据取出送入ax中。

注意：8086入栈和出栈都是以字为单位进行的。


push、pop在执行时，需要知道哪个单元是栈顶单元，而SS:SP指向栈顶元素。

5.3 SS:SP

• push ax
  1. sp=sp-2
  2. ss:sp指向当前栈顶前面的单元，以当前栈顶前面的单元为新的栈顶,将ax中的内容送入ss:sp指向的内存单元处，ss:sp此时指向新的栈顶。
• pop ax
  1. ss:sp处送入ax
  2. sp += 2
     

5.4 push、pop用法

举例：