「Essentials of Compilation筆記」修訂間的差異

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* 遞迴函數
* 遞迴函數
* 模式比對
* 模式比對
* 抽象語法數
* 抽象語法樹
* 程式語言語法
* 程式語言語法
===1.1抽象語法樹 AST===
*表示整數：<code>(struct Int (value))</code>
*表示primitive operator 基礎操作子：<code>(struct Prim (op args))</code> args是list，可為空，或是任意長度
**也可以表示為：
***<code>(struct Read ())</code>
***<code>(struct Add (left right))</code>
***<code>(struct Neg (value))</code>
等。
應宜以抽象語法數思考
===1.2文法 grammar===


==第三章==
==第三章==

於 2023年8月13日 (日) 22:58 的修訂

概要

  • 這基本上是印第安納大學的各編譯器老師的結晶
  • 講述必要的觀念、演算法、如何利用映射的觀念將上層軟體對應到硬體
  • JIT編譯、程式分析、編譯最佳化（那是閱後的進階課題）
  • 編譯器是用許多關卡（pass）轉換而來的。
  • nanopass：避免各環節過度耦合
  • 另有Python版
  • Racket 子集編譯成 x86_64 組語，使用 Linux/Mac OS 的表示法

各章主題

  1. ch1,2 抽象語法樹、遞迴函數
  2. ch3 圖着色 graph coloring 問題，以分配記憶體暫存器。
  3. ch4 條件表達式，將遞迴函數轉換成goto
  4. ch5 加迴圈與可變量：
    • 資訊流分析與暫存器分析
  5. ch6 加於「堆積」heap分配的tuple（元組）和垃圾回收
  6. Ch7 加沒有 lexical scoping 的函數（類似 C語言函數）
    • 提到呼叫堆疊 stack 和
    • 介紹記憶體分配和GC
  7. Ch8 lexical scoping：閉包如何轉換成 C 語言的 function 和 tuple
  8. Ch9：動態型別，引入 Any
  9. Ch10：Gradual Typing
  10. Ch11：Generics（泛型）

第一章

提到以下名詞：

  • 遞迴函數
  • 模式比對
  • 抽象語法樹
  • 程式語言語法


1.1抽象語法樹 AST

  • 表示整數：(struct Int (value))
  • 表示primitive operator 基礎操作子：(struct Prim (op args)) args是list，可為空，或是任意長度
    • 也可以表示為：
      • (struct Read ())
      • (struct Add (left right))
      • (struct Neg (value))

等。

應宜以抽象語法數思考

1.2文法 grammar

第三章

stack 堆疊速度比較慢 register 暫存器速度比較快

變數無限，寄存器有限，該怎辦？

所以我們要找到那些變數使用（其間牽涉）的起訖時間，然後引用關係做成無向圖，成為圖著色問題（也就是如何讓相鄰的頂點色彩（暫存器）相異，在使用最少的顏色（暫存器）下）。

如果暫存器太少怎辦，就只能spill（灑）到stack堆疊上面。


3-1

組合語言的calling conventions

Lvar

main function （作業系統的call）

內有read_int

我們用SystemV表示法來表示x86_64的組合語言 <- GNU CC 與 Mac OS 使用

caller-saved register（存於caller呼叫者的暫存器）

rax, rcx, rdx, rsi, rdi, r8, r9, r10, r11

其中，call 其他函數的暫存器的引數對應順序：

rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9 (個人註：記憶術disdxc 8 9)

引數太多的話，就用caller frame 的空間

callee-saved register（存於callee被呼叫者的暫存器）

rbx, rsp, rbp, r12, r13, r14, r15

  • call-live variable（會被用的變數）

我們要找到同時使用的變數和不同時使用的變數，來節省暫存器的使用，這是一種圖著色問題。

附錄：指令集摘

指令名 操作說明 註
addq A B A + B -> B
negq A -A
subq A B B - A -> B
imulq A B A * B -> B
popq A *rsp -> A; rsp + 8 -> rsp 跳出(pop)，rsp再往大移
push q rsp - 8 -> rsp; A -> *rsp rsp往小移，再壓入(push)
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