【滴水基础】1.汇编语言（上）
一：进制
1进制的定义：由1个符号组成（不一定为数字1，可以是其它字符a\b\c等），逢1进1
0=0;1=1；2=11；3=111；4=1111
2进制的定义：由2个符号组成（不一定为数字0、1，可以是其它字符a\b\c等），逢2进1
0=0;1=1；2=10；3=11；4=100；5=101；6=110；7=111；8=1000；
3进制的定义：由3个符号组成（不一定为数字0、1、2，可以是其它字符a\b\c\d等），逢3进1
0=0;1=1；2=2；3=10；4=11；5=12；6=20；7=21；8=22；9=100;10=101;11=102;12=110;13=111;14=112;15=120;16=121;17=122;18=200;19=201;20=202
7进制的定义：由7个符号组成（不一定为数字0、1、2、3、4、5、6，可以是其它字符a\b\c\d等），逢7进1
0，1，2，3，4，5，6，
10，11，12，13，14，15，16（13）
20，21，22，23，24，25，26（20）
问题：1+1=3对吗？
答：进制定义不同，如果十进制定义为：0，1，3；则1+1=3
应用：进制的加密解密
二：进制运算
进制本质：查数（每一个进制都有自己独立的体系）
八进制的运算：
0，1，2，3，4，5，6，7
10，11，12，13，14，15，16，17（15）
20，21，22，23，24，25，26，27（23）
2+3=5：从2向后查3个数
2*3=6：2个3或者3个2，在3后面再查3个数
4+5=11：从4往后再查5个数
4*5=24：4个5或者5个4
总结：
（1） 进制的本质是查数
（2） 十进制运算轻松的原因：十进制加减乘除表
八进制的加法表：
1+1=2
1+2=3 2+2=4
1+3=4 2+3=5 3+3=6
1+4=5 2+4=6 3+4=7 4+4=10
1+5=6 2+5=7 3+5=10 4+5=11 5+5=12
1+6=7 2+6=10 3+6=11 4+6=12 5+6=13 6+6=14
1+7=10 2+7=11 3+7=12 4+7=13 5+7=14 6+7=15 7+7=16
八进制乘法表：
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=11
1*4=4 2*4=10 3*4=14 4*4=20
1*5=5 2*5=12 3*5=17 4*5=24 5*5=31
1*6=6 2*6=14 3*6=22 4*6=30 5*6=36 6*6=44
1*7=7 2*7=16 3*7=25 4*7=34 5*7=43 6*7=52 7*7=61
277+333=？
7向后移动3位为12，故进1个bit位；第二个bit位同样12+1为13，向前进1个bit位；2+3+1=6，故277+133=632
236-54=？
6向前移动4位为2，13向前移动5位为6，2向前移动1位为1，故236-54=162
276*54=？
4个6=十进制的24/八进制的30；4个7=十进制28/八进制34；4个2=10；根据bit位添加0，则 30+340+1000=1370（这里是八进制相加）；
同理，5个6=36；5个7=43；5个2=12，根据bit位置添加0，则36+430+1200=466+1200=1666；
同理，根据bit位置添加0，16660+1370=？，6+7=15，3+6=11，1+6=7，再次根据bit位置添加0：
即150+1100+7000+10000=1250+7000+10000=10250+10000=20250
234/4=？
230/4=40余34（先23转化为十进制19除以4为4余3）；34（转换十进制24+4=28）/4=7，则234/4=40+7=47
问题：计算机为什么要使用2进制：
计算机信号在物理层的传输是通过电信号，而电信号受到硬件的制约，只有正负极。
二进制的书写：
0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111
1000，1001，1010，1011，1100，1101，1110，1111
十六进制：
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
为什么要使用十六进制：
一个十六进制，相当于4比特的2进制，可以更好的显示汇编
三：数据宽度
数据宽度定义：在计算机中，由于硬件制约，超过最长宽度的数据会被丢弃。
计算机常用的数据宽度：
（1） 位（比特）：bit 大小：1 bit 十六进制表示：0-1
（2） 字节：byte 大小：8bit 十六进制表示：0-FF
（3） 字：word 大小：16bit 十六进制表示：0-FFFF
（4） 双字：doubleword 大小：32bit 十六进制表示：0-FFFFFFFF
四：有符号数、无符号数
背景：不同格式的文件，如exe、txt等都会转化为2进制进行存储，那么如何从计算机中存储的二进制数据中，区分出原始文件的不同格式？
（1） 无符号数编码规则：和传统的十六进制一样
（2） 有符号数编码规则：
例如：对于十六进制进行解析：0x1A 000 000
无、有符号解析（最高位为0，无符号和有符号解析相同）：
00001 1010 0000 0000 0000 0000 0000 0000
如果是负数0x9A：
无符号解析:1001 1010(最高位1，十进制：16*9+10=154)
有符号解析:1001 1010(最高位1为负数，十进制：-（2^4+2^3+2^1）=-26)
有符号数的取值范围：
五：原码、反码、补码
有符号数编码规则：
（1） 原码：最高位为符号位，其余数值为本身的绝对值
（2） 反码：
（3） 补码：
例如（以字节为单位）：
6=》0000 0110；原码=反码=补码
-1=》原码：1000 0001
反码：1111 1110 补码：1111 1111
计算机对于数据的存储方式：
例如(十六进制表示)：
char x=1,在内存中存储为01
char x=-1,在内存中存储为FF
假设数据宽度为1byte=8bit（现实一般为32位，即1dword）:
无符号数：0，1，2……FF（十进制:[0,255]）
有符号数：
正数：0……7F
负数：FF……80
计算机的取值宽度（1byte）：
计算机的取值宽度（1dword）：
总结：
（1） 了解计算机如何存储整数，那么浮点数、字母、汉字是如何存储？
答：C语言中，对于浮点类型的数据采用单精度类型（float）和双精度类型(double)来存储，float数据占用32bit, double数据占用64bit。无论是单精度还是双精度在存储中都分为三个部分：
符号位(Sign) : 0代表正，1代表为负
指数位（Exponent）: 用于存储科学计数法中的指数数据，并且采用移位存储
尾数部分（Mantissa）：尾数部分
其中，float存储方式：
double存储方式：
1：计算机如何存储英文字符：
ASCLL：对英文字母和符号进行了编码，总计28个
LATIN-1：兼容ASCLL，同时对欧洲符号进行编码，总共有256个
2：计算机如何存储中文字符：
GB2312:兼容ASCLL，对常用6000多汉字进行了编码
GBK：对两万多汉字进行了编码，兼容GB2312
BIG5:兼容ASCLL，台湾繁体字编码
3：Unicode：对世界上主流国家常用的语言进行了编码，兼容ASCLL，不兼容GB2312，GBK。。。。
具体存储方案：UTF-8 UTF-16 UTF-32
（2） 计算机只认识二进制，如何进行加减乘除的运算
答：通过位运算来计算
六：计算机不会做加法
为什么要学习位运算：1.有些功能需要通过位运算，如调试器等2.高等的四则运算
（1）与运算（and）：两个位都为1时，结果才为1
—在电路图中表现为串联电路
（2）或运算（or）:只要1个1就为1
—在电路图中用并联表示
（3）异或运算（xor）:不一样的时候为1
—在电路图中表现为交叉电路图
（4）非运算（not）：0就是1，1就是0,是单目运算（只需要1个数就可以运算）。
—1101 1000
—not(~) 0010 0111
（5）左移（<<）:各二进制位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0
—shl(<<) 1101 1000
—左移2位：0110 0000
（6）右移（>>）:各二进制位全部右移若干位，低位丢弃，高位补0或者补符号位1
—shl(>>) 1101 1000
—右移2位：0011 0110
—int:整形，宽度为32bit
—unsigned:无符号数
—%d\n:输入输出的格式字符串，这里表示以10进制表示，\n为换行
—a>>2：整型变量a向右移动2个bit
—int：默认为有符号数
—最高位为1，则补1（注意：2个bit都补1）
总结：计算机只能做位运算，即加减乘除都无法直接计算
七：位运算之加减乘除
4+5=?的运算过程
—总结：在不考虑进位的情况下，异或的结果等于相加的结果
—例如：下面极端情况相等
—step1：异或
—step2：判断是否存在进位（判断是否都为1，都为1才有进位）
—通过与运算（and）来判断
—step3:将异或运算的结果和与运算的结果（左移1bit）,再次异或
—step4:再次判断是否存在进位（通过与运算判断）
—这里还是判断step1和step2（左移1bit）的值
—这里全为0，故不存在进位
—总结：
4-5=?的运算过程
—4-5=4+（-5）
—注意：负数在计算机中以补码的形式存储
—（-5）原码：1000 0101；反码：1111 1010；补码1111 1011
—step1:异或
— step2:与运算（不存在进位）
—迭代结束
—4-5=4+（-5）=FF=-1
总结：
（1） 乘法运算本质：X*Y=Y个X相加
（2） 除法运算本质：X/Y=X能减去多少个Y
（3） 任何复杂运算本质=四则运算=加减法=位运算
八：汇编学习环境的搭建
学习汇编的目的：
—开发：了解c语言和汇编的关系
—安全：了解汇编和二进制的关系（前者也需要了解）
DTDebug下载：https://www.bcdaren.com/download
DTDebug界面：
—如果F8失效，加上Fn一起按即可
—要以管理员打开，然后需要配置路径才不会报错
—随意打开一个exe文件,pause表示程序暂停
进来后可以稍微拖动拖动界面，变成自己喜欢的分布，大致分为四个区域：
1、左上为反汇编代码区
2、右上角为寄存器区
3、左下角为内存区
4、右下角为堆栈区
—写入代码，按F8单步步过
—寄存器内容改变
—EIP指向反汇编窗口中，cpu即将执行的程序地址
九：通用寄存器
计算机存储数据（读取速度逐渐下降）：cpu > 内存 > 硬盘
—根据cpu的类型不同，提供不同的数据存储
—32位cpu:8bit/16bit/32bit
—64位cpu(2005之后都是64位cpu):8bit/16bit/32bit/64bit
32位通用目的寄存器的指定用途如下：
—不能超过32位，超过部分会被丢弃
EAX：累加器(Accumulator)，一般存储调用函数的结果
ECX：计数器(Counter)，REP重复执行的时候判断执行次数
EDX：I/O指针，数据寄存器（data）
EBX：DS段的数据指针,基址寄存器（base）
ESP：栈顶指针寄存器(Stack pointer)
EBP：栈底指针寄存器(base pointer)
ESI：字符串操作的源地址(Source index)指针
EDI：字符串操作的目标地址(Destination index)指针
汇编的本质：通过指令，让数据在寄存器/内存/堆栈中来回流动
MOV指令：
—立即数到寄存器：
—向EAX存入1：mov eax,1
—向ECX存入1：mov ecx,1
—寄存器到寄存器
—将eax的内容存入edx:mov edx,eax
eax可以分成4个部分：eax共0～31（32位）, ecx,edx,ebx寄存器类似
—其中0～7位叫作AL,low表示低位
—8～15位叫作AH,high表示高位
—整个0～15位又称为AX
—32位的寄存器有8个，分别是：EAX，ECX，EDX，EBX，ESP，EBP，ESI，EDI，每个寄存器都有一个编号，分别是：0号，1号，2号，3号等。
—16 位寄存器也有属于自己的独立的编号。当然,他们是重叠的,当改变了 32 位的寄存器,相应的 16 位寄存器也会跟着改变。
—同样8位寄存器,第 0 号 AL,第 1 号,CL,DL,BL,AH,CH,DH,BH。
—当然还有两个寄存器:EIP 和 EFLAGS(又称为 EFL),8 号和 9 号寄存器
—EIP 有 16 位,叫做 IP。EFL 的 16 位称为 FL。这两个寄存器使用相对较少。
通用寄存器即 cpu 常用的寄存器，主要实现逻辑和算术运算、地址计算和内存指针。
—注意：只有EAX,ECX,EDX,EBX存在八位寄存器
—注意：反汇编界面是十六进制
—可以明显看到高位、低位的变化
—寄存器之间的数据传输，数据的位数必须一样
—如，8位寄存器只能和8位寄存器之间传输，这里8位寄存器赋值16位寄存器就会报错
—应该改为：mov bx,cx
作者：沙漠里的鲸 https://www.bilibili.com/read/cv19200539/ 出处：bilibili