第一章 基礎知識

1.1 機器語言

• 機器語言是機器指令的集合。機器指令就是一臺機器可以正確執行的命令。電子計算機的機器指令是一列二進位制數字。
• CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)，一種微處理器。每一種微處理器，由於硬體設計和內部結構的不同，就需要用不同的電平脈衝來控制使它工作。所以***每一種微處理器都有自己的機器指令集，也就是機器語言。***

1.2 組合語言的產生

• 組合語言的主體是彙編指令。彙編指令和機器指令的差別在於指令的表示方法上。*彙編指令是機器指令便於記憶的書寫格式。

注：暫存器：CPU中可以儲存資料的器件，AX BX是其中2個暫存器的代號。

• 編譯器：能夠將彙編指令轉換成機器指令的翻譯程式。

1.3 組合語言的組成

（1）彙編指令 ：機器碼的助記符，有對應的機器碼。 （2）偽指令 ：沒有對應的機器碼，由編譯器執行，計算機並不執行。 （3）其他符號 ：如 +、—、*、/ 等，由編譯器識別，沒有對應的機器碼。

1.4 儲存器

• 儲存器：（平時所說的記憶體）存放指令和資料。

1.5 指令和資料

• 指令和資料是應用上的概念。在記憶體和磁碟上，指令和資料沒有任何區別，都是二進位制資訊。CPU在工作時把有的資訊看作指令，有的資訊看作資料，為同樣的資訊賦予了不同的意義。

1.6 儲存單元

• 儲存器被劃分為若干個儲存單元，每個儲存單元從0開始順序編號
  。微機儲存器的***儲存單元可以儲存1個Byte，即8個二進位制位。***
• 微機儲存器的容量是以位元組為最小單位來計算的。對於擁有128個儲存單元的儲存器，它的容量是128個位元組。
• 大容量計量單位：(B:Byte) 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

1.7 CPU 對儲存器的讀寫 CPU 要想進行資料的讀寫，必須和外部器件進行3類資訊的互動：

• 儲存單元的地址 （地址資訊）

• 器件的選擇，讀或寫的命令（控制資訊）

• 讀或寫的資料 （資料資訊）

  CPU和其他儲存器晶片的導線，通常稱為匯流排。匯流排從物理上來講，就是一根根導線的集合。根據傳送資訊的不同分為3類：地址匯流排、控制匯流排、資料匯流排。

  CPU從3號單元中讀取資料的過程 （1）CPU 通過地址線將地址資訊3發出。 （2）CPU 控制線發出記憶體讀命令，選中儲存器晶片，並通知它，將要從中讀取資料。 （3）儲存器將3號單元中的資料8 通過資料線送入CPU。 寫操作與讀操作的步驟相似。 對應的彙編指令 MOV AX,[3] 含義：傳送3號單元的內容到AX 中。

1.8 地址匯流排 CPU是通過地址匯流排來指定儲存器單元的。地址總線上能傳送多少個不同的資訊，CPU就可以對多少個儲存單元進行定址。

• 一個CPU 有N根地址線，則可以說這個CPU 地址匯流排的寬度 為 N. 這樣的CPU 最多可以尋找2的N次方個記憶體單元。

1.9 資料匯流排

• 資料匯流排的寬度決定了CPU 和外界的資料傳送速度。8根資料匯流排一次可傳送1個8位二進位制資料（即1個位元組）。16根資料匯流排一次可以傳送2個位元組。

1.10 控制匯流排

• CPU 對外部器件的控制是通過控制匯流排來進行的。控制匯流排是一些不同控制線的集合。有多少根控制匯流排，就意味著CPU提供了對外部器件的多少種控制。

• 地址匯流排的寬度決定了CPU的定址能力；

• 資料匯流排的寬度決定了CPU與其他器件進行資料傳送時的一次資料傳送量；

• 控制匯流排的寬度決定了CPU對系統中其他器件的控制能力；**

1.11 記憶體地址空間 例：一個CPU的地址匯流排寬度為10，那麼可定址1024（2的10次方）個記憶體單元，這1024個可尋到的記憶體單元就構成這個CPU的記憶體地址空間。

1.12 主機板 每一臺PC機中，都有一個主機板，主機板上有核心器件和一些主要器件，這些器件通過匯流排（地址匯流排、資料匯流排、控制匯流排）相連。

1.13 介面卡 CPU 對外部裝置都不能直接控制，如顯示器、音箱、印表機等。直接控制這些裝置進行工作的是插在擴充套件插槽上的介面卡。CPU直接控制介面卡，從而實現CPU 對外設的間接控制。即：CPU 通過匯流排向介面卡傳送命令，介面卡根據CPU 的命令控制外設進行工作。

1.4 各類儲存器晶片

• 從讀寫屬性上分2類： 隨機儲存器（RAM）:可讀可寫，但必須帶電儲存，關機後儲存內容丟失； 只讀儲存器（ROM）:只能讀取不能寫入，關機後其中內容不丟失。
• 這些儲存器從功能和連線上可分為以下幾類：
  • 隨機儲存器 用於存放供CPU使用的絕大部分程式和資料，主隨機儲存器一般由2個位置上的RAM組成：裝在主機板上的RAM、插在擴充套件插槽上的RAM。
  • 裝有BIOS (Basic Input/Output system，基本輸入/輸出系統)的ROM. 注：BIOS 是由主機板和各類介面卡廠商提供的軟體系統，可以通過它利用該硬體裝置進行最基本的輸入輸出。在主機板和某些介面卡上插有儲存相應BIOS的ROM.
  • 介面卡上的RAM. 某些介面卡需要對大批量輸入、輸出資料進行暫時的儲存，其上裝有RAM. 比如顯示卡上的RAM （視訊記憶體）。顯示卡隨時將視訊記憶體中的資料向顯示器上輸出。即將需要現實的內容寫入視訊記憶體，就會出現在顯示器上。

1.15 記憶體地址空間 1.14 所述的儲存器 ：

• 都和CPU 匯流排相連

• CPU 對它們進行讀或寫的時候都通過控制線發出記憶體讀寫命令。 CPU 在操控它們的時候，把它們都當做記憶體來對待，把它們總的看作一個有若干儲存單元組成的邏輯儲存器，即記憶體地址空間。

  記憶體地址空間大小受CPU地址匯流排寬度的限制。例：地址匯流排寬度為20，可以定位2的20次方個記憶體單元，器記憶體地址空間大小為1MB(2^20=1024*1024 KB).