仿c语言自制编程语言笔记8

CodeGeneratork类

用这个类来翻译中间代码,首先需要一个入口函数generate,其调用顺序如下:

generate
	locateSymbols
		locateStringLiteral
		locateGlobalVariable
		locateFunction
	compileIR
		compileGlobalVariable
		compileStringLiteral
		compileFunction
			compileFunctionBody
				compileStmts
				generateFunctionBody
		compileCommonSymbol
		PICThunk

生成汇编代码需要提前制定一些规则:

• 为了方便,所有变量或者临时变量都保存在内存中,这里可以优化.
• 对内存的操作限定使用mov指令
• 限定每个寄存器的使用范围:

  ax	累加器
  bx	GOT的地址
  cx	临时存储
  dx	div指令和idiv指令专用的临时存储
  sp	栈指针
  bp	帧指针
  si,di	未使用

大部分计算都使用ax和cx两个寄存器,遇到寄存器不够用时,可以通过压栈的方式先保存寄存器的值然后空出来使用.
代码段包括.data保存已经初始化的全局静态变量和局部静态变量.
.rotata保存只读变量,字符串字面量和const常量
.bss段保存未初始化的局部静态变量和全局变量.
.text段保存着代码文本.
Int节点为整数常量,需要直接将值加载到寄存器中:movl $num,%eax
遇到字符串常量要加载到寄存器中,加载的是地址,地址在生成汇编代码之前处理,就是给常量分配内存地址.

先从简单的开始转换,考虑转换一元运算表达式的转换过程:

1. 转换节点的表达式.
2. 对不同操作符添加不同的汇编代码,比如操作符为~时,代码为:

   Type src=node.expr().type();
   compile(node.expr());//编译表达式后的结果保存在ax寄存器中.
   as.not(ax(src));//对ax寄存器按位取反.

栈帧的分配过程

//
   // Compile Function
   //

   /*
    *
    * ======================= esp #3 (函数调用前的栈顶)
    * next arg 1
    * ---------------------
    * next arg 2
    * ---------------------
    * next arg 3
    * ---------------------   esp #2 (下拉栈帧后的栈顶)
    * alloca area
    * ---------------------   esp #1 (手动分配内存后的栈顶)
    * temporary
    * variables...
    * ---------------------   -16(%ebp)
    * lvar 3
    * ---------------------   -12(%ebp)
    * lvar 2
    * ---------------------   -8(%ebp)
    * lvar 1
    * ---------------------   -4(%ebp)
    * callee-saved register
    * ======================= 0(%ebp)
    * saved ebp
    * ---------------------   4(%ebp)
    * return address
    * ---------------------   8(%ebp)
    * arg 1
    * ---------------------   12(%ebp)
    * arg 2
    * ---------------------   16(%ebp)
    * arg 3
    * ...
    * ...
    * ======================= stack bottom
    */

栈指针尽可能少做修改,需要修改的情况如下:

1. 函数被调用后,需要下拉栈顶
2. 将其他函数的参数压入栈
3. 从其他函数返回
4. 调用allocate函数,手动分配
   由于在编译函数体时,如果不进行实际编译就无法得知callee-save寄存器的个数,也就不知道局部变量的内存引用偏移量.
   所以编译函数体的步骤:

• 设置访问参数,局部变量的内存引用
• 编译函数体
• 设置局部变量的内存引用偏移量
• 设置临时变量的内存引用偏移量
• 往file里面添加序言,函数体和尾声的汇编代码.
  分配函数的形参时,其内存引用在8个字节后,分别为原函数的ebp和返回地址(call指令作用的)
  分配局部变量时,首先不知道有多少callee-save寄存器需要首先入栈,因此先按偏移量为0的情况来设定

  临时变量的分配

  临时变量压栈不改变栈指针,其中调用的虚拟栈的push和pop最后用mov指令实现.

赏

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