汇编语言初识
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汇编语言初始
汇编语言是一种低级的语言,这个语言更加接近硬件，可以绕开编译器的优化
缺点
难移植：我们为x86写的汇编语言无法使用在ARM架构下，但是对于高级语言不存在这个问题，高级的语言可以适配在任何底层硬件架构之下
优点
灵活：对于高级语言，都要受限制于底层的编译器，编译器会对指令进行优化，但是因为汇编语言和硬件打交道，所以可以绕开编译器，做各种自己需要做的事情，不经过编译器的处理强大：可以直接对底层硬件进行控制
应用场景
- 直接访问底层硬件的地方：如写一个操作系统驱动，操作硬件
- 对性能极致的优化，不需要借助编译器进行优化
汇编语言语言语法介绍
- 一个完整的RISC-V汇编程序有多条语法（statement）组成
- 一条典型的RISC-V汇编语句包含3部分组成
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.S里面会保护一些预处理的指令
.s里面包含的就是纯粹的汇编指令
.asm里面会有一些注释，其他内容都一样
label
label可以理解为一个地址，不过给那个地址起了一个名字,任何以“**:”结尾都是label
例如：看下面的代码
我们在汇编里面没有函数名这个概念，函数名对应的就是该函数所在的地址，我们把这个地址命名为label**，所以我们用这个函数名就能够定位到我们需要的函数体里面
_start:
stop:
这两个都是label，其实都是对地址起了别名
operation
instruction(指令)：直接对应二进制机器指令的字符串
pseudo-instruction（伪指令）：为了提高编写代码的效率，可以用一条伪指令指示汇编器产生的多条实际指令（instruction）
伪指令，方便我们使用，类似就是把一个复杂的指令起了一个别名，汇编器能把他进行分解转化成真正的机器指令进行处理,
类似linux中alias ll=ls -l
还有li，sw，lw这些其实都是把一些指令起了一个别名，方便我们使用，提高效率
directive（指示/伪操作）：通过类似指令的形式（以“.”开头），通知汇编器如何控制代码的产生，不对应任何具体的指令，只是汇编器里面的东西
.macro
.endm
.text
这些都是一个directive
macro：采用.macro/.endm自定义的宏，就类似于C语言的宏
comment
#开头往后的所有内容都是注释
汇编指令操作对象
寄存器
- 32个通用寄存器，x0～x31（RV32I（risc-v32位下的整数指令集）通用寄存器组），这里的每个寄存器都是32位
- 在risc-v中hart在执行算术逻辑运算时所操作的数据必须来自寄存器
xlen=32,因为是32位risc-v器，所以最低位为0,最高位为31
x0这个寄存器是一个特殊寄存器，不能对他进行写操作，我们读取出来的数据一定是0
其他寄存器都是可读可写的
pc寄存器，是不能进行访问的，内部是原来保存当前程序执行到哪个位置 的概念program counter，程序计算器
hart在执行算术逻辑运算时所操作的数据必须来自寄存器，处理完数据之后，先放到寄存器里面，保存下来，也要从寄存器里面再搬出去，放到别的地方去
内存
- Hart可以执行在寄存器和内存之间的数据读写的操作
- 读写操作使用字节为基本单位进行寻址
- rv32最多可以访问2^32个字节的内存空间
汇编指令编码格式
- 指令长度：ILEN1=32bits
- 指令对齐：IALIGN=32bits
- 32个bit划分成不同的域（field）
- func3/func7和opcode共同决定了最终的指令类型
- 指令在内存中按照小端序排列
这个是对opcode7个bit位的描述
opcode最后两位都是11
[2,4]位为一组
[5,6]为一组
我们观察上面add的opcode[2,4]=100,[5,6]=01,对比下面的指令，我们发现他对应的就是OP，说明ADD是一个基本指令
6种指令格式
- R-TYPE：每条指令中有3个field*，用于指定3个寄存器参数，rs，rd
rs:register source ,rd:register destination,例如a+b=c，则rs里面存放a，b；rd里面存放的是c，使用5个bit，代表是32位
常见的伪指令可以查看risc-v：25章