Question

只是想知道汇编世界是如何运作的，我正在阅读wiki上的汇编语言，这句话让我感到震惊：

它实现了编程特定CPU架构所需的数字机器代码和其他常量的符号表示。

我一直认为汇编是一种基于CPU的固定语言（基于所说的CPU使用不同的编译器和语言），因此对于你的CPU，你只能使用这种类型的汇编来与硬件通信。

但基于该引用，可能还有其他语言使用其他符号来表示相同的数字机器代码。

那么，有没有其他语言可以直接与不是汇编的硬件对话？或者我弄错了？

Answer 1

您可以使用一组不同的符号来表示机器代码。但没有人会烦恼，因为你不会获得太多收益。

ARM有一条名为ADD的指令。在ARM汇编程序中，“ADD r0，r0，＃1”表示4字节的机器代码，它构成增加寄存器0的指令。

无论您将该指令称为什么，都无法更改可用的指令集，仍称其为ARM汇编程序。无论您将ADD操作称为“ADD”，“SUM”，“PLUS”还是“ADDITION”，它仍然基本上是相同的编程语言。因为如果每个人都使用相同的名称来使用现有的引用更容易，那就是发生的事情。

一个有用的变化可能是将指令表示为“INC r0”，因为ARM没有INC指令，这是一个常见的操作。这导致汇编语言中的宏。这些确实改变了语言，但是一旦你有发出多个ARM指令的宏，你开始失去汇编的WYSIWYG性质。最后你开始认为也许你可能只写C语言。我从经验中说话（它不是ARM，但它是一个宏观的汇编程序）。

一个常见的区别是 - 如果你觉得自己很迂腐，你可以说有两种不同版本的ARM汇编语言，一种是大写的，一种是小写的（或者说有一种语言，有多种符号用于一样）。同一机器代码的不同反汇编器有时会输出不同的格式。有时这些是不同的，特定的汇编程序将无法处理所有这些，或者汇编程序将提供它们自己的便利，这些便利与同一平台上的另一个汇编程序不兼容。但实际上，这一切都是一样的，如果你想要区分它，通常是因为你被叮咬而不是因为发生了任何好事......

Answer 2

你弄错了（或者可能是对的 - 从你的问题中很难说出来）。汇编语言是特定CP体系结构的二进制指令模式的符号（易于人类阅读）表示。有人偶尔会遇到“portabe汇编程序”的引用（Scott Nudds，有人吗？）但这些语言实际上略高一些。

Answer 3

以下是Clozure Common Lisp的示例。它允许在Lisp中编写内联汇编代码。下面定义了用x86汇编程序表示法编写的函数％safe-get-ptr：

(defx86lapfunction %safe-get-ptr ((src arg_y) (dest arg_z))
  (check-nargs 2)
  (save-simple-frame)
  (macptr-ptr src imm0)
  (leaq (@ (:^ done) (% fn)) (% ra0))
  (movq (% imm0) (@ (% :rcontext) x8664::tcr.safe-ref-address))
  (movq (@ (% imm0)) (% imm0))
  (jmp done)
  (:tra done)
  (recover-fn-from-rip)
  (movq ($ 0) (@ (% :rcontext) x8664::tcr.safe-ref-address))
  (movq (% imm0) (@ x8664::macptr.address (% dest)))
  (restore-simple-frame)
  (single-value-return))

仍然是集会。除此之外，还有许多语言具有低级结构来设置/读取内存或寄存器中的值等。

CPU不执行汇编语言。汇编语言只是特定CPU机器代码的一些（或多或少直接）文本表示。

Answer 4

汇编语言与目标系统的硬件架构密切相关。

在很大程度上，存在从asm代码到机器指令的一对一映射 - 这就是真正的重点 - 因此您可以在单个指令的级别上操作硬件。

它们还允许您以与机器内存架构（monolithis，segemnted，virtual等）匹配的方式访问和操作内存。

汇编程序差别很大，有些人比将3个字母代码翻译成4个字节的指令要多得多，其他的，就像古老的OS / 390汇编语言一样，本身就是复杂的编程环境。

说过所有这些最现代的芯片都在模仿古老的指令集，所以你真的不是那么接近电线，而且，更好的C编译器都知道底层的微架构（管道之类的东西，有多少整数指令）每个周期执行等等。所以好的C编译器几乎总是会执行平庸的汇编代码！

Answer 5

弄清有关Burroughs B5000和B6000系列机器的一些答案，没有汇编程序，因此也没有汇编语言编程。也完全没有链接加载程序。单遍Algol编译器（由Donald Knuth编写）直接生成了机器代码。硬件参考手册描述了汇编程序员可以识别的使用助记符的指令，但这是我们最接近的指令。

您可以要求Algol编译器在编译过程中将生成的代码与源代码内联打印。

Narrative Description of the Master Control Program对堆栈体系结构和主要指令进行了很好的描述。

Answer 6

与C混合的装配被大量使用。一些CPUS（如8052芯片）带有更高级别的ROM语言。这些语言具有特殊语句，允许在较低级别与硬件进行交互。

CPUS系列通常设计为使用相同的机器代码，这意味着相同的汇编语言。特定CPU可能具有更多缓存，管道等，但在其他情况下可以运行与同一系列中的其他CPUS相同的机器代码。

因此编译到一个CPU的软件将在所有这些上运行。其中最受欢迎的是i386指令集，它几乎可以为所有Windows机器供电。有一个16位的前身和一个64位的后继者。

Answer 7

...那么对于你的CPU你可以只使用这种类型的组件来说话到您的硬件。

所有语言最终都转换为在真实硬件上执行的指令，无论是像汇编程序那样直接完成，还是像C一样通过高级抽象完成。棘手的一点是实际获取机器指令来操作硬件以你想要的方式，因为一个更高级别的语言是保护你免受硬件细节。

某些语言（如C语言）旨在直接操作硬件，因此它们包含易失性等关键字，以防止编译器优化对设备寄存器的引用。这些可能会被写入而不会被回读，因此编译器认为保存的值永远不会再次使用。或者可能需要读取设备寄存器，尽管从未使用过该值。对于诸如启用和禁用普通程序不会生成的中断之类的操作，还有其他指令。

这可能还需要链接器支持，以便存储器位置（用于存储器映射的I / O）可以位于设备寄存器的正确地址。但是，有些处理器对I / O使用不同的指令，并且必须有一些工具可以将它们插入到代码流中，因此在许多情况下，除非有明确的语言支持，否则可能无法访问H / W.

最后，对于大多数现代操作系统，如Windows和Linux，应用程序在虚拟内存中运行，其中程序地址与物理地址不匹配，并且程序通常被拒绝访问硬件。当操作系统未授予特定权限时尝试访问硬件的代码将生成中断，返回操作系统并且不再执行。

Answer 8

当然，有很多语言直接与非汇编的硬件对话。例如，在Burroughs B5000上，CPU在ALGOL的变体中编程，在Lisp机器上，CPU直接执行Lisp代码，在早期的Smalltalk工作站上，CPU直接执行Smalltalk字节码。研究人员已经基于直接执行Lambda Calculus的图形缩减引擎构建了CPU。有多个公司构建Java处理器，当然用JVM字节码编程。

Answer 9

是的，只要您将硬件视为虚拟，就称为FORTH！ FORTH堆栈机的原始寄存器操作的机器代码为FORTH。但是，如果您仿真此硬件，那么也许很重要？看看http://www.greenarraychips.com/的领先优势和Leo Brodie 1984年的“ Thinking Forth”经典作品，即使您从未使用过Forth，也可能会帮助您...

Answer 10

你的问题是：

那么，有没有其他语言可以直接与未组装的硬件对话？或者我弄错了？

我很惊讶没有人提及Register Transfer Language或任何硬件描述语言，例如Verilog或VHDL。

RTL本身不是一种编程语言，并且通常是硬件中立的（程序集绝对不是中立的，它是针对特定的架构）。

VHDL和Verilog最常用于可编程逻辑，我认为它可以称为“直接与硬件对话”。软核通常在可编程逻辑中实现，因此您可以使用其中一个来实现（例如）ARM处理器，它本身可以在汇编中进行编程....

有趣的东西....让我希望我可以回去＆amp;让我所有的EE / CE再次工作......

是否有任何语言直接与硬件对话并且不是汇编？

10 个答案: