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自己动手构造编译系统:编译、汇编与链接电子书 租阅

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1264人正在读 | 1人评论 6.7

作       者:范志东,张琼声

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2016-07-01

字       数:29.7万

所属分类: 科技 > 计算机/网络 > 程序设计

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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,本书将描述的重点放在编译系统的关键流程上,并对工业化编译系统的实现做了适当的简化。如果读者对编译系统实现的内幕感兴趣,或者想自己动手实现一个编译系统的话,本书将非常适合你阅读。 本书以作者实现的一个基于Intelx86指令集的编译系统为例,结合程序代码的主要部分详细阐述了编译系统的实现原理和过程。本书对编译器、汇编器、器、编译优化器涉及的关键算法、数据结构和程序实现流程,以及ELF文件的格式、Intel指令格式均作了详细的说明,并结合大量的图表,展示了编译系统工作过程中代码信息的流动和存储格式的变化。是一本“手把手”教读者实现编译系统的贴心手册。
【作者】
范志东 就职于腾讯数据平台部,负责腾讯大数据平台的产品化,涉及自动化部署、应用调度、交互分析、集群监控、性能调优等,对源工具Ambari、Hadoop、Spark等有深的了解。在校期间屡次获得国家奖学金和励志奖学金。独立发了基于Intel x86指令集的自定义类C语言的编译系统,包括编译器、汇编器与器的实现,对计算机程序的加载和运行原理有深刻的认识。深分析过Linux内核关于CPU功耗方面的代码。爱好广泛,对编程语言、操作系统、编译系统、计算机安全、分布式系统有着浓厚的兴趣。闲暇时会在技术博客上分享自己的学习心得,期望通过互联网把获得知识的快乐心情传递出去。参与了“十一五”校级立项正式出版教材《计算机操作系统原理》以及全国自学考试教材《计算机应用技术》编写的相关工作。 张琼声 湖北省松滋县人,中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院副教授,硕士生导师。主讲课程:《操作系统》《操作系统课程实习》和《嵌式操作系统》。主持的《计算机操作系统》课程被评为校级精品课,先后获得中国石油大学优秀教学研究成果一、二、三等奖各一项;曾获评中国石油大学优秀教师、山东省优秀学士论文指导教师;主持或参与科研、教研项目十四项。专业及研究兴趣为系统软件发技术,包括:操作系统、编译系统、计算机系统安全性。发表科研、教学论文二十余篇。参与翻译《深理解Linux内核》第3版,编著“十一五”校级立项正式出版教材《计算机操作系统原理》、主编全国自学考试教材《计算机应用技术》。
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前言

本书适合谁读

基础知识储备

本书内容组织

随书源码

第1章 代码背后

1.1 从编程聊起

1.2 历史渊源

1.3 GCC的工作流程

1.3.1 预编译

1.3.2 编译

1.3.3 汇编

1.3.4 链接

1.4 设计自己的编译系统

1.5 本章小结

第2章 编译系统设计

2.1 编译程序的设计

2.1.1 词法分析

2.1.2 语法分析

2.1.3 符号表管理

2.1.4 语义分析

2.1.5 代码生成

2.1.6 编译优化

2.2 x86指令格式

2.3 ELF文件格式

2.4 汇编程序的设计

2.4.1 汇编词法、语法分析

2.4.2 表信息生成

2.4.3 指令生成

2.5 链接程序的设计

2.5.1 地址空间分配

2.5.2 符号解析

2.5.3 重定位

2.6 本章小结

第3章 编译器构造

3.1 词法分析

3.1.1 扫描器

3.1.2 词法记号

3.1.3 有限自动机

3.1.4 解析器

3.1.5 错误处理

3.2 语法分析

3.2.1 文法定义

3.2.2 递归下降子程序

3.2.3 错误处理

3.3 符号表管理

3.3.1 符号表数据结构

3.3.2 作用域管理

3.3.3 变量管理

3.3.4 函数管理

3.4 语义分析

3.4.1 声明与定义语义检查

3.4.2 表达式语义检查

3.4.3 语句语义检查

3.4.4 错误处理

3.5 代码生成

3.5.1 中间代码设计

3.5.2 程序运行时存储

3.5.3 函数定义与return语句翻译

3.5.4 表达式翻译

3.5.5 复合语句与break、continue语句翻译

3.5.6 目标代码生成

3.5.7 数据段生成

3.6 本章小结

第4章 编译优化

4.1 数据流分析

4.1.1 流图

4.1.2 数据流分析框架

4.2 中间代码优化

4.2.1 常量传播

4.2.2 复写传播

4.2.3 死代码消除

4.3 寄存器分配

4.3.1 图着色算法

4.3.2 变量栈帧偏移计算

4.4 窥孔优化

4.5 本章小结

第5章 二进制表示

5.1 x86指令

5.1.1 指令前缀

5.1.2 操作码

5.1.3 ModR/M字段

5.1.4 SIB字段

5.1.5 偏移

5.1.6 立即数

5.1.7 AT&T汇编格式

5.2 ELF文件

5.2.1 文件头

5.2.2 段表

5.2.3 程序头表

5.2.4 符号表

5.2.5 重定位表

5.2.6 串表

5.3 本章小结

第6章 汇编器构造

6.1 词法分析

6.1.1 词法记号

6.1.2 有限自动机

6.2 语法分析

6.2.1 汇编语言程序

6.2.2 数据定义

6.2.3 指令

6.3 符号表管理

6.3.1 数据结构

6.3.2 符号管理

6.4 表信息生成

6.4.1 段表信息

6.4.2 符号表信息

6.4.3 重定位表信息

6.5 指令生成

6.5.1 双操作数指令

6.5.2 单操作数指令

6.5.3 零操作数指令

6.6 目标文件生成

6.7 本章小结

第7章 链接器构造

7.1 信息收集

7.1.1 目标文件信息

7.1.2 段数据信息

7.1.3 符号引用信息

7.2 地址空间分配

7.3 符号解析

7.3.1 符号引用验证

7.3.2 符号地址解析

7.4 重定位

7.5 程序入口点与运行时库

7.6 可执行文件生成

7.7 本章小结

参考文献

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