汇编语言手册

### 汇编语言手册知识点概述 #### 一、引言 本手册旨在为学习者提供一份详尽的汇编语言教程，适用于操作系统实习及更深入的计算机体系结构研究。以下将详细介绍手册中的核心概念与知识点。 #### 二、基础知识 ##### 1. 数制系统 - **十进制**：我们日常生活中最常用的计数方式，基于10个数字（0-9）。 - **二进制**：计算机内部使用的计数方式，只有两个状态0和1。 - **位**：二进制中的一个数字称为一位。 - **字节**：由8位组成的基本单位。 - **十六进制**：在汇编语言中常用于表示地址或数据，每个十六进制数字代表四位二进制。 - **常用十六进制数**：0-9,A-F (对应十进制的10-15)。 ##### 2. 计算机组织 - **内存**：计算机存储数据的地方，分为不同的层次，如高速缓存、主存等。 - **中央处理器(CPU)**：执行指令的核心部件。 - **80x86 CPU家族**：Intel公司的一系列兼容处理器。 - **8086**：16位处理器，标志着个人计算机时代的开始。 - **80386**：引入了32位架构，增强了性能。 - **寄存器**： - **16位寄存器**：如AX、BX等，用于暂存数据。 - **32位寄存器**：如EAX、EBX等，提高了处理能力。 - **工作模式**： - **实模式**：主要用于早期的操作系统，限制了内存的访问范围。 - **保护模式**：提供了更好的内存管理，分为16位和32位两种。 - **16位保护模式**：很少使用，作为过渡方案。 - **32位保护模式**：现代操作系统的标准模式。 - **中断**：外部设备向CPU发出的请求，用于实现同步机制。 ##### 3. 汇编语言 - **机器语言**：计算机可以直接识别的指令集。 - **汇编语言**：一种低级编程语言，接近机器语言，但更容易理解。 - **指令操作数**：指令中的组成部分，可以是寄存器、内存地址或立即数。 - **基本指令**：如加载、存储、加法等。 - **伪指令(Directives)**：不直接转换成机器码，而是指示汇编器如何处理代码。 - **输入输出(I/O)**：数据交换的方式，包括通过端口、内存映射等方式。 - **调试**：找出并修复程序中的错误。 #### 三、创建程序 - **第一个程序**：介绍如何编写和运行一个简单的汇编语言程序。 - **编译器依赖**：解释不同编译器之间的差异以及如何选择合适的工具。 - **代码组装**：使用汇编器将汇编语言转换成机器语言的过程。 - **C代码编译**：当汇编程序需要与C代码交互时的步骤。 - **目标文件链接**：将多个目标文件组合成一个可执行文件。 - **理解列表文件**：分析汇编过程产生的输出，帮助调试。 #### 四、骨架文件 - 骨架文件通常包含程序的基本框架，例如全局变量声明、函数原型等，以便快速搭建程序结构。 #### 五、基础汇编语言 ##### 1. 整数运算 - **整数表示**：讨论不同位数下的整数表示方法。 - **符号扩展**：当数据从窄类型转换到宽类型时，如何处理符号位。 - **补码算术**：使用补码表示负数的方法及其在算术运算中的应用。 - **示例程序**：展示如何实现基本的整数运算。 - **高精度算术**：当整数超出寄存器大小时，如何进行计算。 ##### 2. 控制结构 - **比较指令**：用于测试条件是否成立。 - **分支指令**：根据条件跳转到不同的代码段。 - **循环指令**：重复执行某段代码直到满足特定条件。 ##### 3. 标准控制结构翻译 - **if语句**：如何用汇编语言实现条件判断。 - **while循环**：实现循环结构的方法。 - **do...while循环**：先执行再判断的循环形式。 ##### 4. 示例：寻找质数 - 通过一个具体的例子来展示如何使用汇编语言解决实际问题。 #### 六、位操作 - **移位操作**：改变二进制数中的位顺序。 - **逻辑移位**：只考虑数值位，高位或低位用0填充。 - **算术移位**：保留符号位，适用于有符号数。 - **循环移位**：移出的位会被重新插入另一端，保持位数不变。 本手册不仅涵盖了汇编语言的基础知识，还深入探讨了实际编程过程中可能遇到的问题及解决方案。无论是初学者还是有一定经验的学习者，都能从中获得宝贵的指导和启发。