第7章汇编语言与高级语言接口
《计算机组成原理》唐朔飞第二版_笔记

《计算机组成原理》唐朔飞第⼆版_笔记第1章概论1,计算机系统的软硬件概念1)硬件:计算机的实体部分,它由看得见摸得着的各种电⼦元器件,各类光、电、机设备的实物组成,如主机、外部设备等。
2)软件:由⼈们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成,分为系统软件和应⽤软件。
①系统软件⼜称为系统程序,主要⽤来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得到合理的调度,⾼效运⾏。
它包括:标准程序库、语⾔处理程序(编译程序)、操作系统、、服务程序(如诊断、调试、连接程序)、数据库管理系统、⽹络软件等。
②应⽤软件⼜称应⽤程序,它是⽤户根据任务需要所编制的各种程序,如科学计算程序、数据处理程序、过程控制程序、实物管理程序。
2、计算机系统的层次结构:1)硬联逻辑级:第零级是硬联逻辑级,这是计算机的内核,由门,触发器等逻辑电路组成。
2)微程序级:第⼀级是微程序级。
这级的机器语⾔是微指令集,程序员⽤微指令编写的微程序,⼀般是直接由硬件执⾏的。
3)传统机器级:第⼆级是传统机器级,这级的机器语⾔是该机的指令集,程序员⽤机器指令编写的程序可以由微程序进⾏解释。
操作4)系统级:第三级是操作系统级,从操作系统的基本功能来看,⼀⽅⾯它要直接管理传统机器中的软硬件资源,另⼀⽅⾯它⼜是传统机器的延伸。
5)汇编语⾔级:第四级是汇编语⾔级,这级的机器语⾔是汇编语⾔,完成汇编语⾔翻译的程序叫做汇编程序。
6)⾼级语⾔级:第五级是⾼级语⾔级,这级的机器语⾔就是各种⾼级语⾔,通常⽤编译程序来完成⾼级语⾔翻译的⼯作。
7)应⽤语⾔级:第六级是应⽤语⾔级,这⼀级是为了使计算机满⾜某种⽤途⽽专门设计的,因此这⼀级语⾔就是各种⾯向问题的应⽤语⾔。
把计算机系统按功能分为多级层次结构,就是有利于正确理解计算机系统的⼯作过程,明确软件,硬件在计算机系统中的地位和作⽤。
3、计算机组成和计算机体系结构1)计算机体系结构:是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性。
汇编语言与接口技术

汇编语言与接口技术汇编语言是一种低级程序设计语言,用于编写微处理器或计算机的机器语言指令。
它提供了直接控制硬件的能力,使得程序员可以更精确地控制计算机的操作。
接口技术则是指计算机系统中各个模块之间的通信和数据交换方式。
汇编语言的优势在于其对硬件的直接控制能力。
使用汇编语言可以充分利用计算机的资源,提高程序运行的效率。
此外,汇编语言可以精确地指定操作,使得程序更加灵活和可靠。
然而,相较于高级编程语言,汇编语言的编写和调试过程较为繁琐,需要具备一定的硬件和底层知识。
在汇编语言中,接口技术是必不可少的。
接口技术是指计算机硬件设备与外部设备或其他硬件设备之间的通信接口。
这些接口可以是物理接口,如端口、插槽、电路等,也可以是逻辑接口,如中断、DMA (直接内存访问)等。
通过接口技术,汇编语言程序可以与其他设备或模块进行数据交换,实现功能的扩展。
接口技术在计算机系统中发挥着重要的作用。
它可以使得各种硬件设备与计算机系统实现有效的沟通与协作。
例如,计算机的外部设备如打印机、鼠标和键盘等都需要通过接口与计算机进行连接,完成数据的输入输出。
此外,接口技术还可以将不同模块之间的数据传递和处理分离,提高系统的可维护性和可扩展性。
汇编语言与接口技术的结合可以带来更强大的功能和性能。
通过汇编语言的直接控制能力,程序员可以更好地优化程序,提高计算机的运行效率。
同时,接口技术可以扩展计算机系统的功能,与其他设备进行数据交换,实现更多的应用场景。
需要注意的是,在编写汇编语言程序时,必须遵循相应的编译与链接规范。
不同的处理器架构和操作系统可能有不同的汇编语言格式和指令集。
因此,程序员需要在了解具体系统的基础上,选择合适的格式来编写程序。
此外,汇编语言的编写过程需要仔细检查和验证,确保程序的正确性和可靠性。
总结而言,汇编语言与接口技术是紧密联系的。
汇编语言提供了直接控制硬件的能力,而接口技术则提供了计算机与其他设备之间的数据传递和交换方式。
汇编与高级语言

汇编与高级语言现代计算机编程领域中,汇编语言和高级语言是两个重要的概念。
汇编语言是一种低级语言,与计算机硬件密切相关,而高级语言则是一种更抽象、更易于理解和使用的语言。
本文将介绍汇编语言和高级语言的特点、应用以及它们之间的关系。
一、汇编语言的特点和应用汇编语言是计算机中最靠近机器语言的一种编程语言,它采用助记符号来表示机器指令,可以直接操作计算机的硬件。
汇编语言的特点如下:1. 与硬件密切相关:汇编语言是基于计算机硬件架构而存在的,每种计算机架构都有对应的汇编语言。
2. 直接操作内存和寄存器:汇编语言允许程序员直接对计算机的内存和寄存器进行操作,可以实现对底层硬件的精准控制。
3. 非常高效:由于汇编语言直接操作硬件,因此执行效率非常高,适用于对性能要求较高的应用。
4. 学习曲线陡峭:相比高级语言,汇编语言更接近机器语言,学习和使用起来更为复杂和困难。
汇编语言主要应用于以下方面:1. 嵌入式系统开发:由于嵌入式设备对性能和资源的要求较高,汇编语言可以更精确地控制硬件资源,因此在嵌入式系统开发中得到广泛应用。
2. 驱动程序开发:操作系统和硬件设备的驱动程序通常需要直接操作硬件,因此使用汇编语言编写驱动程序更加高效和准确。
3. 优化算法实现:某些特定的算法实现需要对计算机的硬件进行细致的控制和优化,这时汇编语言可以发挥其优势,提升算法执行效率。
二、高级语言的特点和应用高级语言是一种更抽象和易于使用的编程语言,相对于汇编语言来说更加人性化和易于理解。
高级语言的特点如下:1. 独立于硬件:高级语言与具体的计算机架构无关,程序员可以在不同的硬件平台上编写和运行代码。
2. 面向问题解决:高级语言更加注重问题解决,提供了丰富的语法和数据结构,可以更直观地表达程序逻辑。
3. 开发效率高:相比汇编语言,高级语言的语法和编写方式更简洁,开发效率更高。
4. 可移植性强:高级语言编写的程序可以方便地在不同的操作系统和硬件平台上运行,具有较好的移植性。
《大学计算机基础》部分问答题参考答案汇总

《大学计算机基础》部分问答题参考答案重点看第........1.、.2.、.7.章问答题只是部分问答题,重点还是要看书...............第一章计算机基础知识1.汉字输入编码可以分为几类,各有何特点?答:汉字输入编码大致可以分为以下几类(1)音码。
特点:根据汉字的发音进行编码,简单易学,但重码太多,输入速度慢;(2)形码。
特点:根据汉字的字形结构进行编码,重码少,输入速度快,但记忆量大;(3)音形码。
特点:结合汉字的发音和字形结构进行编码,编码规则简单,重码少;(4)等长流水码。
特点:采用相同长度的数字对每个汉字进行编码,无重码,难于记忆。
2.计算机有哪些基本特点?答:1.运算速度快;2.存储容量大;3.计算精度高;4.逻辑判断力强; 5.自动化程度高3.按计算机使用的主要电子逻辑部件划分,计算机的发展经历了哪几个阶段?答:经历了四个阶段,第一代,电子管,1946年-1953年;第二代,晶体管,1954年-1964年;第三代,集成电路,1965年-1970年;第四代,大规模和超大规模集成电路,1971年至今4.在计算机中表示数时,为什么要引入补码?答:主要有两个原因,首先,它可以变减法运算为加法运算,简化了计算,提高了运算速度;其次,在补码中“0”的表示方法是唯一的。
5.简述计算机在信息社会的主要应用。
答:(1)科学计算(2)数据处理(3)过程控制(4)计算机辅助系统(5)人工智能(6)网络应用6.计算机为何使用二进制数,而不使用十进制数?答:原因有三:(1)物理上容易实现,可靠性强;(2)运算规则简单,通用性强;(3)与逻辑命题的两个值“真”和“假”对应,便于逻辑运算。
7.简述冯·诺伊曼原理及其要点。
答:冯·诺伊曼原理的核心是“存储程序”和“存储控制”。
其基本思想可以概括为三点:(1)用二进制形式表示数据和指令(2)采用存储程序方式(3)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成。
说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系

说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系
高级语言、汇编语言和机器语言是计算机程序设计的不同层次。
它们的差别和联系如下:
差别:
1. 抽象程度的不同:高级语言对计算机硬件的抽象程度最高,其代码更接近自然语言;汇编语言对计算机硬件的抽象程度较高,其代码更接近机器语言;机器语言直接与计算机硬件交互,代码为二进制位和十六进制数字。
2. 代码可读性的不同:高级语言的代码更易于阅读和理解,汇编语言和机器语言的代码更难阅读和理解。
3. 编写难度的不同:高级语言的编写难度较低,汇编语言和机器语言编写的难度较高。
联系:
1. 存在相互转换的可能:高级语言可以通过编译器转换为汇编语言,汇编语言可以通过汇编器转换为机器语言。
2. 三者都可以用来编写计算机程序。
3. 三者都需要通过计算机中央处理器(CPU)的指令来执行程序。
说明高级语言,汇编语言和机器语言的差别及其联系

说明高级语言,汇编语言和机器语言的差别及其联系
高级语言、汇编语言和机器语言是计算机语言的三个级别。
1.机器语言:是计算机可以理解和执行的语言,也是计算机最原始、最基础的语言,使用二进制数表示指令和数据。
但是,机器语言难以理解和编写,而且容易出错,所以编写程序时很少使用机器语言。
2.汇编语言:是在机器语言的基础上,通过给机器语言指令命名成容易理解的助记符号来编写的,更容易理解和编写。
使用汇编语言时,需要先将汇编代码转换成机器码才能让计算机执行。
3.高级语言:是面向程序员的语言,使用高级语言编写的代码不是直接转换成机器语言,而是通过编译器先将代码转换成汇编语言或者机器语言。
高级语言更加易于理解和编写,可移植性更好,更适合开发大型软件系统。
联系:
高级语言、汇编语言和机器语言都是计算机中的不同层次的语言,好比是翻译员和人与机器之间的沟通语言。
它们的关系就像汉语、英语和二进制之间的关系一样,每种语言都有自己的特点和优缺点,可以相互转化和协作,帮助计算机高效地完成各种任务。
汇编语言与接口技术课后答案(1-8章完整版)-王让定 朱莹编( 下载后可查看剩余几章内容)

第一章(下载后可查看)第二章1.8086/8088 CPU的地址总线有多少位?其寻址范围是多少?答:8086/8088 CPU的地址总线共20位,最大可寻址1MB空间。
2.8086/8088 CPU分为哪两个部分?各部分主要由什么组成?答:8086/8088 CPU分为总线接口部件(BIU)和执行部件(EU)两个部分。
其中: BIU包括:4个16位的段地址寄存器(CS、DS、SS、ES);1个16位的指令指针寄存器IP;1个20位的地址加法器;指令队列寄存器;内部寄存器;输入输出总线控制逻辑;EU包括:4个16位的通用数据寄存器(AX、BX、CX、DX);4个16位的专用寄存器(BP、SP、SI、DI);1个16位的标志寄存器FR;4. 8086/8088 CPU中有几个通用寄存器?有几个变址寄存器?有几个指针寄存器?通常哪几个寄存器亦可作为地址寄存器使用?答:8086/8088 CPU中共有:8个16位的通用寄存器AX、BX、CX、DX 、BP、SP、SI、DI;2个变址寄存器SI、DI;2个指针寄存器BP、SP;其中BX、BP、SI、DI亦可作地址寄存器。
5.8086/8088 CPU中有哪些标志位?它们的含义和作用如何?答:8086/8088 CPU中共有9个标志位,其中DF、IF和TF为控制标志位,其余6个为状态标志位。
它们的含义和作用如下所示:CF(Carry Flag)进位标志:若算术运算的结果产生了进位或借位(对字节操作最高位是D7位;对字操作最高位是D15位),则CF=1,否则CF=0。
PF(Parity/Even Flag)奇偶标志:如果运算结果中含有偶数个1,则PF=1,否则PF=0。
此标志位主要用于数据通信中,检测数据传送有无出错。
AF(Auxiliary Carry Flag)辅助进位标志:用于反映一个字节(字的低字节)的低4位向高4位有无进位(借位)的情况,有进(借)位时,AF=1,否则AF=0。
机器语言与汇编语言高级程序设计语言

机器语言与汇编语言高级程序设计语言机器语言、汇编语言和高级程序设计语言是计算机编程中使用的不同级别的语言。
本文将讨论这些语言的特点、用途和差异。
一、机器语言机器语言是计算机能够理解和执行的最低级别的语言。
它使用二进制代码表示指令和数据,直接与计算机硬件交互。
机器语言的指令集被称为机器码。
机器语言的编程过程需要深入了解计算机硬件和指令集架构。
编写机器语言程序需要手动编写二进制指令,这对于人类来说非常困难和复杂。
因此,虽然机器语言非常高效,但不适合大多数软件开发。
二、汇编语言汇编语言是机器语言的一种抽象,使用助记符号来代替二进制码,使编程过程更加可读和易于理解。
通过使用汇编器,程序员可以将汇编语言转换为机器语言。
汇编语言的语法和机器语言指令一一对应。
程序员需要理解计算机硬件的基本组成和指令集架构,以便编写有效的汇编语言程序。
汇编语言可以直接访问计算机硬件,并提供了更高级别的控制结构,如条件分支和循环。
汇编语言的编程过程要比机器语言简单,但仍然需要对底层硬件有一定的了解。
汇编语言适用于对性能要求非常高的应用程序和特定硬件平台的开发。
三、高级程序设计语言高级程序设计语言是一种更加抽象和易于使用的编程语言。
它使用自然语言和数学表达式来表示算法和指令,程序员可以使用高级程序设计语言编写代码,然后使用编译器将其转换为机器语言。
高级程序设计语言提供了更强大、更灵活的编程工具和函数库,使得开发更高层次的应用程序变得更加容易。
高级语言具有更高的可读性和可维护性,支持复杂的数据结构和算法,提供了更高级别的抽象和控制结构。
常见的高级程序设计语言包括C、C++、Java、Python和Ruby等。
这些语言适用于各种应用领域,从系统编程到网页开发和数据分析。
四、语言选择和比较在选择编程语言时,需要考虑开发需求、目标平台和编程难度等因素。
机器语言和汇编语言主要用于底层硬件控制和性能要求较高的应用程序。
对于一般软件开发,使用高级程序设计语言更为常见和方便。
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7.1 混合编程
混合编程即由高级语言来调用或嵌入汇编语言子程序, 或用汇编语言调用或嵌入高级语言子程序。
汇编程序常以过程的形式同高级语言(如C/C++、
Basic、Pascal、Delphi等)一起使用。 在与高级语言接口时,汇编器使用两种调用协议用于 C/C++语言的C/C++调用协议和用于Basic、Pascal和Fortran 语言的Pascal语言调用协议。调用协议语言在MODEL语句中
/*显示字符的汇编程序段*/
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
VOID DISPS(INT BASE, INT DATA) { INT TEMP; _ASM { MOV AX,DATA TOP2:POP CMP JE ADD CMP JBE DX, BX TOP4 DX, 30H DX, 39H TOP3 DX
COUT<<BUFFER; CIN GET(A);
WHILE(A>=’0’ && A<=’9’)
{ _ASM SUBA,30H
DISPS ( I, B) ;
调用汇编函数,进行显示*/ COUT<< (CHAR) (10) ; COUT<<(CHAR) (13) ; }}
/*
B=B*10+A;
CIN } GET(A);
动将它们转换成相应汇编语言指令的操作数,并在标识符名前加下划线。
一般来说,只要汇编语句能够使用存储器操作数(地址操作数),
就可以采用一个C/C++程序中的符号;同样,只要汇编语句可以用寄存器
作为合法的操作数,就可以使用一个寄存器变量。
7.2.2 在嵌入式汇编中访问C/C++的数据
对于具有内嵌汇编语句的C/C++程序,C编译器要调
_ASM段可以放在C/C++语言程序段中的任何位置上。 _ASM 汇编语句: _ASM MOV AX, 15H
_ASM
_ASM
MOV
ADD
CX, 9H
AX, CX
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
下面这个小程序就是一个实际的调用汇编的例子: #INCLUDE<STDIO.H> INT MAIN() { INT INT INT A=10; B=20; RESULT;
MOV
PUSH
BX,BASE
BX DEX,0
ADD
DX, 7
TEMP, EX
TOP3:MOV }
TOP1:MOVE
DIV
PUSH CMP JNZ
BX
DX AX,0 TOP1
COUT<< (CHAR) TEMP;
_ASM { JMP TOP2
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
}} /*C++的主函数段*/ TOP4:VOID INT I; MAIN(VOID){ FOR(I=2; I<17;I++) { COUT<< BUFFER1; DISPS (10, I) ; 调用汇编函数,进行显示*/ COUT<< (CHAR) (0X20) ; /*
用汇编程序进行汇编。汇编程序在分析一条嵌入式汇编指
令的操作数时,若遇到了一个标识符,它将在C/C++程序的 符号表中搜索该标识符;但8086寄存器名不在搜索范围之 内,而且大小写形式的寄存器名都可以使用。
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
嵌入汇编语言指令采用_ASM 关键字,嵌入汇编格式,具体应用通 常采用两种方式。 第一种方式,嵌入汇编语言指令是在汇编语句前加一个_ASM关键 字,格式如下: _ASM 操作码 操作数 <;或换行> 其中,操作码是处理器指令或若干伪指令;操作数是操作码可接受 的数据。内嵌的汇编语句可以用分号‚;‛结束,也可以用换行符结束;一 行中可以有多个汇编语句,相互间用分号分隔,但不能跨行书写。嵌入汇 编语句的分号不是注释的开始;要对语句注释,应使用C的注释,如 / * … * /。例如: _ASM MOV AX,DS; /* AX←DS */ _ASM POP AX; ASM POP DS; ASM RET; /* 合法语句 */ _ASM PUSH DS /* ASM语句是C/C++程序中惟一可以用换行结尾 的语句 */
7.1 混合编程
高级语言与汇编语言的连接应注意下面几个问题:
1.两种语言之间的控制传输问题 一般来说汇编语言程序作为高级语言的外部子程序,由高级语言通 过函数或者过程进行调用汇编语言程序。 2.参数的传递 通常高级语言程序使用系统堆栈向汇编语言传递入口参数,汇编语 言程序返回时使用CPU内部寄存器带回计算结果。此外还需要确定哪些寄
这一工作有几种不同的方式把汇编语言函数直接放到 C/C++语言程序内。这种技术称为嵌入式汇编或内联 汇编(Inline Assembly)。
7.2 C/C++的嵌入式汇编
在C/C++与汇编语言的混合编程过程中,C/C++调 用汇编代码常有两种方法: (一)直接在C/C++程序中嵌入汇编语句 (二)C/C++调用汇编语言子程序 把汇编语言程序加入到C/C++程序中,必须使汇编
7.2.2 在嵌入式汇编中访问C/C++的数据
上面讲了如何在C++中使用汇编语言。反之也可以在汇编代码段中 使用设置C++的变量及其他元素。内嵌的汇编语句除可以使用指令允许的 立即数、寄存器外,还可以使用C/C++程序中的任何符号(标识符),包 括变量、常量、标号、函数名、寄存器变量、函数参数等;C编译程序自
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
包含在括号中的汇编代码必须按照特定的格式: (1)指令必须括在引号里。 (2)如果包含的指令超过一条,那么必须使用新行字符分 隔汇编语言代码的每一行。通常,还包含制表符帮助缩进汇编
语言代码,使代码行更容易阅读。
(规则2)是因为编译器逐字地取得ASM段中的汇编代码, 并且把它们放在为程序生成的汇编代码中。
递等。
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
在使用嵌入式汇编中要注意的几个问题: (1)操作码支持8086/8087指令或若干伪指令: db/dw/dd和extern (2)操作数是操作码可接受的数据:立即数、寄存器名,
还可以是C语句可以用分号‚;‛结束,也可以用换 行符结束 (4)使用C的注释,如 / * … * / (5)正确运用通用寄存器、标号等
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
在C/C++程序的函数内部,每条汇编语言语句都是一条可执行语句,它被
编译进程序的代码段。在函数外部,一条汇编语句是一个外部说明,它在编译时被 放在程序的数据段中;这些外部数据可被其他程序引用。例如: _ASM _ASM _ASM ERRMSG DB ’SYSTEM ERROR’ NUM DW 0FFFFH PI DD 3.1415926
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
在Microsoft VC++ 6.0 环境下编写汇编与C/C++混合
程序时,只能编写32 位应用程序,而不能编写16 位应用程序, 在32位应用程序的混合编程中应注意不能使用DOS 功能调用 INT 21H,用它只能编写16位应用程序。由于内嵌汇编不能使 用汇编的宏和条件控制伪指令,这时就需要进行单独编写汇 编模块,然后和C/C++程序连接,这种编程关键要解决的问 题是二者的接口和参数传递,参数传递包括值传递、指针传
7.2.4汇编程序调用C/C++函数
7.3 用C/C++调用汇编 7.3.1接口 7.3.2调用汇编模块
7.1 混合编程
一般说来高级语言具有丰富的数据结构、 种类繁多的运算符、丰富的函数、易读易写、 可移植性好等特点,但用高级语言编写的程序, 代码较长,占有存储空间大,运行速度慢。 而用汇编语言编写的程序所占内存空间小, 执行速度快,有直接控制硬件的能力,但程序 繁琐,难读也难编写,且必须熟悉计算机的内 部结构及其有关硬件知识。
RESULT=A*B;
_ASM
NOP;
PRINTF("THE RESULT IS",RESULT); RETURN 0;
}
7.2.1 在C/C++程序中嵌入汇编语句
在这个程序当中,_ASM NOP不执行任何任务,是一个空操作。基本的嵌 入汇编代码可以利用应用程序中定义的全局C变量。这里要注意的是只有全局定义 的变量才能在基本的内联汇编代码内使用。通过C/C++程序中使用的相同名称引用 这种变量。 第二种方式,_ASM{汇编程序段}采用花括号的汇编语言程序段形式。 _ASM {汇编程序段}如下所示: _ASM { MOV MOV ADD } AX, 15H CX, 9H AX, CX
存器是需要保留下来的,哪些是可以使用的。
7.1 混合编程
3.存储分配问题 高级语言不需要考虑存储分配问题,编译程序和连接程序会自动的
进行存储分配。当汇编语言与高级语言程序连接时,就需要考虑这个问题
了。这个问题处理起来不是很复杂,一般是将汇编语言作为一个程序模块, 由连接程序决定其在存储器中的位置。 不同的高级语言与汇编语言的混合编程所采用的方法是不相同的。 本章当中主要介绍C/C++与汇编的混合编程问题,在下面的几节当中,我 们将分别介绍C/C++的嵌入式汇编、C/C++调用汇编的具体方法。