汇编语言学习笔记

汇编语言

总之是计算机系统所使用的一种比较低级的语言，比机器语言稍微高级一点，但也属于底层语言。

写出汇编语言给计算机编译器编译，翻译成机器语言，再由cpu来执行

基础知识

汇编语言的组成

汇编指令（机器码的助记符）
伪指令（由编译器执行）
其他符号（由编译器识别）

核心是汇编指令

存储器：CPU是计算机的核心部件，我们需要提供指令和数据给它，然后指令和数据就在存储器中存放，也就是内存。

在内存或者磁盘上，指令和数据没有区别，都是由二进制书写。

如100100111011000 89D8H（数据）四位数一读，12进制

10010011101100 MOV AX,BX（指令）

存储单位：存储器被划分为若干个存储单元，每个单元从0开始顺序编号。

单位换算：

1kb=1024b,1mb=1024kb,1gb=1024mb,1tb=1024gb

CPU对储存器的读写需要三类信息交互

存储单元的地址（地址信息）
期间的选择，读或写命令（控制信息）
读或写的数据（数据信息）

分别为地址总线，数据总线，控制总线

内存地址空间

主板

主板上有核心器件和一些主要部件，通过三类总线相连接，这些期间有CPU,存储器，外围芯片组，扩展插槽等，扩展插槽上一般有RAM内存条和各类接口卡

接口卡

接口卡通过总线同CPU相连接，CPU可以控制这些接口卡，从而实现CPU对外设的间接控制

存储器芯片分类：随机存储器(RAM)，只读存储器（ROM）

随机存储器
装有BIOS的ROM
接口卡上的RAM

内存空间分配

寄存器

8086CPU有14个寄存器，为AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP,IP,CS,SS,DS,ES,PSW

8086CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放两个字节

AX,BX,CX,DX通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器

通用寄存器

最大可以存放2^16（4E20H）左右

8086CPU的AX,BX,CX,DX这4个寄存器都分为两个独立使用的8位寄存器来用：

AX可分为AH和AL
BX可分为BH和BL
CX可分为CH和CL
DX可分为DH和DL

AL低8位，AH高8位

自在寄存器中的存储

字节：byte 字：word，一个字由高位字节和低位字节组成

基础指令

汇编指令	控制CPU完成的操作	用高级语言的语法描述
mov ax,18	将18送入AX	AX=18
mov ah,78	将78送入AH	AH=78
add ax,8	AX中数值加8	AX=AX+8
mov ax,bx	BX送入AX	AX=BX
add ax,bx	AX加BX加后存在AX中	AX=AX+BX

16位结构的CPU

运算器一次最多可以处理16位数据
寄存器最大宽度为16位
寄存器和运算器之间的通路为16位

地址加法器采用物理地址=段地址x16+偏移地址，将两个16位地址合成一个20位的物理地址

每一个内存单元都有自己的物理地址

段寄存器

CS,DS,SS,ES4个

CS储存短地址，IP为偏移地址，经过地址加法器后读取20000H的指令B8 23 01，通过数据总线传给执行控制器，使AX的值变为0123H，之后IP的值自动+3，因为指令长度为3，从此不断读取后面的指令

内存访问

字单元：存放一个字型数据（16位）的内存单元，由两个地址连续的内存单元组成。高地址内存单元存放字型数据的高位字节，低地址内存单元存放低位字节。

8086CPU中有一个DS寄存器，用来存放要访问的数据的段地址

mov bx,1000H
mov ds,bx
mov al,[0]

[…]表示一个内存单元，…表示内存单元的偏移地址，1000H表示段地址

由于8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作，所以必须先把数据传给一个寄存器，再把这个数据传给ds寄存器

更形象理解寄存器

mov ax,1000H
mov ds,ax
mov ax,[0]
mov bx,[2]
mov cx,[1]
add bx,[1]
add cx,[2]

mov,add,sub三种指令的对象既可以是寄存器，数据也可以使内存单元

数据段

RISC-V指令

在RV32中，words为32bit

基础指令

RISC-V 寄存器编号为0-31，其中x0就是0

add x1,x2,x3 #x1=x2+x3
sub x1,x2,x3 #x1=x2-x3
addi x1,x2,-10 #x1=x2-10,有数字的时候用这个
add x1,x2,x0 #x1=x2,x0 is hard-wired to value 0
add x0,x1,x2 #means nothing is No-Op
mv rd,rs #addi rd,rs,0
li rd,13# addi,rd,x0,13

load，store指令

lw x10,12(x15) # Reg x10 gets A[3]
add x10,x13,x10 # a=b+A[3]
sw x10,40(x15) # A[10]=b+A[3]
lb x10,3(x11) # unsigned byte contents of register x11 is copied to the low byte position of register x10.
# 不存在no unsigned store byte sbu

12指代12bytes，12/4=3就是第三位的数，一位4个字节

位运算

对于addi加的数最大值FF000000,

slli x11,x12,2 #x11=x12<<2 2进制中左移2位 srli x11,x12,2#x11="x12">>2
srai x10,x10,4#x10=-25,x10=-2

变量名

a0-a7#变量
t0-t6#临时变量 
s0-s11#

条件

beq register1, register2, L1
#if (value in register1) == (value in register2) go to statement labeled L1
bne register1, register2, L1
#if (value in register1) != (value in register2) go to statement labeled L1
bne x13,x14,Exit #if(i==j)
add x10,x11,x12#a=b+c
Exit:
bne x13,x14,Exit #if(i==j)
add x10,x11,x12#a=b+c
j Exit #else
Else: sub x10,x11,x12 #a=b-c
Exit:
blt reg1,reg2,label
#if reg1=eg2 go to statement label
bgeu reg1,reg2,label
#if reg1>=reg2 go to statement labelunsigned integers

汇编和C对照

先要调用内存，再加减乘除