一、汇编语言产生的原因 机器只能识别01序列串，以前程序员在写代码时，写的都是0101011101010这些鬼东西，不方便人类理解，美国人希望用英语单词来代替01序列串，为此他们创建了一张表，将可能用到的所有英文符号全部与01序列串对应，也就是说让人类写代码时写的是英文单词，编译的时候，用一个机器把英文单词编译成01序列串，机器就可以拿着01序列串开心地运行了，这个实现英文单词转成01序列串的机器就是汇编器，他们创建的那张表就是ASCII表； 由于需要表示的英文符号（包括abc之类的英文单词在内）大约有128个，一开始可能因为2^7^=128，所以就让一个个的英文符号对应一个个的7位二进制数，但是考虑到扩展性，也就是说保不齐哪天想往这张表里再加几个字符，所以就需要让一个个英文符号与一个个8位二进制数对应，也就是说，表示一个符号，需要一个8位二进制数，这解释了为什么一个字节为8bit；
二、计算机的减法
计算机的加法非常简单，两个01串按二进制加就完事了，但是减法是需要被设计的，下面讲推出减法的心路历程（我也不知道是不是这么回事）：
1.首先，用符号位的方式来区分正负数，1~（10）= 0000 0001（2），所以 -1（10）= 1000 0001（2）~；
2.如果就这样让这两个二进制数相加的话，结果等于 1000 0010~（2）~ = -2~（10）~，得不到正确结果；
3.原码是将十进制数转为二进制数得到的码，反码就是将原码的符号位不变，剩余位取反， 比如 -1的反码就是将1000 0001变成 1111 1110，但是如果直接拿反码做减法的话，
1的原码是 0000 0001，
-1的原码是1000 0001，反码是 1111 1110；
1的原码加-1的反码是 1111 1111；
对其结果进行反码得 1000 0000；
结果是-0，产生了逻辑错误（？？），所以不能用反码来减（？？）；
4.补码就是将反码加一，-1的反码1111 1110，补一下变成1111 1111，让它与1的原码0000 0001相加，得到10000 0000，符号位溢出，变成了全0；
三、8086系统的物理地址表示方法
1.8086有三种总线：控制总线、数据总线和地址总线，一个个寄存器可以看做一个小区里的一栋栋楼房。我在我家给女朋友打电话，让她待会来我家的时候别穿绿色衣服 （好吧我没有女朋友），然后在短信里把我家地址发给了她。
我让女朋友来我家并且给女朋友提意见时发的是控制信息，也就是通过控制总线发的，而在短信里发送我家的地址给她，是通过地址总线发的，而她是通过数据总线走来我家的。
2.我的女朋友在离我家3816米的时候不知道还要往前走多少米，于是我准备给她飞鸽传书，但是我家giegie只能带写了3个数字的字条 （写了4个数字的字条太重了它飞不起来） ，于是我往一张纸条里写了一个300，另一张纸条里写了一个816，让两只giegie一起飞，女朋友收到后 （可能） 会知道我的意思，也就是300 * 10 + 816，也就是说你往前走3816米就会到我家啦。
3.这就是8086的物理地址表示方式，CPU地址总线有20条，也就是说地址总线可以一次表示一个20位二进制数，这个20位二进制数有2^20^种可能性，地址总线是拿来表示CPU的物理内存的，也就是说20位二进制数可以表示2^20^个内存单元，一个单元是一个字节，所以这样的地址总线可以表示的CPU大小为2^20^ * 1Byte = 2^10^ * 2^10^ Byte = 1024 * 1KB = 1M，也就是说，这样的20条地址总线最多可以表示1M的CPU，但是8086的CPU只有16位的寄存器，如果说CPU要传出一个20位物理地址的话，起码需要两个寄存器。 可能Intel开发人员觉得一个寄存器用16位，另一个寄存器用4位这种方法比较浪费寄存器空间（也可能是他们觉得这种方法逼格不够），所以他们想了一个骚一点的方法，两个寄存器的所有位都要使用。 举个粒子
为了表示方便，我用一个5位16进制数来表示一个20位二进制数，现在要表示0x10ABC这个数；
可以把这个数拆成0x10000和0x00ABC，
而0x10000往右移一位，相当于它对应的二进制数往右移4位，变成了0x1000，这个时候它就是16位2进制啦，
并且要让0x00ABC也可以用4位16进制数来表示，这样就可以用两个16位寄存器来表示20位地址了，
总结一下，将20位二进制数用某种方式拆分成为两个数，将拆分后的第一个20位二进制数往右移4位，
变成16位二进制数，存入一个16位寄存器中，拆分后的第二个数天然就可以用16位二进制表示，所以也把它存
进另一个16位寄存器中，再把这两个寄存器的数据全部放入地址总线中从CPU中输出，在CPU外部，有一个地址
加法器，可以按照前面提到的算术过程反过来算出真正的物理地址，这样就把CPU里的物理地址搬到了外边儿
看似步骤有些冗余，但这是汇编必须要考虑的东西，也就是一个数字到底是存放在哪里的，以及存放容器够不够放这个数字。
以上便是8086的物理地址表示方式，前面提到的两个寄存器就是段地址寄存器和偏移地址寄存器； 个人感觉很多书很多帖子在8086物理地址的描述上都没有我写的细，在CSDN上搜到的关于这个的帖子感觉都是复制粘贴出来的，要么就是直接说8086用两个寄存器，要么就是抄的王爽老师的书……
四、存储器的演进
1.潘金莲告诉西门庆，你经过我家楼下的时候，如果看到窗台上的蜡烛是燃着的，你就进来，如果蜡烛是熄灭的，你可万万不能来，因为你可能会被武松打死； 潘骚实际上用蜡烛来传递了信息；
2.进入漆黑的房间时，我会下意识的按下开关，把灯打开，灯从不亮的状态转移到了亮的状态，这其实是类似于二进制的，也就是说灯管 + 电 + 人手就可以传递信息了；
3.抽象一点的说，通过消耗某种资源，可以让某个东西在足够长的时间里保持某种状态，让人或机器获取并理解；如果说要让灯管来传递信息的话，实际上需要消耗两种资源---负责开关的人、电能，电已经作为了一种消耗资源，我们也得尽量让电去控制开关；
4.继电器就是这样一个东西，它通电之后可以控制一个小锤锤去捶开关，但这实际上是电能转化为动能来使用；计算机里真正使用的存储器是结型场效应管，它和三极管其实差不太多，但是在某些方面比三极管要优秀，比如它很省电；
翻看了郑益慧教授的模电才勉强看懂，g极为栅极，它与下面的PN半导体因为二氧化硅而绝缘，所以省电啦
（剩下的挖个坑，
期末考试过后再补 ）
N - 2、C语言结构体在汇编层面的分析 编写一个很简单的C代码
#include <stdio.h>
struct User{
int age;
char *name;
int money;
long money2;
};
int main() {
struct User user = {17, "Fakeraaaaaaaaaa", 1000, 3000};
struct User *p = &user;
printf("user's address: %p\n",&user);
printf("p->age: %d\n", p->age);
printf("age's address: %p\n" ,&(p->age));
printf("p->name: %s\n", p->name);
printf("name's address: %p\n" ,&(p->name));
printf("p->money: %d\n", p->money);
printf("money's address: %p\n" ,&(p->money));
printf("p->money2: %ld\n", p->money2);
printf("money2's address: %p\n" ,&(p->money2));
return 0;
}
发现结构体的地址就是第一个结构体成员的地址，第二个指针成员的地址是结构体地址+8【4byte(age) + 4byte(填充)】，第三个整型成员是指针成员地址 + 8（注意这是16进制，8 + 8 = 10）； 注意：本人x64操作系统，char*占8byte，long int占4byte，int占4byte； 对其在clion中进行反汇编
0x0000000000401550 <+0>: push %rbp
0x0000000000401551 <+1>: mov %rsp,%rbp
0x0000000000401554 <+4>: sub $0x40,%rsp
0x0000000000401558 <+8>: callq 0x401720 <__main>
0x000000000040155d <+13>: movl $0x11,-0x20(%rbp)
0x0000000000401564 <+20>: lea 0x2a95(%rip),%rax # 0x404000
0x000000000040156b <+27>: mov %rax,-0x18(%rbp)
0x000000000040156f <+31>: movl $0x3e8,-0x10(%rbp)
0x0000000000401576 <+38>: movl $0xbb8,-0xc(%rbp)
0x000000000040157d <+45>: lea -0x20(%rbp),%rax
0x0000000000401581 <+49>: mov %rax,-0x8(%rbp)
0x0000000000401585 <+53>: lea -0x20(%rbp),%rax
0x0000000000401589 <+57>: mov %rax,%rdx
0x000000000040158c <+60>: lea 0x2a7d(%rip),%rcx # 0x404010
0x0000000000401593 <+67>: callq 0x402b50 <printf>
0x0000000000401598 <+72>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x000000000040159c <+76>: mov (%rax),%eax
0x000000000040159e <+78>: mov %eax,%edx
0x00000000004015a0 <+80>: lea 0x2a7d(%rip),%rcx # 0x404024
0x00000000004015a7 <+87>: callq 0x402b50 <printf>
0x00000000004015ac <+92>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x00000000004015b0 <+96>: mov %rax,%rdx
0x00000000004015b3 <+99>: lea 0x2a76(%rip),%rcx # 0x404030
0x00000000004015ba <+106>: callq 0x402b50 <printf>
0x00000000004015bf <+111>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x00000000004015c3 <+115>: mov 0x8(%rax),%rax
0x00000000004015c7 <+119>: mov %rax,%rdx
0x00000000004015ca <+122>: lea 0x2a72(%rip),%rcx # 0x404043
0x00000000004015d1 <+129>: callq 0x402b50 <printf>
0x00000000004015d6 <+134>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x00000000004015da <+138>: add $0x8,%rax
0x00000000004015de <+142>: mov %rax,%rdx
0x00000000004015e1 <+145>: lea 0x2a68(%rip),%rcx # 0x404050
0x00000000004015e8 <+152>: callq 0x402b50 <printf>
0x00000000004015ed <+157>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x00000000004015f1 <+161>: mov 0x10(%rax),%eax
0x00000000004015f4 <+164>: mov %eax,%edx
0x00000000004015f6 <+166>: lea 0x2a67(%rip),%rcx # 0x404064
0x00000000004015fd <+173>: callq 0x402b50 <printf>
0x0000000000401602 <+178>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x0000000000401606 <+182>: add $0x10,%rax
0x000000000040160a <+186>: mov %rax,%rdx
0x000000000040160d <+189>: lea 0x2a5e(%rip),%rcx # 0x404072
0x0000000000401614 <+196>: callq 0x402b50 <printf>
0x0000000000401619 <+201>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x000000000040161d <+205>: mov 0x14(%rax),%eax
0x0000000000401620 <+208>: mov %eax,%edx
0x0000000000401622 <+210>: lea 0x2a5e(%rip),%rcx # 0x404087
0x0000000000401629 <+217>: callq 0x402b50 <printf>
0x000000000040162e <+222>: mov -0x8(%rbp),%rax
0x0000000000401632 <+226>: add $0x14,%rax
0x0000000000401636 <+230>: mov %rax,%rdx
0x0000000000401639 <+233>: lea 0x2a57(%rip),%rcx # 0x404097
0x0000000000401640 <+240>: callq 0x402b50 <printf>
0x0000000000401645 <+245>: mov $0x0,%eax
=> 0x000000000040164a <+250>: add $0x40,%rsp
0x000000000040164e <+254>: pop %rbp
0x000000000040164f <+255>: retq
下面具体分析（再挖个坑 ）
1.首先是开辟空间，其实就是拿rbp和rsp这两个指针搞事儿，rbp是栈底指针，b就是bottom，rsp是栈顶指针；
0x0000000000401550 <+0>: push %rbp 【开辟新的栈帧】
0x0000000000401551 <+1>: mov %rsp,%rbp
0x0000000000401554 <+4>: sub $0x40,%rsp 【创建40byte空间】
从内存来看，也就是rsp指针向上移动40字节，如下图，可看到FE20-FDE0 = 0x40；
当前内存图：
2.下面逐行分析
struct User user = {17, "Fakeraaaaaaaaaa", 1000, 3000};
下面的汇编执行的是上面这条c语句
0x000000000040155d <+13>: movl $0x11,-0x20(%rbp)
0x0000000000401564 <+20>: lea 0x2a95(%rip),%rax
0x000000000040156b <+27>: mov %rax,-0x18(%rbp)
0x000000000040156f <+31>: movl $0x3e8,-0x10(%rbp)【把1000放到栈中】
0x0000000000401576 <+38>: movl $0xbb8,-0xc(%rbp)【把3000放到栈中】
（1）下面这句汇编是把17这个数值放到栈底上方20字节的位置，观察下图，结合rbp的地址，可发现11h，也就是17被放到了61FE00的位置；
0x000000000040155d <+13>: movl $0x11,-0x20(%rbp)
当前内存图：
（2）用rip指针获取一下Fakeraaa这个字符串，通过lea命令取它的地址给rax，
0x0000000000401564 <+20>: lea 0x2a95(%rip),%rax
而0x2a95(%rip)地址可由下图看到，为404000，当执行到这句汇编时，rip所指的应该是下一行汇编代码，也就是说它的值为40156b，而40156b + 2a95 = 40400，刚好就是字符串的地址，AT&T通过小圆括号来取出地址对应的值，再通过lea命令取这个值对应的地址，由于汇编器没有开启优化，所以步骤看起来很臃肿；
（3）把rax中存放的字符串的地址放到栈中，具体位置是栈底指针往上18个字节，也就是 61FE20 - 18 = 61FE08 （注意是16进制哦，18 + 08 = 20）； 从下往上看正好是404000，由于这是x64机子，所以不需要前面提到的物理地址计算的骚操作；
0x000000000040156b <+27>: mov %rax,-0x18(%rbp)
(从上图还可以看出，本人的机器采用的数据存储方式是小端法，即存储的数据和地址是逆序，详情见CSAPP的第二章哈~)
当前内存图：
（4）下面就是把那1000的值和3000的值一起放进栈里，过于简单所以直接给出内存图：
至此，初始化结构体那句话就分析完了；
struct User *p = &user;
上面这行C反汇编成下面的汇编代码
0x000000000040157d <+45>: lea -0x20(%rbp),%rax
0x0000000000401581 <+49>: mov %rax,-0x8(%rbp)
非常简单，就是取到17的值，然后通过lea命令取它的地址61FE00，放到rax中，因为第一个结构体成员age的首地址就是结构体的首地址，所以就相当于把结构体的地址放入栈中； 小小总结一下，C语言中创建一个指向该结构体的指针，在汇编中就相当于把结构体的地址放入栈中保存起来，在之后要用到该指针时，直接调用栈中的地址即可；
3.推荐在Clion中调试出这个C程序的AT&T风格汇编代码，再结合IDA的Intel风格汇编代码仔细分析，即可发现在汇编层面，结构体不过是内存存储值和内存存储地址的反复横跳而已；
4.在汇编层面，指针不过是获取地址的命令lea，也就是获取这个值的地址，放入某个寄存器或者栈中，而获取指针所指向的值不过是去到小括号中的地址，拿去里面的值而已，汇编可以对C语言层面抽象的东西进行一览无遗地实体化；
