汇编语言导论Introduction To Assembly
语言
高级语言：
- 非常具有人类可读性
- 一行可以做很多事
- 可快速编写以及调试
- 非常适合企业软件
汇编语言：
- 对CPU的要求很少
- 大量控制
- 执行速度非常快
- 只需要很少的运行时支持
- 非常适合嵌入式（embedded）/微型（tiny）系统
关于汇编的关键知识：
- 指令易于编写和理解
- 你需要很多个指令
- 一些东西你必须自己动手去编写
- 循环，基于块的流控制
- 变量与高级语言的有所不同
变量
在高级语言中，当你看到 int a;
这意味着：分配空间给a，并允许我用a去引用这个空间。
这个空间可能是栈或者堆。
这是汇编语言通常无法提供的高级抽象。
关于我们如何存储字符串，数组，链表：
我们在寄存器中存储一个指向一个地址的指针，并使用它作为引用内存的基础。
寄存器（Registers）
每个CPU有一个小数量的(通常是8-16个)硬件“变量”。在机器内部，这些都有编号。在汇编中，我们将经常看到它们以相同的方式编号:例如R0 - R15。
在x86/x64中，你将会看到一些带有名字（rax，rbx，rcx）和数字（r8-r15）的寄存器。
你可以在你的程序中利用这些寄存器当做你的变量。可将其想象成你的C语言程序有一个全局（global）的变量。
int r0,r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7;
指令格式
汇编看起来与基于c的语言有所不同，它没有终止符（terminators）（;），没有大括号（{}），没有缩进。通常所有东西在屏幕上都以一条直线的形式写下来。
add R1,R2,R3
mult R7,R2,R6
branchifequal $1234
这些在汇编语言中都十分常见。
寻址（Addressing）
你也许会注意到$1234, 没有了用大括号括起来的块（{}），我们就需要一些方法去指明跳转到哪里。在汇编语言中，我们会指明跳转的地址（address）。
$1234是一个绝对地址的例子--只能去到这里。
branchifequal -100
branchifequal 124
这些是相对地址的例子--向后走100个字节（bytes）和向前走124个字节（bytes）。
标签（Labels）
一些组译机assemblers（一个用来将汇编语言转化为机器语言（machine language）的程序）有能力允许你去创建标签。一个标签就是一行代码的名字。这个组译机作为汇编处理的一部分将会为你计算它的距离。
beginningOfLoop：add R1,R2,R3
...
branchifequal beginningOfLoop
函数调用
跳转（jump）就像C或者Java中的goto--它不会处理参数或者返回值。它是一个单程旅行。
几乎在所有汇编语言中函数都可以被调用。
call someFunction
someFunction:add R1 R2 R3
return
函数参数与返回值
这里有几种不同的机制用于参数和返回值:
一种机制就是一直使用寄存器。 R0能够被作为第一个参数，R1作为第二个参数等等。（在这种机制中，R0可以被一直作为返回值）
缺点： 一个函数可以调用任意数量的其他函数。如果函数a调用函数b，同时函数b调用函数c，调用函数a的代码如何确定寄存器的状态？那就意味着产生函数调用的代码需要去假设寄存器已经产生了变化。
比如你借给朋友还有1/2的油量剩余的车子，那么他们还给你的时候还剩下了多少呢？
另一种方法就是： 如果我们都同意R15指向栈呢（换句话说，存储在R15内的值是一个指向内存的指针）。一个调用者可以将参数push到栈中。被调用的函数可以干它自己的事，然后将参数pop出来再把返回值push到栈中，然后return。这个调用者加下来就可以pop这个返回值并且知道（因为在这个方法中，这是所有函数都遵守的规则）这个栈已经变成了函数调用之前的样子。
缺点： 通常，访问内存是很慢的。我们将参数写入内存，然后(几乎)立即将它们读入寄存器。 在灵活性(堆栈)和速度(寄存器)之间有一个明显的权衡。
一个混合方式： 如果我们这样来定义这个（参数和返回值的）规则： 当调用一个函数时，R0和R1持有最初的两个参数。其他的参数将会被放入栈中，并将被即刻取出。被调用的函数仅可以使用R0或者R1（或者保存/重新存储其他的寄存器）。R0将会包含返回值。
这意味着调用者只需要保存/避免两个寄存器。
利用操作系统进行汇编
如果有一个操作系统正在运作，那么你将遵循C中相同的规则。
在UNIX或者OSX上，你可以调用 mmap 或者 brk。
在Windows上，你可以调用你VirtualAlloc。
这些方法通常返回一个指针。你可以将这个内存按照你自己的方式分割。这是在汇编中的主题曲--*是压倒一切的。
如果没有操作系统正在运行，你来控制整个机器。硬件厂商应该为你提供一个内存映射（memory map）--可用或不可用的一组范围。例如：
如果是这种情况，您可以在指定的范围内选择任何您想要的地址。
汇编转换为机器语言
所有汇编/机器语言都有着相同的转换算法。组译机通常不是一个复杂的软件。
通常一定量的指令将都使用一个相同的格式。 接下来我们将看到一些MIPS汇编的转换。
寻址模式
在RISC（reduced instruction set computers 简化指令集计算机）处理器中，内存仅能被一个单独的指令集所访问（类似于“load” 和 “store”）。
在CISC（complex instruction set computers复杂指令集计算机）处理器中，内存（通常）可以被任何指令所访问。这样使得编写汇编程序较为容易，但是使得处理器负担增大。
x86寻址模式的例子：
movl 1, 0x123456 (moves 1 to the long word starting at hex 123456)
movl 1,(%rbx) (moves 1 to the address stored in register rbx)
movl 1,-12(%rbx) (moves 1 to the address in rbx minus 12)
这些方法的优缺点： 使用RISC的load/store方法，你必须要去从内存中加载一个值到寄存器中，然后修改这个值，接着将他存回内存中。这样就有三个指令。
使用CISC方法，一个指令就可以更换一个在内存中的值。
CPU做的去修改值的工作基本都是相同的。
类似于“给我一瓶汽水”与“去到便利店，得到汽水，把它拿给我”相比。