第一章 基础知识

第一章 基础知识

1.1机器语言

1.机器语言是机器指令的集合

2.机器指令是一台机器可以正确执行的命令

3.计算机的机器指令是一串二进制数字

4.计算机系统：CPU(CENTRAL PROCESSING UNIT)和其他直接或间接受CPU控制的芯片、器件、设备组

5.每一种处理器都有自己的机器语言(亦即机器语言在不同平台上不同)

6.计算机是可以执行机器指令，进行运算的机器。

1.2汇编语言的产生

1. 汇编语言的主体是汇编指令

2. 寄存器:CPU中可以存储数据的器件

3. 编译器:将汇编指令转换为机器指令的程序

4. 编写汇编程序到运行的过程(汇编指令为源程序)

1.3汇编语言的组成

1. 汇编指令:机器码的助记符，有对应的机器码

2. 伪指令:没有对应的机器码,由编译器执行,计算机不执行

3. 其他符号:如+、-、*、/等，由编译器识别，没有对应的机器码

·汇编语言的核心是汇编指令，它决定了汇编语言的特性

1.4存储器

1. 指令和数据在存储器中存放(内存)

2. 磁盘上的数据需要读到内存上才可被CPU使用

1.5指令和数据

·在内存和磁盘上指令和数据没有任何区别，都为二进制信息

1.6存储单元

信息单位的换算
1Byte(B,比特)=8bit(位)
1word(字)=2B
1dword(双字)=2word=4B
1qword(四字)=2dword=4word=8B
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

如果一个存储器有128个存储单元，就可以存储128Byte

1.7CPU对存储器的读写、1.8~1.10总线

1.CPU要想进行数据的读写，必须和外部器件（标准的说法是芯片）进行三类信息的交互：

存储单元的地址（地址信息）

器件的选择，读或写命令（控制信息）

读或写的数据（数据信息）

2.CPU中连接CPU和其他芯片的导线叫做总线(物理上是导线的集合)

3.总线的分类:地址总线、数据总线、控制总线

4.一个CPU有N根地址线，则可以说该CPU的地址总线宽度为N。该CPU最多可以寻址2的N次方个内存单元。数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。

5.数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。

6.控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力

检测点1.1

（1）1个CPU的寻址能力为8KB，那么它的地址总线的宽度为 13位。

（2）1KB的存储器有 1024 个存储单元，存储单元的编号从 0 到 1023 。

（3）1KB的存储器可以存储 8192（2^13） 个bit， 1024个Byte。

（4）1GB是 1073741824 （2^30） 个Byte、1MB是 1048576（2^20） 个Byte、1KB是 1024（2^10）个Byte。

（5）8080、8088、80296、80386的地址总线宽度分别为16根、20根、24根、32根，则它们的寻址能力分别为: 64 （KB）、 1 （MB）、 16 （MB）、 4 （GB）。

（6）8080、8088、8086、80286、80386的数据总线宽度分别为8根、8根、16根、16根、32根。则它们一次可以传送的数据为: 1 （B）、 1 （B）、 2 （B）、 2 （B）、 4 （B）。

（7）从内存中读取1024字节的数据，8086至少要读 512 次，80386至少要读 256 次。

（8）在存储器中，数据和程序以 二进制 形式存放。

解题过程：

（1）1KB=1024B，8KB=1024B*8=2^N，N=13。

（2）存储器的容量是以字节为最小单位来计算的，1KB=1024B。

（3）8Bit=1Byte，1024Byte=1KB（1KB=1024B=1024B*8Bit）。

（4）1GB=1073741824B（即2^30）1MB=1048576B（即2^20）1KB=1024B（即2^10）。

（5）一个CPU有N根地址线，则可以说这个CPU的地址总线的宽度为N。这样的CPU最多可以寻找2的N次方个内存单元。（一个内存单元=1Byte）。

（6）8根数据总线一次可以传送8位二进制数据（即一个字节）。

（7）8086的数据总线宽度为16根（即一次传送的数据为2B）1024B/2B=512，同理1024B/4B=256。

在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。

1.11~1.15主板、接口卡、存储器、内存地址空间

1. 主板上的器件通过总线相连

2. 主板上主要有CPU、存储器、外围芯片组、扩展插槽等

3. CPU通过总线向接口卡发送指令，接口卡根据CPU的命令控制外设工作。

4. 存储器

(1) 在物理连接上独立且不同，在读写属性上分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM).从功能和连接上分类：随机存储器RAM、装有BIOS的ROM、接口卡上的RAM

(2) 随机存储器可读可写，必须带电存储，关机后内容丢失。只读存储器只能读取不能写入，关机后内容不丢。

(3) 随机存储器：存放供CPU使用的绝大部分程序和数据。

(4) 装有BIOS(BASIC INPUT&OUTPUT SYSTEM,基本输入输出系统)的ROM

BIOS由主板和接口卡厂商提供，可以通过它进行最基本的输入输出

(5) 接口卡上的RAM：如显卡上的RAM叫做显存，可以临时存储。将要显示的内容写入显存，就会输出在屏幕上。

(6) 存储器的逻辑连接

5. 存储器都与CPU的总线相连，CPU都对他们进行读写时通过控制线发出内存读写命令。

6. CPU在操作存储器时，都当作内存来看待，将其看作一个由若干个存储单元组成的逻辑存储器，该逻辑存储器就是内存地址空间

7. 每个物理存储器都在逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间。

8. 内存地址空间大小受CPU地址总线宽度的限制。8086CPU地址总线宽度为20，可传递2^20个不同的地址信息(0~2^20-1),内存地址空间大小为1M

9. 80386(i386)CPU的地址总线宽度为32，内存地址空间最大为4GB

10. 8086PC内存地址空间分配情况