compiler 學習

一款強大的編譯器LLVM：http://llvm.org/docs/GettingStarted.html#layout

http://llvm.org/docs/LangRef.html

http://blog.csdn.net/banyao2006/article/details/7045216(中文版)

轉載：http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/164768490201302847113/

 

入門指導裏介紹如何使用llvm的tool來進行編譯

http://llvm.org/docs/GettingStarted.html#id34

 

LLVM筆記（八） 關於pass的摘錄

http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/164768490201329102423113/

 

LLVM筆記（九） 關於pass的摘錄2

http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/164768490201321195754879/

llvm筆記（十）：IR 

 http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/1647684902013213113342194/

 

 

一個現代編譯器的主要工做流程： 源代碼 (source code) →  預處理器 (preprocessor) → 編譯器 (compiler) →  彙編程序 (assembler) →  目標代碼 (object code) →  連接器 (Linker) → 可執行程序 (executables)

 

源代碼通常爲高級語言 (High-level language)

 

目標語言（Target language）則是 彙編語言或目標機器的 目標代碼（Object code），有時也稱做機器代碼（Machine code）。

 

編譯器能夠生成用來在與編譯器自己所在的計算機和 操做系統（平臺）相同的環境下運行的 目標代碼，這種編譯器又叫作「本地」編譯器。另外，編譯器也能夠生成用來在其它平臺上運行的 目標代碼，這種編譯器又叫作 交叉編譯器。

 

預處理器（preprocessor）做用是經過代入預約義等程序段將源程序補充完整。

 

編譯器前端（frontend）前端主要負責解析（parse）輸入的源代碼，由語法分析器和語意分析器協同工做。

 

編譯器後端（backend）編譯器後端主要負責分析，優化中間代碼（Intermediate representation）以及生成機器代碼（Code Generation）。

 

通常說來全部的 編譯器分析，優化，變型均可以分紅兩大類： 函數內（intraprocedural）仍是函數之間（interprocedural）進行。很明顯，函數間的分析，優化更準確，但須要更長的時間來完成。（interprocedural很重要，是我此次看的point）

 

編譯器分析（compiler analysis）

編譯器分析的對象是前端生成並傳遞過來的 中間代碼，現代的優化型編譯器（optimizing compiler）經常用好幾種層次的 中間代碼來表示程序，高層的中間代碼（high level IR）接近輸入的 源代碼的格式，與輸入語言相關（language dependent），包含更多的全局性的信息，和源代碼的結構；中層的中間代碼（middle level IR）與輸入語言無關，低層的中間代碼(Low level IR)與 機器語言相似。 不一樣的分析，優化發生在最適合的那一層 中間代碼上。

 

常見的編譯分析有 函數調用樹（call tree），控制 流程圖（Control flow graph），以及在此基礎上的  變量定義－使用，使用－定義鏈（define-use/use-define or u-d/d-u chain）， 變量別名分析（alias analysis）， 指針分析（pointer analysis），數據依賴分析（data dependence analysis）等等。

上述的 程序分析結果是編譯器優化（compiler optimization）和程序變形（compiler transformation）的前提條件。常見的優化和變新有：函數內嵌（inlining），無用代碼刪除（Dead code elimination），標準化 循環結構（loop normalization），循環體展開（loop unrolling），循環體合併，分裂（loop fusion，loop fission）， 數組填充（array padding），等等。 優化和變形的目標是減小代碼的長度，提升內存（memory），緩存（cache）的 使用率，減小讀寫磁盤，訪問 網絡數據的頻率。更高級的優化甚至能夠把序列化的代碼（serial code）變成並行運算，多線程的代碼（parallelized， multi-threadedcode）。

 

編譯器工做方式：

首先編譯

  編譯器

器進行 語法分析，也就是要把那些字符串分離出來。

而後進行 語義分析，就是把各個由 語法分析分析出的語法單元的意義搞清楚。

最後生成的是目標文件，也稱爲obj文件。

再通過 連接器的連接就能夠生成最後的 可執行代碼了。

有些時候須要把多個文件產生的 目標文件進行連接，產生最後的代碼。這一過程稱爲交叉連接。