一.认识汇编语言
要认识汇编语言，还得从编程语言的发展说起，语言有以下几种分类，其发展都是为了让我们更容易去操纵计算机：
- 机器语言：由0和1组成。
- 汇编语言：用符号代替了0和1，比机器语言更便于阅读和记忆。
- 高级语言：Objective-C/Java/C++等，更接近人类语言，方便程序员的使用。
举个例子🌰：
以赋值a=b为例（计算上的操作就是将寄存器BX的内容送入寄存器AX）:
可以看到我们写的代码经过编译转换成计算机能够知道的指令，从而让计算机进行相应的操作。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。
汇编语言有如下特点：
① 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。但是知识点过多，开发者需要对CPU等硬件结构有所了解，所以不易于编写、调试、维护。
② 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。
③ 目标代码简短，占用内存少，执行速度快。可能写的源文件比较大（相对高级语言比较啰嗦），但是编译后的目标文件、可执行文件都小得多。
以c = a + b为例：（对比汇编语言和C++语言）
④ 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。
也是因为汇编语言的这些特点，让学习它有了重要的用途：
- 理解代码的本质，为编写高效代码打下基础。
- 理解整个计算机系统的最佳起点和最有效途径。
- 编写驱动程序、操作系统，对性能要求极高的程序或者代码片段，可与高级语言混合使用（内联汇编）
- 软件安全、病毒分析与防治
iPhone里面用到的是ARM汇编：
- armv6：iPhone, iPhone2, iPhone3G, 第一代、第二代 iPod Touch
- armv7：3GS,4, 4S,iPad, iPad2, iPad3, iPad mini, iPod Touch 3G, iPod Touch4
- armv7s：5, 5C, iPad4
- arm64：5S 及以后 iPhoneX , iPad Air, iPad mini2以后
二. 计算机硬件结构基础与汇编
要想学好汇编语言，首先要对CPU等硬件结构有一定的了解。最为关键的是需要了解CPU和内存，我们遇到的绝大部分指令都是跟内存、CPU有关的。
App的启动过程如下：
接下来我们具体讲讲数据（指定）的交互，其中有这么几个重要的部件需要了解：
① 总线
② 内存
③ 寄存器
① 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。
总线有三种类型：地址总线、数据总线和控制总线。
以CPU从内存的3号单元读取数据为例：
地址总线负责传地址（寻址），它的宽度决定了CPU的寻址能力。比如8086的地址总线是20（20根线），寻址能力是1M（2的20次方）（2的10次方就进1个单位，B → KB → M）。
数据总线负责传数据，它的宽度决定了CPU的单次数据传输量，也就是数据传输速度。比如从内存中读取1024字节的数据（1024B），8086（16位，即每次传2字节）至少要读（传输）512次，80386（32位，即每次传4字节）至少要读256次。 → 我们常说的32位和64位CPU指的就是这个
控制总线负责传控制命令，它的宽度决定了CPU对其他器件的控制类型的多少。
例子🌰：8088的数据总线宽度是8（8条线，一条只能传0和1两种讯号，），8086的数据总线宽度是16，分别向内存中写入89D8H（这边4个16进制，需要16位，所以8080只能先传一半）
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。
进制占字节数
2进制：一个2进制占1位，1/8个字节。
8进制：一个8进制占3位，3/8个字节。
16进制：一个16进制占4位，1/2个字节。
② 内存
内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
计算机中有各类存储器，它们的逻辑连接情况如下：
内存地址范围（空间大小）受CPU地址总线宽度的限制。比如8086地址总线宽度是20，可以定位2的20次方不同的内存单元，所以内存地址范围为0x00000~0xFFFFF（1个16位占4）,内存空间大小为1M。
各类存储器地址肯定是不一样的，他们又不一定是在一块，所以我们把它想象成一块虚拟的逻辑存储器。如下图：
每段内存地址都有特定的用途：
CPU访问内存单元时，要给出内存单元的地址。8086有20位地址总线，可以传送20位的地址，1M的寻址能力（从首地址到尾地址为1M）。但它又是16位结构的CPU，它内部能够一次性处理、传输、暂时存储的地址为16位。如果将地址从内部简单地发出，那么它只能送出16位的地址，表现出来的寻址能力只有64KB。
所以，8086采用一种在内部用2个16位地址（段地址和偏移地址）合成的方法来生成1个20位的物理地址。8086是用“起始地址（段地址×16（16位就是进一格，后面补0）） + 偏移地址 = 物理地址”的方式给出物理地址。
为了开发方便，我们可以采取分段的方法来管理内存，比如：
地址10000H - 100FFH的内存单元组成一个段，该段的起始地址为10000H，段地址为1000H，大小为100H。地址10000H - 1007FH、10080H - 100FFH的内存单元组成2个段，它们的起始地址为：10000H和10080H，段地址为1000H和1008H，大小都为80H。
偏移地址为16位，变化范围0-FFFFH，仅用偏移地址来寻址最多可寻64KB个内存单元（寻址能力为64KB，所以一个段的长度最大为64KB）。比如给定段地址1000H，用偏移地址寻址，CPU的寻址范围为：10000H - 1FFFFH。
③ 寄存器
总线和内存算是CPU外面的东西，接下来我们要说最重要的部分——CPU。
CPU主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。它主要由三大部件构成（其内部部件之间由总线相连）：
对程序员来说，CPU中最主要部件是寄存器，可以通过改变寄存器的内容来实现对CPU的控制。
不同的CPU，寄存器的个数、结构是不相同的。比如：8086是16位结构的CPU，有14个16位的寄存器（每个寄存器可以存放2个字节）。
以通用寄存器为例：
AX、BX、CX、DX这4个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）。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。
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。会有三个步骤：
① CPU首先会将红色内存空间的值放到AX寄存器中：mov ax,红色内存空间
② 然后让AX寄存器与1相加：add ax,1
③ 最后将值赋值给内存空间：mov 蓝色内存空间,ax
像AX、BX、CX、DX这4个寄存器都是16位的，意味着它们能存16个0或1，可以存两个字节（byte），一个字（word）。上一代8086的寄存器都是8位的，为了保证兼容， AX、BX、CX、DX都可分为2个独立的8位寄存器来使用。
在汇编的数据存储中，有2个比较常用的单位：
字节（byte）：1个字节由8bit组成，可以存储在8位寄存器中。
字（word）：1个字由2个字节组成，这2个字节分别称为字的高字节和低字节。
比如上图中，数据20000（4E20H，0100111000100000B），高字节的值是78，低字节的值是32。1个字可以存在1个16位寄存器中，这个字的高字节、低字节分别存储在这个寄存器的高8位寄存器（AH）、低8位寄存器（AL）中。
已知，8086在访问内存时要由相关部件提供内存单元的段地址和偏移地址，送入地址加法器合成物理地址。那是什么部件提供段地址？
段地址在8086的段寄存器中存放，8086有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES，当CPU需要访问内存时由这4个段寄存器提供内存单元的段地址。
CS (Code Segment)：代码段寄存器
DS (Data Segment)：数据段寄存器
SS (Stack Segment)：堆栈段寄存器
ES (Extra Segment)：附加段寄存器
CS（代码段寄存器）
CS为代码段寄存器，IP为指令指针寄存器，它们指示了CPU当前要读取指令的地址。任意时刻，8086CPU都会将CS:IP指向的指令作为下一条需要取出执行的指令。
步骤如下：
① CS、IP中的内容送入地址加法器，生成物理地址20000H。
② 地址加法器将物理地址送入输入输出控制电路。
③ 输入输出控制电路将物理地址20000H送上地址总线。
④ 从内存20000H单元开始存放的机器指令（B8 23 01）通过数据总线被送入CPU。（为什么是3个呢？应该是这三个组成一个完整的机器指令，有的是两个组成的）
⑤ 输入输出控制电路将指令（B8 23 01）送入指令缓冲器。
读取一条指令后，IP中的值自动增加，以使CPU可以读取下一条指令。因当前读入的指令（B8 23 01）为三个字节，所以IP中的值加3。此时，CS:IP 指向内存单元2000:0003。
⑥ 执行控制器执行指令（B8 23 01），即mov ax 0123H。
⑦ 指令被执行后AX中的内容为0123H。
此时，CPU将从内存单元2000:0003处读取指令。
⑧ CPU从内存20003H处读取指令（BB 03 30）入指令缓存器，IP中的值加3。
后面指令以此类推。。。
在8086CPU启动或复位后，CS:IP 被设置为FFFFH:0000H，所以FFFF0H单元中的指令是开机后的第一条指令。
CPU从何处执行指令是由CS、IP中的内容决定的，我们可以通过改变CS、IP的内容来控制CPU执行目标指令。
jmp指令（跳转）
8086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 ax,10、mov bx,20、mov cx,30、mov dx,40。但是，mov指令不能用于设置CS、IP的值，8086没有提供这样的功能。
8086提供了另外的指令来修改CS、IP的值，这些指令统称为转移指令，最简单的是jmp指令。
jmp 段地址:偏移地址 ➡️ 用指令中给出的段地址修改CS，偏移地址修改IP
jmp 直接值➡️用直接值修改IP
jmp 某一合法寄存器➡️用寄存器中的值修改IP
例子🌰：
jmp 2AE3:3，执行后CS = 2AE3H，IP = 0003H，CPU将从2AE33H处读取指令。
DS（地址段寄存器）
CPU要读写一个内存单元时，必须要先给出这个内存单元的地址，在8086中，内存地址由段地址和偏移地址组成，8086中有一个DS段寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。
举个例子🌰：
mov bx，1000H
mov dx，bx
mov al，[0]
上面3条指令的作用将10000H（1000:0）中的内存数据赋值到al寄存器中。mov al,[address]的意思将DS:address中的内存数据赋值到al寄存器中，由于al是8位寄存器，所以是将一个字节的数据赋值给al寄存器（由于8086不支持将数据直接送入段寄存器中，mov ds,1000H是错误的）。
上面的例子中是赋值给al（8位），如果是赋值给ax呢（16位）？那就是字型数据的传递（2个字节，16位）。
在内存中，一个地址放一个字节的数据（8位，两个16进制，如34），传递字型意味着要2个内存单元。那是从低内存开始或者从高内存开始，这就涉及到大小端的概念。
- 大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中（高低\低高）
- 小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中（高高\低低）
比如我们常见的x86就是小端模式，ARM小端大端都可以。
举个例子🌰：
mov指令（赋值）
mov 寄存器，数据 // 比如mov ax，8
mov 寄存器，寄存器 // 比如mov ax，bx
mov 寄存器，内存单元 // 比如mov ax，[0]
mov 内存单元，寄存器 // 比如mov [0]，ax
mov 段寄存器，寄存器 // 比如mov ds，ax
mov 寄存器，段寄存器 // 比如mov ax，ds
mov 内存单元，内存单元 //这个是错误的
add和sub指令
add 寄存器，数据 // 比如add ax，8
add 寄存器，寄存器 // 比如add ax，bx
add 寄存器，内存单元 // 比如add ax，[0]
add 内存单元，寄存器 // 比如add [0]，ax
sub 寄存器，数据 // 比如sub ax，8
sub 寄存器，寄存器 // 比如sub ax，bx
sub 寄存器，内存单元 // 比如sub ax，[0]
sub 内存单元，寄存器 // 比如sub [0]，ax
栈（栈段）
栈：是一种具有特殊的访问方式的存储空间（后进先出）
8086会将CS作为代码段的段地址，将CS:IP指向的指令作为下一条需要取出执行的指令。
8086会将DS作为数据段的段地址，mov ax,[address]就是取出DS:address的内存数据放到ax寄存器中。
8086会将SS作为栈段的段地址，任意时刻，SS:SP指向栈顶元素。
8086提供了PUSH（入栈）和POP （出栈）指令来操作栈段的数据
比如push ax是将ax的数据入栈，pop ax是将栈顶的数据送入ax。
栈空时，SS:SP指向栈空间最高地址单元的下一个单元（就是栈的下面，栈外了）。
push和pop指令
在8086中，push、pop操作的数据都是2个字节的，也就是以字为单位的。
push 寄存器 // 将一个寄存器中的数据入栈
pop 寄存器 //用一个寄存器接收出栈的数据
push 段寄存器 // 将一个段寄存器中的数据入栈
pop 段寄存器 //用一个段寄存器接收出栈的数据
push 内存单元 // 将一个内存单元处的字（也就是开始的两个内存单元）入栈
pop 内存单元 //用一个内存单元接收出栈的数据
举个例子🌰：
mov ax，1000H
mov dx，ax //dx = 1000H
push [0] //将1000:0处的字压入栈中
pop [2] //出栈的数据送入1000:2处
段的总结
我们可以用一个段存放数据，将它定义为“数据段”；
我们可以用一个段存放代码，将它定义为“代码段”；
我们可以用一个段当作栈，将它定义为“栈段”。
对于数据段，将它的段地址放在DS中，用mov、add、sub等访问内存单元的指令时，CPU就将我们定义的数据段中的内容当做数据来访问；
对于代码端，将它的段地址放在CS中，将段中第一条指令的偏移地址放在IP中，这样CPU就将执行我们定义的代码段中的指令；
对于栈段，将它的段地址放在SS中，将栈顶单元的偏移地址放在SP中，这样CPU在需要进行栈操作的时候，比如执行push、pop指令等，就将我们定义的栈段当成栈空间来用。
三.完整的汇编程序
完整的汇编程序包含汇编指令和伪指令。
汇编指令如mov、add、sub等，有对应的机器指令，可以被编译为机器指令，最终被CPU执行。伪指令如assume、 segment、ends、end等，没有对应的机器指令，由编译器解析，最终不被CPU执行。
// 声明一下code段是cs段、代码段
assume cs:code
// segment和ends的作用是定义一个段,code是我们取的段名
code segment
mov ax, 1122h
mov bx, 3344h
add ax, bx
// 正常退出程序
mov ax, 4c00h
int 21h
code ends
// 编译器遇到end时，就结束对源程序的编译
end
使用汇编语言编写一个完整的程序，步骤大致如下：
编写源代码 → 编译、链接 → 调试、运行
在完整的汇编程序中，我们会看到常见的几种语法。
- 中断int
- 循环loop
- call和ret指令
中断int
可以通过指令int n产生中断，n是中断码，内存中有一张中断向量表，用来存放中断码对应中断处理程序的入口地址。
CPU在接收到中断信号后，暂停当前正在执行的程序，跳转到中断码对应的中断向量表地址处，去执行中断处理程序。
常见中断：
- int 10h用于执行BIOS中断
- int 3是“断点中断”，用于调试程序
- int 21h用于执行DOS系统功能调用，AH寄存器存储功能号
循环loop
loop指令和cx配合使用，用于循环执行重复的操作，类似于高级语言中的for、while循环。
loop指令的执行流程，让cx的值减一，判断cx的值。
mov ax, 2h
mov cx, 5 // 5为循环次数
s: add ax, ax // s为标号
loop s // 循环执行标号的程序，即 add ax, ax
call和ret指令
call是将下一条指令的偏移地址入栈后，转到标号处执行指令。
call 标号
ret是将栈顶的值出栈，赋值给ip。
四.栈帧
栈帧就是一个函数执行的环境，包括：参数、局部变量、返回地址等。
每个函数都有自己对应的栈帧，用来保存（或者说保护）自己的数据。
以下是关于函数执行过程，栈帧的变化（对应的图片如下）：
- push 参数
- push 函数的返回地址
- push bp （保留bp之前的值，方便以后恢复）
- mov bp, sp （保留sp之前的值，方便以后恢复）
- sub sp,空间大小 （分配空间给局部变量）
- 保护可能要用到的寄存器
- 使用CC（int 3）填充局部变量的空间
- --------执行业务逻辑--------
- 恢复寄存器之前的值
- mov sp, bp （恢复sp之前的值）
- pop bp （恢复bp之前的值）
- ret （将函数的返回地址出栈，执行下一条指令）
- 恢复栈平衡 （add sp,参数所占的空间）
