初识汇编(二)

2018-04-26 本文已影响0人请叫我大帅666

数据的宽度

数学上的数字没有限制, 可以无穷大. 但在计算机中, 由于受硬件的制约,数据都是有长度限制的(我们成为数据宽度), 超过最多宽度的数据会被丢弃.

#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"

int test(){
    int cTemp = 0x1FFFFFFFF;
    return cTemp;
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    printf("%x\n",test());
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

计算机中常见的数据宽度

位(bit): 1个位就是1个二进制位, 0或1.
字节(Byte): 1个字节由8个bit位组成(8位), 内存中最小存储单元为Byte.
字(word): 1个字由2个字节(16位)组成, 这2个字节分别称为高字节和低字节.
双字(doubleWord): 1个双字由2个字组成(32位).

那么计算机存储数据它会分为有符号和无符号数, 看下图就理解了:

Snip20180426_49.png

无符号数,直接换算!
有符号数:
正数:  0    1    2    3    4    5    6    7 
负数:  F    E    D    B    C    A    9    8
      -1   -2   -3   -4   -5   -6   -7   -8

寄存器

内部部件之间由总线相连

Snip20180426_50.png

对程序员来说, CPU最主要部件是寄存器, 通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制.
不同的CPU, 存储器个数和结构是不同的.

通用寄存器

ARM64拥有31个64位通用寄存器 X0 - X30, 这些寄存器通常用来存放一般性的数据, 称为通用寄存器(有时也有特定用途).
- W0 - W28是32位的, 是X0 - X28的低32位, 因为64位CPU是兼容32位的. 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.

Snip20180426_51.png

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.(通用寄存器的执行速度要比内存快)

假设内存中有块红色内存空间的值是3，现在想把它的值加1，并将结果存储到蓝色内存空间

Snip20180426_52.png
1. CPU会先将内存中的值存储到X0寄存器中: mov X0, 橘黄色内存空间
2. 再让x0中的值加1: add x0, 1
3. 最后再将x0中的值赋值给蓝色内存空间: mov 蓝色内存空间,X0

pc寄存器(program counter)

09_35_55__04_26_2018.jpg

为指令指针寄存器, 它指向了CPU当前要执行的指令地址
在内存或磁盘上, 指令和数据没有区别, 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
比如 1110 0000 0000 0011 0000 1000 1010 1010
可以当做数据 0xE003008AA
也可以当做指令 mov x0, x8
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

bl指令

CPU从何处执行指令是由pc寄存器决定了, 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

注意: 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

bl指令--练习

假设程序先执行A,请写出指令执行顺序和最终寄存器x0的值

_A:
    mov x0,#0xa0
    mov x1,#0x00
    add x1, x0, #0x14
    mov x0,x1
    bl _B
    mov x0,#0x0
    ret

_B:
    add x0, x0, #0x10
    ret

第二篇初识汇编的复习和梳理就到这了.