汇编语言与高级语言

我们的代码在终端设备上是这样的过程:

高级语言编译运行图

汇编语言与机器语言一一对应，每一条机器指令都有与之对应的汇编指令

汇编语言可以通过编译得到机器语言，机器语言可以通过反汇编得到汇编语言

高级语言可以通过编译得到汇编语言 \ 机器语言，但汇编语言\机器语言几乎不可能还原成高级语言

1，汇编语言的特点

* 可以直接访问、控制各种硬件设备，比如存储器、CPU等，能最大限度地发挥硬件的功能

* 能够不受编译器的限制，对生成的二进制代码进行完全的控制

* 目标代码简短，占用内存少，执行速度快

* 汇编指令是机器指令的助记符,同机器指令一一对应。每一种CPU都有自己的机器指令集\汇编指令集，所以汇编语言不具备可移植性

* 知识点过多，开发者需要对CPU等硬件结构有所了解，不易于编写、调试、维护

* 不区分大小写，比如mov和MOV是一样的

总线

每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，CPU通过总线跟外部器件进行交互

总线：一根根导线的集合

总线bus的分类

1，地址总线AB：它的宽度决定了CPU的寻址能力

2，数据总线DB：它的宽度决定了CPU的单次数据传送量，也就是数据传送速度

3，控制总线CB：它的宽度决定了CPU对其他器件的控制能力、能有多少种控制

微型计算机基本结构

内存

位(Bit): 1个位就是1个二进制位.0或者1

字节(Byte): 1个字节由8个Bit组成(8位).内存中的最小单元Byte.

字(Word): 1个字由2个字节组成(16位),这2个字节分别称为高字节和低字节.

双字(Doubleword): 1个双字由两个字组成(32位)

计算机的内存的基本单位是字节，88个bit位。

CPU&寄存器

cpu组成

对于arm64系的CPU来说， 如果寄存器以x开头则表明的是一个64位的寄存器，如果以w开头则表明是一个32位的寄存器，在系统中没有提供16位和8位的寄存器供访问和使用。其中32位的寄存器是64位寄存器的低32位部分并不是独立存在的。不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的

1，浮点和向量寄存器

因为浮点数的存储以及其运算的特殊性,CPU中专门提供浮点数寄存器来处理浮点数

* 浮点寄存器 64位: D0 - D31 32位: S0 - S31

现在的CPU支持向量运算.(向量运算在图形处理相关的领域用得非常的多)为了支持向量计算系统了也提供了众多的向量寄存器.

* 向量寄存器 128位:V0-V31

2，通用寄存器

1， 通用寄存器也称数据地址寄存器通常用来做数据计算的临时存储、做累加、计数、地址保存等功能。定义这些寄存器的作用主要是用于在CPU指令中保存操作数，在CPU中当做一些常规变量来使用。

2， ARM64拥有有32个64位的通用寄存器 x0 到 x30，以及XZR(零寄存器),这些通用寄存器有时也有特定用途。

        那么w0 到 w28 这些是32位的. 因为64位CPU可以兼容32位.所以可以只使用64位寄存器的低32位.

        比如 w0 就是 x0的低32位!

注意:

了解过8086汇编的同学知道，有一种特殊的寄存器段寄存器:CS,DS,SS,ES四个寄存器来保存这些段的基地址,这个属于Intel架构CPU中.在ARM中并没有

* 通常，CPU会先将内存中的数据存储到通用寄存器中，然后再对通用寄存器中的数据进行运算

3，pc寄存器(program counter)

为指令指针寄存器，它指示了CPU当前要读取指令的地址

在内存或者磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进制信息

CPU在工作的时候把有的信息看做指令，有的信息看做数据，为同样的信息赋予了不同的意义

CPU根据什么将内存中的信息看做指令？

        CPU将pc指向的内存单元的内容看做指令

        如果内存中的某段内容曾被CPU执行过，那么它所在的内存单元必然被pc指向过

4，高速缓存

iPhoneX上搭载的ARM处理器A11它的1级缓存的容量是64KB，2级缓存的容量8M.

CPU每执行一条指令前都需要从内存中将指令读取到CPU内并执行。而寄存器的运行速度相比内存读写要快很多,为了性能,CPU还集成了一个高速缓存存储区域.当程序在运行时，先将要执行的指令代码以及数据复制到高速缓存中去(由操作系统完成).CPU直接从高速缓存依次读取指令来执行.

5，bl指令

CPU从何处执行指令是由pc中的内容决定的，我们可以通过改变pc的内容来控制CPU执行目标指令

ARM64提供了一个mov指令（传送指令），可以用来修改大部分寄存器的值，比如

        mov x0,#10、mov x1,#20

但是，mov指令不能用于设置pc的值，ARM64没有提供这样的功能

ARM64提供了另外的指令来修改PC的值，这些指令统称为转移指令，最简单的是bl指令

Xcode的项目里可以通过新建一个.s文件来写入汇编语言，可以在汇编语言实施bl指令