[compiler-construction] 컴파일러, 링커, 로더는 무엇입니까?

=====> COMPILATION PROCESS <======

                     |
                     |---->  Input is Source file(.c)
                     |
                     V
            +=================+
            |                 |
            | C Preprocessor  |
            |                 |
            +=================+
                     |
                     | ---> Pure C file ( comd:cc -E <file.name> )
                     |
                     V
            +=================+
            |                 |
            | Lexical Analyzer|
            |                 |
            +-----------------+
            |                 |
            | Syntax Analyzer |
            |                 |
            +-----------------+
            |                 |
            | Semantic Analyze|
            |                 |
            +-----------------+
            |                 |
            | Pre Optimization|
            |                 |
            +-----------------+
            |                 |
            | Code generation |
            |                 |
            +-----------------+
            |                 |
            | Post Optimize   |
            |                 |
            +=================+
                     |
                     |--->  Assembly code (comd: cc -S <file.name> )
                     |
                     V
            +=================+
            |                 |
            |   Assembler     |
            |                 |
            +=================+
                     |
                     |--->  Object file (.obj) (comd: cc -c <file.name>)
                     |
                     V
            +=================+
            |     Linker      |
            |      and        |
            |     loader      |
            +=================+
                     |
                     |--->  Executable (.Exe/a.out) (com:cc <file.name> )
                     |
                     V
            Executable file(a.out)

C 전 처리기 :-

C 전처리는 컴파일의 첫 번째 단계입니다. 다음을 처리합니다.

1. #define 진술.
2. #include 진술.
3. 조건문.
4. 매크로

유닛의 목적은 C 소스 파일을 Pure C 코드 파일로 변환하는 것입니다.

C 컴파일 :

단위에는 6 개의 단계가 있습니다 :

1) 어휘 분석기 :

소스 파일의 문자를 결합하여 “TOKEN”을 형성합니다. 토큰은 ‘공백’, ‘탭’및 ‘새 줄’이없는 문자 집합입니다. 따라서이 컴파일 단위를 “TOKENIZER”라고도합니다. 또한 주석을 제거하고 기호 테이블 및 재배치 테이블 항목을 생성합니다.

2) 구문 분석기 :

이 단위는 코드의 구문을 확인합니다. 예 :

{
    int a;
    int b;
    int c;
    int d;

    d = a + b - c *   ;
}

위의 코드는 방정식이 균형을 이루지 않기 때문에 구문 분석 오류를 생성합니다. 이 유닛은 다음과 같이 파서 트리를 생성하여 내부적으로이를 확인합니다.

                            =
                          /   \
                        d       -
                              /     \
                            +           *
                          /   \       /   \
                        a       b   c       ?

따라서이 장치를 PARSER라고도합니다.

3) 시맨틱 분석기 :

이 단위는 문장의 의미를 확인합니다. 예 :

{
    int i;
    int *p;

    p = i;
    -----
    -----
    -----
}

위 코드는 “호환되지 않는 유형 할당”오류를 생성합니다.

4) 사전 최적화 :

이 장치는 CPU와 독립적입니다. 즉, 두 가지 유형의 최적화가 있습니다.

1. 사전 최적화 (CPU 독립적)
2. 최적화 후 (CPU에 따라 다름)

이 단위는 다음 형식으로 코드를 최적화합니다.

• I) 데드 코드 제거
• II) 하위 코드 제거
• III) 루프 최적화

I) 데드 코드 제거 :

예 :

{
    int a = 10;
    if ( a > 5 ) {
        /*
        ...
        */
    } else {
       /*
       ...
       */
    }
}

여기서 컴파일러는 컴파일 타임에 ‘a’의 값을 알고 있으므로 if 조건이 항상 참인 것도 알고 있습니다. 따라서 코드에서 else 부분을 제거합니다.

II) 하위 코드 제거 :

예 :

{
    int a, b, c;
    int x, y;

    /*
    ...
    */

    x = a + b;
    y = a + b + c;

    /*
    ...
    */
}

다음과 같이 최적화 할 수 있습니다.

{
    int a, b, c;
    int x, y;

    /*
     ...
    */

    x = a + b;
    y = x + c;      // a + b is replaced by x

    /*
     ...
    */
}

III) 루프 최적화 :

예 :

{
    int a;
    for (i = 0; i < 1000; i++ ) {

    /*
     ...
    */

    a = 10;

    /*
     ...
    */
    }
}

위 코드에서 ‘a’가 로컬이고 루프에서 사용되지 않는 경우 다음과 같이 최적화 할 수 있습니다.

{
    int a;
    a = 10;
    for (i = 0; i < 1000; i++ ) {
        /*
        ...
        */
    }
}

5) 코드 생성 :

여기서 컴파일러는 더 자주 사용되는 변수가 레지스터에 저장되도록 어셈블리 코드를 생성합니다.

6) 최적화 후 :

여기서 최적화는 CPU에 따라 다릅니다. 코드에 둘 이상의 점프가있는 경우 다음과 같이 하나로 변환된다고 가정합니다.

            -----
        jmp:<addr1>
<addr1> jmp:<addr2>
            -----
            -----

컨트롤이 바로 이동합니다.

마지막 단계는 연결 (실행 파일 또는 라이브러리 생성)입니다. 실행 파일이 실행되면 필요한 라이브러리가로드됩니다.

답변

[Source Code] ---> Compiler ---> [Object code] --*
                                                 |
[Source Code] ---> Compiler ---> [Object code] --*--> Linker --> [Executable] ---> Loader
                                                 |                                    |
[Source Code] ---> Compiler ---> [Object code] --*                                    |
                                                 |                                    |
                                 [Library file]--*                                    V
                                                                       [Running Executable in Memory]

                         (img source->internet)