使用不同的指令集体系结构编译同一段源代码

Question

OK，据我了解不同的CPU有很多不同类型的ISA，比如x86，MIPS等。当编译器编译源代码时（C++/JAVA) 在不同的ISA环境下，生成的汇编代码也会不同。然后，我想知道生成的二进制机器代码是否也会不同或只是相同？？？？我胡乱猜测生成的二进制代码应该是一样的，不然怎么会CPU 运行同一个exe文件在不同的电脑上不同呢？？我想知道我的假设是否正确。感谢您的澄清！

Answer 1

不同的CPU生成的二进制码是不同的。一个 C 程序示例：

int a;

int b(int c)
{
    return a+c;
}

使用适用于 32 位 x86 的 GCC 编译器编译：

8b 44 24 04             // mov    0x4(%esp), %eax
03 05 xx xx xx xx       // add    a, %eax
c3                      // ret

使用 MIPS 的 GCC 编译器编译的相同程序：

3c 1c xx xx 27 9c xx xx  // la      gp, GOT  - actually 2 instructions!
8f 82 xx xx 00 00 00 00  // la      v0, a    - actually 2 instructions!
8c 42 00 00              // lw      v0,0(v0)
03 e0 00 08              // jr      ra
00 44 10 21              // addu    v0, v0, a0

当然，x86 的 .exe 文件不能在 MIPS 上运行，反之亦然！

Java 和 .NET 可执行文件是一个例外：

这些类型的可执行文件包含一种特殊类型的代码，既不能由 x86 执行，也不能由 MIPS、ARM 或 PPC 执行。但是，此代码的设计方式使其可以轻松转换为与机器相关的代码。

当您第一次在 Windows 上执行 .NET .exe 文件时，.exe 文件中的 CPU 独立代码将被转换为仅限 x86（或仅限 ARM 或whatever) 代码和 "translated" 变体将存储在一个临时目录中。临时目录中的文件将实际执行。

Java 工作原理类似但有点复杂...

使用不同的指令集体系结构编译同一段源代码

Compile same piece of source code with different Instruction Set Architecture

assembly

compilation

instruction-set