机器代码

机器代码是特定本机数据格式的术语，由机器直接处理 - 通常由称为 CPU （中央处理单元） 的处理器处理。

通用计算机体系结构（ 冯诺依曼体系结构 ）由通用处理器（CPU），通用存储器组成 - 存储程序（ROM / RAM）和处理数据以及输入和输出设备（I / O 设备）。

这种架构的主要优点是每个组件的相对简单性和通用性 - 与之前的计算机机器（机器结构中的硬连线程序）或竞争架构（例如哈佛架构将程序存储器与存储器的内存分开）相比数据）。缺点是总体性能稍差。从长远来看，普遍性允许灵活使用，这通常超过了性能成本。

这与机器代码有什么关系？

程序和数据作为数字存储在这些计算机中的内存中。没有真正的方法来区分数据代码，因此操作系统和机器运算符在将所有数字加载到内存后给出 CPU 提示，在该提示处，内存的入口点启动程序。然后 CPU 读取存储在入口点的指令（数字），并严格处理，顺序读取下一个数字作为进一步的指令，除非程序本身告诉 CPU 继续在别处执行。

例如，两个 8 位数字（8 位组合在一起等于 1 个字节，这是 0-255 范围内的无符号整数）：60 201，当作为 Zilog Z80 CPU 上的代码执行时，将作为两个指令处理：INC a（寄存器 a 中的值递增一个）和 RET（从子程序返回，指向 CPU 执行来自存储器不同部分的指令）。

为了定义该程序，人类可以通过某些存储器/文件编辑器输入这些数字，例如在十六进制编辑器中输入两个字节：3C C9（以 16 进制编码写入的十进制数 60 和 201）。那将是机器代码*编程 ***** 。

为了使人类更容易编写 CPU 编程任务，创建了一个 Assembler 程序，能够读取包含以下内容的文本文件：

subroutineIncrementA:
    INC   a
    RET

dataValueDefinedInAssemblerSource:
    DB    60          ; define byte with value 60 right after the ret

输出字节十六进制数字序列 3C C9 3C，包含特定于目标平台的可选附加数字：标记此类二进制文件的哪一部分是可执行代码，其中是程序的入口点（其中的第一条指令），哪些部分是编码数据（不可执行）等

注意程序员如何将值为 60 的最后一个字节指定为数据，但从 CPU 的角度来看，它与 INC a 字节没有任何区别。由执行程序正确导航 CPU 作为指令准备的字节，并仅将数据字节作为指令数据处理。

这样的输出通常存储在存储设备上的文件中，稍后由 OS（ 操作系统 - 已经在计算机上运行的机器代码，有助于与计算机一起操作 ）在执行之前加载到内存中，最后将 CPU 指向程序的切入点。

CPU 只能处理和执行机器代码 - 但是任何内存内容，甚至是随机内存，都可以这样处理，虽然结果可能是随机的，从 OS 检测和处理的 崩溃到意外擦除 I /中的数据 O 设备，或连接到计算机的敏感设备的损坏（不是家用电脑的常见情况:)）。

许多其他高级编程语言遵循类似的过程，将源 （人类可读的文本形式的程序） 编译成数字，或者代表机器代码（CPU 的本机指令），或者在解释/混合语言的情况下编译成一般的特定于语言的虚拟机代码，在解释器或虚拟机执行期间进一步解码为本机机器代码。

有些编译器使用 Assembler 作为编译的中间阶段，首先将源转换为 Assembler 形式，然后运行汇编工具从中获取最终的机器代码 （GCC 示例：运行 gcc -S helloworld.c 以获得 C 程序的汇编版本 helloworld.c）。