研究生院十_new.PPT

June 5, 2000 第十章 代码生成 代码生成器设计中的问题 目标机器 下次引用信息 一个简单的代码生成器 指令调度 寄存器优化 代码生成器的位置 各种代码的形式 中间代码: 后缀式，三地址代码，语法树 符号表中的项：名字，类型，嵌套深度，偏移量 目标代码：绝对机器代码，可再定位代码，汇编 代码生成器的输出必须是正确和高质量的 产生最优化代码的问题是不可判定的 代码生成器设计中的问题 代码生成器 依赖于目标机器和操作系统 要充分发挥目标机器的能力：充分利用目标机器的资源 代码生成器固有的问题 存储管理 指令选择 寄存器分配 计算次序选择 可移植的代码生成器 机器描述 代码生成器的输入 符号表信息 决定中间表示中名字所代表的数据对象的运行地址 偏移量 作用域 可能在动态时刻作为调试信息存在 中间表示 代码生成的很多技术是可以用于不同的中间表示的 代码生成前，中间表示记录了足够详细的程序信息 名字的值可以表示为目标机器能够直接操作的数 类型检查已经完成 明显的语义错误已经发现 目标程序 代码生成器的输出：目标程序 绝对机器语言 可以放在内存中固定地方，并立即执行 小程序、需要迅速编译和执行 可重定位的机器语言 程序可以分为多个目标模块，分别编译 需要连接装配器将一组可重定位模块一起装入执行 需要额外的开销，但灵活：可分别编译子程序和从目标模块中调用其它先前编译好的程序模块 如果目标机器不能自动处理重定位，则编译器必须提供显式的重定位信息给装配程序 汇编语言 代码生成的过程容易：可以产生符号指令和利用汇编器的宏 避免了重复汇编器的工作 存储管理 把程序中的名字映射到运行时的目标对象的地址是由前端和代码生成器共同完成的 语言中过程的语义决定了运行时刻名字如何与存储空间相联系 对名字的引用通过符号表 记录了名字在过程数据区的相对地址 所需要的存储空间 运行时活动记录的管理 运行时活动记录的分配和释放作为过程调用和返回序列的一部分 call（调用） return（返回） halt（暂停） action（动作），为其它语句占有位置 一个代码生成器的输入 其中，arr，i，j是过程s中定义的数据；buf和n是过程p定义的数据 静态分配管理 call调用语句用两条目标机器指令实现 MOV #here + 20 , callee. static-area GOTO callee. Code-area mov指令存放返回地址（#here + 20是一个字面常数，指向goto后的那条指令的地址） goto指令将控制转移到被调用过程的目标代码 过程的返回 过程的返回指令表明一个过程的结束 第一个过程没有调用者，以halt指令结束 GOTO * callee. static-area 按照活动记录中记录的返回地址返回 静态存储管理：目标代码的例子 /* s的代码 */ 100: ACTION1; 120: MOV 140 , 364 /* 保存返回地址140 */ 132: GOTO 200 /* 调用p */ 140: ACTION2; 160: HALT … … /* p的代码 */ 200: ACTION3; 220: GOTO * 364 /* 返回到364单元里存放的地址 */ … … /* 300-363保留着s的活动记录 */ 300: /* 返回地址 */ 304: /* s的局部数据 */ … … /* 364-451保留着p的活动记录 */ 364: /* 返回地址 */ 368: /* p的局部数据 */ 栈式分配管理 活动记录的存储单元采用相对地址 SP：指向栈顶活动记录开始的指针 过程调用的处理 第一个过程的代码通过将SP置为存储器中栈区的开始位置来初始化栈： MOV #stackstart, SP /* 初始化栈 */ 第一个过程的代码 HALT /* 终止过程运行 */ 过程调用序列给SP一个增量，并存储返回地址及将控制转移到被调用过程 ADD #caller, recordsize, SP /* 增加SP */ MOV #here + 16 , * SP /*存返回地址*/ GOTO callee. code-area /*将控制转移 到被调用过程*/ 栈式分配管理（续） 过程返回的处理 在被调用过程中 GOTO * 0 ( SP ) /* 返回到调用过程 */ 在调用过程中，恢复SP SUB #caller. recordsize , SP 栈式分配管理的例子 三地址代码 /* s的代码 */ action1 ca