amacc

AMACC = kompiler lengan C minimalis bisa dibilang

Perkenalan

AMACC adalah kompiler arsitektur lengan 32-bit yang dibangun dari awal. Ini berfungsi sebagai versi C yang dilucuti, yang dirancang sebagai alat pedagogis untuk belajar tentang kompiler, penghubung, dan loader.

Ada dua mode eksekusi AMACC implement:

• Kompiler Just-In-Time (JIT) untuk lengan backend.
• Generasi Eksekusi GNU/Linux yang valid menggunakan format yang dapat dieksekusi dan linkable (ELF).

Perlu disebutkan bahwa AMACC dirancang untuk menyusun subset C yang diperlukan untuk menjadi tuan rumah diri dengan mode eksekusi di atas. Misalnya, ini mendukung variabel global, khususnya array global.

Pohon sintaks abstrak berbasis tumpukan sederhana (AST) dihasilkan melalui fungsi parsing stmt() dan expr() kooperatif, keduanya diumpankan oleh fungsi yang menghasilkan token. Fungsi expr() melakukan beberapa optimasi konstan literal. AST diubah menjadi representasi perantara VM berbasis tumpukan (IR) menggunakan fungsi gen() . IR dapat diperiksa melalui opsi baris perintah. Akhirnya, fungsi codegen() menghasilkan instruksi ARM32 dari IR, yang dapat dieksekusi melalui jit() atau elf32() generasi yang dapat dieksekusi

AMACC menggabungkan penurunan rekursif klasik dan penguraian prioritas operator. Parser prioritas operator terbukti jauh lebih cepat daripada parser keturunan rekursif (RDP) untuk ekspresi ketika prioritas operator didefinisikan menggunakan produksi tata bahasa yang seharusnya diubah menjadi metode.

Kesesuaian

AMACC mampu menyusun file sumber C yang ditulis dalam sintaks berikut:

• Dukungan untuk semua pernyataan C89 kecuali typedef.
• Dukungan untuk semua operator ekspresi C89.
• Jenis Data: Char, Int, Enum, Struct, Union, dan Pointer Multi-Level
  • Jenis pengubah, kualifikasi, dan penentu kelas penyimpanan saat ini tidak didukung, meskipun banyak kata kunci seperti ini tidak digunakan secara rutin, dan dapat dengan mudah dikerjakan dengan konstruksi alternatif sederhana.
  • Tugas struct/serikat tidak didukung pada tingkat bahasa di AMACC, misalnya S1 = S2. Ini juga berlaku untuk nilai dan parameter pengembalian fungsi. Direkomendasikan pointer yang lewat dan kembali. Gunakan memcpy jika Anda ingin menyalin struct penuh, misalnya memcpy (& s1, & s2, sizeof (struct xxx));
• Inisialisasi variabel global/lokal untuk tipe data yang didukung
  • misalnya, int i = [expr]
  • Variabel baru diizinkan untuk dinyatakan dalam fungsi di mana saja.
  • Inisialisasi array item-by-item didukung
  • tetapi deklarasi dan inisialisasi array agregat belum didukung misalnya, int foo[2][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 } };

Dukungan arsitektur menargetkan ARMV7HF dengan Linux ABI, dan telah diverifikasi pada Raspberry Pi 2/3/4 dengan GNU/Linux.

Prasyarat

• Generator kode di AMACC mengandalkan beberapa perilaku GNU/Linux, dan perlu untuk memasang ARM/Linux di lingkungan build Anda.

• Instal GNU Toolchain untuk arsitektur A-profil

  • Pilih arm-linux-none-gnueabihf (target AARCH32 dengan Hard Float)

• Instal QEMU untuk emulasi pengguna ARM

sudo apt-get install qemu-user

Menjalankan amacc

Jalankan make check dan Anda harus melihat ini:

 [ 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

Periksa pesan yang dihasilkan dengan make help mempelajari lebih lanjut.

Benchmark

AMACC dapat menghasilkan kode mesin dengan sangat cepat dan menyediakan 70% kinerja gcc -O0 .

Lingkungan Uji:

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

File Sumber Input: amacc.c

driver kompiler	Ukuran biner (kib)	mengkompilasi waktu
GCC dengan -O0 -ldl (Compile+Link)	56	0.5683
GCC dengan -O0 -c (hanya kompilasi)	56	0.4884
Amacc	100	0,0217

Internal

Periksa Representasi Menengah (IR) untuk kompilasi AMACC.

Ucapan Terima Kasih

AMACC didasarkan pada infrastruktur C4.

Bahan terkait

• Daftar sumber daya yang luar biasa yang dikuratori pada kompiler, penerjemah, dan runtimes
• Diskusi Berita Peretas
• Perjalanan menulis kompiler oleh Warren Toomey.