代码生成器,目标语言,目标代码中的地址

代码生成器,目标语言,目标代码中的地址

代码生成器

代码生成器的是生成正确的代码,代码生成器的设计依赖于中间表示形式,目标语言和运行时刻系统的特定细节;
要解决指令选择,寄存器分配和指令排序等问题。

代码生成器的输入

输入由前端生成的源程序的中间表示形式以及符号表中的信息构成

中间语言的表示形式:

  • 三地址表示,如三元式,四元式
  • 虚拟机表示,如字节代码和堆栈机代码
  • 线性表示,如后缀表示
  • 图形表示,如语法树和DAG

目标程序

目标机体系结构:

  • RISC(精简指令集计算机)
  • CISC(复杂指令集计算机)
  • 基于堆栈的结构

指令选择

根据IR层次、指令集体系结构本身的特性、想要达到的生成代码质量,来完成IR程序到目标程序的映射。

如果IR是高层次的,代码生成器会根据代码模板生成机器指令序列;但这样生成结果的运行效率很低,需要进一步优化

比如:a=b+c, d=a+e

LD  R0, b
ADD R0, R0, c
ST  a,  R0
LD  R0, a
ADD R0, R0, e
ST  a,  R0

3,4就出现了冗余

寄存器的分配

分解为两个子问题:

  • 寄存器分配:选择一组即将被存入寄存器的变量
  • 寄存器指派:指定一个变量存放到指定寄存器中

目标语言

一个简单的目标机模型

这个目标机的内存按字节寻址,有n个通用寄存器,以下类型的指令

  • 加载: LD dst, src
  • 保存: ST dst, src
  • 计算: OP dst, src1, src2
  • 无条件跳转: BR L
  • 条件跳转: Bcond r, L

寻址方式:

  • 一个位置可以是一个变量名x,它是分配给x的内存位置,也称为x的左值
  • 一个位置可以是形如a(r),即a的左值+寄存器r中的值
  • 一个位置可以是一个寄存器为下标的整数n(r) n+r
  • *r表示将r的内容作为内存位置,并取出其内容
  • 直接常数寻址

程序和指令的代价

即读取内存的次数

目标代码中的地址

空间划为四个代码及数据区域:code,static,heap,stack

静态分配

将返回地址保存到static

栈分配

和x86,x64,c反汇编原理相同

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