前言
计组是我听过的最脑阔疼的课。不过已经考过了orz以及，大家学的计组内容可能不一样，这篇复习包括的内容应该是比较简略的。
数据信息表示
（设机器字长8位）原码：正数符号位0，负数符号位1，其他7位按一般方法表示数的绝对值。
补码：用0到M区间的数表示，x的补码=（M+x）mod M。如果连同符号位放在数轴上，可以看出正数用前半部分数轴表示（00000001到01111111即2的7次方-1），负数用后半部分数轴表示（10000000到11111111即2的8次方-1），0用00000000表示，也可以看出来负数比正数多表示一个数字。补码可以用原码推出，其正数与原码一致，负数则保留原码符号位，剩下7位全部取反再加1；也可以保留原码符号位，从低位开始的第一个1保留，比第一个1高的位取反（两种方法其实一样）。
反码：正数的原码、反码、补码相同。负数可由原码保留符号位，其余7位取反得到。反码中00000000与11111111都表示0。
移码：移码的符号位与前面三种机器码相反，形式上与补码除符号位没有差异。从数轴上来看，它的前半段就是补码的后半段，后半段也是补码的前半段，因此0的表示是10000000。
浮点数（N=M*R^E）：从高位到低位一般是符号位、阶码E（整数）、尾数M（小数）
IEEE 754标准：（单精度格式下）该标准中，N=M*2^E，符号位占1位，阶码E用移码表示（E占8位，表示范围-126~127），尾数M用原码表示，但尾数隐含最高位为1，原码表示1以后的部分，用23位表示了24位的信息。
汉字的表示：外码即输入码，机内码（内码）是汉字的基本编码，GB、GBK、BIG5、UNICODE都是汉字机内码。
校验码：奇校验和偶校验：在原有n位码后加一位校验位，使得n+1位码中1的个数为奇数/偶数。
数值运算及运算器
加减运算：补码加法可以直接相加，补码减法通过取减数相反数的补码转换为补码加法。参加运算的数符号相同，结果的符号位不同时则溢出，也可以根据符号位和最高有效位的进位判断，或用变形补码。
乘法、除法：原码一位乘和不恢复余数法，虽然做过题还是非常麻烦。
浮点运算：对阶（阶码较大的数M右移，大阶对小阶）、尾数求和/相乘、规格化
存储系统
RAM（Random Access Memory）：随机存取存储器，用作主存和高速缓冲存储器。
ROM（Read Only Memory）：只读存储器，即使断电也不会丢失数据
SAM（Sequential Access Memory）：顺序存取存储器，只能按某种顺序存取，数据存取时间与介质上的物理位置有关，典型如磁带。
DAM（Direct Access Memory）：直接存取存储器，介于RAM和SAM之间，存取数据时DAM直接指向一块区域，在这块区域中顺序查找或等待，也是磁盘的工作方式。DAM和SAM对数据的存取都与位置有关系，统称串行访问存储器。
计算机存储结构：
随机存取存储器和只读存储器：现在多为MOS（金属-氧化物-半导体）型半导体电路，RAM分为StaticRAM和DynamicRAM，前者用于寄存器（Register）和Cache，后者用于主存。SRAM芯片的一部分地址线选择存储矩阵中的行，另一部分地址线选择列，地址线可能接多位，如每条列线接4位，共4条列线，可对64列地址选择，芯片有片选端CS（低电平选择）和写使能控制端WE共同控制芯片状态。
8086寄存器与寻址方式
汇编
更多章节
由于已经考过了，不整理了，下面?是笔记：
第七章 输入输出系统及外围设备
主机： cpu——–总线
ram rom 接口 接口
硬盘 外设
硬件接口传输的信息包括：地址、数据、命令、状态
端口：接口中能被cpu读写的寄存器R，一般有数据端口（数据缓冲寄存器）、命令端口（命令寄存器）、状态端口（状态寄存器，供CPU读取）
输入/输出接口分类：
1.按（接口到外设的）数据传送方式：串行、并行
2.按CPU访问外设的控制方式
3.按是否需要统一的控制时钟：同步、异步
4.按通用性：通用、专用
输入输出设备的编址：
1.独立编址：有重复，两套指令，内存容量=2^n，微机系统、单片机、嵌入式设备采用
2.统一编址：端口一般在高地址，内存容量小于2^n（地址线的数目）
主机与外设间信息传输的控制方式：
一、程序直接控制方式
1.立即程序传送方式：一般用于led、数码管、开关，需要设备时刻准备好，无需查询状态
2.程序查询方式：1⃣️cpu（一直）查询外设状态 2⃣️外设准备好传输数据 特点：成本低，适用广，硬件简单，CPU利用率低，实时性差
二、程序中断方式
中断：
按中断源分为外部中断（外设和机器故障引起，分为可屏蔽，一般I/O有数据请求，属正常事件，由CPU的INTR引脚发出，和不可屏蔽，一般预示机器故障由CPU的NMI引脚发出，不受IF控制，如低压中断，内存错误中断）和内部中断（由CPU内部引起的中断，如溢出中断，除数为0，软件调试单步中断，软件中断：INT中断）
ISR入口地址形成方式：向量中断。256个中断源入口地址处于内存最低处，占用000H到3FFH（1K）。内部中断优先级最高，其次不可屏蔽中断（NMI），可屏蔽的外部中断（INTR），单步中断，普通软件
中断的嵌套：高打断低优先级
CPU中断过程：中断请求，中断判优，保护断点，转入InterruptServiceRoutine，中断返回
特点：外设主动，CPU利用率高，CPU外设并行工作，实时性好
应用：大多数设备
三、DirectMemoryAccess直接存储器存取方式
需要DMAController（硬件复杂），不需要CPU控制受DMAC控制，以硬件速度传输（只取决于硬件延时），速度快，一次传输一批数据，代价较高
DMA请求后CPU响应DMA信号，DMA控制总线和传输，DMA结束发送给CPU
四、通道控制IOP传输方式（大型机、巨型机使用）
通道是一种专门处理I/O请求的控制器，一次传输一个文件（数据量更大），代价更高，传输过程不需要CPU干预，整批文件传输完成向CPU报告中断
第四章 指令系统
控制信息：指令（程序） I
数据信息：操作数
指令系统：支持的指令的集合，分为CISC、RISC，不同cpu一般不兼容，x86兼容
指令格式：操作码（OP） 地址码（操作数、OD）
设计指令系统：
1.指令字长度：操作码和地址码的位数，一般不等长，和机器字长有一半、两倍、四倍的长度关系，新式RISC系统长度一般和机器字长一样
2.操作码结构：分为等长（n位支持2^n种指令）和可变长（所有指令需要唯一的操作码）
3.地址码设计：
分为四地址指令（操作码+4个操作数：A1和A2运算，结果存放到A3，A4为下一条指令地址，地址过多，现代计算机一般不采用，而使用pc寄存器，操作后自动+1，指向下一条地址）、
三地址指令（x86支持，RISC主要采用三地址指令，比四地址指令少了第四个操作数，8086不支持）、
两地址指令（（A1)OP(A2)➡️A2，是x86计算机的主流指令）、
单地址指令（x86支持，常用，OP(A)➡️A，可以为双操作数指令（AX)OP(A)➡️AX，另一操作数隐含，可能位于累加寄存器AX）、零操作数指令（x86支持，常用，空指令操作、停机指令等，或是有操作数的堆栈指令，对固定的操作数如堆顶、标志R、累加R）
缩短指令的长度：4➡️3，增加pc寄存器。3➡️2，把其中一个设为目标寄存器。2➡️1，隐含寄存器R。也可以使用多种内存寻址，缩短内存od位数
操作数：一般有立即数10，200、寄存器R：AX，BX（使用二进制编号）、内存单元：需要地址、固定位置：标志R、累加R、栈顶
补充：机器字长，操作字长度，寄存器宽度，计算器位数，总线根数 8086-16位 386-32位
低级语言：机器语言（二进制，CPU直接识别，可执行文件的内容，如10010001）、汇编语言（又叫符号语言，使用助记符替代操作码，命名寄存器R，变量名替代内存单元地址，汇编即将源码翻译成机器指令，反汇编即反过程）
三、寻址方式：寻找（下一条）指令和操作数地址
1.指令寻址方式：分为顺序寻址方式（大多数指令）和跳转寻址方式（少量指令，取指令后pc也会递增，执行阶段修改pc值而跳转，如条件跳转、无条件跳转、子程序调用、子程序返回、中断调用、中断返回、循环指令）
2.数据寻址方式：隐含寻址（对隐含位置做操作，AX隐含寄存器，FLAG标志寄存器，栈顶）、立即寻址（立即数寻址，指令的地址码部分是操作数本身，如ADD AX,100）、寄存器R寻址（地址码字段给出寄存器编号，如ADD AX,BX）、直接寻址（指令直接给出操作数在内存中的地址）、内存间接寻址（指针的原理，地址码部分给出存放操作数地址存储单元的地址，需要读两次，速度太慢）、R间接（用编号读取地址，再读取操作数）、变址寻址和基址寻址（1ADD+1访问内存M，后者一般用于内存重定位，仅改变偏移）、相对寻址（特指PC与地址码给的偏移相加，一般用在跳跃式寻址）、堆栈寻址（操作数地址由栈顶指针SP指定）
四、8086寻址方式示例
汇编语言知识要求：CPU结构4、寻址方式4、指令系统4、伪指令8、编程技巧和程序结构9-13
8086CPU分为执行部件EU、总线接口单元BIU，R16位长，DB16根，ALU16位，地址总线AB20根，因此最多支持1M内存
读取M的物理地址长20位，逻辑地址（汇编指令的地址）由段地址（16位的物理地址首地址，分为CS，DS，ES，SS）和偏移地址（16位，可能是立即数，R（BX，SP，BP，SI，DI））组成，cpu会转换逻辑地址为物理地址（段地址左移4位+偏移地址）
4个段地址寄存器，作为当前使用的段：
CS（代码段R）：存放汇编指令（程序）。不允许被MOV修改
DS（数据段R）：存放常规数据或乘数
SS（堆栈段R）：一个栈，存放数据
ES（附加段R）：字符串指令中用到的数据，很少用到
8个16位通用寄存器，可存放普通数据：
4个16位R：AX（累加器），BX（基址R），CX（移位或循环次数，计数R），DX（数据R，可以和AX（L）合起来作为32位存储器）
8个8位R：AH（高字节，高8位），AL（低字节），BH，BL，CH，CL，DH，DL
地址指针R：
IP（即pc，指令指针寄存器），cpu从CS：IP处取指令
标志寄存器FlagsRegister（存储PSW，16位长，）
状态位6个：CF（0）进，借位标志、PF、AF（为1表示）、ZF、SF、OF（11，为1表示前一步溢出）
控制标志位3个：
主存特点：字寻址，高地址在高8位字节，低地址低8位字节
指令 CS：IP
堆栈 SS：SP SS：BP
数据 DS：偏移 ES：偏移 SI DI BX可以作为数据寄存器
8086支持的寻址方式：
1.寄存器寻址：指令给出寄存器地址 mov AX，BX（BX传给AX）
2.立即（数）寻址：只支持8/16位，只能出现在原操作数中，不能出现在目的操作数中
3.直接寻址：
如mov AX，VAR或 mov AX，[VAR]
MOV AX，DS：[1200H]或省去DS（默认）
4.R间接寻址 mov AX，[BX] SI，DI之一
4.变址寻址：只给出位移量
5.基址变址寻址：基址寄存器（BX-r默认ds或BP-r隐含ss） 变址寄存器（SI或DI） 偏移量 相加
6.与转移地址相关的寻址方式：段内直接寻址
[VAR]是间接寻址，[200H]是直接寻址
五、8086指令类型
1.数据传输指令：两个操作数长度一致，2地址不能都是
2.算术运算指令3.逻辑运算指令4.程序控制
指令系统：指令的格式、功能、限制
关于mov指令，不能向cs传递，段寄存器不能互相存储
字变量16位 字节8位
六、8086/8088指令
MOV
XCHG（exchange）：不能使用段R、立即数
PUSH、POP：只能是宽度16位的R或内存单元
（用的不多）XLAT：查表，BX指向表格首地址，AL决定第n项
标志寄存器操作LAHF，将标志R低八位传送到AH；SAHF相反
地址传送指令 LEA（LoadedEffectiveAddress） DST，SRC，将源OP在数据段中的偏移地址传送给DST 例：lea si，buf。Mov bx，[si]
（用的不多）LDS/LES DST（16位通用寄存器），SRC（内存单元）：2字节偏移地址DST，2字节段地址DS/ES
算术运算指令 ADD DST，SRC；不能同时是内存单元，宽度一致，2寄存器、寄存器+内存单元、寄存器+立即数
ADC 带进位加法
INC DST；操作数+1，DST只能是通用寄存器和内存单元
减法SUB DST，SRC； DST-SRC➡️DST
SBB带借位减法，用于扩展减法
DEC DST；和INC相反
NEG求负数（求补）
比较指令 CMP DST，SRC； DST-SRC并设置标志位，DST和SRC内容不受影响
乘法指令
无符号数乘法MUL SRC（不能立即数，可以内存单元或R）；另一操作数载AL或AX中，8位时取AL，结果保存在AX；16位时与AX相乘，高16位DX，低16位AX
带符号数乘法指令IMUL
无符号数除法DIV SRC；和乘法相似，字节除法：AX/SRC➡️AL，余数➡️AH；字除法：（DX：AX）/（SRC）➡️AX，余数➡️DX
IDIV
类型转换指令 指令格式：CBW/CWD（符号位扩展）；隐含使用AH/DX；CBW：AL向AH扩展（用符号位填充）CWD：用AX符号位向DX扩展
逻辑运算指令 AND/OR/XOR DST，SRC；要求宽度一致，DST不能是立即数，两个不能同时是内存单元 NOT DST；
异或 XOR AX，AX 清零
测试指令：TEST DST，SRC；按位与，设置标志位但不传结果给DST
COMPARE比较大小和正负，
移位指令：算术左移/右移 SAL/SAR DST，COUNT（最高位到CF，最低位补0；最低位到CF，最高位补符号位）
逻辑移位：SHL/SHR DST，COUNT 最高位也补0
循环移位：ROL/ROR DST，COUNT
带进位循环左移/右移：RCL/RCR DST，COUNT，带上CF，循环移位 COUNT=1时可用1，COUNT！=1时用CL替代
传送类指令一般不影响标志位，算术和逻辑运算一般设置标志位
无条件转移指令：JMP 目标地址；
条件转移指令：JXXX 目标地址；
JCXZ 目标地址，测试CX地址，CX=0，跳转
循环控制指令LOOP 目标地址；CX-1，CX不为0则循环，CX为0则顺序执行
子程序调用与返回 CALL 目标地址 影响堆栈
RET[PARA] 影响堆栈
中断调用与返回
INT n（调用n号中断功能）
IRET 在中断服务程序的最后，无参数，从堆栈弹出原有地址
NOP延时 HLT停机 WAIT等待
七、CISC与RISC
Complex Instruction Set Computer
执行一条指令要多次访问主存，需多个微周期，寻址方式复杂，流水线中长指令执行妨碍其他指令
Reduced Instruction Set Computer
ARM、DSP、RAMIP、MSP、AVR
第八章
汇编：不区分大小写，注释加；，一个程序由若干个段组成
DATA SEGMENT
A DB 25；DB型即8位字节变量
Y DB ？；
DATA ENDS
COSEG SEGMENT 伪指令
ASSUME CS：COSEG，DS：DATA，SS：STACK1 伪指令，把DS指向数据段首地址
START：（程序入口地址）
MOV Y,A;
COSEG ENDS
汇编语句种类
指令语句：cpu执行二进制代码
位指令语句/命令语句：汇编程序的指示
宏指令语句：用户自定义的指令
？宏和子程序
格式：名字+操作符+操作数+；+注释
指令：[标号：]助记符[操作数[，操作数]][；注释]
伪指令：[名字]定义符[参数，…][；注释]
命名规则：可以用？@_$数字和英文，第一个字符不能时数字，前31字符有效，不允许用保留字（指令、伪指令、寄存器）
伪指令：
EQU：符号 equ 表达式，如const equ 10 后面不能再重新定义
=：cont=5 后面可以改变
变量名 db/dw/dd 表达式1，2。。 用于分配空间 db 1byte； dw word 2； dd dword 4；dq qword 8；dt 10byte 前面的字节在高位，一般放在数据段或附加段，不能放代码段；变量拥有段属性（属于哪个段），偏移属性，类型属性
字符/字符串 一般用db声明 变量名 db 表达式1，2 用单引号括起来
？表达式：代表只分配空间
dup表达式：表示把括号内的内容重复n次 如：da_b1 db 10h dup（？）重复16次
常量：数值型二进制后b，八进制o，十进制d或不加，十六进制h 汇编语言不区分大小写 字符串常量：单引号括起来 常量可以作为立即数，位移量，初始值
变量：直接寻址：data_var +08h
标号： 在操作语句前 ，代表指令在代码段内的偏移地址，分为near： far：，默认近标号，如next：可以用label伪指令设置：sub1_far label far / sub1: mov ax，1234h 与数据定义配合使用：data_byte label byte / data_word dw 20h dup（563h）
运算符：
？地址是以字节为单元吗
数值返回运算符 <地址表达式>：seg返回段值 offset返回变量所在偏移 type返回类型 length元素个数 size所占字节数 size=l*s
Org 30h:预留30字节空白区域
Lea bx，var = mov bx，offset var
Length 如果变量用dup定义，返回外层dup，没有dup无论如何返回1
属性运算符：类型 ptr 地址表达式
Label ptr this都是给变量或标号另外的属性
段结构伪指令
Start: mov ax,data-dis
Mov dis,ax
Mov ax ,data-es
Mov es,ax
Ss装入 stack1 segment para stack
Dw 20h dup（？）
Stack1 ends
过程定义
过程名 proc[near/far]
Org 将表达式的值给位置计数器（汇编编译器的，用$表示，指令或分配空间都会增加）（每段开始清零，记录下一条数据或指令位置）
有条件跳转只能短跳（+-128字节），无条件可以长跳转
大小 正负 是否为0 cmp。判断某些位0/1做与运算用test
无符号数用JA JB JZ JE比较，有符号数JG JL
mov后面可以跟ascii码，也可以用单引号括字符
循环程序设计
1.初始化：设置地址指针、计数器初值
。。。
用计数控制循环：
Mov cx，次数
标号:[循环体]
Loop 标号；loop会自动将cx-1，直到cx=0
Mov count，次数/0
标号：[循环体]
Dec count/inc count
Jnz 标号；jnz：jum not zero/cmp count，次数 jnz 标号
条件控制循环：
初始化
标号l1：循环体
Cmp/test 退出条件
Jxx l1
嵌套循环：
Mov cx，外循环次数
L1：。。。。
Mov temp，cx/push cx
Mov cx，内次数
内循环
Loop l2
Mov cx，temp/pop cx
Loop l1
子程序设计
过程名 proc 类型：near/far
语句
一般不定义变量
过程名 endp
过程调用：
Call 过程名
过程返回：
Ret
返回地址从zhan中弹出到ip（cs）中
返回调用点
段内：ret
段间：ret n；同时弹出n个字节的数据
保护信息：
不建议在主程序实现
子程序中实现（用堆栈）：
Sub_proc1 proc
Push bx
…
Pop bx
Rest
Sub_proc1 endp
参数传递：
通用寄存器R传递（适合参数较少的情况）：
用公共变量传递：
用堆栈传递（高级语言编译器选用的方式）：
DOS要求：1，2，9，0A号系统功能
1.MOV AH，1
INT 21H
5.LEA DX，字符串；要求以$结尾，不显示$
MOV AH，9
INT 21H
6.LEA DX，字符串缓冲区首地址
MOV AH，0AH
INT 21H
调试：设置断点、单步运行、运行到断点
第一章：1.1不用看 1.2.1和1.4
主机：cpu和主存
cpu：控制器和运算器
cpu的性能：cpu的字长、频率
总线的交换速度与宽带：外频粗略决定CPU与主存的数据交换频率
缓存对计算机系统性能的影响也很大
指令系统
第二章：要求掌握，重点浮点数，iee754
符号位S+阶码E（整数）+尾数M（1/2<=小数<1）
Iee754: 1数符+8阶码+23尾数
阶码的范围是1～254，实际表示-126-127
尾数隐含最高位=1，表示1.M
第三章：3.1.3不用看 3.1.2不用看 重点补码加减、溢出判断、位运算、浮点运算（加减乘除）、整数乘除
3.1.1 全加器通过两个操作数和一个低位传来的进位得到结果和进位
补码加法、减法，减法变负数补码，负数变补码：符号位不变，从右往左第一个1与以前的0不变，以后的高位取反
溢出 1.用符号位判断 2.用最高位和符号位的进位判断（如果最高有效位进位，符号位不进位，正溢） 3.变形补码（拓展符号位，第一位表示正负，第二位不同则溢出）
位运算 1.算数移位，不带符号位，正数都补0，负数原码补0，补码左移补0，右移补1，反码都补1
2.逻辑移位 全补0
3.循环移位
浮点运算
整数乘除
第四章：4.2.5 4.3.4 4.4.4不用看 重点掌握寻址方式 可变址操作码的扩展 地址格式分类、含义 cisc、risc特点 如何缩短指令字长度
可变长操作码：比如OP在最后四位之前都是1111
Complex instruction set computer：指令系统庞大，有多种字长和寻址方式
Reduced instruction set computer：较少的指令、寻址方式，字长固定，只有读数取数访问主存，简化硬件结构，减少指令执行的周期数
地址格式：各种地址的指令/访问主存或寄存器
寻址方式：隐含寻址、立即寻址、寄存器寻址、内存：直接寻址（直接访问内存）、间接寻址（从内存地址跳转）、寄存器间接寻址（寄存器存储内存地址）、变址寻址（寄存器存储地址与指令地址相加）、基址寻址、相对寻址（PC计数器+位移量）、堆栈寻址
第五章：不用看
第六章：6.2.6不看 6.4 6.5看第一小节 6.6不用看 重点6.1、6.2，各种存储器特征，刷新，扩展，会画扩展图，算根数 6.3大概知道 6.4 6.5知道cache概念
随机存取存储器 RandomAccessMemory
只读存储器 ReadOnlyMemory
顺序存取存储器 SequentialAccessMemory
直接存取存储器 DirectAccessMemory
刷新：集中刷新（刷新周期最后一些周期）、分散刷新（每次读取）、异步刷新（在刷新周期内把刷新平摊到一小段时间一次，刷新周期/行数）
扩展：位扩展，地址线连一起，cs、we连一起，d7-d0数据线独立；字扩展：地址（高位A12-A0）、数据、WE并联，高位A14、A15经过译码器产生4个CS信号
第七章：7.5以后不用看 7.1-7.4 cpu与外设的通讯方式 及过程 中断的概念及处理过程、优先级、嵌套、中断向量表、DMA和中断的比较
程序直接控制、程序中断、直接存储器存取（DMA交换文件）
主机响应外设请求暂时中断正在执行的程序，处理完外部事件后再返回原断点的过程称为中断
请求、判优、响应、处理、返回
从中断向量表取出中断程序入口，向量表存在000-3FFF
DMA不占CPU资源，每个机器周期都可以响应，优先级高于中断，DMA不能处理异常
第八章以后：汇编
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