編程是門(mén)藝術(shù)，大多數(shù)開(kāi)發(fā)者實(shí)際工作中只是開(kāi)發(fā)App，正常來(lái)說(shuō)是不會(huì)接觸到匯編的，主要有兩大原因，一來(lái)編譯語(yǔ)言不容易學(xué)習(xí)，二來(lái)，日常生活中比較少用到。

匯編語(yǔ)言是最古老的編程語(yǔ)言，在所有的語(yǔ)言中，它與原生機(jī)器語(yǔ)言最為接近。它能直接訪問(wèn)計(jì)算機(jī)硬件，要求用戶了解計(jì)算機(jī)架構(gòu)和操作系統(tǒng)。學(xué)習(xí)匯編最大的用處就是可以幫助我們更好地理解高級(jí)語(yǔ)言，因此還是很有必要的，

本文使用RISC-V 為例來(lái)向大家展示，來(lái)如何使用編寫(xiě)語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序邏輯，并最終將程序邏輯轉(zhuǎn)換為匯編語(yǔ)言的程序。

用合適的語(yǔ)言設(shè)計(jì)邏輯

這是最難的一步，許多學(xué)生想直接編寫(xiě)完整的功能模塊的軟件包。但是，如果你不喜歡匯編，那么這是一種注定要失敗的方法，相反，為了把邏輯從語(yǔ)言中分離出來(lái)，我們必須用我們能理解的語(yǔ)言來(lái)寫(xiě)。

如果一個(gè)學(xué)生不懂C語(yǔ)言或一些低級(jí)語(yǔ)言，那么我建議他們用偽代碼來(lái)寫(xiě)。太高級(jí)的語(yǔ)言編譯困難，而太低級(jí)的語(yǔ)言又會(huì)講邏輯設(shè)計(jì)困難，所以，推薦使用C/C++或其他類似的語(yǔ)言。

在翻譯時(shí)，有些編輯器可以把它們并排放在一起，這是很有幫助的。因?yàn)樵诖竽X中保留一份指令列表是很困難的，特別是當(dāng)你在編譯一個(gè)復(fù)雜的程序時(shí)。

一步一個(gè)腳印

許多學(xué)生試圖從頭到尾編寫(xiě)整個(gè)程序，而中間沒(méi)有測(cè)試任何內(nèi)容。如果是初學(xué)者，我建議用增量式編程，關(guān)鍵是在完成一部分邏輯時(shí)進(jìn)行測(cè)試。這可以像完成一個(gè)for循環(huán)就進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試的一種方法是將C/C++程序與匯編程序連接在一起，你可以通過(guò)在C++中創(chuàng)建函數(shù)程序集的原型并在兩者之間切換來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。你需要確保兩者是不同的，否則鏈接會(huì)出錯(cuò)，按照一般的做法通常會(huì)在C函數(shù)前面加上一個(gè)“c”來(lái)區(qū)分。我們可以調(diào)用Show來(lái)運(yùn)行匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的函數(shù)：

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

extern " C "將告訴c++函數(shù)遵循C的"調(diào)用約定"。我們真正關(guān)心的是關(guān)閉名稱修改，這樣我們就可以創(chuàng)建一個(gè)名為“show”的標(biāo)簽，并擁有我們的函數(shù)。

了解匯編語(yǔ)言的功能定位

正如巨石強(qiáng)森(Dwayne Johnson)常說(shuō)的那樣：“認(rèn)清自己的角色”。知道C/ C++為我們做了什么和程序集沒(méi)有為我們做什么是很重要的。。例如，4 + 3 * 4將自動(dòng)將運(yùn)算排序?yàn)橄葓?zhí)行乘法，再執(zhí)行加法。然而，在匯編中，我們必須先選擇乘法指令，然后再選擇加法指令。

知道如何調(diào)用函數(shù)

大多數(shù)ISA架構(gòu)都會(huì)附帶調(diào)用約定手冊(cè)，比如ARM和RISC-V。這些只是為在所有語(yǔ)言中調(diào)用函數(shù)制定了一些基本規(guī)則。不過(guò)幸運(yùn)的是RISC-V寄存器的 “ABI” 命名規(guī)則，有助于程序員理解它們的含義。比如：

• 整數(shù)參數(shù)在寄存器 A0-A7 中，浮點(diǎn)參數(shù)在寄存器 FA0-FA7 中
• 通過(guò)對(duì)堆棧指針的 sub 操作去分配函數(shù)堆棧。在調(diào)用完成后使用 add 操作進(jìn)行銷(xiāo)毀
• 堆棧大小必須以 8 的整數(shù)倍形式分配
• 所有參數(shù)和臨時(shí)寄存器必須在函數(shù)調(diào)用后,被視為銷(xiāo)毀態(tài)
• 在函數(shù)調(diào)用之后，已保存寄存器才能被顯式保存。如果使用了任何已保存的寄存器，則必須在函數(shù)返回之前還原它們的原始值
• 通過(guò) a0 寄存器做為返回值，將數(shù)據(jù)返回給調(diào)用方。

.global main 
main: 
    addi    sp, sp, -8 
    sd      ra, 0(sp) 
    la      a0, test_solve 
    call    solve 
    mv      a0, zero 
    ld      ra, 0(sp) 
    addi    sp, sp, 8 
    ret 

你可以從上面的代碼中看到，我們首先分配我們的堆?？蚣?，保存所有需要保存的寄存器，執(zhí)行，然后在返回之前撤消的所有寄存器。

文檔

用C或其他語(yǔ)言編寫(xiě)匯編代碼會(huì)讓你為每一行C代碼編寫(xiě)多行匯編代碼。如果你試圖調(diào)試程序，這可能會(huì)讓你有些難度，所以，我總是寫(xiě)C代碼作為匯編的注釋，然后把它拆開(kāi)，并展示我做它的每一步。

你可以從上面的代碼中看到，我有原始的C代碼(第一個(gè)注釋)，然后對(duì)每個(gè)片段進(jìn)行內(nèi)聯(lián)注釋。這樣的方式使我們能夠保證程序可以正確地執(zhí)行每一步。