汇编语言程序设计：IBM-PC微机的基本组成

# 1. 导论

## 1.1 简介

在计算机科学和软件开发领域，汇编语言是一种低级别的编程语言，用于与计算机硬件进行直接交互。与高级编程语言相比，汇编语言更接近机器语言，能够直接操作和控制计算机的底层资源。

## 1.2 学习目标

本章将介绍汇编语言的基础概念和原理，帮助读者了解汇编语言与计算机硬件之间的关系以及如何使用汇编语言编写程序。通过学习本章内容，读者将能够掌握以下知识和技能：

- 了解计算机基础知识，包括二进制和十六进制、运算和逻辑操作、存储器和寄存器、CPU 结构等；
- 理解 IBM-PC 微机体系结构，包括主板和总线结构、内存管理、IO 子系统等；
- 掌握汇编语言的基础概念，包括汇编语言和机器语言的关系、汇编指令的格式、寄存器的使用、存储器寻址方式等；
- 学会使用汇编语言开发环境搭建，编写汇编程序的基本结构和指令格式，以及数据传送、运算、分支和循环指令的使用；
- 通过实例分析，编写一个简单的汇编程序，并了解编译、链接和运行的过程。

## 1.3 为什么学习汇编语言

汇编语言是程序员必备的基础知识之一，虽然在现代软件开发中使用汇编语言的机会越来越少，但学习汇编语言仍然具有以下重要意义：

- 深入理解计算机硬件：通过学习汇编语言，可以更加深入地了解计算机硬件的工作原理，包括CPU、内存、IO 子系统等，从而能够更好地优化程序性能和解决一些底层问题；
- 加深对高级语言的理解：学习汇编语言可以帮助我们更深入地理解高级语言的运行原理和编译过程，从而更好地理解和使用高级语言；
- 理解反汇编和调试：在软件逆向工程和调试过程中，汇编语言是必备的知识，可以帮助我们理解反汇编结果和进行程序调试；
- 汇编语言的应用领域：虽然汇编语言的应用越来越少，但在一些特定的领域，如嵌入式系统、驱动程序开发、操作系统开发等仍然需要使用汇编语言。

通过学习汇编语言，我们可以更好地理解计算机系统的运行原理，提升自己的编程能力和解决问题的能力，为以后的学习和工作打下坚实的基础。

[下一章：计算机基础知识回顾](#二计算机基础知识回顾)

# 2. 计算机基础知识回顾

## 2.1 二进制和十六进制

计算机中使用二进制（0和1）来进行数据的存储和处理。二进制数是由0和1组成的数字系统，每一位称为一个比特（Bit）。在二进制中，每一位的权重是2的幂次方，从右向左依次为2^0，2^1，2^2，以此类推。

然而，对于人类来说，直接使用二进制表示数字并不直观。因此，人们引入了十六进制表示法。十六进制使用0-9的十个数字和A-F的六个字母表示数字，其中A=10，B=11，C=12，D=13，E=14，F=15。十六进制数的每一位的权重是16的幂次方，从右向左依次为16^0，16^1，16^2，以此类推。

在汇编语言中，二进制和十六进制常用来表示指令和数据。

## 2.2 运算和逻辑操作

在计算机中，运算和逻辑操作是通过ALU（运算逻辑单元）来完成的。ALU可以执行加法、减法、乘法、除法等算术运算，以及与、或、非、异或等逻辑运算。

运算和逻辑操作的结果通常存储在寄存器中，寄存器是在CPU中用来存储临时数据的一组存储器单元。不同类型的指令会使用不同的寄存器来存储运算结果或中间数据。

## 2.3 存储器和寄存器

存储器是计算机中用于存储指令和数据的硬件设备。存储器被划分为多个存储单元，每个存储单元可以存储固定长度的二进制数据。

在计算机中，存储器可以分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、闪存等）。主存储器是CPU能够直接访问的存储器，用于存储当前运行的指令和数据。而辅助存储器则用于长期存储指令和数据。

寄存器是CPU内部的存储单元，用于存储临时数据或指令操作数。CPU中的寄存器速度非常快，可以快速读取和写入数据，因此在汇编语言编程中经常使用寄存器进行运算和操作。

## 2.4 中央处理器（CPU）结构

中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责执行指令和进行数据处理。CPU由控制单元、算术逻辑单元（ALU）、寄存器等组成。

控制单元负责解析指令、控制指令的执行顺序和数据的传输。ALU负责执行算术运算和逻辑运算。寄存器用于存储指令、数据和中间结果。

CPU通过总线与其他设备进行通信。总线是计算机各个组件之间传输数据和信号的通道。

计算机基础知识的回顾对于学习汇编语言非常重要，掌握这些基础知识能够帮助我们更好地理解汇编语言的工作原理和应用方式。

# 3. IBM-PC微机体系结构

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