第十二章代碼生成-文庫吧
2025-07-17 13:38 本頁面
【正文】 F (3) (3) F (2) (2) F (1) (1) F L F F F L L L F L L L L F (4)DFL:=VFF+UFF (3)V(4)L:=TFF+U(4)L (2)U(3)L:=AFLCFL (1)T(3)L:=A(2)LBFL (4)D:=V+U (3)V:=T+U (2)U:=AC (1)T:=AB 26 ?表 “待用信息鏈”與“活躍信息鏈”的 每列 ， 從左至右 為每當(dāng) 從后向前 掃描一個四元式時 相應(yīng)變量 的信息變化情 況， 空白處為沒變化 V U T D C B A 活躍信息鏈 初值 待用信息鏈 初值 活躍信息 待用信息 變量 L L F F F F F F F F F L L (4) (4) F (3) (3) F (2) (2) F (1) (1) F L F F F L L L F L L L L F ① ② ③ ④ ① ② ③ ④ (4)(3)(2)(1) ④ ③ ② ① DVUVTUUACTAB 27 三 .代碼生成算法 ?寄存器和內(nèi)存地址的描述： ?RVALUE[Ri]={A,C} 表示 Ri的現(xiàn)行值是變量 A， C的值 ?AVALUE[A]={A} 表示 A的值在內(nèi)存中 ?AVALUE[A]={Ri,A} 表示 A的值在 Ri中又在內(nèi)存中 ?AVALUE[A]={Ri} 表示變量 A的值在寄存器 Ri中 28 ?寄存器分配和代碼生成的具體算法： ?設(shè) RETREG是一個函數(shù)過程，它的參數(shù)是一個形如 i: A:=B op C的四元式，每次調(diào)用 GETREG(i: A:=B op C)則返回 一個寄存器 R，用以存放 A的結(jié)果值 ?對如何給出寄存器 R，要用到四元式 i上的待用信息，以使 寄存器分配合理，對每個四元式的代碼生成都要調(diào)用函數(shù) GETREG 29 ?GETREG分配寄存器的算法為： （ 1）如果 B的現(xiàn)行值在某寄存器 Ri中，且該寄存器只包含 B 的值，或者 B與 A是同一標(biāo)識符，或 B在該四元式后不會再被 引用，則可選擇 Ri為所需的寄存器 R，并轉(zhuǎn)（ 4） 30 （ 2）如果有尚未分配的寄存器，則從中選用一個 Ri為所需的 寄存器 R，并轉(zhuǎn)（ 4） 31 （ 3）從已分配的寄存器中選取一個 Ri作為所需寄存器 R， 其 選擇原則為： 占用該寄存器的變量值同時在主存中，或在基 本塊中引用的位置最遠(yuǎn)，這樣對寄存器 Ri所含的變量和變量 在主存中的情況必須先做如下調(diào)整：即對 RVALUE[Ri]中的 每一變量 M，如果 M不是 A且 AVALUE[M]不包含 M， 則需完 成以下處理： ①生成目標(biāo)代碼 ST Ri， M；即把不是 A的變量值由 Ri中送 入內(nèi)存中 ②如果 M不是 B，則令 AVALUE[M]={M}，否則，令 AVALUE[M]={M,Ri} ③ 刪除 RVALUE[Ri]中的 M 32 （ 4）給出 R，返回 33 ?這樣，一旦得到一個為四元式運(yùn)算的操作寄存器 R，就可 以進(jìn)行代碼生成，而當(dāng)目標(biāo)代碼生成完成后，則又需修改 寄存器的使用信息和地址信息 ?用圖 ： 34 35 36 167。 幾種常用的代碼生成程序的開發(fā)方法 一 .解釋性代碼生成法 ?解釋性代碼生成文法 是建立一個代碼生成專用語言，用這 種語言以宏定義、子程序等形式描述代碼生成過程 ?通過這些宏定義和子程序把中間語言解釋為目標(biāo)代碼 ?這種方法使機(jī)器描述與代碼生成算法結(jié)合在一起，與機(jī)器 的聯(lián)系直接反映在算法中 ?機(jī)器描述是通過過程的形式提供的，如采用把源程序映像 成兩地址代碼序列的方法進(jìn)行代碼生成過程中，對加法的 代碼生成算法如下： 37 ?macro ADD x,y ?if type of x=integer and type of y=integer ?then IADD x,y ?else if type of x=float and type of y=float ?then FADD x,y ?else error 38 ?其中含有對 IADD與 FADD的宏調(diào)用，以生成目標(biāo)機(jī)上的 整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)加法指令，如對 IBM360機(jī)， IADD可寫為： ?macro ADD a,b ?from a in R1,b in R2 ?emit (AR a,b) result in R1 ?from a in R,b in M ?emit(A a,b) result in R ?from a in M,b in R ?emit(A b,a) result in R 39 ?這種算法的局限性在于： （ 1）由于目標(biāo)機(jī)的多樣性、尋址方式、指令的差異等等， 給中間代碼的設(shè)計(jì)帶來困難 （ 2）代碼生成語言與機(jī)器密切相關(guān)，可移植性受到限制 （ 3）目標(biāo)機(jī)的描述與代碼生成算法混在一起，當(dāng)描述改變 時，勢必引起算法的改變 （ 4）需進(jìn)行指令的選擇、指令的排序等低層次的繁瑣工作 ，產(chǎn)生的目標(biāo)代碼質(zhì)量依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和能力 （ 5）代碼生成的視野有限，雖可進(jìn)行一定范圍的優(yōu)化，但 對協(xié)調(diào)上下文有關(guān)的優(yōu)化較困難 40 二 .模式匹配代碼生成法 ?模式匹配代碼生成方法是把對機(jī)器的描述與代碼生成的算 法分開 ?而對在解釋性代碼生成方法中，所需做的較繁重的具體情 況分析的解釋工作用模式匹配來代替 41 ?也就是建立一個代碼生成用的機(jī)器描述語言，用以形式地 描述目標(biāo)機(jī)的資源、指令及其語義等有關(guān)信息 ?代碼生成程序根據(jù)這些信息，自動地把中間語言程序翻譯 成目標(biāo)機(jī)的匯編語言或機(jī)器代碼 ?但在這種方法中，需通過形式描述的模式如實(shí)地反應(yīng)機(jī)器 的特性，這并不是一件容易的事，而且進(jìn)行模式匹配時耗 費(fèi)時間很長，其目標(biāo)代碼的質(zhì)量也不太理想 42 三 .表驅(qū)動代碼生成法 ?表驅(qū)動代碼生成方法 ，實(shí)質(zhì)上是模式匹配代碼生成方法的 更進(jìn)一步自動化，它是模仿從語法描述構(gòu)造表和表驅(qū)動的 一種語法分析方法 ?首先，把對目標(biāo)機(jī)的形式化描述進(jìn)行預(yù)加工轉(zhuǎn)換成代碼生 成表 ?然后，用表驅(qū)動的代碼生成程序，來驅(qū)動代碼生成表 ?最后，把中間語言的內(nèi)部表示翻譯成目標(biāo)機(jī)的匯編代碼 ?也就是說， 它是用一個代碼生成程序的生成器自動地構(gòu)造 一個代碼生成程序 43
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