第1章(龚) 汇编语言基础知识.ppt

第1章 汇编语言基础知识 1.1 汇编语言概述 1.2 进位计数制及其转换 1.3 计算机中数与字符的表示方法 习题1 1.1 汇编语言概述 1.1.1 汇编语言的基本概念 汇编语言是机器语言的符号表示形式。在汇编语言出现之前，计算机使用机器语言来控制计算机的各种动作。所谓机器语言，就是用“0”和“1”所组成的一串二进制数所表示的命令或数据，机器的硬件可以直接识别和执行，不需要进行翻译。机器语言的特点是命令代码效率高，但不容易记忆，不利于推广和使用； 程序员借助机器语言编程时，要用数值表示指令和地址，不但费时费力，而且容易出错。汇编语言将机器语言指令和地址符号化，程序员只需要记住符号名并用其编程，汇编器负责把汇编程序翻译成机器指令和正确的地址数值。 大多数程序应该也可以用高级语言编写，但是在某些情况下汇编语言也是必不可少的。汇编语言可以访问计算机的所有指令，可以利用计算机的所有特性，而高级语言就没有这样的能力，高级语言能做的事情汇编语言都能做，而汇编语言能做的高级语言不一定能做到。例如，如果计算机有一个溢出位，汇编程序可以测试它，而一个JAVA程序就不能直接测试溢出位。汇编语言可以直接访问寄存器，而高级语言则不一定能访问。 1.1.2 汇编语言的特点 汇编语言相对机器语言而言好记好用，但远不如高级语言方便、实用，而且编写同样的程序，使用汇编语言比使用高级语言花费的时间更多，调试和维护更困难。既然如此，为什么还要使用汇编语言呢？主要有两个原因：性能和对计算机的完全控制。一般而言，汇编语言具有如下特点： 1) 执行速度快 一个汇编语言程序，要比高级语言程序执行得更快。程序的执行速度对于某些应用来说是至关重要的。对于这些应用，单纯使用高级语言往往达不到要求，单纯使用汇编语言编写程序也并不是最好的方案，许多成功的大型应用程序往往使用的是混合编程。首先使用高级语言编写整个程序，然后测试程序的执行时间，再使用汇编语言重写其中最费时间的部分。这样做的依据是在实际使用中，通常程序的大部分执行时间都花费在一小部分代码上。 2) 程序短小 一个汇编语言程序，要比高级语言程序更小。在某些情况下，设备中的嵌入式处理器往往只有很少的内存，使用汇编语言可能是惟一的方法。如智能卡中有CPU，但是智能卡中很难有1?MB以上的内存，也不可能有带分页的硬盘，但智能卡又必须执行复杂的加密解密计算。个人数字助理（PDA）和其他使用电池作为能源的无线电子设备，为了节省电池的电力，往往也只有很少的内存，它们也需要使用短小精悍而且具有高效率的机器代码。 3) 可以直接控制硬件 某些应用程序要求能够完全控制计算机硬件，这也必须使用汇编语言。如操作系统中的低级中断和陷阱处理程序，以及许多嵌入式实时系统中的设备控制程序都属于这一类应用。 4) 可以方便地编译 编译器可以产生供编程者使用的汇编程序或者自己执行汇编过程。因此，为了理解编译器的工作原理，必须首先理解汇编语言。 5) 辅助计算机工作者掌握计算机体系结构 研究汇编语言可以使人们清楚实际计算机结构。特别是对于学习计算机体系结构的学生，编写汇编语言是在结构层理解计算机的惟一途径。 1.2 进位计数制及其转换 计算机内部的信息分为两大类：控制信息和数据信息。控制信息是一系列的控制命令，用于指挥计算机如何操作；数据信息是计算机操作的对象，一般又可分为数值数据和非数值数据。数值数据用于表示数量的大小，它有确定的数值；非数值数据没有确定的数值，它主要包括字符、汉字和逻辑数据等等。 对计算机而言，不论是控制命令还是数据，它们都要用“0”和“1”两个基本符号即基2码来编码表示，这是由于以下三个原因： (1) 基2码在物理上最容易实现。例如，用高、低两个电位表示“1”和“0”，或用脉冲的有、无表示“1”和“0”，用脉冲的正、负极性表示“1”和“0”等等，可靠性都较高。 (2) 基2码用来表示二进制数，其编码及加减运算规则简单。 (3) 基2码的两个符号“1”和“0”正好与逻辑数据“真”与“假”相对应，为计算机实现逻辑运算带来了方便。 因此，不论是什么信息，在输入计算机内部时，都必须用基2码编码表示，以方便存储、传送