《计算机系统要素》 第六章 汇编编译器
6.1 背景知识
符号化的语言称为汇编，翻译程序称为汇编编译器，汇编编译器对每个汇编命令的所有部分进行解析，将每个部分翻译成它对应的二进制码，并将生成的二进制码汇编成真正能被硬件执行的二进制指令。
编写汇编编译器的复杂性在于：允许汇编程序使用符号来代指内存地址，我们希望汇编器来管理这些用户自定义的符号，将他们解析成物理内存地址，一般采用符号表来完成这个任务。
6.1.1 符号
符号在汇编程序中通常有两个用途：
- 变量
程序员可以使用符号的变量名称，编译器会“自动地”为其分配内存地址 - 标签
在程序中用符号来标注不同的位置
6.1.2 符号解析
我们首先制定两个任意性规则：
- 翻译后的代码将被存储到计算机中起始位置为0的内存中
- 变量将被分配到起始位置为1024的内存中
有三点需要说明：
- 我们定义的变量分配规则决定了能运行的程序只能有1024条指令，实际的程序（比如操作系统）显然要大很多，因此存储变量的基地址应该设得距离代码存储区更远一些
- 每条源代码命令映射到一个字的假设过于天真，一般来说，某些汇编命令会被翻译成好几条机器指令，因此它会占据好几个内存单元，为解决此问题，翻译程序会记录每条源代码产生的字的个数，然后相应的更新它的“指令内存计数器”
- 每个变量用一个单独的内存单元来表示的假设也不切实际，汇编程序支持多种类型的变量，它们在目标计算机上占用不同的内存空间，因此当为变量分配内存空间时，翻译程序必须考虑他们的数据类型和硬件内存单元的宽度
6.1.3 汇编编译器
汇编编译器实际上主要是个文本处理程序，设计目的是用来提供翻译服务，汇编编译器对每个符号命令执行下面的操作：
- 解析出符号命令所在的域
- 对于每个域，产生机器语言中相应的位域
- 用内存单元的数字地址来替换所有的符号引用
- 将二进制码汇编成完整的机器指令
其中符号处理最为复杂，是汇编编译器的主要功能
python代码实现
Hack汇编代码的四种语法
- (Xxx) //标签 --> 第一遍读取阶段将标签放入符号表
- @Xxx //Xxx是变量或标签 --> 第二遍读取阶段若Xxx不在符号表中，那Xxx一定是变量，将(Xxx,n)放入符号表，n代表下一个可使用的RAM地址，分配的RAM地址是连续的数字，从地址16开始，并翻译成A命令
- D=M+A //算术或逻辑运算 --> D命令
- D;JMP //跳转 --> D命令
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