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一篇读懂汇编语言

汇编语言是一种低级别的计算机语言，它通过使用助记符号来代替机器语言指令来编写程序。汇编语言程序员需要理解计算机体系结构的基础知识和指令集，以便将高级编程语言转换成机器语言指令。汇编语言通常比高级编程语言更接近底层计算机硬件，因此它具有更高的性能和更高的控制力，但也需要更多的编程技能和经验。

汇编语言具有以下特点：

低级别：汇编语言是一种低级别的计算机语言，与高级编程语言相比，它更接近底层硬件。

可读性较差：与高级编程语言相比，汇编语言的可读性较差，因为它使用助记符号来代替机器语言指令，需要对指令集和计算机体系结构有基本的了解才能编写程序。

性能较高：由于汇编语言更接近底层硬件，因此它可以更好地控制计算机的运行，从而实现更高的性能。

精度较高：汇编语言能够直接访问计算机硬件，因此可以实现更高的精度和更准确的控制。

可移植性差：由于不同的计算机体系结构和指令集不同，汇编语言程序通常不具备可移植性。

编写和调试难度较大：编写和调试汇编语言程序需要一定的编程技能和经验，因为程序员需要手动处理许多底层细节，同时也需要使用特定的工具来调试程序。

汇编语言的历史可以追溯到计算机的早期发展阶段。以下是汇编语言的主要发展历程：

机器语言阶段（1950年代早期）：在计算机的早期发展阶段，程序员需要手动编写二进制指令来操作计算机，这被称为机器语言。这种方式非常低效，因为程序员需要手动计算内存地址和指令，容易出错。

汇编语言阶段（1950年代中期）：在汇编语言出现之前，程序员使用符号来代替机器语言指令，从而简化编写程序的过程。这被称为汇编语言。使用汇编语言可以更容易地编写和维护程序，但仍然需要对底层计算机硬件有基本的了解。

高级编程语言阶段（1950年代末期）：随着计算机硬件和软件的发展，出现了一些高级编程语言，如FORTRAN和COBOL。这些语言可以更轻松地编写和维护程序，但是它们的性能和精度相对较低。

超级汇编语言阶段（1960年代末期）：超级汇编语言是一种介于汇编语言和高级编程语言之间的语言，它可以使用高级概念和指令来编写程序，并且具有更高的性能和精度。

模块化编程和结构化编程阶段（1970年代）：在1970年代，出现了一些新的编程技术，如模块化编程和结构化编程，这些技术使程序更易于维护和扩展。

微处理器和嵌入式系统阶段（1980年代）：随着微处理器和嵌入式系统的发展，汇编语言开始广泛应用于嵌入式系统、嵌入式软件和实时系统的开发中。

现代汇编语言阶段（2000年代）：在现代计算机技术的发展中，汇编语言仍然广泛应用于操作系统、编译器、驱动程序、加密软件和网络协议等关键应用程序的开发中，同时还在一些高性能计算和科学计算领域得到应用。

汇编语言的五大技巧

（此文来自乐字节）

编程是门艺术，大多数开发者实际工作中只是开发App，正常来说是不会接触到汇编的，主要有两大原因，一来编译语言不容易学习，二来，日常生活中比较少用到。

汇编语言是最古老的编程语言，在所有的语言中，它与原生机器语言最为接近。它能直接访问计算机硬件，要求用户了解计算机架构和操作系统。学习汇编最大的用处就是可以帮助我们更好地理解高级语言，因此还是很有必要的，

本文使用RISC-V 为例来向大家展示，来如何使用编写语言设计程序逻辑，并最终将程序逻辑转换为汇编语言的程序。

用合适的语言设计逻辑

这是最难的一步，许多学生想直接编写完整的功能模块的软件包。但是，如果你不喜欢汇编，那么这是一种注定要失败的方法，相反，为了把逻辑从语言中分离出来，我们必须用我们能理解的语言来写。

如果一个学生不懂C语言或一些低级语言，那么我建议他们用伪代码来写。太高级的语言编译困难，而太低级的语言又会讲逻辑设计困难，所以，推荐使用C/C++或其他类似的语言。

在翻译时，有些编辑器可以把它们并排放在一起，这是很有帮助的。因为在大脑中保留一份指令列表是很困难的，特别是当你在编译一个复杂的程序时。

一步一个脚印

许多学生试图从头到尾编写整个程序，而中间没有测试任何内容。如果是初学者，我建议用增量式编程，关键是在完成一部分逻辑时进行测试。这可以像完成一个for循环就进行测试。

测试的一种方法是将C/C++程序与汇编程序连接在一起，你可以通过在C++中创建函数程序集的原型并在两者之间切换来实现这一点。你需要确保两者是不同的，否则链接会出错，按照一般的做法通常会在C函数前面加上一个“c”来区分。我们可以调用Show来运行汇编语言编写的函数：

extern \”C\” { // Turn off name mangling void show(int *x); }

extern \” C \”将告诉c++函数遵循C的\”调用约定\”。我们真正关心的是关闭名称修改，这样我们就可以创建一个名为“show”的标签，并拥有我们的函数。

了解汇编语言的功能定位

正如我乐字节同事常说的那样：“认清自己的角色”。知道C/ C++为我们做了什么和程序集没有为我们做什么是很重要的。。例如，4 + 3 * 4将自动将运算排序为先执行乘法，再执行加法。然而，在汇编中，我们必须先选择乘法指令，然后再选择加法指令。

知道如何调用函数

大多数ISA架构都会附带调用约定手册，比如ARM和RISC-V。这些只是为在所有语言中调用函数制定了一些基本规则。不过幸运的是RISC-V寄存器的 “ABI” 命名规则，有助于程序员理解它们的含义。比如：

整数参数在寄存器 A0-A7 中，浮点参数在寄存器 FA0-FA7 中

通过对堆栈指针的 sub 操作去分配函数堆栈。在调用完成后使用 add 操作进行销毁 堆栈大小必须以 8 的整数倍形式分配

所有参数和临时寄存器必须在函数调用后,被视为销毁态

在函数调用之后，已保存寄存器才能被显式保存。如果使用了任何已保存的寄存器，则必须在函数返回之前还原它们的原始值

通过 a0 寄存器做为返回值，将数据返回给调用方。

.global main

main:

你可以从上面的代码中看到，我们首先分配我们的堆栈框架，保存所有需要保存的寄存器，执行，然后在返回之前撤消的所有寄存器。

文档

用C或其他语言编写汇编代码会让你为每一行C代码编写多行汇编代码。如果你试图调试程序，这可能会让你有些难度，所以，我总是写C代码作为汇编的注释，然后把它拆开，并展示我做它的每一步。

你可以从上面的代码中看到，我有原始的C代码（第一个注释），然后对每个片段进行内联注释。这样的方式使我们能够保证程序可以正确地执行每一步。

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本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com