机器代码执行，发生了什么？

时间：2013-05-14 05:34:21

标签： computer-science

多年来，我一直在学习计算机编程，一层抽象使我理解的东西蒙上阴影。说我编译了一些源代码，我有可执行的机器代码。计算机运行此代码后会发生什么？

例如，假设我运行一个简单的if then else语句并拥有机器代码。执行该指令的计算机电路发生了什么变化？

1 个答案:

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这取决于语言，但对于常规可执行文件（如从C / C ++获得），机器代码是CPU将解释为直接指令的位模式。如果您已经完成任何装配，这些机器语言指令会按照装配说明进行一对一映射（如果您获得了CS学位，您最终应该学习装配一两门课程，甚至可能需要在装配之间手动转换和使用CPU参考的机器语言。）

Java和C＃等其他语言有点棘手，其中有一个中间的“字节代码”，在程序运行时被解释并转换为机器代码，允许它们实现某些平台独立性。

关于指令本身的作用，它取决于CPU，但其中一些可能是如下所示：

  • 将值从寄存器*移动到RAM地址，反之亦然
  • 对两个值（如add，XOR，AND，OR等）执行操作
  • 比较两个值（确定它们是否相等或者一个值是否大于另一个）
  • 将当前指令寄存器（跳转）更改为其他地址，具体取决于上次比较的结果（在循环中使用）
  • 将值移到堆栈**，或从堆栈中删除值
  • 将我们的位置/状态保存在堆栈上，然后跳转到新地址
  • 从堆栈中调出已保存的位置/状态，然后跳回原来的位置（最后两个用于函数调用）

可能更多。

*寄存器是CPU中存在的非常小但非常快的存储空间;某些寄存器用于某些指令。其中之一是当前指令寄存器，它保存下一条要执行的指令的地址。直接更改此值将跳转到新地址，类似于goto语句。

**堆栈是一个内部堆栈，可以以先后导入的方式存储和检索值。这就是函数调用的实现方式。像Hansel和Gretel一样，我们在我们身后留下一些面包屑，以便我们能够找到回家的路。

此外，还有两个关于如何组织教学集的“思想流派”：RISC和CISC（精简指令集计算机和复杂指令集计算机）。在RISC计算机中，功能较少的指令要少得多，程序员或编译器可以使用它们来执行更复杂的操作。在CISC计算机中，有更多更强大的指令，具有一些冗余。基于Intel的CPU是CISC。

另见：

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