c компиляция в машинный код

Для приложений обеспечивается производительность на уровне машинного кода. Как правило, производительность будет значительно выше, чем если бы код сначала компилировался в промежуточный язык, а затем в машинный код JIT-компилятором.

Можно продолжить программировать в C# или Visual Basic.

ускоренное выполнение для большинства приложений и сценариев;

ускоренная загрузка для большинства приложений и сценариев;

низкая стоимость развертывания и обновления;

оптимизированное использование памяти приложением.

.NET Native использует ту же серверную часть, что и компилятор C++, который оптимизирован для статических сценариев предварительной компиляции.

.NET Native может обеспечить производительность на уровне C++ для разработчиков управляемого кода, так как эта технология использует те же или аналогичные средства, что и C++, как показано в этой таблице.

Источник

Процесс компиляции программ на C++

Цель данной статьи:

В данной статье я хочу рассказать о том, как происходит компиляция программ, написанных на языке C++, и описать каждый этап компиляции. Я не преследую цель рассказать обо всем подробно в деталях, а только дать общее видение. Также данная статья — это необходимое введение перед следующей статьей про статические и динамические библиотеки, так как процесс компиляции крайне важен для понимания перед дальнейшим повествованием о библиотеках.

Все действия будут производиться на Ubuntu версии 16.04.
Используя компилятор g++ версии:

Состав компилятора g++

Мы не будем вызывать данные компоненты напрямую, так как для того, чтобы работать с C++ кодом, требуются дополнительные библиотеки, позволив все необходимые подгрузки делать основному компоненту компилятора — g++.

Зачем нужно компилировать исходные файлы?

Исходный C++ файл — это всего лишь код, но его невозможно запустить как программу или использовать как библиотеку. Поэтому каждый исходный файл требуется скомпилировать в исполняемый файл, динамическую или статическую библиотеки (данные библиотеки будут рассмотрены в следующей статье).

Этапы компиляции:

driver.cpp:

1) Препроцессинг

Самая первая стадия компиляции программы.

Препроцессор — это макро процессор, который преобразовывает вашу программу для дальнейшего компилирования. На данной стадии происходит происходит работа с препроцессорными директивами. Например, препроцессор добавляет хэдеры в код (#include), убирает комментирования, заменяет макросы (#define) их значениями, выбирает нужные куски кода в соответствии с условиями #if, #ifdef и #ifndef.

Хэдеры, включенные в программу с помощью директивы #include, рекурсивно проходят стадию препроцессинга и включаются в выпускаемый файл. Однако, каждый хэдер может быть открыт во время препроцессинга несколько раз, поэтому, обычно, используются специальные препроцессорные директивы, предохраняющие от циклической зависимости.

Получим препроцессированный код в выходной файл driver.ii (прошедшие через стадию препроцессинга C++ файлы имеют расширение .ii), используя флаг -E, который сообщает компилятору, что компилировать (об этом далее) файл не нужно, а только провести его препроцессинг:

Взглянув на тело функции main в новом сгенерированном файле, можно заметить, что макрос RETURN был заменен:

В новом сгенерированном файле также можно увидеть огромное количество новых строк, это различные библиотеки и хэдер iostream.

2) Компиляция

На данном шаге g++ выполняет свою главную задачу — компилирует, то есть преобразует полученный на прошлом шаге код без директив в ассемблерный код. Это промежуточный шаг между высокоуровневым языком и машинным (бинарным) кодом.

Ассемблерный код — это доступное для понимания человеком представление машинного кода.

Используя флаг -S, который сообщает компилятору остановиться после стадии компиляции, получим ассемблерный код в выходном файле driver.s:

Мы можем все также посмотреть и прочесть полученный результат. Но для того, чтобы машина поняла наш код, требуется преобразовать его в машинный код, который мы и получим на следующем шаге.

3) Ассемблирование

Так как x86 процессоры исполняют команды на бинарном коде, необходимо перевести ассемблерный код в машинный с помощью ассемблера.

Ассемблер преобразовывает ассемблерный код в машинный код, сохраняя его в объектном файле.

Объектный файл — это созданный ассемблером промежуточный файл, хранящий кусок машинного кода. Этот кусок машинного кода, который еще не был связан вместе с другими кусками машинного кода в конечную выполняемую программу, называется объектным кодом.

Далее возможно сохранение данного объектного кода в статические библиотеки для того, чтобы не компилировать данный код снова.

Получим машинный код с помощью ассемблера (as) в выходной объектный файл driver.o:

Но на данном шаге еще ничего не закончено, ведь объектных файлов может быть много и нужно их всех соединить в единый исполняемый файл с помощью компоновщика (линкера). Поэтому мы переходим к следующей стадии.

4) Компоновка

Компоновщик (линкер) связывает все объектные файлы и статические библиотеки в единый исполняемый файл, который мы и сможем запустить в дальнейшем. Для того, чтобы понять как происходит связка, следует рассказать о таблице символов.

Таблица символов — это структура данных, создаваемая самим компилятором и хранящаяся в самих объектных файлах. Таблица символов хранит имена переменных, функций, классов, объектов и т.д., где каждому идентификатору (символу) соотносится его тип, область видимости. Также таблица символов хранит адреса ссылок на данные и процедуры в других объектных файлах.
Именно с помощью таблицы символов и хранящихся в них ссылок линкер будет способен в дальнейшем построить связи между данными среди множества других объектных файлов и создать единый исполняемый файл из них.

Получим исполняемый файл driver:

5) Загрузка

Последний этап, который предстоит пройти нашей программе — вызвать загрузчик для загрузки нашей программы в память. На данной стадии также возможна подгрузка динамических библиотек.

Запустим нашу программу:

Заключение

В данной статье были рассмотрены основы процесса компиляции, понимание которых будет довольно полезно каждому начинающему программисту. В скором времени будет опубликована вторая статья про статические и динамические библиотеки.

Источник

[C#/.NET] Генерируем машинный код с помощью LLVM

В этом топике я покажу, как без особых трудов сгенерировать и выполнить машинный код с помощью Low Level Virtual Machine на примере функции, вычисляющей ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого.

А для работы нам понадобятся

Предварительно скомпилированные версии LLVM в виде Windows DLL. CodePlex
Их нужно скопировать в соответствующие системные папки или в папки, где будет лежать исполняемый файл Вашего тестового проекта.

Приступаем к работе

Создайте новый консольный проект C#, добавьте в решение проект LLVM. Из своего проекта сделайте ссылку на LLVM.

Добавьте в заголовок Program.cs (так по умолчанию называется файл исходного кода) ссылку на соответствующее пространство имён:

Теперь можно начинать работу с LLVM.

Инициализация целевой платформы и создание общих элементов

static Context context;
static Module module;
static ExecutionEngine engine;

Для чего нужен контекст на данном этапе не важно, поэтому мы просто пользуемся глобальным контекстом LLVM.
Модуль в LLVM — это некий аналог библиотеки. Он может содержать описания функции и статических переменных. При этом определения функций не обязаны лежать в том же модуле, т.е. он может иметь неразрешённые ссылки.
Execution engine — ответственнен за выполнение сгенерированного кода прямо во время исполнения программы. Может быть интерпретатором, либо компилятором.

Далее — инициализация необходимых структур для системы, в которой запущен LLVM, а также — собственно инициализация указанных объектов:

Возвращаем 42

Источник

Компиляция в машинный код

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

JIT компиляция в машинный код
Написал на MSIL функцию вызова unmanaged кода. При отладке в OLLY заметил много непонятного.

Как скомпилировать приложение Net в машинный код?
Как скомпилировать приложение,написанное на DotNet в машинный код?

Компиляция проектов на языке C++ в машинный код
Доброго времени суток. Возникла необходимость компиляции проектов Visual Studio в машинный код.

Подскажите дизассемблер, который переведет код ассемблера в машинный 8 битный код для КР580
Подскажите программу дизассемблер которая переведет код ассемблера в машинный 8 битный код для КР580

ыыыы. тупа((

а смысл тогда вообще было учиться на нём прогить ((

а может тогда фраймворк в экзешник закладывать?

весить буит как самолет.

а может тогда фраймворк в экзешник закладывать?

весить буит как самолет.

слуште, я тогда может ничего не понимаю?

почему ответ «НИКАК»?

есть вообще какая-то универсальная компиляция?

или хотя бы где нибудь подробности КАК компилировать?

я б вам потестить дала своё произведение искуства )

Потому что весь код выполнятется виртуальной машиной.

я сделала курсовую.

Мне нужно послать её паре-тройке личностей, что б потестили на ошибки.

как сделать нормальный самораспаковывающийся экзешник?

что б нажал Сетап и горя не знай.

вряд ли для этого достаточно выбрать

там стока дофига всего делать нужно. знать бы еще ЧТО.

очень содержательно

может всё же поможете?

ну лана

впринципе нашла у мальчика на страничке. ток он делает прожку В ПРОЦЕССЕ. не пойму как вставить УЖЕ ГОТОВУЮ прогу туда

побрал бы их. нюансы эти.

спасибо!

пошла лабать

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Машинный код
Подкиньте материалов по машинному коду, и желательно еще расшифровку команд с более-менее читаемых.

Машинный код
Кто нить может посоветовать где искать тему машинного кода (прямой код, обратный код.

Источник

Машинный код и компиляция в него — это как?

1 ответ 1

Baremetal

Каждый конкретный процессор (например, Intel Core i3-4160 или ARM Cortex-A9) имеет свою микроархитектуру и реализует архитектуру уровня набора команд (англ. instruction set architecture).

Микроархитектура определяет структуру процессора на уровне электронных компонентов и логических вентилей.

Архитектура уровня набора команд (ISA), грубо говоря, определяет то, какие команды может выполнять процессор. Эта архитектура абстрагированна от микроархитектуры. Процессоры разных комнаний могут реализовывать одну и ту же архитектуру (например, многие процессоры Intel и AMD реализует одно и то же семейство архитектур x86).

Если два процессора реализуют одну и ту же ISA, то они могут исполнять одни и те же программы. ISA определяет, какие команды доступны программисту, какие регистры он может использовать, как он может использовать страничную адресацию, виртуальную память и т. д. Кроме того, она определяет формат команд, которые понимает процессор.

Каждая программа процессора — это просто набор подряд идущих команд. При своем запуске процессор выбирает команду из память по адресу, называемому вектором сброса (англ. reset vector) и начинает исполнять эту программу, пока питание не будет отключено.

Написать программу в машинных кодах достаточно просто — нужно лишь взять справочник по ISA (например, Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals), которую реализует ваш процессор и написать нужные команды байт за байтом.

Конечно, в наше время никто в машинных кодах не пишет, потому что человеку тяжело работать с большим объемом чисел и сложными форматами команд (особенно в x86). Из-за таких сложностей были придуманы языки ассемблера, которые вводят простые мнемоники для инструкций процессора.

Вот так может выглядет отрывок программы на языке ассемблера:

Вот так выглядит программа на машинном языке:

Очевидно, что асссемблерный код и читать, и писать проще.

Теперь у вас достаточно знаний, чтобы открыть справочник, как по словарю, написать программу в машинных кодах и исполнить ее на процессоре. Но, это не сработает в случае, если вы хотите написать программу, которая будет работать в какой-либо операционной системе.

Операционная система

Как я уже сказал, каждая программа процессора — это просто последовательность команд, однако каждая программа операционной системы — это особая последовательность байт, имеющая специальную структуру, в которую входят не только команды процессора.

Поэтому чтобы вручную написать программу в машинных кодах, которая будет запускаться в Windows 10, например, нам, по-мимо написания самой программы, потребуется привести ее к формату Portable Executable.

Но и этого будет не достаточно. Нам придется ознакомится с соглашениями, которые называются ABI и написать программу в машинных кодах, используя именно эти соглашения, а не какие-то другие.

Здесь необходимо, чтобы все части паззла подходили друг к другу по форме: программа должна быть валидной для процессора, формат бинарного файла должен быть понятен операционной системе, программа должна уметь корректно общаться с ОС и т. д. Это все очень сложно обеспечить, если писать программу в шестнадцатеричном редакторе.

Можете начать с написания программ на языке ассемблера (да, вам придется еще выучить синтаксис конкретного языка ассемблера и диалект Intel или AT&T). «Hello, World» на языке NASM будет выглядеть так:

А нужно ли вам это?

В наше время компьютеры стали очень сложными, с десятками слоями абстраций. Даже инструкции ISA современных процессоров — не атомарные сущности, и процессоры выполняет каждую такую инструкцию как набор еще более мелких инструкций — микрооперации (из таких мокроопераций складывается микрокод).

На самом деле, умение писать на языке ассемблера (а тем более, на машинном языке) довольно бесполезно. Умение просто читать и понимать ассемблерный листинг гораздо более практично и действительно может вам пригодится.

А непрактично это в первую очередь потому, что ничего сложнее «Hello, World!» в машинных кодах вы не напишете. На ассемблере — да, напишете, но потратите на это колоссальное количество времени, которое можно было бы потратить на более полезные вещи.

1. Что интересно, инструкция MOV в x86 является Тьюринг-полной, т. е. любая программа может быть написана с использованием одной только этой инструкции. Есть даже специальный компилятор, который использует только одну эту инструкцию.

2. Некоторые ассемблеры могут сразу формировать исполняемые файлы в нужном формате. В том числе и Portable Executable.

3. Я говорю о современных ОС типа Windows или Linux.

Источник