Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam

Топ прошлой недели

  • Oskanov Oskanov 8 постов
  • alekseyJHL alekseyJHL 6 постов
  • XpyMy XpyMy 1 пост
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Новости Пикабу Помощь Кодекс Пикабу Реклама О компании
Команда Пикабу Награды Контакты О проекте Зал славы
Промокоды Скидки Работа Курсы Блоги
Купоны Biggeek Купоны AliExpress Купоны М.Видео Купоны YandexTravel Купоны Lamoda
Мобильное приложение

Assembler

С этим тегом используют

Программирование IT IT юмор Помощь Юмор Все
107 постов сначала свежее
17
georgiyozhegov
georgiyozhegov
2 месяца назад
Лига программистов
Серия Программирование

Путь от Кода до Бинарного Файла⁠⁠

Как же исходный код превращается в бинарный файл, который потом исполняется на компьютере? Не нашёл ни одной статьи, которая описывала бы полный процесс от начала до конца, поэтому я написал данный материал.

Как оказалось, не всё так трудно, как мне изначально казалось. Я понимаю, что в настоящих больших компиляторах всё гораздо сложнее, но это не меняет принципа по которым они строятся и работают.

Этапы

1. Lexing

На этом этапе исходный код в виде строки разделяется на отдельные части, то есть токены. Этот этап – самый простой во всём процессе компиляции.

Вход

let a = 10 + 2

if a > 8 then

debug "A больше 8"

else

debug "А либо меньше, либо равно 8"

end

Выход

[

Let, Identifier("a"), Equal, Integer(10), Plus, Integer(2),

If, Identifier("a"), Greater, Integer(8), Then,

Debug, String("A больше 8"),

Else,

Debug, String("А либо меньше, либо равно 8"),

End,

]

2. Parsing

Здесь поток токенов объединяется в AST или абстрактное синтаксическое дерево. В этом дереве содержится вся информация об исходном коде в структурированном виде, удобным для обработки и анализа. Например, с его помощью можно проверять корректность типов переменных.

[

Let {

identifier: "a",

value: Binary(Add, Integer(10), Integer(2)),

},

If {

condition: Binary(Greater, Identifier("a"), Integer(8)),

then: [Debug(String("A больше 8"))],

else_: [Debug(String("А либо меньше, либо равно 8"))],

},

]

3. Промежуточное представление (IR)

AST преобразуется в низкоуровневые инструкции, которые не зависят от конкретной архитектуры. Это удобно, так как упрощает поддержку большого количества архитектур и процессоров.

В компиляторах Rust и Clang в качестве промежуточного представления используется LLVM IR, так как его экосистема берёт на себя многие оптимизации, и компилирование в ассемблерный код для разных платформ как X86, ARM и так далее.

Граф потока управления (CFG)

Сначала, для того, чтобы избавится от условных конструкций как if и match, мы разделяем входное дерево на отдельные блоки, которые не содержат в себе условий, и дальше связываем их, описывая переходы между ними.

Блоки, не содержащие условий

{

0: [

Let {

identifier: "a",

value: Binary(Add, Integer(10), Integer(2)),

},

],

1: [Debug(String("A больше 8"))],

2: [Debug(String("А либо меньше, либо равно 8"))],

3: Empty,

}

Блок Empty – это пустой блок, который не содержит в себе инструкций, и служит только для удобства построения CFG.

И условные переходы между блоками

{

0: Branch { # переход с условием

condition: Binary(Greater, Identifier("a"), Integer(8)),

true_: 1,

false_: 2,

},

1: Direct(3), # прямой переход без условия

2: Direct(3),

}

Трёхадресный код (3AC)

Состоит из низкоуровневых инструкций максимально приближенных к нативному ассембли-коду.

Первый блок

[

Label(0),

LoadInteger { to: 0, value: 10 },

LoadInteger { to: 1, value: 2 },

Add { to: 2, left: 0, right: 1 },

Set { identifier: "a", from: 2 },

Get { to: 3, from: "a" },

LoadInteger { to: 4, value: 8 },

Greater { to: 5, left: 3, right: 4 },

JumpIf { condition: 5, label: 1 },

Jump(2),

Второй

Label(1),

LoadString { to: 6, value: "A больше 8" },

Debug { value: 6 },

Get { to: 7, from: "a" },

LoadInteger { to: 8, value: 8 },

Greater { to: 9, left: 7, right: 8 },

JumpIf { condition: 9, label: 3 },

Jump(2),

Третий

Label(2),

LoadString { to: 10, value: "А либо меньше, либо равно 8" },

Debug { value: 10 },

И последний, пустой блок

Label(3),

]

Или в виде псевдо-кода

@0:

#0 = 10

#1 = 2

#2 = add #0 #1

$a = #2

#3 = $a

#4 = 8

#5 = gt #3 #4

jump @1 if #5

jump @2

@1:

#6 = "A больше 8"

debug #6

#7 = $a

#8 = 8

#9 = gt #7 #8

jump @3 if #9

jump @2

@2:

#10 = "А либо меньше, либо равно 8"

debug #10

@3:

4. Ассембли

Далее, каждая 3AC инструкция конвертируется в одну или несколько ассемблерных инструкций, которые уже напрямую выполняются на процессоре без какой-либо прослойки.

section .data

str_0: db "A больше 8", 0

str_1: db "А либо меньше, либо равно 8", 0

Строки будут записаны вместе с файлом как его часть, то есть они не будут аллоцированны динамически во время выполнения.

section .bss

a: resq 1

Мы будем хранить переменную в секции .bss, так как в нашей программе одна зона видимости. В настоящих компиляторах переменные обычно хранятся на стеке, или вовсе в регистрах в зависимости от степени оптимизации.

section .text

global _start

_start:

Делаем _start глобально видимым для того, чтобы линкер смог собрать бинарный файл.

L0:

mov rax, 10

mov rbx, 2

mov rcx, rax

add rcx, rbx

mov [a], rcx

a = rcx = rax + rbx = 10 + 2 = 12.

mov rax, [a]

mov rbx, 8

cmp rax, rbx

mov rcx, 0

setg cl

rcx = rax > rbx = a > 8 = 1 то есть true.

cmp rcx, 1

je L1

jmp L2

Если rcx = 1, то есть true, то переходим в L1, иначе – в L2.

L1:

mov rax, str_0

call debug

debug – это какая-то функция, которая печатает строки в консоль. В целях соблюдения компактности, я не стал её включать в код. Регистр rax – первый аргумент.

mov rax, [a]

mov rbx, 8

cmp rax, rbx

setg rcx

cmp rcx, 1

je L3

jmp L2

L2:

mov rax, str_1

call debug

L2 – начало блока else.

L3:

mov rax, 60

mov rdi, 0

syscall

Выходим из программы, производя системный вызов (syscall). В rax находится номер вызова – 60, то есть выход (SYS_exit). А в rdi лежит статус завершения программы, в данном случае 0, то есть успешное завершение.

Полезное

  • Мой блог про программирование и не только

  • Классика –Crafting Interpreters

  • Исходники компилятора Rust

  • BabyGo – маленький компилятор для Go

  • Серия видео по разработке Porth с нуля

Заключение

Надеюсь вам понравилась эта статья! Она написана на основе моего хобби-компилятора, поэтому если у вас есть желание внести свою лепту в проект – отправляйте пул-реквест в репозиторий!

Показать полностью
[моё] Программа Обучение Гайд Assembler Asm Компиляция Компилятор Программирование Текст Длиннопост
9
3
dirtyhack
dirtyhack
4 месяца назад
Типичный программист

Tears in rain⁠⁠

Перечитал комменты, под своей последней (простите но у меня аллергия на слово крайний), статьей на хабре и пришло на ум:

Я видел такое, что вам, людям, и не снилось.

PHP-код, состоящий чуть менее, чем полностью из магических методов.

Атакующие корабли, пылающие над Орионом.

Костыли в FlatASMe, удерживающие систему на честном слове.

Лучи Си, разрезающие мрак у ворот Тангейзера.

Java-классы, унаследованные от 17 абстракций.

И if err != nil, вызвавший холивар среди гоферов.

Все эти мгновения затеряются во времени, как… слёзы в дожде…

Пришло время gc.collect().

Постмодернизм IT Golang PHP Java Assembler Текст
4
81
tproger.official
tproger.official
4 месяца назад
Типичный программист

Код заработал!⁠⁠

Код заработал!
IT юмор Программирование IT Программист Картинка с текстом Assembler
14
79
rogerfire
rogerfire
5 месяцев назад
Аниме

К чёрту Кембридж, унаследую папенькину бизнес-империю⁠⁠

К чёрту Кембридж, унаследую папенькину бизнес-империю Аниме, Anime Art, Аниме мемы, Shinomiya Kaguya, Kaguya-sama wa Kokurasetai, Assembler, IT юмор

Автор: ichimi_renge

Показать полностью 1
Аниме Anime Art Аниме мемы Shinomiya Kaguya Kaguya-sama wa Kokurasetai Assembler IT юмор
7
4
Ivengospb
Ivengospb
7 месяцев назад

Нужен программист⁠⁠

Всем доброго времени суток. Ищу программиста, способного в прошивку контроллера PIC24 сделать исправления, не существенные. Программист нужен в Санкт-Петербурге.
может нна Пикабу найдется нужный человек...

[моё] Программист Assembler Текст
25
549
quazr
1 год назад

Правда жизни⁠⁠

Правда жизни Мемы, IT юмор, Картинка с текстом, Программирование, IT, Assembler, Telegram (ссылка)

айтификация

Мемы IT юмор Картинка с текстом Программирование IT Assembler Telegram (ссылка)
161
7
megavatt
megavatt
1 год назад

IT-контрацепция⁠⁠

IT-контрацепция Картинка с текстом, IT, Юмор, IT юмор, Контрацепция, Assembler, Telegram (ссылка), Перевел сам

itmemhub

Показать полностью 1
Картинка с текстом IT Юмор IT юмор Контрацепция Assembler Telegram (ссылка) Перевел сам
1
2753
MirVcegda23
MirVcegda23
1 год назад
IT-юмор

Вот что значит - профессионал⁠⁠

Вот что значит - профессионал
Юмор IT X (Twitter) Assembler Программирование Скриншот Мат
47
Посты не найдены
О Нас
О Пикабу
Контакты
Реклама
Сообщить об ошибке
Сообщить о нарушении законодательства
Отзывы и предложения
Новости Пикабу
RSS
Информация
Помощь
Кодекс Пикабу
Награды
Команда Пикабу
Бан-лист
Конфиденциальность
Правила соцсети
О рекомендациях
Наши проекты
Блоги
Работа
Промокоды
Игры
Скидки
Курсы
Зал славы
Mobile
Мобильное приложение
Партнёры
Промокоды Biggeek
Промокоды Маркет Деливери
Промокоды Яндекс Путешествия
Промокоды М.Видео
Промокоды в Ленте Онлайн
Промокоды Тефаль
Промокоды Сбермаркет
Промокоды Спортмастер
Постила
Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии