自己动手构造编译系统：编译、汇编与链接1.5 本章小结

2.6  本章小结      本章介绍了编译系统的设计,并按照编译.汇编和链接的顺序阐述了它们的内部实现.同时,也介绍了x86指令和ELF文件结构等与操作系统及硬件相关的知识. 通过以上的描述,可以了解高级语言如何被一步步转化为汇编语言,以及词法分析.语法分析.语义分析.符号表和代码生成作为编译器的主要模块,其内部是如何实现的.汇编器在把汇编语言程序转化为二进制机器代码时,做了怎样的工作:汇编器的词法和语法分析与编译器有何不同:汇编器如何生成二进制指令和目标文件的信息.链接器在处理目标文件时是如

"自己动手系列" 自己动手构造编译系统 编译.汇编与链接 范志东  张琼声  著 图书在版编目(CIP)数据 自己动手构造编译系统:编译.汇编与链接 / 范志东,张琼声著. -北京:机械工业出版社,2016.7 (自己动手系列) ISBN 978-7-111-54355-8 I. 自- II. ①范- ②张- III. 编译器 IV. TP314 中国版本图书馆CIP数据核字(2016)第163077号 自己动手构造编译系统:编译.汇编与链接 出版发行:机械工业出版社(北京市西城区百万

Preface前 言 本书适合谁读 本书是一本描述编译系统实现的书籍.这里使用"编译系统"一词,主要是为了与市面上描述编译器实现的书籍进行区分.本书描述的编译系统不仅包含编译器的实现,还包括汇编器.链接器的实现,以及机器指令与可执行文件格式的知识.因此,本书使用"编译系统"一词作为编译器.汇编器和链接器的统称. 本书的目的是希望读者能通过阅读本书清晰地认识编译系统的工作流程,并能自己尝试构造一个完整的编译系统.为了使读者更容易理解和学习编译系统的构造方法,本书将描述

1.3  GCC的工作流程       在着手构造编译系统之前,需要先介绍编译系统应该做的事情,而最具参考价值的资料就是主流编译器的实现.GNU的GCC编译器是工业化编译器的代表,因此我们先了解GCC都在做什么. 我们写一个最简单的"HelloWorld"程序,代码存储在源文件hello.c中,源文件内容如下: #include<stdio.h> int main() {      printf("Hello World!");      return

第2章 编译系统设计 麻雀虽小,五脏俱全. --<围城>    一个完善的工业化编译系统是非常复杂的,为了清晰地描述它的结构,理解编译系统的基本流程,不得不对它进行"大刀阔斧"地删减.这为自 己动手实现一个简单但基本功能完整的编译系统提供了可能.虽然本书设计的是简化后的编译系统,但保留了编译系统的关键流程.正所 谓"麻雀虽小,五脏俱全",本章从全局的角度描述了编译系统的基本结构,并按照编译.汇编和链接的流程来介绍其设计. 2.1  编译程序的设计 编译器

1.2  历史渊源    历史上很多新鲜事物的出现都不是偶然的,计算机学科的技术和知识如此,编译系统也不例外,它的产生来源于编程工作的需求.编程本质上是人与计算机交流,人们使用计算机解决问题,必须把问题转化为计算机所能理解的方式.当问题规模逐渐增大时,编程的劳动量自然会变得繁重.编译系统的出现在一定程度上降低了编程的难度和复杂度. 在计算机刚刚诞生的年代,人们只能通过二进制机器指令指挥计算机工作,计算机程序是依靠人工拨动计算机控制面板上的开关被输入到计算机内部的.后来人们想到使用穿孔卡片来代替原

1.3.2  编译      接下来GCC对hello.i进行编译,命令如下: $gcc –S hello.i –o hello.s 编译后产生的汇编文件hello.s内容如下:      .file                "hello.c"      .section           .rodata .LC0:      .string  "Hello World!"      .text .globl main      .type        m

1.3.3  汇编             接着,GCC使用汇编器对hello.s进行汇编,命令如下: $gcc –c hello.s –o hello.o 生成的目标文件hello.o,Linux下称之为可重定位目标文件.目标文件无法使用文本编辑器直接查看,但是我们可以使用GCC自带的工具objdump命令分析它的内容,命令格式如下: $objdump –sd hello.o 输出目标文件的主要段的内容与反汇编代码如下: hello.o:     file format elf32-i386

2.4.1  汇编词法.语法分析      汇编语言有独立的词法记号,对于汇编词法的分析,只需要构造相应的词法有限自动机就可以了.举一个简单的例子: mov eax,[ebp-8] 该指令有8个词法记号,它们分别是:＇mov＇＇eax＇逗号＇[＇＇ebp＇＇–＇＇8＇和＇]＇.汇编器的词法分析器将词法记号送到语法分析器用于识别汇编语言的语法模块.同样,我们需要构造汇编语言语法分析器,在这里可以提前看一下上述汇编指令的抽象语法树,如图2-13所示.   图2-13  汇编指令抽象语法子树 图2-1