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手写编译框架原理

发布时间: 2022-02-15 17:27:28

① 汇编语言程序框架的基本原理是什么 [电脑常识]

程序框架的原理:可以分三类框架:
1、msdos下的
exe
型程序框架
2、msdos下的
com
型程序框架
3、win32下的exe
型程序框架
这跟masm
编译器的约定有关系。三类框架略有不同
当然,也有非intel80x86的汇编语言程序框架,也跟他们相应的编译器约定有关

② 汇编语言程序框架的基本原理是什么

程序框架的原理:可以分三类框架:
1、MSDOS下的 EXE 型程序框架
2、MSDOS下的 COM 型程序框架
3、Win32下的EXE 型程序框架
这跟MASM 编译器的约定有关系。三类框架略有不同
当然,也有非Intel80x86的汇编语言程序框架,也跟他们相应的编译器约定有关

③ 如何单独编译frameworks下的某个模块

注:mmm和mm命令必须在执行“.build/envsetup.sh”之后才能使用,并且只编译发生变化的文件。如果要编译模块的所有文件,需要-B选项,例如mm -B。

④ 解释一下linux驱动程序结构框架及工作原理

一、Linux device driver 的概念

系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口,设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分,它完成以下的功能:

1、对设备初始化和释放;

2、把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;

3、读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;

4、检测和处理设备出现的错误。

在Linux操作系统下有三类主要的设备文件类型,一是字符设备,二是块设备,三是网络设备。字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读/写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了,块设备则不然,它利用一块系统内存作缓冲区,当用户进程对设备请求能满足用户的要求,就返回请求的数据,如果不能,就调用请求函数来进行实际的I/O操作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的,以免耗费过多的CPU时间来等待。

已经提到,用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道。每个设备文件都都有其文件属性(c/b),表示是字符设备还是块设备?另外每个文件都有两个设备号,第一个是主设备号,标识驱动程序,第二个是从设备号,标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备,比如有两个软盘,就可以用从设备号来区分他们。设备文件的的主设备号必须与设备驱动程序在登记时申请的主设备号一致,否则用户进程将无法访问到驱动程序。

最后必须提到的是,在用户进程调用驱动程序时,系统进入核心态,这时不再是抢先式调度。也就是说,系统必须在你的驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。如果你的驱动程序陷入死循环,不幸的是你只有重新启动机器了,然后就是漫长的fsck。

二、实例剖析

我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做,但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理。把下面的C代码输入机器,你就会获得一个真正的设备驱动程序。

由于用户进程是通过设备文件同硬件打交道,对设备文件的操作方式不外乎就是一些系统调用,如 open,read,write,close…, 注意,不是fopen, fread,但是如何把系统调用和驱动程序关联起来呢?这需要了解一个非常关键的数据结构:

STruct file_operatiONs {

int (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);

int (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int);

int (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);

int (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int);

int (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *);

int (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long);

int (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *);

int (*open) (struct inode * ,struct file *);

int (*release) (struct inode * ,struct file *);

int (*fsync) (struct inode * ,struct file *);

int (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int);

int (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *);

int (*revalidate) (dev_t dev);

}

这个结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用。用户进程利用系统调用在对设备文件进行诸如read/write操作时,系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的设备驱动程序,然后读取这个数据结构相应的函数指针,接着把控制权交给该函数。这是linux的设备驱动程序工作的基本原理。既然是这样,则编写设备驱动程序的主要工作就是编写子函数,并填充file_operations的各个域。

下面就开始写子程序。

#include <linux/types.h> 基本的类型定义

#include <linux/fs.h> 文件系统使用相关的头文件

#include <linux/mm.h>

#include <linux/errno.h>

#include <asm/segment.h>

unsigned int test_major = 0;

static int read_test(struct inode *inode,struct file *file,char *buf,int count)

{

int left; 用户空间和内核空间

if (verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count) == -EFAULT )

return -EFAULT;

for(left = count ; left > 0 ; left--)

{

__put_user(1,buf,1);

buf++;

}

return count;

}

这个函数是为read调用准备的。当调用read时,read_test()被调用,它把用户的缓冲区全部写1。buf 是read调用的一个参数。它是用户进程空间的一个地址。但是在read_test被调用时,系统进入核心态。所以不能使用buf这个地址,必须用__put_user(),这是kernel提供的一个函数,用于向用户传送数据。另外还有很多类似功能的函数。请参考,在向用户空间拷贝数据之前,必须验证buf是否可用。这就用到函数verify_area。为了验证BUF是否可以用。

static int write_test(struct inode *inode,struct file *file,const char *buf,int count)

{

return count;

}

static int open_test(struct inode *inode,struct file *file )

{

MOD_INC_USE_COUNT; 模块计数加以,表示当前内核有个设备加载内核当中去

return 0;

}

static void release_test(struct inode *inode,struct file *file )

{

MOD_DEC_USE_COUNT;

}

这几个函数都是空操作。实际调用发生时什么也不做,他们仅仅为下面的结构提供函数指针。

struct file_operations test_fops = {?

read_test,

write_test,

open_test,

release_test,

};

设备驱动程序的主体可以说是写好了。现在要把驱动程序嵌入内核。驱动程序可以按照两种方式编译。一种是编译进kernel,另一种是编译成模块(moles),如果编译进内核的话,会增加内核的大小,还要改动内核的源文件,而且不能动态的卸载,不利于调试,所以推荐使用模块方式。

int init_mole(void)

{

int result;

result = register_chrdev(0, "test", &test_fops); 对设备操作的整个接口

if (result < 0) {

printk(KERN_INFO "test: can't get major number\n");

return result;

}

if (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */

return 0;

}

在用insmod命令将编译好的模块调入内存时,init_mole 函数被调用。在这里,init_mole只做了一件事,就是向系统的字符设备表登记了一个字符设备。register_chrdev需要三个参数,参数一是希望获得的设备号,如果是零的话,系统将选择一个没有被占用的设备号返回。参数二是设备文件名,参数三用来登记驱动程序实际执行操作的函数的指针。

如果登记成功,返回设备的主设备号,不成功,返回一个负值。

void cleanup_mole(void)

{

unregister_chrdev(test_major,"test");

}

在用rmmod卸载模块时,cleanup_mole函数被调用,它释放字符设备test在系统字符设备表中占有的表项。

一个极其简单的字符设备可以说写好了,文件名就叫test.c吧。

下面编译 :

$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c –c表示输出制定名,自动生成.o文件

得到文件test.o就是一个设备驱动程序。

如果设备驱动程序有多个文件,把每个文件按上面的命令行编译,然后

ld ?-r ?file1.o ?file2.o ?-o ?molename。

驱动程序已经编译好了,现在把它安装到系统中去。

$ insmod ?–f ?test.o

如果安装成功,在/proc/devices文件中就可以看到设备test,并可以看到它的主设备号。要卸载的话,运行 :

$ rmmod test

下一步要创建设备文件。

mknod /dev/test c major minor

c 是指字符设备,major是主设备号,就是在/proc/devices里看到的。

用shell命令

$ cat /proc/devices

就可以获得主设备号,可以把上面的命令行加入你的shell script中去。

minor是从设备号,设置成0就可以了。

我们现在可以通过设备文件来访问我们的驱动程序。写一个小小的测试程序。

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

main()

{

int testdev;

int i;

char buf[10];

testdev = open("/dev/test",O_RDWR);

if ( testdev == -1 )

{

printf("Cann't open file \n");

exit(0);

}

read(testdev,buf,10);

for (i = 0; i < 10;i++)

printf("%d\n",buf[i]);

close(testdev);

}

编译运行,看看是不是打印出全1

以上只是一个简单的演示。真正实用的驱动程序要复杂的多,要处理如中断,DMA,I/O port等问题。这些才是真正的难点。上述给出了一个简单的字符设备驱动编写的框架和原理,更为复杂的编写需要去认真研究LINUX内核的运行机制和具体的设备运行的机制等等。希望大家好好掌握LINUX设备驱动程序编写的方法。

⑤ 如何写一个编译时注解框架

1、注解

我们日常使用的很多开源库都有注解的实现,主要有运行时注解和编译时注解两种。
运行时注解:主要作用就是得到注解的信息
Retrofit:
调用

@GET("/users/{username}")
User getUser(@Path("username") String username);

定义
@Documented
@Target(METHOD)
@Retention(RUNTIME)
@RestMethod("GET")
public @interface GET {
String value();
}

编译时注解:主要作用动态生成代码

Butter Knife

调用
@InjectView(R.id.user)
EditText username;

定义
@Retention(CLASS)
@Target(FIELD)
public @interface InjectView {
int value();
}

2、编译时注解

要实现编译时注解需要3步:

1、定义注解(关于注解的定义可以参考下面引用的博客)
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.ElementType;

@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
public @interface Seriable
{

}

2、编写注解解析器
@SupportedAnnotationTypes("annotation.Seriable")
@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_6)
public class ViewInjectProcessor extends AbstractProcessor {

@Override
public boolean process(Set annotations,
RoundEnvironment roundEnv) {

for (Element ele : roundEnv.getElementsAnnotatedWith(InjectView.class)) {
if(ele.getKind() == ElementKind.FIELD){
//todo
}

return true;
}

@SupportedAnnotationTypes,定义要支持注解的完整路径,也可以通过getSupportedAnnotationTypes方法来定义
@Override
public Set getSupportedAnnotationTypes() {
Set types = new LinkedHashSet<>();
types.add(InjectView.class.getCanonicalName());

return types;
}

@SupportedSourceVersion(SourceVersion.RELEASE_6)表示支持的jdk的版本
3、创建制定文件resources/META-INF/services/javax.annotation.processing.Processor,并填写注解解析器的类路径,这样在编译的时候就能自动找到解析器

看上去实现编译时注解还是很容易的,但是真要完整的实现一个类似Butter Knife的框架,这还只是开始。
Butter Knife是专注View的注入,在使用注解的类编译后,查看编译后的class文件,会发现多出了文件,如:
SimpleActivity$$ViewInjector.java
SimpleActivity$$ViewInjector.java,就是通过编译时注解动态创建出来的,查看SimpleActivity$$ViewInjector.java的内容
// Generated code from Butter Knife. Do not modify!
package com.example.butterknife;

import android.view.View;

import butterknife.ButterKnife.Finder;

public class SimpleActivity$$ViewInjector {

public static void inject(Finder finder, final com.example.butterknife.SimpleActivity target, Object source) {
View view;
view = finder.findRequiredView(source, 2131230759, "field 'title'");
target.title = (android.widget.TextView) view;
view = finder.findRequiredView(source, 2131230783, "field 'subtitle'");
target.subtitle = (android.widget.TextView) view;
view = finder.findRequiredView(source, 2131230784, "field 'hello', method 'sayHello', and method 'sayGetOffMe'");
target.hello = (android.widget.Button) view;
view.setOnClickListener(
new butterknife.internal.DebouncingOnClickListener() {
@Override
public void doClick(
android.view.View p0
) {
target.sayHello();
}
});
view.setOnLongClickListener(
new android.view.View.OnLongClickListener() {
@Override
public boolean onLongClick(
android.view.View p0
) {
return target.sayGetOffMe();
}
});
view = finder.findRequiredView(source, 2131230785, "field 'listOfThings' and method 'onItemClick'");
target.listOfThings = (android.widget.ListView) view;
((android.widget.AdapterView) view).setOnItemClickListener(
new android.widget.AdapterView.OnItemClickListener() {
@Override
public void onItemClick(
android.widget.AdapterView p0,
android.view.View p1,
int p2,
long p3
) {
target.onItemClick(p2);
}
});
view = finder.findRequiredView(source, 2131230786, "field 'footer'");
target.footer = (android.widget.TextView) view;
}

public static void reset(com.example.butterknife.SimpleActivity target) {
target.title = null;
target.subtitle = null;
target.hello = null;
target.listOfThings = null;
target.footer = null;
}
}

inject方法进行初始化,reset进行释放。inject都是调用Finder的方法与android系统的findViewById等方法很像,再来看Finder类,只截取部分。

public enum Finder {
public T findRequiredView(Object source, int id, String who) {
T view = findOptionalView(source, id, who);
if (view == null) {
String name = getResourceEntryName(source, id);
throw new IllegalStateException("Required view '"
+ name
+ "' with ID "
+ id
+ " for "
+ who
+ " was not found. If this view is optional add '@Nullable' (fields) or '@Optional'"
+ " (methods) annotation.");
}
return view;
}

public T findOptionalView(Object source, int id, String who) {
View view = findView(source, id);
return castView(view, id, who);
}

@Override protected View findView(Object source, int id) {
return ((View) source).findViewById(id);
}

@SuppressWarnings("unchecked") // That's the point.
public T castView(View view, int id, String who) {
try {
return (T) view;
} catch (ClassCastException e) {
if (who == null) {
throw new AssertionError();
}
String name = getResourceEntryName(view, id);
throw new IllegalStateException("View '"
+ name
+ "' with ID "
+ id
+ " for "
+ who
+ " was of the wrong type. See cause for more info.", e);
}
}

findRequiredView方法实际上就是我们常用findViewById的实现,其动态帮我们添加了这些实现。view注入的原理我们就清楚了。
虽然编译时创建了这个类,运行的时候如何使用这个类呢,这里我用自己实现的一个类来描述
public class XlViewInjector {

static final Map, AbstractInjector> INJECTORS = new LinkedHashMap, AbstractInjector>();

public static void inject(Activity activity){
AbstractInjector injector = findInjector(activity);
injector.inject(Finder.ACTIVITY, activity, activity);
}

public static void inject(Object target, View view){
AbstractInjector injector = findInjector(target);
injector.inject(Finder.VIEW, target, view);
}

private static AbstractInjector findInjector(Object target){
Class clazz = target.getClass();
AbstractInjector injector = INJECTORS.get(clazz);
if(injector == null){
try{
Class injectorClazz = Class.forName(clazz.getName()+"$$"+ProxyInfo.PROXY);
injector = (AbstractInjector) injectorClazz.newInstance();
INJECTORS.put(clazz, injector);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

return injector;
}
}
XlViewInjector与ButterKnife,比如调用时我们都会执行XlViewInjector.inject方法,通过传入目标类的名称获得封装后的类实例就是SimpleActivity$$ViewInjector.java,再调用它的inject,来初始化各个view。
总结一下整个实现的流程:
1、通过编译时注解动态创建了一个包装类,在这个类中已解析了注解,实现了获取view、设置监听等代码。
2、执行时调用XlViewInjector.inject(object)方法,实例化object类对应的包装类,并执行他的初始化方法inject;
因此我们也能明白为什么XlViewInjector.inject(object)方法一定要在setContentView之后执行。

3、实现注解框架时的坑

解析有用到android api,因此需要创建Android工程,但是android library并没有javax的一些功能,
在eclipse环境下,右键build-path add library把jdk加进来
在android studio下,需要先创建java Library功能,实现与view无关的解析,再创建一个android library功能引用这个工程并实现余下的解析。

⑥ 有什么动态编译java源代码的框架

可以的,我说说大概思路,很简单,你自己具体实现吧,把代码写给你没意义的:

  1. 将你这段字符串输出到一个文件里,用Java类文件的方式命名。

  2. 2.调用外部javac命令将该文件编译。

  3. 3.用类加载器(ClassLoad)动态加载新的class文件并用Class.forName()注册该类,然后就可以正常使用了。

  4. 上面的每一步都能在中找到实现方法,自己发挥吧。

⑦ 如何编译CNTK框架

如何编译CNTK框架
现阶段不可能。

.NET 下你用的所有 CLR 方法也好类也好都是封装在一个个 .NET Framework 的 DLL 里的,程序运行时必须这些文件,除非你一个 CLR 类和方法都没用过(那不就是纯 C 语言而且是只有标准库的 C 了么)。

有些类似于 Remote Soft's Salamander .NET Native Compiler、Infralution Globalizer 这些工具,也不是把代码编译成机器语言了,而是把需要的类库等直接写入了 PE,会导致程序体积大大增加,而且只支持 .NET 2.0,最重要的是还是收费软件。

⑧ 什么是程序的编辑器,编译器,什么是Framework(框架)

编译器是程序辅助工具,一般会生成一些帮助代码
框架是编程的一种模式,把正个代码实现的功能按起的作用分类,可以使思路清析

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