組合語言基礎知識（更新中）
阿新 • • 發佈：2019-02-11
1、什麼是組合語言，它在計算機語言中的地位？
組合語言是程式設計語言的基礎語言，是唯一可以直接與計算機硬體打交道的語言
2、組合語言源程式、彙編程式、彙編的關係？
3、組合語言的特點
1) 組合語言與機器指令一一對應，可充分理解計算機的操作過程 組合語言指令是機器指令的符號表示 2) 組合語言是靠近機器的語言 程式設計時要求熟悉機器硬體系統，可充分利用機器硬體中的全部功能，發揮機器的特點 在計算機系統中，某些功能由組合語言程式實現：實時過程控制系統、系統初始化、實際的輸入輸出裝置操作 3) 組合語言程式的效率高於高階語言 效率，指的是用匯編語言編寫的源程式在彙編後所得的目標程式效率高 時間域的高效率：執行速度快；空間域的高效率：目的碼佔用儲存空間少
4、組合語言與高階語言的比較
5、進位制轉換
（略）
6、資料組織單位
1) 位（bit） 是計算機中表示資訊的最小單位，符號b，是一個二進位制位，每一位用0或1表示 2) 位元組（Byte） 8位二進位制數為一個位元組 3) 字（Word） 若干個位元組為一個字，一般一個字包含兩個位元組 範圍0000H~FFFFH 4) 雙字（Double Word） 兩個位元組為一個字，四個位元組為連個字，稱為雙字 範圍00000000H~FFFFFFFFH 5) 字長 機器字的長度為字長，即計算機中每個字所包含的位數，由機器資料匯流排數決定 例如，資料匯流排數為64位，機器字長為64位，即每個字有8個位元組 6) 資料字與指令字 資料字：在儲存單元中儲存的是資料 指令字：在儲存單元中儲存的是指令 無論是資料字還是指令字，在儲存單元中都是以二進位制的形式存放的
7、BCD碼
兩種儲存方式：組合型（1個位元組表示2個BCD碼）；非組合型（1個位元組表示1個BCD碼）
8、80X86計算機組織結構
微型計算機的硬體系統主要由3個主要部分組成：
1)中央處理器CPU（運算器、控制器、暫存器）
2)輸入輸出裝置
3)儲存器
9、80X86 CPU的暫存器
暫存器分為3類： 1)通用暫存器 2)控制暫存器 3)段暫存器 8個8位通用暫存器：AL,AH,BL,BH,CL,CH,DL,DH 8個16位通用暫存器：AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SP 8個32位通用暫存器：EAX,EBX,ECX,EDX,ESI,EDI,EBP,ESP
說明：1）指標暫存器（SP,ESP,BP,EBP）
SP,ESP為堆疊指標暫存器，存放當前堆疊段棧頂的偏移地址，
是根據指令自動移動的，要想隨機讀取
堆疊段中的資料，必須通過BP或EBP基址指標暫存器來讀取。
2）控制暫存器（IP,EIP,FLAGS,EFLAGS）
IP,EIP為指令指標暫存器，用於存放當前正在執行的指令的
下一條指令的偏移地址，該暫存器所指的為程式碼段的偏移地址。
FLAGS為標識暫存器，表示程式執行時的狀態和一些特殊控制
3）段暫存器
程式碼和資料是分開存放，程式碼存放在程式碼段，資料存放在資料段
10、記憶體組織結構
1）記憶體的地址
在儲存器中記憶體單元的基本單位是*位元組*，每個位元組都有一個唯一的地址
2）儲存單元的內容
一個儲存單元存放的資訊為儲存單元的內容
分為：位元組單元、字單元、雙字單元
雙字：需要兩個16位暫存器，通常為DX:AX,DX高位，AX低位
3)堆疊
堆疊是記憶體中一塊特定的區域，其中資料按照*先進後出*原則
作用：暫存資料、子程式呼叫與返回、呼叫中斷處理程式、從中斷處理程式返回
位置：堆疊段地址存放於SS暫存器中，偏移地址存放在堆疊指標暫存器（SP(16位)/ESP(32位)），
他們永遠指向棧頂
初始化：堆疊的初始化時通過設定SS及SP/ESP值來完成的，可以由編譯系統自動完成，也可以在程式
中通過偽指令顯示地定義
11、真實模式
1)介紹
只有8086/8088工作在真實模式下；
80286以上的微處理器工作在真實模式和保護模式下；
在真實模式下微處理器只能定址1MB的儲存空間；
80286以上系統的微處理器在加點或復位時都以真實模式方式開始工作
2）記憶體地址的分段
*為什麼要分段？*
8086/8088地址匯流排為20根，可訪問的地址為：2^20=1048576=1M
8086/8088內部暫存器都是16位的，可以直接處理16位長度的儲存地址，16位地址的定址2^16=64K
為了把定址範圍擴大到1MB，真實模式儲存器地址均採用儲存空間的分段技術來解決定址1MB的儲存空間
提出了段地址和偏移地址合成20位實體地址的概念
*分段方法？*
16位段地址+16位段內地址--->20位實體地址
地址的組合：實體地址=段地址*16D(或10H)+偏移地址，（段地址*16D--二進位制段地址左移4位）
存放段地址：16位段地址暫存器（CS、DS、SS、ES）
存放偏移地址：16位指標暫存器（IP、SP）
在1MB儲存器中可以有64K個段，每個段最多64KB，最小為16KB
*實體地址、段地址、段內地址、邏輯地址的區別？*
實體地址：與記憶體單元一一對應的20位二進位制數,1MB=00000H~FFFFFH
每個實體地址代表一個唯一的記憶體單元
段地址：將1MB的記憶體空間分為長64KB的程式區和資料區稱為段
每個段用1個16位二進位制地址表示
段地址存放在段暫存器中
程式碼段：用於存放源程式的二進位制程式程式碼，該段的段地址放在CS中
資料段：存放操作資料的，該段的段地址放在DS中
堆疊段：堆疊用的儲存區，該段的段地址放在SS中
附加段：該段的段地址放在ES中
段內地址：16位二進位制段內地址為偏移地址
（偏移地址）不同段內的偏移地址存放在不同的暫存器中，段暫存器與裝偏移地址的暫存器按一定要求組合
邏輯地址：用段地址和偏移地址來表示記憶體單元的地址為邏輯地址，例如，段地址：偏移地址
*邏輯地址與實體地址的換算關係？*
實體地址 = 段地址*16D（10H）+偏移地址
邏輯地址 = 段地址：偏移地址
例子：邏輯地址，1111H:2222H
實體地址，1111H*10H+2222H = 13332H
假設1111H為程式碼段地址，2222H在指標暫存器IP中，示意圖如下：
*記憶體分配方法？*
程式碼段、資料段、堆疊段的大小，是以節為最小單位分配記憶體區域的
16位元組=2個字=1節，節的邊界地址就是能夠被16整除的地址
偏移地址（段內地址）是從0000H開始的
例子：假設程式分配的記憶體區從6100H開始，程式長度1020位元組，運算元510位元組，堆疊段250位元組
則程式碼段長度為1024D=400H，資料段長度為512D=200H，堆疊段長度為256D=100H
示意圖如下：
*段與段之間的關係？*
8088/8086 CPU把1MB的儲存空間劃分成若干邏輯段
每個段的起始地址必須是能夠被16整除的數
邏輯段的最大長度為64KB
1MB的儲存空間最多可以分成64K個邏輯段，當每個邏輯段為16KB時
段與段之間可以相鄰、分離、重疊、部分重疊
12、保護模式
1）保護模式儲存器定址機制
在保護模式下，邏輯地址=選擇符+偏移地址
與真實模式不同，真實模式的段暫存器存放段基地址，而保護模式的段暫存器存放選擇符
保護模式下，通過選擇描述符表中的描述符，間接地形成段基地址
保護模式的偏移地址最大可以是32位，最大段長可以從16KB擴充套件到4GB
2)描述符
描述符包括，段在暫存器中的位置，段的長度，訪問許可權
由基地址、段界限、訪問許可權、附加欄位組成
基地址：指定段的起始地址
段界限：存放該段的最大偏移地址
訪問許可權：說明該段在系統中的功能和一些控制資訊
附加欄位：描述該段的一些屬性
描述符的內容是由系統自動設定的
由於段暫存器是16位的，描述符是64位的
故將64位的段描述符放按順序存放形成一個段描述符表，放在記憶體中
而在段暫存器中實際存放的是要選擇的段描述符表的序號，類似於陣列中的下標
13、儲存器管理機制
1）分段管理機制
①虛擬儲存器：在有限的物理儲存器上獲取更大的使用空間
*虛擬儲存器是如何實現儲存的？*
在程式執行期間的任意時刻，虛擬儲存器系統自動吧程式分成許多小塊即程式段
將某個程式段存放到物理儲存器中，其他程式段放在磁碟中
當程式要訪問到哪個程式段時，就把哪個程式段引導到物理儲存器中
②分段管理：將4GB的儲存空間分成若干獨立的受保護的儲存空間塊
每個應用程式可以使用這些儲存空間塊
2）分頁管理機制
①線性地址空間：每個程序都有相同大小的4GB線性空間
用分段管理機制實現虛擬地址空間到線性地址空間的對映，實現把二維的
虛擬地址轉換為一維的線性地址
②分頁儲存管理：把線性地址空間和實體地址空間分別劃分為大小相同的塊，每塊長為4KB
這樣的塊稱為頁，通過分頁管理機制實現線性地址空間到實體地址空間的
對映，實現線性地址到實體地址的轉換