学习用机器代码编程的资源吗？

Question

我是一名学生，刚开始编程，我喜欢它，从Java到C++，再到C。我向后移动到最底层，并打算深入到大会。

但是，令我惊讶的是，很多人说它没有C那么快，也没有用。他们建议学习如何编写内核或编写C编译器。我的梦想是学会用二进制(机器代码)编程，或者编写裸金属程序(物理上的微控制器)，或者编写bios或引导加载程序或类似的东西。

经过如此多的研究后，我听到的唯一可能的事情是，在这个时代和时代，我能找到的最接近机器语言的是一个十六进制编辑器。还有其他我不知道的事吗？有什么资源可以学习在机器代码中编程吗？最好使用8位微控制器/微处理器。

这个问题和我的相似，但我对实践学习感兴趣，然后再理解理论。

Answer 1

人们不使用机器代码编程(除非他们是受虐狂)。他们使用(或开发)工具生成机器代码(编译器或汇编程序，包括交叉开发工具)，或者可能是生成机器代码的库(LLVM、libjit、GNU闪电，.)。因此，有关机器代码生成、编译、优化器和微体系结构的资源也是相关的.

通常，一个好的优化编译器会生成比你能做的更好的机器代码。您可能无法编写比一个好的优化器更好的200行汇编程序代码。

如果您想了解机器代码，请先学习程序集。它非常接近机器代码。明智地使用它，只用于不能用C编写的东西(或者使用一些高级语言，如Ocaml、Haskell、Common、Scala)。一种很好的方法是在C函数中使用asm指令(特别是GCC 扩展装配特性)。读取组装代码(由gcc -S -O2 -fverbose-asm生成)也会有帮助。

阅读Linux程序集操作是一件好事。

当前处理器的指令集结构(即芯片理解的指令集)相当复杂。常见的有x86 ( 32位模式下的典型PC机)、X86-64 ( 64位模式下的桌面PC )、手臂 (智能手机、.)、PowerPC等，它们都很复杂(出于历史和经济原因)。也许，首先学习一个假设的指令集，例如，Knuth的MMIX更简单。

Answer 2

如前所述，学习大会。

汇编语言是一种用于计算机、微处理器、微控制器和其他可编程设备的低级编程语言.它实现了机器代码和其他常量的符号表示，这些常量是对给定CPU架构进行编程所需的。

所以程序集是一个symbolic representation of machine code。

你现在可能会问：“好吧，那我该怎么学呢？”我很高兴你问：

1. 明白这是什么。这是一个非常低的水平，将给你一个非常深入的理解一台计算机.您可能需要从维基百科开始，然后阅读这短文。
2. 学着点！最好的读取方式可能是汇编语言艺术和汇编语言一步一步:用Linux编程。
3. 开始编码！

Answer 3

我强烈建议你重新考虑你的目标，原因如下：

我第一次在BBC微型计算机上学习了6502汇编语言( B型，32K型)。它有一个很棒的基本实现，其中包括一个宏汇编程序。我们在学校有他们，所以我写了各种各样的恶作剧程序，这些程序会做一些事情，比如直接屏幕缓冲操作，让Lemming在每个屏幕上行走，在房间周围(它们是联网的)，如果机器没有使用10分钟的话。这让我七年级的朋友们笑了一声。

当我在家里买到一台商品64时，我了解到它有一个6510 CPU，它也运行6502汇编语言，但附带了一些有趣的附加功能。我不得不购买一个汇编程序(在一个墨盒上)，并通过BASIC调用程序。随着编写一款畅销书游戏的宏伟愿景，我最终成功地创建了几个演示，在中断上设置了几个位旋转视频显示硬件寄存器，以实现有趣的彩色条形效果，这些效果与时髦的芯片音乐相对应。令人印象深刻，但没那么有用。

然后，我得到了一个橡子阿基米德A310，其中有一个ARM2 CPU，所以我使用了同样令人敬畏的基本实现与内置宏汇编程序，作为英国广播公司的微型(相同的遗产)。我设法组装了几个游戏，一个艺术朋友提供图形，加上一些正弦基础上的绊脚石演示。这两种方法都是很难编程的，坏代码可能会摧毁机器(意外跳闸硬件复位寄存器等)，如果我没有保存(软盘！)，就会失去所有的东西。

在大学时，我被介绍给C++，因此C.我可以用它来编写Sun/Solaris和其他大型主机计算机的程序。我不知道这些机器运行在什么CPU架构上--我从来不需要使用汇编程序或读取机器代码，因为C++工具为我提供了生产专业应用程序所需的能力。

在Uni之后，我研究了Windows和几种Unix的味道。C和C++在所有这些机器上工作，最终Java也这样做了。

然后，我在Windows和Dreamcast上工作，使用C++和DirectX进行全面的工具链调试。

然后，我开始为智能电视工作(2000年)，从事基于ARM的芯片组。虽然我在ARM2方面的经验可能与此相关，但工作是基于C的。我发现，我在阿基米德( Archimedes )上所做的所有硬件测试都可以在C中完成，使用简单的位旋转操作。我的部分角色是将代码库迁移到Windows、Playstation 2、Linux、其他电视和移动芯片组。所有这些平台都有一个C编译器(通常是GCC)和一些级别的API来编写底层机器--嵌入式世界很少是一个内核O/S。除了编写引导加载程序和迷你BIOS之外，我从来不需要知道任何特定平台的完整机器代码，这两个平台在第一个可用的机会(在设置陷阱向量、确保终端和指令模式以及建立堆栈)之后都跳入了C代码。

下一项工作是在Windows上使用C++、C#和JavaScript。没有机器代码。

当前的工作是在各种平台上使用C++、JavaScript、Python、HTML和其他语言。我不知道这些平台运行的是什么机器代码，我也不需要知道--编译器将我们的代码转换成任何需要的代码。如果它崩溃，我会在调试器中或通过运行时诊断(异常、信号等)捕获错误。

为了好玩，我在家里业余时间开发iOS应用程序。它使用Objective和一个跨多个芯片组工作的API。很明显，它们是基于手臂的，但在我的开发中，我从未见过任何机器代码。

尽管学习汇编语言是一项令人着迷的练习，但现在有了更高层次的工具和语言，可以让你的工作效率提高一个数量级(或两个)。

与JavaScript、Java、C#、C++或ObjC相比，令人惊叹的汇编语言/机器代码程序员可以获得的工作机会很少。

我建议你把这当作业余爱好/附带兴趣，而不是主要的目标。