assembly - 汇编器是如何工作的/它是如何编写的？

Question

在我的一堂课中，我们从头开始学习计算机体系结构和编程。这意味着我们从 pMOS/nMOS 电路开始，然后转到逻辑门，然后使用逻辑门制作寄存器和组合逻辑单元，然后分析了一个小型微处理器架构（LC-3，在我的课堂上）。

我们做的下一件事是用汇编语言编写程序，这让我有点困惑。

举个例子： ADD R0, R1, R2它应该添加寄存器 1 和 2 的内容并将其存储在寄存器 0 中。作为机器字（在我们在课堂上学习的架构中），这条指令将是0001 000 001 000 010，我在某种程度上理解该二进制字如何然后将其转换为电压信号，该信号在处理器中的各种多路复用器和控制单元中设置适当的值。

我的问题是，汇编程序如何ADD R0, R1, R2转换为？0001 000 001 000 010对于以我的理解水平的人来说，这个过程似乎类似于编译更高级别的语言。但是这里不可能没有编译器，因为没有比汇编更基本的语言来编写编译器了！

换句话说，如果程序本身不能用汇编语言编写，如何编写程序来汇编汇编代码。它是由某个天才直接用二进制编写的，然后硬编码到处理器的程序内存中吗？我很难想象一种编写汇编程序的实用方法，而不是可以由微处理器直接执行。

Answer 1

很久以前，在遥远的星系中，最早的汇编程序是直接用机器代码编写的。但是，一旦有了汇编器，就可以用它来汇编新的汇编器，也可以用它来汇编编译器。

一旦有了编译器，就可以用它来编译新的汇编器。

所以在实践中，汇编程序现在是用更高级的语言编写的。通常是 C 或 C++。至于它们是如何工作的，一个非常非常简单的汇编器本质上只是一个大的 switch 语句；识别操作码，将其转换为相应的机器编码。

Answer 2

我实际上正在做这个确切的问题：在没有汇编程序的情况下组装汇编程序。我这样做的方式是使用 Excel 电子表格。电子表格中包含用于查找操作码等并计算二进制输出的公式。在过去，他们做同样的事情，只是他们使用纸质电子表格而不是基于计算机的电子表格。这是我的手动汇编程序的截图，突出显示的区域是机器代码：

右边的区域是汇编代码。左边的区域是中间计算。这是一个特写：

所以，这个问题的简短回答是：在过去他们使用纸质电子表格进行手动组装。如今，要进行手动组装，我们使用计算机电子表格（我使用 Excel）。

在我的电子表格中，标有“编码”的列是实际的二进制代码（机器代码）。组装说明在右侧以及他们正在做什么的描述。