Компиляция в машинный код?

Question

[Jungles]

Компилятор превращает код в машинный (0 и 1)
А откуда процессор берет инструкции как этот код читать?

Все в итоге же превращается в поток из миллионов байт и это только у одной программы, а если их несколько. Как программы работают без коллизий? (распараллеливание, прерывания?)

Вот я напишу код условно на питоне
1+2 это вроде __add__(1,2) , у __add__ есть тоже бинарное представления.А что оно значит? Местоположение ячейки на процессоре где происходит сложение? Как ту же операцию превратить это в машинный код, чтобы я его условно дал процессору и он вернул мне результат.

Фух, прорвало

Answer 1

[Владимир Куц]

> А откуда процессор берет инструкции как этот код читать?
Скомпилированный код - нолики и единички - хранятся в определенной области памяти.
Процессор запускает счетчик - с нуля к примеру - и читает ячейки памяти с 0 - допустим там хранится 0001 - а у процессора есть справочник команд. И если хранится 0001 - то это значит в следующих двух ячейках памяти хранятся операнды, которые нужно сложить и отправить в регистр - специальную ячейку памяти. Вот он выполняет действие над этими командами и инкрементирует счетчик у себя - команда и два операнда - значит счетчик увеличился на 3 . Теперь счетчик указывает на ячейку памяти 3 - и он считывает следующую команду. И т.д., и т.п....

Comments

[Jungles]

да, я вроде с этим знаком после crash course computer science/
Но если это огромный поток 001100000101010101010011110101010, как все отделить,где операции, где операнды?

Это как exe файл, выполняет задачу верно, если человек попытается восстановить хоть какую- то часть кода из этого хаоса......

[Trimsky]

Jungles, Скажем программа будет не
010101010101
А команды могут быть 4-ех битные
8-битные и тд.
Скажем на простом примере:
Четырех битная команда будет такой:
0101
А следующая команда отделится пробелом.
А читается это все процессором. Я надеюсь вы знаете.

[Jungles]

Trimsky, пробел это для нас-людей, а для компьютера это что?

Как процессор контролирует потоки миллионов байт?

[Trimsky]

Jungles, Для компьютера этот пробел - это просто пропуск. Он его игнорирует, но переходит к следующей ячейки памяти. Там не миллионы байт. Если программа не выполняется, то она и не будет выполнятся.
Но, а если подходить к программе с миллионами байт... Это сколько там больше одного терабайта?

Но если просто представить, то также как и все программы. Скажем ты отправил команду сложить и транзистор эту команду выполнил. Все как обычно

[Jungles]

Trimsky, ну я видел сборку сумматора для двух 4-х значных чисел. Я бы не сказал, что это было очень легко.
Да, там самая простая логика, и самое сложное было наверное спаять это все.
Но давайте в сравнении. Как модернизировать это устройство,чтобы оно выполняло более сложные вычисления? Как сделать, чтобы работало с экраном. Как запустить программы на нем. Потому что я не очень понимаю, как допустим тот же print() представить в виде простейших операций.
Это не вопросы, скорее тема для рассуждения.

[Trimsky]

Jungles, Щас понял что это после изучения машинного кода. Для вывода на экран используется операция в нашем случае 0101 это просто число.
А у процессора команда будет например такой 01b0
Незнаю точно как она выглядит, но примерно так работает

Answer 2

[dollar]

Инструкции зашиты в самом процессоре в виде интегральной схемы.
Или что, по-вашему, процессор из себя представляет?
Погуглите слово: opcodes

Программы работают без коллизий, с прерываниями, прибегая к услугам операционной системы, которая, в свою очередь, использует возможности процессора. Современные процессоры поддерживают многозадачность. Хотя многозадачность может быть и на уровне ОС реализована, программно, но очевидно, что аппаратно быстрее.

Comments

[Jungles]

Оно понятно, но как ссылаться на какой-либо код операции?

[dollar]

Jungles, зачем?

[Jungles]

Лентюй, но надо же еще связать компилятор и процессор.

[Jungles]

dollar, тогда как мне сложить число,если я не знаю код операции сложения?

[dollar]

Jungles, это надо тем, кто пишет свой компилятор. Остальные пользуются уже готовыми компиляторами, и не вникают в то, у какой инструкции какой номер.

[Jungles]

dollar, зато первые чувствуют себя более уверенно

[Jungles]

Лентюй, а как получить компиляторное образование?))

[dollar]

Jungles, можете попробовать ассемблер, но это другой язык (низкого уровня). Но даже там вы пишете что-то типа:
add ax,bx
То есть "добавить" одно к другому. Слово "add" пишете, а номер инструкции - всё равно остаётся уделом разработчиков компиляторов и проектировщиков процессоров.

[Jungles]

вопрос был изначально не про компиляторы. Я не сомневаюсь, что они правильно скомпилируют код, вопрос в том, как процессор должен прочитать этот код?

[dollar]

Jungles, как именно процессор читает машинный код? Это вам нужно гуглить по фразе: архитектура процессора. Даже если бы я наизусть знал все опкоды, не стал бы здесь расписывать, что и как устроено, на то есть соответствующие книги.

[hzzzzl]

Jungles, см тут "комментарии к программе", слева направо байты прочитает и будет узнавать знакомые комбинации

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%88%D...

[hzzzzl]

Jungles, а тут например справа можно посмотреть код на ассемблере короткой "программы" в пять строчек
https://godbolt.org/z/Wvq5r3

вот его можно сопоставить по таблицам со столбиком opcodes отсюда
https://en.wikipedia.org/wiki/X86_instruction_listings

[Jungles]

микрокод надо описать другим микрокодом,а где предел?

[Jungles]

ладно, оставлю это дело умным дядям.

Answer 3

[15432]

А откуда процессор берет инструкции как этот код читать?

Микрокод в процессоре есть, который машинный код парсит..

А сам микрокод исполняется аппаратно, транзисторы так сконфигурированы