汇编基础复习笔记

本文总结了汇编语言和计算机组成相关的核心概念，包括存储器、指令与数据、CPU 与总线交互等，作为快速复习用。

存储器的基本概念

计算机存储器是用来存放指令和数据的。程序执行时，CPU 会从存储器中依次取出指令并执行，同时根据需要读写数据。

存储器分为两大类：

  • 主存储器（内存）：CPU 可直接访问，速度快，掉电丢失。
  • 辅助存储器（外存）：如硬盘、U盘，用于长期保存数据。

指令和数据

在存储器里，指令和数据没有本质区别，它们都是二进制形式存放的。
区别在于 CPU 取出时如何解释：

  • 如果按指令解读，就执行。
  • 如果按数据解读，就参与运算或存储。

存储单元

存储器由很多小格子组成，每个格子叫存储单元，每个存储单元能存放 1 个字节（8 位）。

每个存储单元有一个唯一编号，称为 地址。
所以内存实际上是一系列按字节编号的单元，CPU 用地址来访问它们。

CPU 对存储器的读写

CPU 与内存交互主要有两个操作：

  • 读操作：把存储单元的数据送入 CPU。
  • 写操作：把 CPU 中的数据写入存储单元。

这两个操作通过总线完成。

三大总线

CPU 与存储器、外设之间的通信依靠总线系统：

  • 地址总线：指定要访问的存储单元编号。
  • 数据总线：传输实际的数据（读进来或写出去）。
  • 控制总线：传输读写控制信号（如读/写方向，时钟等）。

公式：
最大寻址空间 = 2^(地址总线位数) 字节。

内存地址空间

所有存储单元的编号范围称为 地址空间。
例如：

  • 13 根地址线 → 2^13 = 8192 → 最大寻址 8KB。
  • 32 根地址线 → 2^32 = 4GB。

主板与接口卡

  • 主板：安装 CPU、内存条、总线接口，是整个计算机的核心平台。
  • 接口卡：扩展功能的硬件，如显卡、声卡、网卡。它们通过总线与 CPU/内存交互。

存储器芯片的种类

常见的存储器芯片有：

  • RAM（随机存取存储器）：断电丢失，用作内存。
    • SRAM：静态 RAM，速度快，常用于缓存。
    • DRAM：动态 RAM，容量大，用作主存。
  • ROM（只读存储器）：内容固定或半固定，断电保存，存放 BIOS 等。
  • Flash：一种可擦写的非易失性存储器，用于 U 盘、SSD。

总结

  1. 程序和数据都存放在存储器中，以字节为单位。
  2. CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与存储器交互。
  3. 内存地址空间大小由地址总线宽度决定。
  4. 主板和接口卡为 CPU 与存储器提供了硬件平台。
  5. 存储器芯片分为易失性（RAM）与非易失性（ROM、Flash）。