Execução de Programas

Programa #1

#define VALUE 10

int main() {
   int i, mult_table[10];
  
   for (i = 0; i < 10; i++) {
      mult_table[i] = i * VALUE;
   }
   return 0;
}

Programa #2

#include <stdio.h>

#define VALUE 10

int main() {
   int i;

   for (i = 0; i < 10; i++) {
     printf("%d x %d = %d\n", i, VALUE, i * VALUE);
   }
   return 0;
}

Programa #3

#include <stdio.h>

#define STRING_MAX_SIZE 100
#define PWD "MyPassword"

int main(){
   char s[STRING_MAX_SIZE];

#ifdef DEBUG
   printf("Write text to encrypt: ");
#endif
   scanf("%s", s);
   printf("crypt(%s) = %s\n", s, crypt(s, PWD));
#ifdef DEBUG
   printf("Done!\n");
#endif
   return 0;
}

1. Compile cada um dos 3 programas com o gcc utilizando a opção -Wall. No caso do programa #3, compile ainda com e sem a opção -DDEBUG. Identifique o ponto do código relativo a eventuais avisos de compilação e, caso obtenha erros de compilação, altere o programa e/ou as opções do gcc para que a compilação seja bem sucedida. Execute cada um dos programas e verifique o seu output.
2. Para cada programa, verifique quais são as alterações realizadas no passo de pré-processamento do compilador através da invocação do comando gcc -E progX.c > progX.i (ou invocando diretamente o pré-processador através do comando cpp progX.c > progX.i). Repita o pré-processamento para o programa #3, mas desta vez adicione a opção -DDEBUG.
3. Para cada programa, gere o código assembly através da invocação do comando gcc -S progX.i (output em progX.s) e compare-o com o código resultante do pré-processamento. Tente identificar as estruturas principais do programa: ciclos, saltos, saltos condicionais, chamadas de funções.
4. Para cada programa, gere o código assembly com a opção adicional de otimização de código -O2 e compare as diferenças entre as versões com e sem optimização.
5. Para cada programa, compile o código assembly para código binário (objeto) através da invocação do comando gcc -c progX.s (output em progX.o). Use o comando nm progX.o para verificar quais os símbolos existentes (T) e respetivo endereço de memória e quais os símbolos não definidos (U) no ficheiro objeto. Use ainda o comando objdump -d progX.o para ver o conteúdo do ficheiro objeto.
6. Para cada programa, compile o ficheiro objeto para código executável através da invocação do comando gcc progX.o -o progX.out e em seguida execute o comando strip progX.out -o progX.sout. Use novamente os comandos nm e objdump -d agora sobre o código executável em progX.out e progX.sout. Use também o comando ldd progX.out para verificar as dependências do código executável.
7. Execute o comando file sobre cada um dos ficheiros progX.c, progX.i, progX.s, progX.o, progX.out e progX.sout e identifique a arquitetura do código gerado pelo compilador.
8. (saber mais) Aceda à plataforma Compiler Explorer e explore a possibilidade de gerar código assembly para uma diversidade de diferentes tipos de arquiteturas. Em particular, veja o código assembly para as arquitecturas MIPS.