编译与汇编

本文来自《程序员的自我修养》
编译过程是把预处置处罚完的文件进行一系列词法分析，语法分析，语义分析以及优化后天生相应的汇编文件代码。
现在版本的GCC把预编译和编译两个步骤合并为一个步骤。

1. gcc -S HelloWorld.c HelloWorld.s

复制代码

1. int main()
2. {
3.     //test
4.     /* test */
5.     return 0;
6. }

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1.         .file        "HelloWorld.c"
2.         .text
3.         .globl        main
4.         .type        main, @function
5. main:
6. .LFB0:
7.         .cfi_startproc
8.         endbr64
9.         pushq        %rbp
10.         .cfi_def_cfa_offset 16
11.         .cfi_offset 6, -16
12.         movq        %rsp, %rbp
13.         .cfi_def_cfa_register 6
14.         movl        $0, %eax
15.         popq        %rbp
16.         .cfi_def_cfa 7, 8
17.         ret
18.         .cfi_endproc
19. .LFE0:
20.         .size        main, .-main
21.         .ident        "GCC: (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0"
22.         .section        .note.GNU-stack,"",@progbits
23.         .section        .note.gnu.property,"a"
24.         .align 8
25.         .long        1f - 0f
26.         .long        4f - 1f
27.         .long        5
28. 0:
29.         .string        "GNU"
30. 1:
31.         .align 8
32.         .long        0xc0000002
33.         .long        3f - 2f
34. 2:
35.         .long        0x3
36. 3:
37.         .align 8
38. 4:

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对于C语言的代码来说，这个预编译和编译的程序是cc1,
对于C++来说，对应的程序是cc1plus;
实际上gcc这个命令只是这些后台程序的封装，它会根据差别的参数要求去调用预编译编译程序cc1,汇编器as,链接器ld.
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汇编器将汇编代码转变为呆板可以执行的指令，每一个汇编代码险些都对应一条呆板指令，所以汇编器的汇编过程相对于编译器来说比较简单，没有复杂的语法，没有语义，不需要做指令优化；
只是根据汇编指令和呆板指令的对照表一一翻译即可。

1. gcc -c HelloWorld.s -o HelloWorld.o

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把汇编代码转为呆板指令。
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呆板指令是计算机能够直接理解和执行的最基本的命令。它们通常以二进制形式存在，是硬件与软件交互的桥梁。每一条呆板指令都对应着处置处罚器上的一个特定的利用，好比数据传输、算术计算、控制利用等。
以下是呆板指令的一些基本特点：

• 二进制格式：呆板指令通常由一系列的二进制数表示，这些二进制数可以被计算机的CPU直接解读。
  
• 利用码：每条呆板指令都包含一个利用码（Opcode），它指定了CPU要执行的利用类型，如加法、减法、移动数据等。
  
• 利用数：大多数指令还包括一个或多个利用数，这些利用数指定了数据的位置，例如寄存器、内存地址或者指令中直接包含的常数。
  
• 指令长度：差别架构的CPU，其呆板指令的长度可能差别。有的指令可能是固定长度的，而有的可能是变长的。
  
• 执行次序：呆板指令通常按照它们在存储器中的次序执行，除非碰到跳转指令或者其他改变执行流程的指令。
  

以下是一些常见的呆板指令类型：

• 数据传输指令：如MOV（移动数据），用来在寄存器与内存之间或者寄存器之间传输数据。
  
• 算术指令：如ADD（加法）、SUB（减法）、MUL（乘法）、DIV（除法）等，用于执行数学运算。
  
• 逻辑指令：如AND、OR、NOT、XOR等，用于执行逻辑运算。
  
• 控制流指令：如JMP（跳转）、JE（等于时跳转）、JNE（不等于时跳转）等，用于改变程序的执行次序。
  

程序员通常利用高级编程语言来编写程序，然后通过编译器或表明器转换成呆板指令，计算机才能执行这些程序。呆板指令直接与硬件干系，因此它们在差别的计算机架构之间通常是差别的。
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MOV 既可以作为呆板指令，也可以作为汇编指令。
在汇编语言中，MOV 是一个汇编指令，它用于指示处置处罚器将数据从一个位置移动到另一个位置。当程序员编写汇编语言程序时，他们利用 MOV 这样的助记符来表示他们想要执行的数据移动利用。
当汇编语言程序被汇编器（assembler）转换成呆板代码时，MOV 汇编指令会被翻译成对应的呆板指令。这个呆板指令是处置处罚器可以直接执行的二进制编码，它具体表示了移动数据的利用。
所以，MOV 在汇编语言层面是一个汇编指令，而在呆板代码层面则对应一个或多个具体的呆板指令。差别的处置处罚器架构可能会有差别的呆板指令来执行 MOV 利用。例如，在 x86 架构中，MOV 汇编指令会对应于一个特定的呆板指令利用码，而在 ARM 架构中，它可能对应于差别的呆板指令利用码。

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