# 5.1 C程序到汇编程序的转换 （00:00 - 05:25 在讨论syscall lab，没有什么实质内容故跳过） 今天的课程，我们会稍微讨论C语言转换到汇编语言的过程，以及处理器相关的内容。今天的课程更多偏向的是实际应用，或者至少我们的目标是这样。所以这节课的目标是让你们熟悉RISC-V处理器，汇编语言，以及RISC-V的calling convention。对于page table来说这些内容不太重要，但是对于这周要发布的traps lab来说，这些内容至关重要，因为在这个实验中你们将会频繁用到trapframe（注，XV6中用来实现trap的一个内存page，lecture 6有详细内容）和栈。这些就是今天这节课的主要内容。 ![](/files/-MK9dJX1G3cMVs9CE1iX) 我们首先来简单看一下C语言是如何转换成汇编语言的。这部分内容有点像是对你们之前学过的6.004或者任意其他计算机架构课程的简单回顾。 通常来说，我们的C语言程序会有一个main函数，假设在这个函数内你执行了一些打印然后退出了。 ![](/files/-MLz8XNzUZnYmk6MryBE) 目前看起来都还不错。但是如果你学过了6.004的话，你应该知道，处理器并不能理解C语言。处理器能够理解的是汇编语言，或者更具体的说，处理器能够理解的是二进制编码之后的汇编代码。 在下面这张图中，我从一个SiFive（注，一家基于RISC-V处理器的厂商）主板上圈出了一个实际的RISC-V处理器。 ![](/files/-MLz9U_hdW8z9hXBY8Xn) 当我们说到一个RISC-V处理器时，意味着这个处理器能够理解RISC-V的指令集。所以，任何一个处理器都有一个关联的ISA（Instruction Sets Architecture），ISA就是处理器能够理解的指令集。每一条指令都有一个对应的二进制编码或者一个Opcode。当处理器在运行时，如果看见了这些编码，那么处理器就知道该做什么样的操作。上图中的处理器正好能理解RISC-V汇编语言。 所以通常来说，要让C语言能够运行在你的处理器之上。我们首先要写出C程序，之后这个C程序需要被编译成汇编语言。这个过程中有一些链接和其他的步骤，但是因为这门课不是一个编译器的课程，所以我们忽略这些步骤。之后汇编语言会被翻译成二进制文件也就是.obj或者.o文件。 ![](/files/-MLzHadiOcRt3WrEzrOS) 如果你们曾经注意过你们的lab目录，在运行完*make qemu*之后你会看到一些.o文件，这些就是处理器能够理解的文件。虽然你还没有写任何汇编程序，你们也可以在目录中看到一些.asm文件，这是由C语言编译生成的。如果你们学过了6.004，那么你们必然已经看过一些汇编语言。 汇编语言不具备C语言的组织结构，在汇编语言中你只能看到一行行的指令，比如add，mult等等。汇编语言中没有很好的控制流程，没有循环（注，但是有基于lable的跳转），虽然有函数但是与你们知道的C语言函数不太一样，汇编语言中的函数是以label的形式存在而不是真正的函数定义。汇编语言是一门非常底层的语言，许多其他语言，比如C++，都会编译成汇编语言。运行任何编译型语言之前都需要先生成汇编语言。 以上就是让计算机能够理解我们的C代码的基本流程。 --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://mit-public-courses-cn-translatio.gitbook.io/mit6-s081/lec05-calling-conventions-and-stack-frames-risc-v/5.1-introduction-to-lecture05.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.