c語言編譯硬體,常用c語言編譯軟體

本文目錄一覽：

• 1、都說C語言可以直接操作硬體?
• 2、c語言怎麼進行硬體編程
• 3、c語言編譯器是一種（）？
• 4、c語言可以直接對硬體進行操作嗎
• 5、C語言竟是如何調用硬體
• 6、常見的C語言編譯器是什麼？

都說C語言可以直接操作硬體?

不能。

首先，C語言不能夠直接對硬體進行操作。從本質上來說，連彙編語言都不可以。只有機器語言能夠直接操作硬體。

其次，C語言要操作硬體是必須經過一系列的編譯轉換。最終它會成為0101的機械碼，這個時候它根本不是我們所能夠理解的C語言了。

以GCC編譯器為例，這個可以分為四步。

第一步是預處理，包括語法檢查等工作。

      gcc -P abc.c

      第二步由源程序生產彙編語言代碼。

      gcc -S abc.c 

      會生成abc.s文件，這個文件里就是彙編代碼。

      第三步編譯器生成目標代碼，一個源文件生成一個目標代碼。

      gcc -c abc.c

      會生成abc.o

      第四步連接器從目標代碼生成可執行文件。

      gcc abc.o

最後，相對來說，C語言在高級語言當中是最貼近物理層面的語言。它也被稱作高級語言裡面的低級語言。因為它很多方面都非常貼近硬體。典型的就是指針，這是一種通過物理地址直接操作內存的變數。

c語言怎麼進行硬體編程

呵呵,對硬體直接操作的只有為”硬體特地編輯的二進位指令”.

C語言確實是有彙編的特點,但不能對硬體直接進行操作. 必須通過編譯和連接後產生(.EXE)文件才可以間接操作系統.

理論上是C語言編輯—編譯—連接—這幾個步驟後生成機械指令(這裡指二進位指令)才可以間接操作系統.

顯示器,印表機,硬碟,鍵盤都是通過:C語言編寫的驅動程序再調用設備的.

還有別的問題嗎?

c語言編譯器是一種（）？

c語言編譯器是一種系統軟體。

C語言是一種結構化語言。它層次清晰，便於按模塊化方式組織程序，易於調試和維護。C語言的表現能力和處理能力極強。它不僅具有豐富的運算符和數據類型，便於實現各類複雜的數據結構。它還可以直接訪問內存的物理地址，進行位(bit)一級的操作。由於C語言實現了對硬體的編程操作，因此C語言集高級語言和低級語言的功能於一體。既可用於系統軟體的開發，也適合於應用軟體的開發。此外，C語言還具有效率高，可移植性強等特點。

擴展資料：

最流行的C語言編譯器有以下幾種：

1、GNU Compiler Collection 或稱 GCC

2、Microsoft C 或稱 MS C

3、Borland Turbo C 或稱 Turbo C

這些C語言版本不僅實現了ANSI C標準，而且在此基礎上各自作了一些擴充，使之更加方便、完美。

c語言可以直接對硬體進行操作嗎

c語言不可以直接對硬體進行操作。

不可行首先，C語言不能夠直接對硬體進行操作。從本質上來說，連彙編語言都不可以。只有機器語言能夠直接操作硬體。

其次，C語言要操作硬體是必須經過一系列的編譯轉換。

最終它會成為0101的機械碼，這個時候它根本不是我們所能夠理解的C語言了。

C語言竟是如何調用硬體

大家都知道我們可以使用C語言寫一段程序來控制硬體工作，但你知道其工作原理嗎?以下僅供參考！

c語言在實際運行中，都是以彙編指令的方式運行的，由編譯器把C語言編譯成彙編指令，CPU直接執行彙編指令。

所以這個問題就變成，彙編指令是如何操作硬體的?

如果把硬體平台限制在x86環境下，那麼彙編指令操作硬體基本上只有兩種方式：

方式一：

通過向內存空間寫數據。硬體會把硬體上的各種寄存器(外行可以理解為訪問硬體的介面或者操作硬體的工具)映射到某一塊內存地址空間上，之後只要用彙編指令，甚至C語言去讀寫這一段內存地址空間(並非真正操作物理內存)，就可以達到操作硬體的目的了。

如果題主還有WindowsXP環境(虛擬機也可以)，就可以用彙編指令直接操作顯存：

MOV AX，B800

MOV ES，AX

XOR DI，DI

MOV CX，0800

MOV AX，5555

REPZ STOSB

硬體的各種寄存器會被映射到某一塊物理內存中，這種方式稱為MMIO，在Windows的設備管理器里，右鍵點設備，看屬性-》資源里，不少硬體設備都有「內存範圍」的參數，這裡的內存範圍就表示這個硬體的資源可以通過訪問這一段內存來控制它。

方式二：

x86彙編中，還有兩個特殊的指令是IN和OUT，這是x86平台上獨有的，上面圖裡的I/O範圍，就是用IN/OUT這兩個指令來訪問和控制的。

以上兩種訪問硬體的方式，第一種是可以用C語言實現的，上面一段彙編，本質上類似於C語言代碼：

char ptr = 0xB8000;

int i;

for (i = 0; i 《0x800; i++)

{ptr + i = 0x55;

}

第二種IN/OUT方式沒有直接的C語言語法對應，需要自己封裝彙編。

那麼為什麼平時很難用C語言操作硬體呢?這是因為平時寫的代碼大多數都在保護模式下，保護模式下，直接訪問物理地址會受到限制，C語言操作的地址都是虛地址。

對於Windows來說，要訪問物理地址，需要工作在內核模式，也就是的寫驅動才行。

而在顯存方面，首先，題主要先明白物理地址和虛擬地址的概念。

原來的8086cpu設計的時候，地址空間有一塊區域(640K-1M)之間，有一塊作為顯存使用

這裡你說的預留的地址，是指物理地址，這一段地址的準確範圍是000A0000-000BFFFF，不管是32位還是64位CPU，這一段物理內存地址一直都保留給顯存使用，不區分32位還是64位，也不區分保護模式還是實模式。

可見這一段內存至今仍然是留給顯卡使用的。

那麼現在為什麼不能直接用這段內存了?

因為現在的軟體都運行在保護模式下，訪問的地址都是虛擬地址，而並非物理地址，包括你使用cmd命令打開的環境，都是虛擬地址，雖然32位XP里能用debug命令向000B8000上寫數據並能顯示在cmd的界面里，但本質上，這都是虛擬出來的。

如果要想用這段顯存怎麼辦?

自己寫一個簡易的操作系統，不啟動顯卡的各種圖形加速功能，CPU進入保護模式後在GDT里映射一個4G的數據段，與物理地址一致，那麼向000B8000上寫數據，就會像過去DOS一樣顯示在屏幕上，所以保護模式下也可以訪問這一段內存。所以，保護模式下，也可以用它。

顯卡那麼多顯存是怎麼映射的?

有很多內存地址被映射給顯存了，就是通過這種映射關係，把一些物理地址留給顯存，使得CPU能像訪問內存一樣訪問顯存資源。

當然，實際情況是，2G顯存未必完全映射，而是只映射一部分地址，顯卡有一些開放的寄存器能夠控制哪部分顯存映射過來，這樣就能使得CPU在使用比較少的物理地址範圍的情況下，訪問全部的顯存。

還有一個很有意思的事情：在虛擬機里，找到映射的高地址部分的第一塊內存區域，寫一個能直接訪問物理地址的程序(比如一個驅動)，去讀這一塊內存，然後寫到文件里，再用屏幕截圖，也寫到文件里，會發現截圖的內容和顯存里讀出來的內容基本上是一樣的。

網友awayisblue

要回答你的問題，我們需要要知道：

硬體是一種什麼樣的存在

什麼是驅動。

C語言怎麼操作硬體

我就不嚴格去定義這些概念了，我就以一個例子來通俗地講解一下吧。

首先講硬體：

先介紹一款單片機晶元STM8。

這款晶元裡面有cpu， 內存，寄存器(先不要覺得看到新名詞壓力大，繼續往下看)等等，相當於我們的電腦了，但還要外接其它硬體。

這裡你需要知道的概念是：

晶元的引腳跟寄存器是相對應的，寄存器是8位的內存單元(對，存在於內存上面)，當你往這個內存單元裡面寫入數據時，晶元的引腳的電壓會發生變化，比如說我寫入的是01100001，則晶元上與之對應的8個引腳的電壓狀態(分為高電平與低電平兩種)會輸出：低高高低低低低高。

cpu可以執行代碼指令，指令可以操作內存。

結論：所以從上面兩點可以我們可以知道，cpu可以執行指令，使晶元的引腳電平(電壓)發生變化。

關於這款顯示器，我們需要知道的是：

它是有引腳的，這些引腳可以跟到前面介紹的那款單片機晶元的引腳相連。

該顯示器有自帶的內存，用於存儲要顯示的字元，顯示器從該內存裡面讀取字元來來顯示。

單片機晶元與該顯示器相連後，可以通過引腳往該顯示器的內存里寫數據(通過多個引腳電平的高低不同來代表不同的數據，比如說：低高高低低低低高 代表01100001，這個數據寫在顯示器的.內存裡面，被顯示器所顯示，當然，會根據ASCII來顯示數字對應的字元，01100001對應的字元是『a』)，除了接收數據的引腳外，還有控制顯示器的引腳(這個我們會在驅動那裡介紹，繼續往下看)。

結論：單片機晶元與顯示器相連，可以通過引腳輸出的電平來控制顯示器的字元顯示。

那麼，綜合上面，也就是說，單片機晶元cpu可以通過執行指令來控制顯示器的字元顯示。

而這裡，題主所說的硬體，指的就是這個顯示器了。

接下來講驅動：

那麼，什麼是驅動呢?驅動無非就是硬體跟軟體的中間層，但我們不糾結這種關係，直接來看一下，對於我們這個例子，驅動指的是什麼。首先我們要知道：

顯示器支持很多種操作，比如說清除顯示，游標移動，讀取數據，寫數據等等。

這些操作數據引腳和控制引腳來實現。

引腳可以通過單片機晶元來控制。

結論：我們可以通過在單片機晶元裡面寫顯示器的「驅動」程序來屏蔽掉硬體(顯示器硬體)層。

於是這裡驅動程序，指的是顯示器所支持操作的程序表示。比如說清除顯示，我們可以編寫一個clear()函數，游標移動，我們編寫一個move_cursor()函數，讀取數據和寫數據分別為read()和write()，然後分別實現就可以了(通過向寄存器里寫數據的形式，進而控制引腳的電平變化，再而控制顯示器，這個過程前面已有介紹)。這些函數就是驅動程序了。為什麼上面說驅動程序可以屏蔽掉硬體呢?因為程序員可以使用前面的驅動程序來直接操作顯示器(硬體)，而不用知道太多關於硬體的事情，而一般的驅動程序也可以由廠家來提供。

再說明一點：一般這些驅動程序可以用彙編寫(出於運行效率的考慮)，也可以用C語言來編寫的，比如說我上面的例子，就可以直接用C語言來編寫。當然C語言內聯彙編的形式也可以。

最後講C語言怎麼操作硬體：

相信到這裡，C語言是怎麼操作硬體的已經比較明白了。

這裡總結一下：

C語言由CPU運行(實際上是先編譯成機器碼存在晶元裡面然後執行)，可以去操作內存。

內存里有一段是跟寄存器相對應的，而寄存器是跟晶元的引腳相對應的，於是操作該段內存就能控制晶元引腳的電壓變化。

硬體(比如說顯示器)有引腳(或者說排線，這些也是一樣的東西)，這些引腳跟晶元的引腳相連可以接受晶元的控制。

可以把對某個硬體的操作做成一系列操作函數，這些操作函數就是驅動程序了。

於是我們的C語言只要去調用這個驅動程序就可以直接操作硬體了。(當然驅動程序也可以由C語言來編寫，所以C語言操作硬體並不一定要經過驅動程序)。

常見的C語言編譯器是什麼？

目前最流行的C語言編譯器有以下幾種：

1、GNU Compiler Collection 或稱 GCC

GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套件），是由 GNU 開發的編程語言編譯器。它是以GPL許可證所發行的自由軟體，也是 GNU計劃的關鍵部分。

GCC原本作為GNU操作系統的官方編譯器，現已被大多數類Unix操作系統（如Linux、BSD、Mac OS X等）採納為標準的編譯器，GCC同樣適用於微軟的Windows。GCC是自由軟體過程發展中的著名例子，由自由軟體基金會以GPL協議發布。

2、Microsoft C 或稱 MS C

Microsoft C 是c語言的一種IDE（集成開發環境），常見的還有Microsoft Visual C++，Borland C++，Watcom C++ ,Borland C++ ，Borland C++ Builder,Borland C++ 3.1 for DOS,Watcom C++ 11.0 for DOS,GNU DJGPP C++ ，Lccwin32 C Compiler 3.1,High C,Turbo C等等……

3、Borland Turbo C 或稱 Turbo C

Turbo C是美國Borland公司的產品，Borland公司是一家專門從事軟體開發、研製的大公司。該公司相繼推出了一套 Turbo系列軟體, 如Turbo BASIC, Turbo Pascal, Turbo Prolog, 這些軟體很受用戶歡迎。

擴展資料：

C編譯的整個過程很複雜，大致可以分為以下四個階段：

1、預處理階段在該階段主要完成對源代碼的預處理工作，主要包括對宏定義指令，頭文件包含指令，預定義指令和特殊字元的處理，如對宏定義的替換以及文件頭中所包含的文件中預定義代碼的替換等，總之這步主要完成一些替換工作，輸出是同源文件含義相同但內容不同的文件。

2、編譯、優化階段編譯就是將第一階段處理得到的文件通過詞法語法分析等轉換為彙編語言。優化包括對中間代碼的優化，如刪除公共表達式，循環優化等；和對目標代碼的生成進行的優化，如如何充分利用機器的寄存器存放有關變數的值，以減少內存訪問次數。

3、彙編階段將彙編語言翻譯成機器指令。

4、鏈接階段鏈接階段的主要工作是將有關的目標文件連接起來，即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。

參考資料來源：百度百科-gcc （GNU編譯器套件）

參考資料來源：百度百科-Microsoft C

參考資料來源：百度百科-Turbo C