理解什么是匯編，以及編譯器如何生成它，對(duì)于理解 WebAssembly 是很有幫助的。

在上一篇關(guān)于 JIT 的文章中，我介紹了和計(jì)算機(jī)打交道，就像同外星人打交道一樣。

現(xiàn)在來(lái)思考一下“外星人”的大腦是如何工作的——機(jī)器的“大腦”是如何對(duì)我們輸入給它的內(nèi)容進(jìn)行分析和理解的。

“大腦”中，有一部分負(fù)責(zé)思考——處理加法、減法或者邏輯運(yùn)算。還有其他的部分分別負(fù)責(zé)短暫記憶和長(zhǎng)期記憶的。

這些不同的部分都有自己的名字：

• 負(fù)責(zé)思考的部分叫做算數(shù)邏輯單元（ALU）
• 寄存器提供短暫記憶功能
• 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）提供長(zhǎng)期記憶功能

機(jī)器代碼中的語(yǔ)句稱作指令。

那么在指令進(jìn)入“大腦”以后都發(fā)生了什么呢？它們會(huì)被切分為不同的部分傳送到不同的單元進(jìn)行處理。

“大腦”切分指令通過(guò)不同連接線路進(jìn)行。舉個(gè)例子，“大腦”會(huì)將指令最開始的 6 比特通過(guò)管道送到 ALU 中。而 ALU 會(huì)通過(guò) 0 和 1 的位置來(lái)決定對(duì)兩個(gè)數(shù)做加法。

這串 01 串就叫做“操作碼”，它告訴了 ALU 要執(zhí)行什么樣的操作。

然后“大腦”會(huì)取后面兩個(gè)連續(xù)的 3 比特 01 串來(lái)確定把哪兩個(gè)數(shù)加到一起，而這 3 比特指的是寄存器的地址。

注意看上面機(jī)器碼的注釋：“ADD R1 R2”，這對(duì)于人類來(lái)講很容易理解其含義。這就是匯編，也叫符號(hào)機(jī)器碼，它使人類也能看懂機(jī)器代碼的含義。

可以看到匯編和這臺(tái)機(jī)器的機(jī)器碼之間有直接的映射關(guān)系。正是因?yàn)槿绱耍瑩碛胁煌瑱C(jī)器結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)會(huì)有不同的匯編系統(tǒng)。如果你有一個(gè)機(jī)器，它有自己的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，那么它就需要它所獨(dú)有的匯編語(yǔ)言。

從上面的分析可以知道我們進(jìn)行機(jī)器碼的翻譯并不是只有一種，不同的機(jī)器有不同的機(jī)器碼，就像我們?nèi)祟愐舱f(shuō)各種各樣的語(yǔ)言一樣，機(jī)器也“說(shuō)”不同的語(yǔ)言。

人類和外星人之間的語(yǔ)言翻譯，可能會(huì)從英語(yǔ)、德語(yǔ)或中文翻譯到外星語(yǔ) A 或者外星語(yǔ) B。而在程序的世界里，則是從 C、C++ 或者 JAVA 翻譯到 x86 或者 ARM。

你想要從任意一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言翻譯到眾多匯編語(yǔ)言中的一種（依賴機(jī)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)），其中一種方式是創(chuàng)建不同的翻譯器來(lái)完成各種高級(jí)語(yǔ)言到匯編的映射。

這種翻譯的效率實(shí)在太低了。為了解決這個(gè)問(wèn)題，大多數(shù)編譯器都會(huì)在中間多加一層。它會(huì)把高級(jí)語(yǔ)言翻譯到一個(gè)低層，而這個(gè)低層又沒(méi)有低到機(jī)器碼這個(gè)層級(jí)。這就是中間代碼（ intermediate representation，IR）。

這就是說(shuō)編譯器會(huì)把高級(jí)語(yǔ)言翻譯到 IR 語(yǔ)言，而編譯器另外的部分再把 IR 語(yǔ)言編譯成特定目標(biāo)結(jié)構(gòu)的可執(zhí)行代碼。

重新總結(jié)一下：編譯器的前端把高級(jí)語(yǔ)言翻譯到 IR，編譯器的后端把 IR 翻譯成目標(biāo)機(jī)器的匯編代碼。

總結(jié)

本文介紹了什么是匯編以及編譯器是如何把高級(jí)語(yǔ)言翻譯成匯編語(yǔ)言的，在下一篇文章中，我們來(lái)介紹 WebAssembly 的工作原理。