如何培养对 LC-3 汇编代码的直觉？

如何解决如何培养对 LC-3 汇编代码的直觉？

我阅读了 LC-3 的工作原理，但我终其一生都无法弄清楚如何在 LC-3 程序集中进行编码。我的目标是能够编写简单的程序，例如生成斐波那契数列或对数组进行排序。

有人可以指点我学习这个的资源吗？我精通 Python 和 Java，所以我很清楚这些问题背后的逻辑。

解决方法

学习汇编语言有几个方面，它是处理器机器代码的人类可读版本。

基本上其他语言都在逻辑层面，而机器码则在物理层面

一方面，这尤其体现在存储概念上的差异：
- 变量，即逻辑变量与物理 CPU 寄存器和内存
- 逻辑变量是动态的，CPU 寄存器和内存是固定的、永久的
- 具有类型的变量与具有位的物理存储
因此，当我们编写汇编语言时，我们会翻译我们的伪代码：具有许多有限生命周期的类型变量的逻辑代码，部分是通过将逻辑变量映射到固定的物理资源上。通常有比 CPU 寄存器更多的变量，尤其是当某些寄存器具有专用用途时，例如堆栈或返回地址。
另一方面，今天的其他语言通常采用结构化编程，而在汇编语言/机器代码中，我们有 if-goto-label。

所有结构化语句在 if-goto-label 中都有翻译。每次翻译都是将结构化形式的模式转换为 if-goto-label 形式的模式。正确地遵循这些模式，您将重现伪代码的控制流 - 在这里很容易走捷径并犯下令人困惑的错误，因此我鼓励这里采用有条不紊的方法。
其他语言具有丰富的表达式：具有多种优先级的运算符，并且可以根据您的喜好使用 () 的复杂程度。机器代码的指令（通常）最多接受 3 个操作数。
函数调用、堆栈帧、参数传递、返回值是一个相当深的主题，函数序言和结尾。
- 参数需要由调用者放置到已知位置，并由被调用者从这些位置找到
- 固定的物理寄存器需要在调用者和被调用者之间共享，因此有一个协议来进行这种共享。寄存器要么保留调用，要么调用破坏 - 每个组都适用于不同的场景，并且有自己的规则/要求才能正常工作。
- 在汇编语言中可以有一个我们在 C 代码中看不到的带有堆栈指针的显式调用堆栈。
- 可以有一个明确的返回地址，它应该被认为是一个参数，被调用者使用它返回到正确的调用者（因为它可以动态地不同）。
- 返回值由被调用者放置在已知位置，并在返回时由调用者找到。
- 保存调用保留寄存器、局部变量存储，例如对于数组，参数（包括返回地址）和局部变量可以在函数调用中存活——所有这些东西都需要内存存储，通常以在堆栈上分配一些空间的形式（尽管有时在 LC-3 上完成了这些）作为全局变量，这意味着不支持递归）。如果堆栈空间用于其中任何一个，则该空间称为堆栈帧。
  - 堆栈空间在函数序言中分配并在函数尾声中释放——这些是函数体之前和之后的函数代码部分（每次函数调用它们只执行一次，它们从不属于循环，即使整个函数体是一个循环）。
- 通过查找您正在使用的“调用约定”查看更多信息，其中将描述寄存器共享组、专用寄存器（例如堆栈指针）以及参数和返回值位置。
- 分析一个逻辑变量是否“跨调用存活”有助于选择合适的 CPU 寄存器，并告诉我们是否需要在序言中保存该寄存器并在尾声中恢复它。

有关更多信息，请参阅以下一些资源：