汇编语言很难学，指令集很难记，mov/add/sub 等等系列的操作，到底为什么需要这样存在？为什么一定就是这几种指令？本书当中在冯诺依曼结构里面给予了很好的解释；

在学习的过程当中，在所难免的会经常性的听说，我们现在的机器叫做冯诺依曼机。本书第三章，把冯诺依曼结构与指令集一一对应，用冯诺依曼来区分指令集，避免死记硬背。下面把这些东西的理解重新归纳总结一遍。

处理单元

计算机，顾名思义，首要功能就是计算，而运算也就对应着数学里面的基本操作：加减乘除。所以在 CPU 层面，实现了 add/sub 指令；对应的加法与减法，而乘法与除法，因为计算机存储用的都是二进制；所以左移与右移也就对应的相应的乘法与除法；

控制单元

有了基本的运算之后，计算机并不满足于两个数据的加，减；想要更复杂的操作，就涉及到需要在一堆数据当中进行旋转跳跃；

假设有两个用户输入的值；需要判断如果 a 大于 b 的情况下，我们就去操作 c 和 d。这样的需求，冯诺依曼里面的控制单元也就很好的满足了，cpu 的指令集层面，也对应实现了 cmp / jump 指令，而仅仅是跳转（jump）显然是不满足需求的，所以在指令集方面，也就有 jump when great 也就是 jg 指令， jump when above， ja 指令， jump when less， jl指令等等。

存储

在实现控制单元的时候，实际上还有一个问题并没有很好的去满足，那就是，我们运算的所有的东西，究竟是放在哪里的？这个时候，也就引出了在冯诺依曼结构当中，存储的概念。 cpu 当中的寄存器/通俗概念当中内存/计算器的磁盘存储等等，都是内存。而这个概念，对应的指令集当中的内容，就是寻址及数据搬迁。

譬如说，我计算了 a + b 的值，然后要和用户输入的一个值做比较，假设这个用户输入的值是从磁盘去读取出来的，然后写入到内存当中。那么我们也就需要从内存的某个位置读取，而找寻某个位置的地方也就简称为寻址；寻址很重要，和现实世界当中的地址没什么区别；它可以分为两种情况：绝对寻址/相对寻址绝对寻址也就是获取到内存里面的绝对地址，譬如说内存条有 2^32 个地址，用十六进制表达，也就是 0x00000000 - 0xFFFFFFFF 而绝对寻址就是直接获取这个范围内存储的值。而相对寻址，则是在当前程序运行的区域内进行寻址，譬如说： cmp eax ecx; jg 0x1234; 转换成自然语言，也就是比较 eax 与 ecx 内容的值，如果大于的情况下，跳转到当前地址加上 0x1234 的地址去；

而相对寻址的方式也是比较多的，可以参见我在binary-bomb实验当中简单总结的几种方法(x86)；

关于数据搬迁，假设有用户输入的一个值，需要我们将其与 1/2/3/4/5 分别相加；这个时候，我们就面临需要把用户输入的值移(搬迁)到某个地方(寄存器当中)，然后将原有的值与1/2/3/4/5 分别相加，并且搬迁到某个地方分别进行存储；这个动作，对应的是指令集当中的 mov 指令。

输入单元/输出单元

以上的内容, 定义了一台计算机的计算所需要的基本组件。冯诺依曼结构当中的数据存储，用内存，找到数据，用寻址；这个涉及到冯诺依曼结构当中的存储冯诺依曼结构当中数据控制，用cmp，jump，在数据之间旋转跳跃；冯诺依曼结构当中的数据计算，用 add / sub / shr / shl，对数据进行转换，变化；

这个涉及到计算内部状态的变化，这个里面缺了一块，就是与人的交互；计算机最终需要为人服务，那么这就涉及到输入：人将自己的数据提供给到计算机输出：计算机将运算好的数据提供给到人

实际上，输入和输出的功能其实也是控制单元的一种特殊实现，譬如说，我们想获得键盘输入的内容，实际上就是键盘调用了某个程序，将键盘按下触发的信号存放到某个地方，然后我们再去读取它。不同的设备，也相应的有不同的驱动。

然而，就设备本身而言，除了电脑，有很多的输入设备，最普通的就是键盘鼠标，还有游戏手柄，笔;而现今的屏幕，即可以作为输出设备，也可以作为输入设备；

作为一名程序员来讲，如果需要知道如何去读键盘输入的内容，并且也知道如何控制显示器的数据，那编程的难度将大大增加。所以，操作系统为了简化这些输入输出的操作，特意的将这些操作打包成了一堆叫做服务程序的东西。而在 CPU 层面，使用 trap 进行调用这些服务程序。而作为程序员来说，所需要做的就是调用 trap 数字 来调用特定的程序，从而实现输入输出的目的；这个也就是 os 里面所谓的系统调用；（书第九章）

以上，就是冯诺依曼结构里面和指令集的一些关系；总而言之，冯诺依曼结构分为

control unit: cmp/jmp
process unit: add/sub/shr/shl
memory: mov
Input/Output: trap - (其实还有关于trap之后，栈的操作，现在的指令里面有很多叫做 call/ret，其实就是对这些东西的操作)