amacc

AMACC = Posiblemente minimalista del compilador de brazo C

Introducción

AMACC es un compilador de arquitectura ARM de 32 bits construido desde cero. Sirve como una versión despojada de C, diseñada como una herramienta pedagógica para aprender sobre compiladores, enlazadores y cargadores.

Hay dos modos de ejecución implementos AMACC:

• Compilador Just-in-Time (JIT) para BRAS Backend.
• Generación de ejecutables GNU/Linux válidos utilizando el formato ejecutable y vinculable (ELF).

Vale la pena mencionar que AMACC está diseñado para compilar un subconjunto de C necesario para auto-anfitrión con los modos de ejecución anteriores. Por ejemplo, admite variables globales, particularmente matrices globales.

Se genera un simple árbol de sintaxis abstracto basado en pila (AST) a través de funciones de análisis cooperativas stmt() y expr() , ambas alimentadas por una función de generación de token. La función expr() realiza algunas optimizaciones constantes literales. El AST se transforma en una representación intermedia (IR) basada en una pila utilizando la función gen() . El IR se puede examinar a través de una opción de línea de comandos. Finalmente, la función codegen() genera instrucciones ARM32 desde el IR, que se puede ejecutar a través de jit() o elf32() Generación ejecutable

AMACC combina descenso recursivo clásico y análisis de precedencia del operador. Un analizador de precedencia del operador demuestra ser considerablemente más rápido que un analizador de descenso recursivo (RDP) para expresiones cuando la precedencia del operador se define utilizando producciones gramaticales que de otro modo se convertirían en métodos.

Compatibilidad

AMACC es capaz de compilar archivos de origen C escritos en la siguiente sintaxis:

• Soporte para todas las declaraciones C89 excepto typedef.
• Soporte para todos los operadores de expresión de C89.
• Tipos de datos: Char, int, enum, estructura, unión y punteros de niveles múltiples
  • Los modificadores de tipo, los calificadores y los especificadores de clase de almacenamiento actualmente no están respaldados, aunque muchas palabras clave de esta naturaleza no se usan de manera rutinaria, y se pueden trabajar fácilmente con construcciones alternativas simples.
  • Las asignaciones de estructura/unión no son compatibles con el nivel de idioma en AMACC, por ejemplo, S1 = S2. Esto también se aplica a los valores y parámetros de retorno de función. Se recomiendan punteros de pasar y regresar. Use MEMCPY si desea copiar una estructura completa, por ejemplo, MEMCPY (& S1, & S2, sizeof (struct xxx));
• Inicializaciones variables globales/locales para tipos de datos compatibles
  • por ejemplo, int i = [expr]
  • Se permite que se declaren nuevas variables dentro de las funciones en cualquier lugar.
  • Se admite la inicialización de la matriz de elementos por ítems
  • Pero la declaración de matriz agregada y la inicialización aún no se han admitido, por ejemplo, int foo[2][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 } };

El soporte de arquitectura se dirige a ARMV7HF con Linux ABI, y se ha verificado en Raspberry Pi 2/3/4 con GNU/Linux.

Requisitos previos

• El generador de código en AMACC se basa en varios comportamientos GNU/Linux, y es necesario tener instalado ARM/Linux en su entorno de compilación.

• Instale la cadena de herramientas GNU para la arquitectura A-Profile

  • Seleccione arm-linux-none-gnueabihf (objetivo AARCH32 con flotante duro)

• Instale QEMU para la emulación del usuario del brazo

sudo apt-get install qemu-user

Corriendo AMACC

Ejecute make check y debería ver esto:

 [ C to IR translation          ] Passed
[ JIT compilation + execution  ] Passed
[ ELF generation               ] Passed
[ nested/self compilation      ] Passed
[ Compatibility with GCC/Arm   ] ........................................
----------------------------------------------------------------------
Ran 52 tests in 8.842s

OK

Verifique los mensajes generados por make help para obtener más información.

Punto de referencia

AMACC puede generar el código de máquina realmente rápido y proporciona el 70% del rendimiento de gcc -O0 .

Entorno de prueba:

• Raspberry Pi 4B (SOC: BCM2711, ARMV8-A Arquitectura)
• Raspbian GNU/Linux, Kernel 5.10.17-V7L+, GCC 8.3.0 (ARMV7L Userland)

Archivo fuente de entrada: amacc.c

compilador	Tamaño binario (kib)	compilar el tiempo (s)
GCC con -O0 -ldl (compilar+enlace)	56	0.5683
GCC con -O0 -c (solo compilar)	56	0.4884
Amacc	100	0.0217

Interno

Verifique la representación intermedia (IR) para la compilación AMACC.

Expresiones de gratitud

AMACC se basa en la infraestructura de C4.

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