Во что на самом деле компилируют C и Ассемблер? [закрытый]

Есть две вещи, которые вы можете смешать здесь. Обычно есть две темы:

• Форматы исполняемых файлов (см. Список здесь ), например COFF, XCOFF, ELF
• промежуточные языки , как CIL или GIMPLE или BYTECODE

Последнее может составить первой в процессе сборки. Некоторые промежуточные форматы не собираются, но выполнены виртуальной машиной. В случае C ++ может быть составлен .

Но в целом C и C ++ обычно скомпилированы в двоичные или другие слова в исполняемый формат файла.

Есть много ответов выше для вас, чтобы посмотреть, но я думал, что добавлю эти ресурсы, которые дадут вам аромат, что происходит. В основном, в Windows и Linux, кто-то попытался создать более маленький исполняемый файл; В Linux, эльф, окна, PE.

• Tiny PE: http://www.phreedom.org/solar/code/tinype/
• Небольшие файлы эльфов: http://www.muppetlabs.com/~breadbox/software/ tiny / teensy.html

Оба проходят через то, что удаляется и почему, и вы используете сборки для создания файлов ELF без использования параметров, которые сделают это для вас.

Надеюсь, что поможет.

Отредактируйте - вы также можете взглянуть на сборку для загрузчика, например, в TrueCrypt http://www.truecrypt.org или "Stage1" Grub (то, что на самом деле написано к МЛУ).

Как я понимаю, чипсет (CPU и т. Д.) будет иметь набор регистров для хранения данных и понять набор инструкций для манипулирования этими регионами. Инструкции будут такие вещи, как «хранить это значение для этого реестра», «переместите это значение», или «сравнить эти два значения». Эти инструкции часто экспрессируются в коротких людских алфавитных кодах (язык сборки или ассемблер), которые сопоставлены с числами, которые чипсет понимают - эти цифры представлены в чип в двоичном (машинный код.)

Эти коды Самый низкий уровень, к которому выполняется программное обеспечение. Идти глубже, чем это попадает в архитектуру фактического чипа, что это то, что я не участвовал.

Чтобы ответить на ваши вопросы, обратите внимание, что это субъективно, так как в этом случае это различные процессоры, разные платформы, разные сборки и компиляторы C, в этом случае я расскажу о платформе Intel X86.

1. Уборки не составляют чистых двоичных данных, они являются необработанным машинным кодом, определенным с сегментами, такими как данные, текст и BSS, но и несколько, это называется объектным кодом. Линкер входит в действие и регулирует сегменты, чтобы сделать его исполняемым, то есть готовым к запуску. Между прочим, вывод по умолчанию при компиляции с использованием GCC является «aTOUT», то есть сокращение для выхода ассемблера.
2. Загрузчики имеют определенную специальную директиву, обратно в дни DOS, было бы обычным образом найти такую ​​директиву, такую ​​как .org 100H , который определяет код ассемблера для старого .com Разнообразие до .exe захватила популярность. Кроме того, вам не нужно было иметь ассемблер для создания файла .com, используя старый Debug.exe, который пришел с MSDOS, сделал трюк для небольших простых программ, файлы .com не нуждался в линкера и были подсказки Для запуска двоичного формата. Вот простая сессия с использованием отладки.

1:*a 0100
2:* mov AH,07
3:* int 21
4:* cmp AL,00
5:* jnz 010c
6:* mov AH,07
7:* int 21
8:* mov AH,4C
9:* int 21
10:*
11:*r CX
12:*10
13:*n respond.com
14:*w
15:*q

Это производит готовую программу .Com .com под названием «indept.com», которая ждет нажатия клавиши и не повторяет его на экран. Уведомление, начало, использование «A 100H», которое показывает, что указатель инструкции начинается на 100 часов, что является особенностью .COM. Этот старый скрипт в основном использовался в пакетных файлах, ожидающих ответа, а не эхо его. Оригинальный скрипт можно найти здесь .

Опять же, в случае загрузочных погрузчиков они преобразуются в двоичный формат, произошла программа, которая использовалась для приема DOS, называемых EXE2Bin . Это была задача преобразования необработанного объекта в формат, который можно скопировать на загрузочный диск для загрузки. Помните, что Linker не работает против собранного кода, так как линкер предназначен для среды выполнения и устанавливает код, чтобы сделать его Runnable и исполняемым.

BIOS при загрузке, ожидает, что код должен быть в сегменте: смещение, 0x7C00, если моя память обслуживает меня правильным, код (после того, как exe2bin'd) начнет выполнять, то загрузчик переносит себя ниже вниз в память и Продолжайте загрузку, выпустив int 0x13, чтобы прочитать с диска, включите ворота A20, включите DMA, включите защищенный режим, когда BIOS находится в режиме 16bit, то данные, прочитанные с диска, загружаются в память, то проблемы загрузчика Дальнее прыжка в код данных (скорее всего, будет написан в C). Это по сути, как система сапоги.

Хорошо, предыдущий абзац звучит абстрагировано и просто, я, возможно, что-то пропустил, но вот как оно в двух словах.

Надеюсь, это поможет, С уважением, Том.

Чтобы ответить на сборку часть вопроса, сборка не составляется бинарным, насколько я понимаю. Сборка === двоичный. Это напрямую переводит. Каждая операция сборки имеет двоичную строку, которая непосредственно соответствует им. Каждая операция имеет двоичный код, и каждая переменная регистра имеет двоичный адрес.

То есть, если не ассемблер! = Сборка, и я неправильно понимаю ваш вопрос.

с (++) (неуправляемый) действительно компилирует до простых двоичных. Некоторые, связанные с ОС - это вызовы функций BIOS и OS, они отличаются для каждой ОС, но все еще двоичные.
1. Ассемблер компилируется в чистый двоичный двоичный, но, как это становится странным, оно менее оптимизировано, чем C (++)
2. Ядро ОС, а также загрузчик, также написано в C, поэтому нет проблем здесь.

Java, управлял C ++, а другие .NET материал, компилирует в какой-то псевдокод (MSIL в .NET), что делает его поперечной ОС и кроссплатформенной платформой, но требует локального интерпретатора или переводчика.

Они компилируют файл в определенном формате (COFF для Windows и т. Д.), Состоит из заголовков и сегментов, некоторые из которых имеют «простые двоичные» коды OP. Сборщики и компиляторы (такие как C) создают один и тот же выход. Некоторые форматы, такие как старые файлы * .com, не имели заголовков, но все же имели определенные предположения (например, где в памяти он будет загружен или насколько это может быть).

На машинах Windows Boostrapper OS находится в дисковом секторе, загруженном BIOS, где оба из них являются «простой». Как только ОС загрузила свой погрузчик, он может читать файлы, которые имеют заголовки и сегменты.

Это помогает?

Есть разные фазы в переводе C ++ в двоичный исполняемый. Спецификация языка не ясно указывает на фазы перевода. Тем не менее, я опишу общие фазы перевода.

Источник C ++ на сборку или ивермедийный язык

Некоторые компиляторы фактически переводят код C ++ на язык сборки или промежуточный язык. Это не требуемая фаза, а полезная в отладке и оптимизации.

Сборка к объектному коду

Следующим общим шагом является перевод языка сборки в объектный код. Объектный код содержит код сборки с относительными адресами и открытыми ссылками на внешние подпрограммы (методы или функции). В целом, переводчик помещает как можно больше информации в объектный файл, поскольку он может, все остальное - нерешено .

Связывание объекта объекта (ы)

Фаза связывания сочетает в себе одну или несколько объектных кодов, решает ссылки и устраняет дублирующие подпрограммы. Окончательный выход - исполняемый файл . Этот файл содержит информацию для операционной системы и относительных адресов.

Выполнение файлов двоичных

Операционная система загружает исполняемый файл, обычно с жесткого диска, и помещает его в память. ОС может преобразовать относительные адреса в физические места. ОС также может подготовить ресурсы (такие как DLL и виджеты GUI), которые требуются исполняемыми (которые могут быть указаны в исполняемом файле).

Компиляция непосредственно в двоичном Некоторые компиляторы, такие как те, которые используются в встроенных системах, имеют возможность компилировать от C ++ непосредственно на исполняемый двоичный код. Этот код будет иметь физические адреса вместо относительного адреса и не требует загрузки ОС.

Преимущества

Одним из преимуществ этих этапов заключается в том, что программы C ++ могут быть разбиты на кусочки, скомпилированные индивидуально и связаны с более поздним временем. Они могут даже связаны с частями других разработчиков (A.k.a. Библиотеки). Это позволяет разработчикам только в частях компилятора в разработке и ссылку на частях, которые уже подтверждены. В целом, перевод с C ++ на объект - это трудовая часть процесса. Кроме того, человек не хочет ждать всех фаз, чтобы завершить, когда в исходном коде есть ошибка.

Держите разум и всегда ожидайте, что третья альтернатива .