CPU Heap Stack

匯編語言

計算機是人類創造出來的一種高級工具，有著簡單的智能，但是還並不能向人與人一樣直接交流；而人們通常控制計算機的程序也都是高級語言編寫，計算機不能直接識別高級語言，必須通過編譯器轉成二進制代碼才能識別運行。
計算機真正能夠理解的都是低級語言，來控制硬件設備。而匯編語言就是低級語言，直接描述控制CPU的運行。
因此，在了解計算機語言之前，先弄明白匯編語言是怎麽回事；一定會事半功倍！
1： What is assembly language?
在計算機裏最核心的就是CPU，CPU雖然負責計算，卻本身不具備智能。你給它一個指令它就運行一次，運行完就等待下一個指令。而這些指令都是二進制的，我們都稱之為操作碼 （opcode）；如： 00000000

00000001
00000010
這三行數字就是二進制的指令分別代表為數字：0，1，2
對於人類來說，這樣的代碼程序是不能識別的，也就不知道機器到底在幹啥了。而計算機可以通過編譯器把人類能識別的高級語言編寫的程序，翻譯成二進制指令解讀給自己。因此，人們為了解決對二進制程序的識別問題，以及簡單的編輯需求，就誕生了匯編語言 。
（匯編語言是二進制指令的文本形式，與指令是對應的關系。只要還原成二進制，匯編語言就可以被CPU直接執行，所以匯編語言就是最基礎的低級語言。）
2：The origin of assembly language
在早期，編寫程序就是手工寫二進制指令，然後通過各種開關輸入計算機，比如要做加法了，就按一下加法開關。後來，發明了紙帶打孔機，通過在紙帶上打孔，將二進制指令自動輸入計算機。
而為了解決對二進制指令的解讀識別問題， 工程師將那些指令寫成了八進制。二進制轉成八進制是簡單的很，但是八進制與二進制都差不多，可讀性並沒有提高。到最後，還是用文字表達。內存地址也不再直接引用，而是 用標簽表示。
如此，就變得復雜了點。多了一個步驟，要把這些指令翻譯成二進制，就稱之為assembling，完成這個步驟的程序就叫做assembler。它處理的文本，就叫做assembly code。標準化以後，稱之為assembly language，縮寫為asm，中文就叫匯編語言。
（每一種CPU的機器指令都是不一樣的，因此對應的匯編語言也是不一樣的，而接下來要說的是目前最流行的X86 匯編語言，也就是因特爾的CPU。）
3:Register and memory model.
寄存器和內存模型是認識匯編語言必須了解的兩大知識點。

首先說說寄存器。
說到寄存器就得先說一下CPU了，計算機的核心硬件CPU是有兩大部分組成:運算器和控制器；因此CPU本身只負責運算，不負責存儲數據。數據一般都是儲存在內存中，CPU要是運作是就去內存裏調用數據。而CPU的運算速度要遠遠高於內存的讀寫速度的；因此，為了避免內存速度拖累CPU，就在CPU上設置了緩存，分為一級和二級。而緩存也是一種內存，要快過普通內存的讀寫速度。
但是，隨著CPU的進步，緩存還是不夠快，另外數據在緩存裏面的地址是不固定的，CPU每次讀寫都要尋址也會拖慢速度。為此，在CPU裏就又有了寄存器的出現，用來儲存最常用的數據。也就是說，那些最頻繁讀寫的數據（比如循環變量），都會放在寄存器裏面，CPU會優先讀取寄存器，再由寄存器跟內存交換數據。
（寄存器不依靠地區分區數據，而是依靠名稱。每一個寄存器都有自己的名稱，我們告訴CPU去具體的哪一個寄存器拿數據，這樣的速度是最快的。很多人都稱之為CPU的零級緩存。）

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