使用不同的指令集架构编译相同的源代码答案

【问题标题】：Compile same piece of source code with different Instruction Set Architecture使用不同的指令集架构编译相同的源代码
【发布时间】：2016-02-22 06:42:40
【问题描述】：

好的，据我了解，不同的CPU有很多不同类型的ISA，比如x86、MIPS等。当编译器在不同的ISA环境下编译源代码（C++/JAVA）时，生成的汇编代码也会有所不同。然后，我想知道生成的二进制机器代码是否也会不同还是一样？？？？我的猜测是生成的二进制代码是一样的，不然不同的CPU怎么能在不同的电脑上运行同一个exe文件呢？？我想知道我的假设是否正确。感谢您的澄清！

【问题讨论】：

“否则不同的CPU怎么能在不同的电脑上运行同一份exe文件？”你怎么会觉得他们可以呢？ Raspberry PI 无法运行为基于 x86/Windows 的 PC 构建的可执行文件（反之亦然）。至少不是没有某种模拟器。如果您谈论的是两台基于 x86 的 PC（运行相同类型的操作系统），那么简单的答案是它们共享相同的 CPU 架构。

标签： assembly compilation instruction-set

【解决方案1】：

为不同的CPU生成的二进制代码是不同的。一个示例 C 程序：

int a;

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

使用 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 可执行文件除外：

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 文件中与 CPU 无关的代码将被转换为仅 x86（或仅 ARM 或其他）代码，并且“已翻译”变体将存放在临时目录中。临时目录中的文件实际上会被执行。

Java 的工作原理类似，但稍微复杂一些...

【讨论】：