程序的机器级代码表示是计算机组成原理的核心内容，其综合第四章指令与第五章CPU，并常常结合第三章存储系统进行考察，可以说是把计算机组成原理最核心的内容都汇集在了一起。本文着重讨论程序的机器级代码表示，并辅以历年真题进行讲解。关于存储、指令、CPU组成请详见：【408精华知识】关于存储系统，看这一篇就够了！、【408精华知识】指令的寻址方式、【408精华知识】指令周期的数据流、【408精华知识】计算机系统结构等文章。
文章目录
一、考试要求
- 只需关注x86汇编语言，若考察其他汇编语言题目会详细注释；
- 题目给出某段简单程序的C语言、汇编语言、机器语言表示，能结合C语言看懂汇编语言的关键语句（看懂常见指令、选择结构、循环结构、函数调用）；
- 汇编语言、机器语言 一 一对应，要能结合汇编语言分析机器语言指令的格式、寻址方式；
二、汇编语言基础
（一）指令格式
（二）寄存器
- 通用寄存器：E*X（X = 未知）；
- 变址寄存器（用于线性表、字符串处理等）：E*I （I = Index）；
- 堆栈指针（用于实现函数调用等）：E*P（P = Pointer）；
注意：每个寄存器大小都是32bit，通用寄存器要根据取数大小使用部分寄存器而不是整个寄存器。
（三）例子
- 寄存器：见（三）；
- 立即数：常量；
- 主存中：给出地址与读写长度；
（四）总结
三、常用的x86汇编指令
（一）指令类型
（二）选择语句(jmp/jxxx)
-
jmp：无条件转移指令
-
jxxx：条件转移指令
注意：关于这几个标志位，详见：【408精华知识】计组中关于数据的考察
⭐举个栗子：
（三）循环语句(loop)
-
用条件转移指令实现：
-
用loop指令实现：
（四）函数调用(call/ret)
- 函数调用指令： call <函数名>
①将PC旧值压栈保存（保存在函数的栈帧顶部）
②设置PC新值，无条件转移至被调用函数的第一条指令 - 函数返回指令： ret
从函数的栈帧顶部找到PC旧值，将其出栈并恢复PC寄存器
1.函数调用栈的位置
注意：栈底在高地址，栈顶在低地址
2.如何访问栈帧
3.栈桢包含的内容
- gcc 编译器将每个栈帧大小设置为 16B 的整数倍（当前函数的栈帧除外），因此栈帧内可能出现空闲未使用的区域
- 通常将局部变量集中存储在栈帧底部区域
- 通常将调用参数集中存储在栈帧顶部区域
- 栈帧最底部一定是上一层栈帧基址（ebp旧值）
- 栈帧最顶部一定是返回地址（当前函数的栈帧除外）
4.总结
四、历年真题
（一）2014-44、45
（二）2015-43、44
（三）2019-45、46
（四）2020-43、44
写在后面
这个专栏主要是我在学习408真题的过程中总结的一些笔记，因为我学的也很一般，如果有错误和不足之处，还望大家在评论区指出。希望能给大家的学习带来一点帮助，共同进步！！!
参考资料
[1]王道408教材（2025版）
[2]王道课程资料