amacc

AMACC =, возможно, минималистский компилятор ARM C

Введение

AMACC-это 32-битный архитектурный компилятор ARM, построенный с нуля. Он служит урезанной версией C, разработанной как педагогический инструмент для изучения компиляторов, линкеров и погрузчиков.

Есть два режима выполнения Amacc Refrance:

• Just In Time (JIT) Компилятор для бэкэнд Arm.
• Генерация действительных исполнителей GNU/Linux с использованием исполняемого и связанного формата (ELF).

Стоит упомянуть, что AMACC предназначен для составления подмножества C, необходимого для самостоятельности с вышеуказанными режимами выполнения. Например, он поддерживает глобальные переменные, особенно глобальные массивы.

Простое абстрактное синтаксисное дерево на основе стека (AST) генерируется с помощью функций анализа кооперативного stmt() и expr() , которые подают функцию, создаваемую токен. Функция expr() выполняет некоторые буквальные постоянные оптимизации. AST преобразуется в промежуточное представление на основе стека (IR) с использованием функции gen() . IR может быть проверен с помощью параметра командной строки. Наконец, функция codegen() генерирует инструкции ARM32 из IR, которые могут быть выполнены через jit() или elf32() исполняемая генерация

AMACC сочетает в себе классический рекурсивный спуск и приоритет оператора. Сандитор -приоритет оператора оказывается значительно быстрее, чем рекурсивный анализатор спуска (RDP) для выражений, когда приоритет оператора определяется с использованием грамматических производств, которые в противном случае были бы превращены в методы.

Совместимость

AMACC способен собирать исходные файлы C, записанные в следующем синтаксисе:

• Поддержка всех операторов C89, кроме Typedef.
• Поддержка всех операторов экспрессии C89.
• Типы данных: char, int, enum, struct, sune и многоуровневые указатели
  • Модификаторы типа, квалификаторы и спецификаторы класса хранения в настоящее время не поддерживаются, хотя многие ключевые слова такого рода обычно не используются и могут легко обойтись с простыми альтернативными конструкциями.
  • Назначения Struct/Union не поддерживаются на языковом уровне в AMACC, например, S1 = S2. Это также относится к возвращающим значениям и параметрам функции. Рекомендуется проходные и возвращающиеся указатели. Используйте Memcpy, если вы хотите скопировать полную структуру, например, Memcpy (& S1, & S2, sizeof (struct xxx));
• Глобальные/локальные инициализации переменных для поддерживаемых типов данных
  • например, int i = [expr]
  • Новыми переменными разрешено объявляться в рамках функций в любом месте.
  • Поддерживается инициализация массива на элемент
  • но объявление и инициализация агрегатного массива еще не поддерживается, например, int foo[2][2] = { { 1, 0 }, { 0, 1 } };

Архитектурная поддержка нацелена ARMV7HF с Linux ABI, и она была проверена на Raspberry Pi 2/3/4 с GNU/Linux.

Предварительные условия

• Генератор кода в AMACC опирается на несколько поведений GNU/Linux, и необходимо установить ARM/Linux в вашей среде сборки.

• Установите инструментальную щетку GNU для A-Profile Architecture

  • Выберите arm-linux-none-gnueabihf (цель Aarch32 с жестким поплавком)

• Установите QEMU для эмуляции пользователя ARM

sudo apt-get install qemu-user

Запуск AMACC

Запустите make check , и вы должны увидеть это:

 [ 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

Проверьте сообщения, сгенерированные путем make help чтобы узнать больше.

Эталон

AMACC может очень быстро генерировать машинный код и обеспечивает 70% производительности gcc -O0 .

Тестовая среда:

• Raspberry Pi 4b (Soc: Bcm2711, Armv8-A Architecture)
• Raspbian GNU/Linux, ядро ​​5.10.17-V7L+, GCC 8.3.0 (ARMV7L Userland)

Входной исходный файл: amacc.c

Драйвер компилятора	бинарный размер (киб)	Время компиляции (ов)
GCC с -O0 -ldl (компиляция+ссылка)	56	0,5683
GCC с -O0 -c (только компиляция)	56	0,4884
Амакк	100	0,0217

Внутренние

Проверьте промежуточное представление (IR) для компиляции AMACC.

Благодарности

AMACC основан на инфраструктуре C4.

Связанные материалы

• Куратор списка удивительных ресурсов на компиляторах, переводчиках и времени забега
• Хакерские новости дискуссии
• Письменное путешествие компилятора Уоррена Туми.