兩級編譯技術

『壹』 反匯編和反編譯的區別

反編譯和反匯編是軟體逆向工程中常用的兩種技術，它們在定義、目的、實現方式以及精度上有所不同。

反編譯（Decompilation）是指將已編譯的二進制文件轉換成高級語言的源代碼，這樣便於理解程序的結構和邏輯，並進行相應的分析和修復。

反匯編（Disassembly）則是將二進制文件轉換成匯編代碼的過程，通過這種方式，可以更好地理解程序的執行過程和指令序列，並進行相應的分析和修復。

反編譯通常需要使用特定的反編譯工具，這些工具能夠解析二進制文件的結構和邏輯，然後將其轉換為高級語言源代碼。而反匯編則通常通過反匯編工具進行操作，這些工具能夠將二進制文件轉換為匯編代碼，並且可以進一步將其轉換為C語言代碼或者其他高級語言代碼。

反編譯的精度取決於反編譯工具的演算法和實現，以及原始程序的結構和邏輯。有些特定的結構和邏輯可能無法被正確地反編譯出來。反匯編的精度則主要取決於反匯編工具的演算法和實現，以及匯編代碼的結構和邏輯。通常來說，反匯編的精度會比反編譯高一些，因為匯編代碼更加直觀和可讀。

總結起來，反編譯和反匯編的主要區別在於它們生成的代碼類型以及處理的對象。反編譯生成的是高級編程語言的源代碼，易於理解和閱讀，但可能會丟失一些底層的細節。而反匯編生成的是匯編語言代碼，分析難度較大，但能提供更加詳細的信息。

『貳』 計算機等級如何分級的

設置的四個等級：

一級定位為滿足人們在一般性工作中對計算機的應用，重點是操作能力的考核。

考核內容：一級MSOffice、一級WPSOffice、一級B。一級科目中操作系統版為Windows2000，MSOffice版為Office2000，WPSOffice版為2003.取消一級科目的紙筆考試，完全採取上機考試形式。

二級定位為計算機程序員，可謂「計算機藍領」。考核內容：根據應用性質和科目特點，將現有科目分成語言程序設計（C、C++、java、VisualBasic）和資料庫程序設計（VisualFoxpro、Access）兩類。

二級所有科目的考試形式不變，仍包括筆試和上機考試兩部分。二級各科目上機考試運行平台為：Access2000、JavaJDK1.4.0、VisualBasic6.0、VisualFoxpro6.0、TurboC2.0。

三級定位為「開發工程師」，重點在設計、管理、測試和技術。三級分為「PC技術」、「信息管理技術」、「資料庫技術」、「網路技術」等四個類別，主要考核對應類別的應用系統的開發和維護的基本功能。

四級定位為「系統設計工程師和項目主管」。

報考等級：

一級：一級B、一級MSOffice、一級WPSOffice；

二級：二級C、二級C++、二級VB、二級VFP、二級JAVA、二級ACCESS；

三級：三級PC、三級信息管理技術、三級網路技術、三級資料庫。

(2)兩級編譯技術擴展閱讀：

一級證書表明持有人具有計算機的基礎知識和初步應用能力，掌握文字、電子表格和演示文稿等辦公自動化軟體（MS Office、WPS Office）的使用及網際網路（Internet）應用的基本技能，具備從事機關、企事業單位文秘和辦公信息計算機化工作的能力。

二級證書表明持有人具有計算機基礎知識和基本應用能力，能夠使用計算機高級語言編寫程序，可以從事計算機程序的編制、初級計算機教學培訓以及企業中與信息化有關的業務和營銷服務工作。

三級證書表明持有人初步掌握與信息技術有關崗位的基本技能，能夠參與軟硬體系統的開發、運維、管理和服務工作。

四級證書表明持有人掌握從事信息技術工作的專業技能，並有系統的計算機理論知識和綜合應用能力。

註：NCRE 所有證書均無時效限制。

為適應新時期信息技術的發展，滿足社會對人才培養的需求，自2018年3月起，執行2018版NCRE考試大綱。本次調整涉及NCRE一級到四級所有科目。

1、一級考試

新增「網路安全素質教育」科目（代碼：17），考試時長90分鍾，2018年9月首次開考。

2、二級考試

取消「Visual FoxPro資料庫程序設計」科目（代碼：27），2017年12月是其最後一次組考。

新增「Python語言程序設計」科目（代碼：66），考試時長：120分鍾，軟體要求：Python 3.5.2 版本及以上 IDLE，2018年9月首次開考。

二級 C、C++兩個科目應用軟體由 Visual C++6.0改為 Visual C++2010 學習版（即 Visual C++ 2010 Express）。

3、三級考試

2018 年 3 月起暫停「軟體測試技術」科目（代碼：37）。

自 2018年3月考試起改變三級獲證條件要求，考生只需通過三級考試即可獲得該三級科目的合格證書，不再要求二級證書。

4、四級考試

暫停「軟體測試工程師」科目（代碼：43）。專業基礎課程暫停軟體工程（課程代碼：405）。四級資料庫工程師科目考試課程由「404、405」調整為「401、404」。

四級獲證條件不變：通過四級科目的考試，並已經（或同時）獲得三級相關證書。

『叄』 V8編譯生成的機器碼究竟是什麼

實際上V8的JIT編譯器是直接在內存中生成機器碼的，並不會先生成文本形式的匯編然後再使用匯編器去轉換為機器碼。「動態生成機器碼」聽起來可能有點玄乎，其實根本沒啥，就是往內存里寫位元組，這些位元組正好是某些機器碼的意思，然後把這塊內存當作函數去調用就是了。由於代碼自身就是動態生成的，在生成的代碼里直接嵌入resolve好的各種值其實就相當於傳統編譯流程里的「動態鏈接」的效果。順手放倆我以前博客的傳送門：V8實際上自帶一個用C++實現的「匯編器庫」用來動態生成機器碼。它並不把文本形式的匯編轉換為機器碼，而是提供一組C++ API，調用這個API的函數就可以在內存里生成機器碼來。有興趣的同學可能會知道，V8的MacroAssembler庫源自Animorphic的Strongtalk VM，而Strongtalk VM也是HotSpot JVM的前輩。V8 Design Elements文檔里所描述的是最初期的V8的狀態。當時的V8隻有一個JIT編譯器，一個JavaScript函數通常只會被JIT編譯一次。這個JIT編譯器做的優化也不是很多。後來V8演化為擁有兩個JIT編譯器，一個初級編譯器（baseline compiler，名字叫做Full Code Generator，簡稱FullCodeGen），和一個優化編譯器（optimizing compiler，名字叫做Crankshaft），兩個編譯器結合在一次構成雙層編譯。JavaScript函數通常會先被FullCodeGen編譯，然後如果還繼續執行很多次的話則會再被Crankshaft重新編譯一遍，生成更優化的代碼。在這個架構中，FullCodeGen里生成的代碼還是跟V8 Design Elements的相似，會通過inline cache來實現property access；而這些inline cache不但用於實現fast property access，更重要的是它們會被用於收集profile，然後等到Crankshaft編譯的時候，它就可以看先前收集的profile來做profile-guided optimization。以這個 function foo(p) { return p.x } 為例，參數p沒有任何特別的地方，所以JavaScript引擎也無法知道p到底可能有怎樣的值。但通過FullCodeGen生成的代碼所收集到的profile信息，Crankshaft再去編譯 foo() 的時候就可以知道p之前通常指向一個Map（hidden class）為0x2c97ccb179d1的類型的對象。這個類型的constructor為Point、[[Prototype]] 為Point.prototype、對象里有足夠空間容納10個內嵌的欄位（in-object property），並且其中2個slot被用於存儲Smi類型，剩餘的8個slot未被使用。

『肆』 hotspot是較新的java虛擬機技術,用來代替jit技術,那麼hots

「HotSpot」指的是一個具體的JVM實現，由Longview/Animorphic發展而來，被Sun/JavaSoft收購後成為Sun的Java SE主要JVM，後被Oracle接手。而「hot spot」則是一個更泛的概念，指執行頻率高的代碼，實現者可以根據選擇將這個概念應用到方法或執行路徑級別。

HotSpot VM以其混合模式執行引擎著稱，包括解釋器和自適應編譯器。默認情況下，所有Java方法通過解釋器執行。解釋器會記錄每個方法的調用次數和循環次數，以此判斷方法的熱度。一旦方法熱度足夠，HotSpot VM就會啟動對該方法的編譯。

自適應編譯允許執行引擎在執行過的代碼中選擇一部分進行編譯，通常通過多層結構實現：一層用於初始執行，另一層用於處理編譯。這與JIT編譯形成對比，JIT編譯在代碼首次執行時立即編譯，確保所有執行過的代碼都被編譯過。

HotSpot VM的自適應編譯與嚴格意義上的JIT編譯相比，其編譯時機更晚，編譯代碼數量也更少。兩者都屬於動態編譯范疇，動態編譯在程序運行時進行，而靜態編譯在程序開始運行之前完成。

盡管HotSpot VM不使用嚴格的JIT編譯，而是通過解釋器執行初始代碼，但在現代實現中，JIT編譯與自適應編譯的概念仍在使用。例如，JRockit VM採用純編譯執行引擎，通過兩次編譯實現JIT編譯與自適應編譯的結合，而V8 JavaScript引擎通過兩層編譯架構實現相同的效果。這說明JIT編譯與自適應編譯可以共存，且在不同JVM實現中以不同形式呈現。

『伍』 C語言文件的編譯與執行的四個階段並分別描述

採納了加我不懂問我</b> 一 C編譯過程概述 目前linux下最常用的C語言編譯器是GCC(GNU Compiler Collection),它是GNU項目中符合ANSI C標準的編譯系統,能夠編譯用C、C++和Object C等語言編寫的程序.GCC不僅功能非常強大,結構也異常靈活.最值得稱道的一點就是它可以通過不同的前端模塊來支持各種語言,如Java、Fortran、Pascal、Mola-3和Ada等. Linux系統下的gcc（GNU C Compiler）是GNU推出的功能強大、性能優越的多平台編譯器，是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多種硬體平台上編譯出可執行程序的超級編譯器，其執行效率與一般的編譯器相比平均效率要高20%~30%。 使用GCC編譯程序時,編譯過程可以被細分為四個階段:
◆ 預處理(Pre-Processing)
◆ 編譯(Compiling)
◆ 匯編(Assembling)
◆ 鏈接(Linking) 二 編譯過程中各種文件介紹 1.以擴展名區分文件類型.c為後綴的文件，C語言源代碼文件；
.a為後綴的文件，是由目標文件構成的檔案庫文件；
.C，.cc或.cxx 為後綴的文件，是C++源代碼文件；
.h為後綴的文件，是程序所包含的頭文件；
.i 為後綴的文件，是已經預處理過的C源代碼文件；
.ii為後綴的文件，是已經預處理過的C++源代碼文件；
.m為後綴的文件，是Objective-C源代碼文件；
.o為後綴的文件，是編譯後的目標文件；
.s為後綴的文件，是匯編語言源代碼文件；
.S為後綴的文件，是經過預編譯的匯編語言源代碼文件。 2.LINUX目標文件描述 LINUX 平台下三種主要的可執行文件格式：a.out（assembler and link editor output 匯編器和鏈接編輯器的輸出）、COFF（Common Object File Format 通用對象文件格式）、ELF（Executable and Linking Format 可執行和鏈接格式）。其中ELF是x86 Linux系統 下的一種常用目標文件(object file)格式，有三種主要類型: (1)適於連接的可重定位文件(relocatable file)，可與其它目標文件一起創建可執行文件和共享目標文件。編譯產生的.o文件就屬於這類。
(2)適於執行的可執行文件(executable file)，用於提供程序的進程映像，載入到內存執行。這就是編譯、鏈接之後形成的最終文件。
(3)共享目標文件(shared object file)，連接器可將它與其它可重定位文件和共享目標文件連接成其它的目標文件，動態連接器又可將它與可執行文件和其它共享目標文件結合起來創建一個進程映像。這就是庫文件，只指動態庫文件。 詳細了解請看本人收藏的《LINUX可執行文件分析》 三 編譯過程詳解 C語言的編譯鏈接過程要把我們編寫的一個c程序（源代碼）轉換成可以在硬體上運行的程序（可執行代碼），需要進行編譯和鏈接。編譯就是把文本形式源代碼翻譯為機器語言形式的目標文件的過程。鏈接是把目標文件、操作系統的啟動代碼和用到的庫文件進行組織形成最終生成可執行代碼的過程。過程圖解如下：
從圖上可以看到，整個代碼的編譯過程分為編譯和鏈接兩個過程，編譯對應圖中的大括弧括起的部分，其餘則為鏈接過程。 1. 編譯過程 編譯過程又可以分成兩個階段：編譯和匯編。 1）編譯 編譯是讀取源程序（字元流），對之進行詞法和語法的分析，將高級語言指令轉換為功能等效的匯編代碼，源文件的編譯過程包含兩個主要階段： 第一個階段是預處理階段，在正式的編譯階段之前進行。預處理階段將根據已放置在文件中的預處理指令來修改源文件的內容。如#include指令就是一個預處理指令，它把頭文件的內容添加到.cpp文件中。這個在編譯之前修改源文件的方式提供了很大的靈活性，以適應不同的計算機和操作系統環境的限制。一個環境需要的代碼跟另一個環境所需的代碼可能有所不同，因為可用的硬體或操作系統是不同的。在許多情況下，可以把用於不同環境的代碼放在同一個文件中，再在預處理階段修改代碼，使之適應當前的環境。主要是以下幾方面的處理： (1)宏定義指令， 如 #define a b
對於這種偽指令，預編譯所要做的是將程序中的所有a用b替換，但作為字元串常量的 a則不被替換。還有 #undef，則將取消對某個宏的定義，使以後該串的出現不再被替換。 (2)條件編譯指令， 如#ifdef，#ifndef，#else，#elif，#endif等。
這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件，將那些不必要的代碼過濾掉。
（3)頭文件包含指令， 如#include "FileName"或者#include <FileName>等。 在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏（最常見的是字元常量），同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是為了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因為在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上一條#include語句即可，而不必再在此文件中將這些定義重復一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中，以供編譯程序對之進行處理。包含到c源程序中的頭文件可以是系統提供的，這些頭文件一般被放在 /usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括弧（< >）。另外開發人員也可以定義自己的頭文件，這些文件一般與c源程序放在同一目錄下，此時在#include中要用雙引號（""）。
(4)特殊符號，預編譯程序可以識別一些特殊的符號。
例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋為當前行號（十進制數），FILE則被解釋為當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。

預編譯程序所完成的基本上是對源程序的「替代」工作。經過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的，但內容有所不同。下一步，此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機器指令。

第二個階段編譯、優化階段，經過預編譯得到的輸出文件中，只有常量；如數字、字元串、變數的定義，以及C語言的關鍵字，如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。

編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認所有的指令都符合語法規則之後，將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。

優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關，而且同機器的硬體環境也有很大的關系。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。

對於前一種優化，主要的工作是刪除公共表達式、循環優化（代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合並等）、復寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。 後一種類型的優化同機器的硬體結構密切相關，最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬體寄存器存放的有關變數的值，以減少對於內存的訪問次數。另外，如何根據機器硬體執行指令的特點（如流水線、RISC、CISC、VLIW等）而對指令進行一些調整使目標代碼比較短，執行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。

2）匯編
匯編實際上指把匯編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序，都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段：代碼段：該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的，但一般卻不可寫。數據段：主要存放程序中要用到的各種全局變數或靜態的數據。一般數據段都是可讀，可寫，可執行的。 2. 鏈接過程 由匯編程序生成的目標文件並不能立即就被執行，其中可能還有許多沒有解決的問題。
例如，某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號（如變數或者函數調用等）；在程序中可能調用了某個庫文件中的函數，等等。所有的這些問題，都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。

鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標文件成為一個能夠誒操作系統裝入執行的統一整體。

根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同，鏈接處理可分為兩種： (1)靜態鏈接 在這種鏈接方式下，函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。 (2)動態鏈接
在此種方式下，函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時，動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。

對於可執行文件中的函數調用，可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小，並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存，因為在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。四 編譯過程實例描述 linux中使用的gcc編譯器把上述的幾個過程集成，一個命令就能完成編譯的整個過程。為了詳細說明每個步驟，下面我們將分部執行。下圖是gcc代理的編譯過程
常式: 在linux下創建文件hello.c，內容如下，
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf ("Hello,everybody!\n");
return 0;
} ◆ 預處理(Pre-Processing)
使用-E參數可以讓GCC在預處理結束後停止編譯過程，對應的命令是cpp,
# gcc -E hello.c -o hello.i 用編輯器打開hello.i,可以看到stdio.h文件被展開到了hello.i中。 ◆ 編譯(Compiling)
使用-S參數將hello.i編譯為匯編程序,使用的命令是cc -S,
#gcc –S hello.i –o hello.s 用編輯器打開hello.s，顯然已經變成了匯編代碼。 ◆ 匯編(Assembling)
使用-c參數將hello.s編譯為目標文件,對應的命令是as,
#gcc –c hello.s –o hello.o 可以利用工具readelf或者objmp讀出hello.o的信息。 ◆ 鏈接(Linking) 產生可執行文件，利用命令ld
# gcc hello.o -o hello
利用readelf,可以看到hello.o和hello文件的區別。

『陸』 RISC技術有什麼特點

RISC的英文全稱是Reced Instruction Set Computer，中文是精簡指令集計算機，它的指令系統相對簡單，它只要求硬體執行很有限且最常用的那部分指令，大部分復雜的操作則使用成熟的編譯技術，由簡單指令合成。其技術特點：

1、大多數指令在單周期內完成

2、採用LOAD/STORE結構。因為訪問存儲器指令所需要的時間比較長，在指令系統中要盡量減少這類指令，所以RISC指令中只保留不可再少的LOAD/STORE兩種存儲器訪問指令

3、硬布線控制邏輯。使得大多數指令在單周期內執行完成，以減少為程序技術中的指令解釋開銷

4、減少指令和定址方式的種類

5、固定的指令格式

6、解碼優化

7、面向寄存器結構

8、注重提高流水線的執行效率，盡量讓減少流水線斷流，提高流水線效率

9、優化編譯技術

(6)兩級編譯技術擴展閱讀

RISC中的關鍵技術

1、延時轉移技術

在RISC處理機中採用流水線工作方式，取指令和執行指令並行工作，那麼當遇到條件轉移指令時，流水線可能斷流。為了盡量保證流水線的執行效率，在轉移指令之後插入一條有效的指令，而轉移指令好像被延時了，這樣了技術即為延遲轉移技術。通常指令序列的調整由編譯器自動進行。需要注意的是：調整指令序列是不能改變原有程序的數據關系；被移動的指令不破壞機器的條件碼。

2、指令取消技術

由於採用指令延遲技術中，遇到條件轉移指令時，調整指令序列比較困難，採用了指令取消技術。所有轉移指令和數據變換指令都可以決定待執行指令是否應該取消。為了提高執行效率，採用取消規則為：如果向後轉移（轉移的目標地址小雨當前程序計數器PC值），則轉移不成功時取消下一條指令，否則執行下一條指令；如果向前轉移，則相反，在轉移不成功時執行下一條指令，否則取消。

3、重疊寄存器窗口技術

由於RISC的指令系統比較簡單，通常採用一段子程序來實現。因此RISC中的CALL和RETURN非常多，而且都需要通過堆棧操作保存前一過程指針、數據等。為了盡量減少因為CALL和RETURN操作訪問存儲器的量，提出了重疊寄存器窗口技術。基本思想：在處理器中設置一個數量較大的寄存器堆，並劃分成窗口。每個過程使用其中的三個窗口和一個公共窗口，而在這些窗口中有一個窗口式前一個過程公用的，還有一個窗口是與後一個過程共用。與前一過程公用的窗口可以用來存放前一過程傳遞被本過程的參數。

4、指令流水調整技術

為了保持指令流水線高效率，不斷流，優化編譯器必須分析程序的數據流和控制流。當發現指令有斷流可能時，要調整指令順序。有些可以通過變數重命名來消除的數據相關，要盡量消除。例如：
ADD R1,R2,R3; (R1)+(R2)->R3
ADD R3,R4,R5; (R3)+(R4)->R5
MUL R6,R7,R3; (R6)*(R7)->R3
MUL R3,R8,R9; (R3)*(R8)->R9
調整指令後
ADD R1,R2,R3;
MUL R6,R7,R0;
ADD R3,R4,R5;
MUL R0,R8,R9;
調整指令後，速度可以提高一倍。

5、硬體為主固件為輔

指令系統採用為程序實現的優點：便於實現復雜指令，便於修改指令系統，增加機器的靈活性，但是速度慢。所以RISC一般採用硬體為主固件為輔的方法實現指令。