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我们在前几期的文章中给大家简单介绍了计算机为什么需要使用汇编语言等知识点，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，汇编语言应用需要掌握哪些知识点。

汇编语言不将指令存储器和数据内存视为不同的实体，假设一个抽象的冯·诺依曼机器增加了寄存器。

有关机器模型的图示，请参见下图。程序存储在主内存的一部分中，中央处理单元(CPU)逐条指令读出程序指令，并适当地执行指令，程序计数器(PC)跟踪CPU正在执行的指令的内存地址，大多数指令都希望从寄存器中获取其输入操作数。回想一下，每个CPU都有固定数量的寄存器(通常<64)，然而大量指令也可以直接从内存中获取操作数。CPU的工作是协调主存和寄存器之间的传输，CPU还需要执行所有算术/逻辑计算，并与外部输入/输出设备保持联系。

大多数类型的汇编语言在大多数语句中都采用这种抽象机器模型。但由于使用汇编语言的另一个目的是对硬件进行更细粒度和侵入性的控制，因此有相当多的汇编指令可以识别处理器的内部。

这些指令通常通过改变一些关键内部算法的行为来修改处理器的行为，它们修改内置参数，如电源管理设置，或读/写一些内部数据。后请注意，汇编语言不区分机器无关指令和机器相关指令。

每台机器都有一组寄存器，这些寄存器对汇编程序员是可见的。ARM有16个寄存器，x86(32位)有8个寄存器，而x86_64(64位)有16个。寄存器有名称，ARM将它们命名为r0、r1、...、r14、r15，x86将它们命名成eax、ebx、ecx、edx、esi、edi、ebp和esp，可以使用这些名称访问寄存器。

在大多数ISA中，返回地址寄存器用于函数调用。让我们假设一个程序开始执行一个函数，它需要记住执行函数后需要返回的内存地址，此地址称为返回地址。在跳转到函数的起始地址之前，我们可以将返回地址的值保存在这个寄存器中。通过将保存在返回地址寄存器中的值复制到PC上，可以简单地实现返回语句。在ARM和MIPS等汇编语言中，程序员可以看到返回地址寄存器，然而x86不使用返回地址寄存器，使用堆栈。

在ARM处理器中，程序员可以看到PC，它是后一个寄存器(r15)。可以读取PC的值，也可以设置其值，设置PC的值意味着我们希望分支到程序中的新位置。然而x86的PC是隐式的，程序员不可见。

内存视图

内存可以看作是一个大的字节数组，每个字节都有一个的地址，基本上就是它在数组中的位置。一字节的地址是0，二字节的地址为1，以此类推。我们没有一种方法来地寻址给定的位，地址在32位机器中是32位无符号整数，在64位机器中则是64位无符号。

在冯·诺依曼机器中，我们假设程序作为字节序列存储在内存中，程序计数器指向将要执行的下一条指令。

假设内存是一个大的字节数组，如果我们所有的数据项都只有一个字节长，那么就可以了，像C和Java这样的语言有不同大小的数据类型：char(1字节)、short(2字节)、integer(4字节)和longinteger(8字节)。对于多字节数据类型，必须在内存中为其创建一个表示，在内存中表示多字节数据类型有两种可能的方式——小端和大端。其次，我们还需要找到表示内存中数据数组或列表的方法。

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