Target Code Generation

Target Machine

  • 每个字节对应一个地址
  • n个寄存器 每个有4个字节
  • 有Load/Store/Calculation/Jump……操作

寻址模式 Addressing Modes

  • LD R1, a(R2) R1取a + (R2)对应地址中储存的值
  • LD R1, *R2 R1取(R2)对应地址中储存的值
  • LD R1, #100 R1值为100

Memory Structure

image-20250404103111110

  • 代码/文本区：存储程序指令。
  • 全局/静态区：存储全局变量和静态变量。
  • 堆区：用于动态内存分配。
  • 空闲区：未使用的内存。
  • 栈区：用于函数调用和局部变量。

Text Memory中存储程序指令，其中在跳转指令中，跳转的目的地址会被转化为一个内存地址（如#1024）

要点

  • 代码和全局代码的内存位置由编译器决定的！
  • 其他变量的内存位置，例如，本地变量，都是由编译器生成的代码控制的，并存储在堆或堆栈中！

Stack Memory

  • Before call
    • 如果该过程使用了一些寄存器，请将它们推送到栈中
    • 将（记录）返回地址和参数推送到栈
    • 跳转到被调用者的代码
  • During a call
    • 为局部变量分配内存空间；以及基于局部变量的行动
  • After a call
    • 弹出帧
    • 根据堆栈中的返回地址返回给调用者
    • 恢复数据；如果函数有返回值，则获取返回值

image-20250404104612146

image-20250404111037383

image-20250404111124253

image-20250404111824276

通过return的跳转无法进行长跳转（跳过中间的栈），但是异常可以

image-20250404112158245

抛出异常后，异常会向上传播，寻找能够处理它的 catch 块

In-Block Optimization 块内优化

image-20250404142228388

就是定义一系列指令选择的规则，然后按照规则去搞就行了

其有效性取决于定义的规则

Local Common Sub-Expression 局部公共子表达式

image-20250404142835607

image-20250404142857629

image-20250404143402780

Peephole Optimization 窥孔优化

  • 移动一个小窗口去扫描代码，对小窗口内的进行优化
  • 处理IR或者target code
  • cross-block optimization

image-20250404143910221

image-20250404143932303

image-20250404144017679

上面三个都是优化的规则示例，我们可以定义多种规则来进行优化

优化的过程：

image-20250404144144529

image-20250404144205764

image-20250404144233350

image-20250404144247558

image-20250404144346972

image-20250404144402551

以此类推，直至：

image-20250404144437111