3.1 历史观点

略

3.2 程序编码

从源代码到机器可执行代码会经过以下几个过程：预处理-> 编译器-> 汇编器 -> 链接器

3.2.1 机器级代码

对于机器级代码来说，有两种抽象非常重要。第一种是机器级程序的格式和行为，定义为指令集体系结构(Instruction set architecture, ISA)，它定义了处理器状态、指令的格式，以及每条指令对状态的影响。第二种抽象是，机器级程序使用的存储器地址是虚拟地址，提供的存储器模型看上去是一个非常大的字节数组。

汇编代码和原始的C代码相差比较大，一些通常对C语言程序员隐蔽的处理器状态是可见的：

• 程序计数器(PC，用 %rip 表示)指示将要执行的下一条指令在存储器中的地址。
• 整数寄存器文件包含 8 个命名的位置，分别存储 32 位的值。这些寄存器可以存储地址(对应于 C 语言的指针)或证书数据。有的寄存器被用来记录某些重要的程序状态，而其他的寄存器则用来保存临时数据。
• 条件码(codition code)寄存器保存着最近执行的算术或逻辑指令的状态信息。它们用来实现控制或数据流中的条件变化。
• 一组浮点寄存器存放浮点数据。

C语言中的聚焦数据类型，例如数组和结构，在汇编中是用连续的字节表示的。汇编代码不区分有符号或无符号整数，不区分各种类型的指针，甚至不区分指针和整数。

程序存储器(program memory)包含：程序的可执行机器代码，操作系统需要的一些信息，用来管理过程调用和返回的运行时栈，以及用户分配的存储器块。同时OS负责管理虚拟地址空间，将虚拟地址转换为物理地址。

一条指令只执行一个非常基本的操作。例如，将存放在寄存器中的两个数字相加，在存储器和寄存器之间传送数据，或是条件分支转移到新的指令地址。编译器必须产生这些指令的序列，从而实现(像算术表达式求值、循环或过程调用和返回这样的)程序结构。

3.2.2 代码示例

pushq：把寄存器%rbx内容压入程序栈中

汇编代码，产生汇编文件.s

编译并汇编代码，产生目标文件.o

反汇编

左边是指令，右边是等价的汇编语言