硬體編譯的原理

『壹』 編譯原理好學嗎是偏硬體的嗎

我認為編譯原理~與大學計算機專業課程的其他科目比起來的話相對較難
真正開發編譯器的人的確需要豐富的硬體的知識。
但不能說偏硬體，而且國內編譯原理教材著重理論，常常可以忽略對硬體的認識
總的來說，樓主為了考試學編譯原理的話，比較難啊，沒有偏硬體的說
如果為了開發編譯器（尤其靜態編譯器）的話，難度大 ，需要i強大硬體知識

『貳』 簡要說明編譯程序與資料庫管理系統的工作原理.

編譯程序是高級語言發展的一個中間產物，在計算機初期，人類是使用匯編語言來進行程序設計，匯編語言是一種低級語言，能直接與底層的硬體打交道，通過二進制直接傳輸指令，完成各種命令。資料庫管理系統是軟體商業化之後，針對數據存儲管理上的一個應用系統，主流的有server SQL oracle，sybase，DB2 等一線廠商的強大資料庫管理系統。資料庫管理系統主要完成日常數據的寫入，讀寫，管理，監控等各項數據的處理！

『叄』 硬體編程

那你就學linux或windows 驅動編程，但不會有人告訴你這個硬體那個硬體的工作原理和控制方法。除了已有的源代碼，想了解更多的就自己反匯編，匯編這時候就有用。寫驅動，用c語言，c語言這時候就有用。如果用類方式來寫，c++這時候就有用。設計文件系統要懂更多的理論，誰說學了這些沒用？

應該從小事做起。比如bios中斷10的工作原理，你知道嗎？別人就是一句一句的去讀反匯編的代碼，沒有經年的時間，不會成為高手。如何用ioctl去控制硬體，估計你現在也做不到。cpu io的工作秘密，隱藏在成千零散的資料里，不學點外文你又怎麼知道？

要提高，非得有目的的編程不可，非得系統的學習不可，指望這里一點，那裡一點，不會有多大進步。

『肆』 編譯原理學了有什麼用

對大多數人來說，學過編譯原理，應該可以知道對於很多代碼的優化，編譯器其實可以做好，不需要自己寫代碼的時候杞人憂天。在通用、局部的優化上，甚至編譯器往往做得比程序員好。

大概率會意識到編譯原理背後的故事，也許會沉迷在某個方向，也許還會樂於看一些奇妙的parser構建方式。

大概還可能會去學習類型系統，發現形式化的故事似乎在很多方面都有對應的版本，而後，他們也許會嘗試走向研究，去挑戰目前都沒有好好解決的代碼優化問題，也許會走向應用，用起LLVM，在上面加個target，支持一些新硬體，做個新語言的前端等。

編譯原理是計算機專業的一門重要專業課，旨在介紹編譯程序構造的一般原理和基本方法。內容包括語言和文法、詞法分析、語法分析、語法制導翻譯、中間代碼生成、存儲管理、代碼優化和目標代碼生成。 編譯原理是計算機專業設置的一門重要的專業課程。

編譯原理課程是計算機相關專業學生的必修課程和高等學校培養計算機專業人才的基礎及核心課程，同時也是計算機專業課程中最難及最挑戰學習能力的課程之一。編譯原理課程內容主要是原理性質，高度抽象。

編譯可以分為五個基本步驟:詞法分析、語法分析、語義分析及中間代碼的生成、優化、目標代碼的生成。這是每個編譯器都必須的基本步驟和流程, 從源頭輸入高級語言源程序輸出目標語言代碼。

1、詞法分析

詞法分析器是通過詞法分析程序對構成源程序的字元串從左到右的掃描, 逐個字元地讀, 識別出每個單詞符號, 識別出的符號一般以二元式形式輸出, 即包含符號種類的編碼和該符號的值。

詞法分析器一般以函數的形式存在, 供語法分析器調用。當然也可以一個獨立的詞法分析器程序存在。完成詞法分析任務的程序稱為詞法分析程序或詞法分析器或掃描器。

2、語法分析

語法分析是編譯過程的第二個階段。這階段的任務是在詞法分析的基礎上將識別出的單詞符號序列組合成各類語法短語, 如「語句」, 「表達式」等.語法分析程序的主要步驟是判斷源程序語句是否符合定義的語法規則, 在語法結構上是否正確。

而一個語法規則又稱為文法, 喬姆斯基將文法根據施加不同的限制分為0型、1型、2型、3型文法, 0型文法又稱短語文法, 1型稱為上下文有關文法, 2型稱為上下文無關文法, 3型文法稱為正規文法, 限制條件依次遞增。

3、語義分析

詞法分析注重的是每個單詞是否合法, 以及這個單詞屬於語言中的哪些部分。語法分析的上下文無關文法注重的是輸入語句是否可以依據文法匹配產生式。

那麼, 語義分析就是要了解各個語法單位之間的關系是否合法。實際應用中就是對結構上正確的源程序進行上下文有關性質的審查, 進行類型審查等。

4、中間代碼生成與優化

在進行了語法分析和語義分析階段的工作之後, 有的編譯程序將源程序變成一種內部表示形式, 這種內部表示形式叫做中間語言或中間表示或中間代碼。

所謂「中間代碼」是一種結構簡單、含義明確的記號系統, 這種記號系統復雜性介於源程序語言和機器語言之間, 容易將它翻譯成目標代碼。另外, 還可以在中間代碼一級進行與機器無關的優化。

5、目標代碼的生成

根據優化後的中間代碼, 可生成有效的目標代碼。而通常編譯器將其翻譯為匯編代碼, 此時還需要將匯編代碼經匯編器匯編為目標機器的機器語言。

6、出錯處理

編譯的各個階段都有可能發現源碼中的錯誤, 尤其是語法分析階段可能會發現大量的錯誤, 因此編譯器需要做出錯處理, 報告錯誤類型及錯誤位置等信息。

『伍』 編程和硬體什麼關系

編程是個統稱。
總的來說，編程的定義就是通過專門的語法結構組成指令去完成一個目標。
最底層的機器代碼就是由0和1組成的二進制代碼。簡單的去理解，這種二進制方式的實現其實是利用了硅的半導體特性，使得一個半導體晶體管能輸出代表0的電壓和代表1的電壓。許許多多的晶體管按照設計好的電路連接起來，就能成為各種晶元了，比如cpu晶元就是工藝最復雜的一種硅半導體集成電路。目前，還沒有更好的能替代硅來實現2進制集成電路的材料，所以現在的晶元都是硅晶元。

0和1組成的二進制代碼沒有任何可讀性，是難以被人為編程的，所以在硬體界面之上，又架構了一層編譯機制，就是匯編語言，其中規定了基本語法格式，讓編程人員可以通過指令訪問晶元電路中各種運算功能。匯編語言就是直接對晶元進行編程，比如機器人工程就屬於這類。這是最底層的編程，俗稱低級編程。
但是匯編語言也比較生澀，都是基於硬體的基本操作，要完成稍微大一點的任務就要做非常繁雜的編譯工作。於是人們又開發出再高一級別的編譯架構，於是有了C語言這樣的基本的編程語言。這一層級別的語言就非常好懂了，編程人員可以拋開繁雜的硬體結構，專心去設計針對應用層面的結構了。

現在更多高級的語言諸如C++, C#，JAVA 等都已經廣泛應用。可以說現在的軟體編程跟硬體的關聯已經越來越遠，但本質上又是密不可分的。就像現在的人開車，只管握方向盤踩油剎車，一般都不會去了解發動機的基本原理了，也沒必要去了解。

『陸』 C語言編譯原理是什麼

編譯共分為四個階段：預處理階段、編譯階段、匯編階段、鏈接階段。

1、預處理階段：

主要工作是將頭文件插入到所寫的代碼中，生成擴展名為「.i」的文件替換原來的擴展名為「.c」的文件，但是原來的文件仍然保留，只是執行過程中的實際文件發生了改變。（這里所說的替換並不是指原來的文件被刪除）

2、匯編階段：

插入匯編語言程序，將代碼翻譯成匯編語言。編譯器首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等，以確定代碼的實際要做的工作，在檢查無誤後，編譯器把代碼翻譯成匯編語言，同時將擴展名為「.i」的文件翻譯成擴展名為「.s」的文件。

3、編譯階段：

將匯編語言翻譯成機器語言指令，並將指令打包封存成可重定位目標程序的格式,將擴展名為「.s」的文件翻譯成擴展名為「.o」的二進制文件。

4、鏈接階段：

在示例代碼中，改代碼文件調用了標准庫中printf函數。而printf函數的實際存儲位置是一個單獨編譯的目標文件（編譯的結果也是擴展名為「.o」的文件），所以此時主函數調用的時候，需要將該文件（即printf函數所在的編譯文件）與hello world文件整合到一起，此時鏈接器就可以大顯神通了，將兩個文件合並後生成一個可執行目標文件。

『柒』 編譯原理與匯編的區別和聯系是什麼

編譯原理與匯編的區別和聯系是什麼
編譯原理是研究各種語言轉換（不夠專業）為機器語言的過程中的各種理論。
編譯原理是將計算機語言轉化為可以在計算機硬體上直接運行的機器語言，是翻譯語言的一種。
1、將高級語言變為機器語言，包括兩種方法，編譯是一種，另一種是解釋；
2、將匯編語言變成機器語言的，叫匯編程序．
編譯: 高級語言 --> 機器語言(指令)；
匯編: 匯編指令 --> 機器指令；

『捌』 編譯原理的基本概念

編譯器 是將匯編或高級計算機語言翻譯為二進制機器語言代碼的計算機程序。編譯器將源程序（source language） 編寫的程序作為輸入，翻譯產生目標語言（target language ）機器代碼的等價程序。通常地，源程序為高級語言（high-level language ），像C或C + +、漢語語言程序等，而目標則是機器語言的目標代碼 （object code，有時也稱作機器代碼（machine code ）），也就是可以在計算機硬體中運行的機器代碼軟體程序。這一過程可以表示為：
源程序→編譯器 →目標機器代碼程序

『玖』 怎麼將程序寫入硬體，計算機的工作原理是怎樣的

這個問題很專業~~

我上學4年現在只會編寫軟體，這個問題我也問過我的大學教授，他跟我一路神侃~然後~我比糊塗的還糊塗~

計算機運行原理

個人電腦的主要結構: 顯示器 主機板 CPU (微處理器) 主要儲存器 (記憶體) 擴充卡 電源供應器 光碟機 次要儲存器 (硬碟) 鍵盤 滑鼠

盡管計算機技術自20世紀40年代第一台電子通用計算機誕生以來以來有了令人目眩的飛速發展，但是今天計算機仍然基本上採用的是存儲程序結構，即馮·諾伊曼結構。這個結構實現了實用化的通用計算機。

存儲程序結構間將一台計算機描述成四個主要部分：算術邏輯單元（ALU），控制電路，存儲器，以及輸入輸出設備（I/O）。這些部件通過一組一組的排線連接（特別地，當一組線被用於多種不同意圖的數據傳輸時又被稱為匯流排），並且由一個時鍾來驅動（當然某些其他事件也可能驅動控制電路）。

概念上講，一部計算機的存儲器可以被視為一組「細胞」單元。每一個「細胞」都有一個編號，稱為地址；又都可以存儲一個較小的定長信息。這個信息既可以是指令（告訴計算機去做什麼），也可以是數據（指令的處理對象）。原則上，每一個「細胞」都是可以存儲二者之任一的。

算術邏輯單元（ALU）可以被稱作計算機的大腦。它可以做兩類運算：第一類是算術運算，比如對兩個數字進行加減法。算術運算部件的功能在ALU中是十分有限的，事實上，一些ALU根本不支持電路級的乘法和除法運算（由是使用者只能通過編程進行乘除法運算）。第二類是比較運算，即給定兩個數，ALU對其進行比較以確定哪個更大一些。

輸入輸出系統是計算機從外部世界接收信息和向外部世界反饋運算結果的手段。對於一台標準的個人電腦，輸入設備主要有鍵盤和滑鼠，輸出設備則是顯示器，列印機以及其他許多後文將要討論的可連接到計算機上的I/O設備。

控制系統將以上計算機各部分聯系起來。它的功能是從存儲器和輸入輸出設備中讀取指令和數據，對指令進行解碼，並向ALU交付符合指令要求的正確輸入，告知ALU對這些數據做那些運算並將結果數據返回到何處。控制系統中一個重要組件就是一個用來保持跟蹤當前指令所在地址的計數器。通常這個計數器隨著指令的執行而累加，但有時如果指令指示進行跳轉則不依此規則。

20世紀80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，CPU）逐漸被整合到一塊集成電路上，稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀：在一個時鍾周期內，計算機先從存儲器中獲取指令和數據，然後執行指令，存儲數據，再獲取下一條指令。這個過程被反復執行，直至得到一個終止指令。

由控制器解釋，運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。一般可以分為四類：1）、數據移動（如：將一個數值從存儲單元A拷貝到存儲單元B）2）、數邏運算（如：計算存儲單元A與存儲單元B之和，結果返回存儲單元C）3）、條件驗證（如：如果存儲單元A內數值為100，則下一條指令地址為存儲單元F）4）、指令序列改易（如：下一條指令地址為存儲單元F）

指令如同數據一樣在計算機內部是以二進制來表示的。比如說，10110000就是一條Intel x86系列微處理器的拷貝指令代碼。某一個計算機所支持的指令集就是該計算機的機器語言。因此，使用流行的機器語言將會使既成軟體在一台新計算機上運行得更加容易。所以對於那些機型商業化軟體開發的人來說，它們通常只會關注一種或幾種不同的機器語言。

更加強大的小型計算機，大型計算機和伺服器可能會與上述計算機有所不同。它們通常將任務分擔給不同的CPU來執行。今天，微處理器和多核個人電腦也在朝這個方向發展。

超級計算機通常有著與基本的存儲程序計算機顯著區別的體系結構。它們通常由者數以千計的CPU，不過這些設計似乎只對特定任務有用。在各種計算機中，還有一些微控制器採用令程序和數據分離的哈佛架構（Harvard architecture）。

『拾』 硬體與內核的關系，或者說 硬體與編譯器的關系

操作系統主要分為兩部分：內核(Kernel)，殼(Shell)。

顧名思義，內核主要實現計算機硬體與殼之間的信息傳遞與溝通，是一個操作系統最核心技術的體現；殼主要負責傳遞內核與應用程序之間的信息交流，將內核與軟體的內外部命令用利用底層語言進行相互轉譯，實現一個個的操作請求。對於Windows系統來說，內核與殼之間相互聯系，就如同一個只會外語的洋老闆與中國翻譯的位置，是一個管理與被管理的關系；對於Unix與Linux來說，由於將內核與殼完全分離，就如同一個廠商與一個代理商之間的關系，雙方互利協作，廠商可以隨時取消代理商的代理權來另找代理，而代理同時也可以不需要這個代理權。

WINDOWS操作系統大家應該都不會陌生，這是全球最大的操作系統開發商——Microsoft公司開發的。其伺服器操作系統重要版本WINNT 4.0 Server、Win2000/Advanced Server、Win2003/Advanced Server,也支撐起目前市面上應用最多的伺服器操作系統——Windows伺服器操作系統派應用。

NetWare操作系統對現在一些IT圈裡的朋友可能就比較陌生，由於種種原因，它的市場佔有率已經非常局限，主要應用在某些特定的行業中。也就是因為此，在很多朋友在劃分操作系統派系的時候，去除了NETWARE的代表權。其實，如果80年代前出生的老IT，對於NetWare這個名詞就會異常熟悉了，因為在當初各種設備和網路都比較落後的年代，NetWare在區域網應用中占據著絕對的高額市場；而就算是目前，在一些特定行業和事業單位中，NetWare優秀的批處理功能和安全、穩定的系統性能也有很大的生存空間。NetWare目前常用的版本主要有Novell的3.11、3.12、4.10、5.0等中英文版。

Unix操作系統由AT&T公司和SCO公司共同推出，主要支持大型的文件系統服務、數據服務等應用。由於一些出眾的伺服器廠商生產的高端伺服器產品中甚至只支持Unix操作系統，因而在很多人的眼中，Unix甚至成為高端操作系統的代名詞。目前市面上流傳的主要有SCO SVR、BSD Unix、SUN Solaris、IBM-AIX 。

Linux操作系統是國外幾位IT前輩，在Posix和Unix基礎上開發出來的，支持多用戶、多任務、多線程、多CPU。Linux開放源代碼政策，使得基於其平台的開發與使用無須支付任何單位和個人的版權費用，成為後來很多操作系統廠家創業的基石，同時也成為目前國內外很多保密機構伺服器操作系統采購的首選。目前國內主流市場中使用的主要有Novell的中文版Suse Linux 9.0、小紅帽系列、紅旗Linux系列等。