8、深入了解汇编器：从符号到二进制代码的转换

深入了解汇编器：从符号到二进制代码的转换

1. 引言

在计算机编程的世界里，汇编器扮演着至关重要的角色。它能够将人类可读的符号化汇编语言程序转换为计算机硬件能够直接执行的二进制代码。本文将详细探讨汇编器的工作原理、Hack 机器语言的规范，以及如何实现一个 Hack 汇编器。

2. 背景知识

机器语言通常有二进制和符号化两种形式。二进制指令是由一系列微代码组成的，例如 11000010000000110000000000000111 ，这些代码被设计用于特定的硬件平台进行解码和执行。其中，最左边的 8 位 11000010 可能代表“加载”操作，接下来的 8 位 00000011 可能代表寄存器 R3，最后的 16 位 0000000000000111 可能代表值 7。

然而，使用二进制代码来编写程序是非常繁琐的。因此，人们引入了符号化语法，例如“load R3,7”。这种符号化的操作码也被称为助记符，它们更易于人类理解和记忆。汇编器的作用就是将这些符号化的指令解析为二进制代码，从而让计算机能够执行。

在汇编语言中，符号主要有三个用途：
- 标签 ：用于标记代码中的特定位置，例如 LOOP 和 END 。
- 变量 ：可以声明和使用符号化的变量，例如 i 和 sum 。
- 预定