C 您是否必须为新的操作系统构建新的编译器？

我想在将来的某个时候构建一个操作系统，现在想一些关于它的简单草图。我几乎一直在为Windows环境（和一些小Java）编译C代码。如果我想在Linux下运行任何C程序，我都必须重新编译它。因此，二进制文件（编译的产物）对于每个操作系统都必须是不同的。如果出于爱好和学术目的，我从头开始设计一个全新的操作系统，而不使用Linux内核或任何已知的操作系统基本代码，我所理解的情况是，我无法使用GCC编译我的C程序，因为我的操作系统将不在其目标系统之列。在这里，我写在标题上的问题出现了。提前感谢您的提示。

不，您可以只移植现有的编译器。您甚至可以选择现有的可执行格式，如ELF，并使用标准的GCC+GNUBINUTILS工具链。您需要移植标准库和C运行时，并且需要在操作系统中编写ELF加载程序

我怀疑大部分工作将是移植C库

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视情况而定。您可以很容易地选择重用现有的编译器，如远古时期的示例GCC，因此您将获得现有编译器的好处。但有一些重大的限制性条款必须澄清

至于您是否选择构建一个新的编译器，挑战仍然在于移植一个C库。从技术上讲，您可以在没有标准库的情况下使用C（例如，Linux内核或任何自托管示例都必须这样做），但对于打算在操作系统下运行的程序来说，这是一个荒谬的命题，因为大多数系统都会施加内存限制等，这意味着你不能在使用记忆方面全权负责。因此，需要C库调用，例如

malloc

由于内核下的任何程序（99%的操作系统）都需要一组函数来链接，因此移植C库是您最大的任务。C库是一个巨大的庞然大物，编写自己的库是相当愚蠢的，尤其是在最著名的GCC库中。所以，你真正应该问的问题是，你想写我自己版本的libc吗？（答案几乎总是否定的，大多数替代实现都是针对特定用例的。）另外，如果你想让你的OS POSIX兼容，那么你必须实现更多的功能，这增加了麻烦

与包含哪个C库相比，是否为操作系统编写自己的编译器只是一个小细节。您可以将自己的编译器与已经编写的C库实现一起使用

我对你的观点性问题的建议是：不。移植一个现有的编译器，比如GCC或clang，然后使用它。此外，这有几个优点：

与现有工具和工具链的兼容性

熟悉的程序（用户无需学习如何使用新编译器）

它们是开源的——尽管如此，你一个人去做是疯了。见鬼，即使是苹果公司也将两个已经存在的编译器——GCC和clang——集成到他们的工具链中，而不是自己完成，而且他们是一家价值数十亿美元的公司

看一看。它演示了如何将GCC作为C库移植到操作系统。

（1）不，您通常不必编写自己的编译器。编写一个好的优化编译器实际上是一项大任务，我最好避免

但是为了能够用更高级的语言为操作系统编写应用程序，您需要提供

• 一些（2.1）API仿真层（以便为其他操作系统编写和编译的代码可以在您的操作系统上运行）
• 或您必须（2.2）将一些现有编译器移植到您的操作系统
• 或至少使您的操作系统成为现有编译器中可用的新的（2.3）目标平台
• 或者其他我不知道的选择

选择多种多样，各有其优缺点

一些例子（除了@dietrich epp、@sevenbits已经提到的明显的GCC）可以帮助您决定要采用哪种方式：

（3.1）免费Pascal（请参阅）编译器可以使用其他目标平台进行扩展

Free Pascal是一个32、64和16位的专业Pascal编译器。它可以针对多处理器体系结构：Intel x86、AMD64/x86-64、PowerPC、PowerPC64、SPARC和ARM。支持的操作系统包括Linux、FreeBSD、俳句、Mac OS X/iOS/Darwin、DOS、Win32、Win64、WinCE、OS/2、MorphOS、任天堂GBA、任天堂DS和任天堂Wii。此外，开发版本中还提供了JVM、MIPS（大端和小端变体）、i8086和摩托罗拉68k体系结构目标

资料来源：

（3.2）Inferno操作系统（请参阅）有自己的应用程序语言（请参阅），其中包含操作系统特定的单词、自己的编译器等。应用程序在虚拟机中运行（请参阅）

Inferno®是一种紧凑型操作系统，设计用于在各种设备和平台上构建分布式和网络化系统。凭借许多先进和独特的功能，Inferno为您提供了一套无与伦比的工具…Inferno可以在现有操作系统上作为用户应用程序运行，也可以作为独立操作系统运行

资料来源：

（3.3）Squeak（请参阅）是一个包含图形和所有内容的独立操作系统。它使用Smalltalk-80作为语言。包括编译器，在虚拟机中运行的应用程序（请参阅）。VM可以作为可移植的C代码发出，然后移植到裸骨硬件

Squeak是一个现代的、开源的、功能齐全的实现