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摘要：為了更好的理解，我們有必要去先理解什么是匯編，以及編譯器是如何產(chǎn)生匯編的。什么是匯編現(xiàn)在，我們來看看外星人的大腦是如何工作的。這些注釋就是匯編，也稱為符號(hào)機(jī)器碼。結(jié)束以上的內(nèi)容就是什么是匯編以及它是如何從高級(jí)編程語言翻譯過來的。
本文是圖說 WebAssembly 系列文章的第三篇。如果您還未閱讀之前的文章，建議您從第一篇入手。
為了更好的理解 WebAssembly ，我們有必要去先理解什么是匯編（Assembly），以及編譯器是如何產(chǎn)生匯編的。
因?yàn)?WebAssembly 在瀏覽器中的作用跟匯編類似，這也是為什么 WebAssembly 稱為 WebAssembly 的原因。
在上一篇文章中，我們提到，我們跟計(jì)算機(jī)的交流就像是跟外星人的交流。
什么是匯編現(xiàn)在，我們來看看外星人的大腦是如何工作的。類比一下就是，計(jì)算機(jī)的大腦如何分析并理解我們跟它交流的內(nèi)容。
計(jì)算機(jī)的大腦中有一塊區(qū)域是專門負(fù)責(zé)思考的，這個(gè)思考就是我們所說的加法、減法和其他邏輯操作。
在這個(gè)區(qū)域的附近，也有一塊區(qū)域是負(fù)責(zé)短期記憶的。當(dāng)然，相對(duì)的，也存在負(fù)責(zé)長(zhǎng)期記憶的區(qū)域。
人類給這些區(qū)域分別取了獨(dú)特的名字：
負(fù)責(zé)思考的區(qū)域稱為算術(shù)邏輯單元（Arithmetic-logic Unit, ALU）
負(fù)責(zé)短期記憶的區(qū)域稱為寄存器（Register）
負(fù)責(zé)長(zhǎng)期記憶的區(qū)域稱為隨機(jī)存儲(chǔ)器（Random Access Memory, RAM），也就是內(nèi)存
機(jī)器語言中的句子我們把它稱為指令。
當(dāng)這些指令傳給計(jì)算機(jī)的大腦時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？
計(jì)算機(jī)會(huì)把指令拆分成不同的部分，每部分都有它們自己獨(dú)特的含義。
計(jì)算機(jī)拆分指令的方式跟計(jì)算機(jī)大腦內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)相關(guān)。
舉例來說，一種實(shí)現(xiàn)方式可能總是取出最開始的 6 位數(shù)據(jù)，并把它送給 ALU。
然后， ALU 根據(jù)這些 0 和 1 發(fā)現(xiàn)，原來它的意思是要把兩個(gè)整數(shù)加起來。
我們把這 6 位數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)塊稱為操作碼（Operation Code），因?yàn)楦嬖V ALU 需要做什么操作。
當(dāng)計(jì)算機(jī)大腦知道是要做加法操作后，它會(huì)把接下來的兩個(gè) 3 位數(shù)據(jù)塊取出來，以此來定位是哪兩個(gè)數(shù)要相加。取出的兩個(gè) 3 位數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的就是寄存器的地址，寄存器中保存的數(shù)據(jù)就是待相加的整數(shù)。
注意上圖中我們對(duì)機(jī)器碼的注釋，根據(jù)這些注釋人類可以很簡(jiǎn)單地明白其中發(fā)生了什么。
這些注釋就是匯編，也稱為符號(hào)機(jī)器碼。它是人類把機(jī)器碼變成可直接閱讀的方式。
你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，匯編跟該機(jī)器的機(jī)器碼有著相當(dāng)直接的關(guān)系。比如上面說的 6 位、3 位數(shù)據(jù)塊等，換一臺(tái)機(jī)器可能就變成了 7 位、4 位等。
因此，實(shí)際上有很多種不同的匯編，分別對(duì)應(yīng)不同的計(jì)算機(jī)架構(gòu)。當(dāng)你有一臺(tái)不同架構(gòu)的計(jì)算機(jī)時(shí)，很可能你就得使用它專有的匯編。
所以，我們的翻譯目標(biāo)不止一個(gè)。
它并不僅僅是一種稱為機(jī)器碼的語言，而是多種不同的機(jī)器碼。這就像不同國(guó)家的人們說不同的語言一樣，不同架構(gòu)的計(jì)算機(jī)也使用不同的機(jī)器語言。
在人類和外星人之間的語言翻譯中，你可能要從英語、或者俄語、或者漢語翻譯為外星語 A、或者外星語 B。
編程語言領(lǐng)域也一樣，我們需要把 C、C++、Rust 翻譯為 x86 或者 ARM 架構(gòu)的匯編。
對(duì)應(yīng)不同架構(gòu)的計(jì)算機(jī)，我們需要一種能夠把任何一種高級(jí)編程語言翻譯為不同匯編的能力。
其中一種辦法就是創(chuàng)建所有可能的映射關(guān)系，然后實(shí)現(xiàn)每種語言到每種匯編的翻譯。
但這種方法是相當(dāng)?shù)托У?。為了提升效率，大多?shù)的編譯器都會(huì)在兩者之間新增一個(gè)中間層。
這種編譯器會(huì)把高級(jí)編程語言翻譯成一種介于高級(jí)語言和機(jī)器碼之間的中間產(chǎn)物，稱為中間代碼（Intermediate Representation，IR）。
這樣的話，編譯器就可以接受任何一種高級(jí)語言，然后把它翻譯成中間代碼。
之后，編譯器的另一部分再把中間代碼變成特定架構(gòu)計(jì)算機(jī)的匯編。
按照中間代碼的生成可以把編譯編譯流程劃分為前端和后端。
編譯器前端接收高級(jí)編程語言，輸出中間代碼；編譯器后端則是接收中間代碼，輸出目標(biāo)架構(gòu)的匯編代碼。
以上的內(nèi)容就是什么是匯編以及它是如何從高級(jí)編程語言翻譯過來的。
在下一篇文章中，我們將看到 WebAssembly 是如何生成的。
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