amacc

AMACC = indiscutivelmente minimalista do compilador C

Introdução

A AMACC é um compilador de arquitetura de braço de 32 bits construído do zero. Serve como uma versão despojada do C, projetada como uma ferramenta pedagógica para aprender sobre compiladores, ligantes e carregadores.

Existem dois modos de execução AMACC implementos:

• Compilador just-in-time (JIT) para o back-end do braço.
• Geração de executáveis ​​GNU/Linux válidos usando o formato executável e vinculado (ELF).

Vale ressaltar que a AMACC foi projetada para compilar um subconjunto de C necessário para se auto-hospedeiro com os modos de execução acima. Por exemplo, ele suporta variáveis ​​globais, particularmente matrizes globais.

Uma simples árvore de sintaxe abstrata (AST) baseada em pilha é gerada através de funções de análise stmt() e expr() cooperativas, ambas alimentadas por uma função generadora de token. A função expr() executa algumas otimizações constantes literais. O AST é transformado em uma representação intermediária da VM baseada em pilha (IR) usando a função gen() . O IR pode ser examinado por meio de uma opção de linha de comando. Finalmente, a função codegen() gera instruções do ARM32 do IR, que podem ser executadas via geração jit() ou elf32()

A AMACC combina a descida recursiva clássica e a precedência do operador. Um analisador de precedência do operador prova ser consideravelmente mais rápido que um analisador de descida recursiva (RDP) para expressões quando a precedência do operador é definida usando produções gramaticais que, de outra forma, seriam transformadas em métodos.

Compatibilidade

A AMACC é capaz de compilar os arquivos de origem C escritos na seguinte sintaxe:

• Suporte para todas as declarações C89, exceto typedef.
• Suporte para todos os operadores de expressão C89.
• Tipos de dados: char, int, enum, struct, união e indicadores de vários níveis
  • Atualmente, modificadores de tipo, qualificadores e especificadores de classe de armazenamento não são suportados, embora muitas palavras -chave dessa natureza não sejam usadas rotineiramente e possam ser facilmente contadas com construções alternativas simples.
  • As atribuições de estrutura/união não são suportadas no nível do idioma no AMACC, por exemplo, S1 = S2. Isso também se aplica aos valores e parâmetros de retorno da função. Recomenda -se indicadores de passagem e retorno. Use memcpy se você deseja copiar uma estrutura completa, por exemplo, memcpy (& s1, & s2, sizeof (struct xxx));
• Inicializações variáveis ​​globais/locais para tipos de dados suportados
  • por exemplo, int i = [expr]
  • Novas variáveis ​​podem ser declaradas dentro de funções em qualquer lugar.
  • A inicialização da matriz item por item é suportada
  • Mas a declaração e a inicialização agregadas da matriz ainda não foram suportadas, por exemplo, int foo[2][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 } };

A arquitetura suporta alvo o ARMV7HF com Linux ABI e foi verificado no Raspberry Pi 2/3/4 com GNU/Linux.

Pré -requisitos

• O gerador de código no AMACC conta com vários comportamentos GNU/Linux e é necessário instalar o ARM/Linux em seu ambiente de construção.

• Instale a Chapa de ferramentas GNU para a arquitetura A-Profile

  • Selecione arm-linux-none-gnueabihf (alvo AARCH32 com hard flutuante)

• Instale o qemu para a emulação do usuário do braço

sudo apt-get install qemu-user

Executando AMACC

Executar make check e você deve ver isso:

 [ 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 as mensagens geradas pela make help para aprender mais.

Benchmark

A AMACC é capaz de gerar código da máquina muito rápido e fornece 70% do desempenho do gcc -O0 .

Ambiente de teste:

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

Arquivo de origem de entrada: amacc.c

Driver do compilador	Tamanho binário (KIB)	Compilar tempo (s)
GCC com -O0 -ldl (compilação+link)	56	0,5683
GCC com -O0 -c (somente compilar)	56	0,4884
AMACC	100	0,0217

Internalas

Verifique a representação intermediária (IR) para a compilação AMACC.

Agradecimentos

A AMACC é baseada na infraestrutura do C4.

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