HNU_Compiler Principles_Introduction

课程考评：

（1) 一班分6组，15min/组，报告10min，讨论5min；也可以调整为合2为1，30分钟/组

（2) 每个学生每堂讨论课后，写总结（电子稿）交给老师；

  (3) 小班讨论主题：

 

 

 实验安排：

　　4次，从8个实验中选4个；

　　每人独立完成，并通过测试；

　　提交：

　　　　实验报告打印稿、电子版

　　　　源代码、测试样例电子版

　　参考编译器：tiny编译器，源代码见课程中心

 

第一章 绪论

1.编译的含义：

　　-机器语言

　　-高级程序语言

2.编译过程和环节

3.编译器的构造方法学：模型、算法、工具

4.编译技术的广泛应用

5.程序语言的种类

6.程序设计语言基础

 

计算机（CPU+存储器）与机器语言:计算要快！

　　数据->输入->CPU->进行运算，输出->存储器（单元地址）

 

 

 快的途径：

　　提高单个CPU做事的速度。把电路做的越小，越灵敏，微电子技术：摩尔定理

 

 

　　采用并行处理策略：多核CPU，多线程，集群系统

　　第二种策略的发挥是有条件的：提交的计算任务要有并行性，如果是串行性计算任务，并行没有意义；

 

因此，分析并提取任务中的并行性，构建并行执行的机器代码，是编译器中要考虑的重要问题，编译技术的高级话题。

 

计算机的特点：

CPU与存储器的不协调，CPU很快，存储器的速度慢得多

则存储器分为了多种，【从左到右依次变大】

　　1.寄存器Register（最快）2.缓存Cash 3.内存 4.磁盘

 

因此，寄存器的分配，是一个编译器要考虑的另一重要问题。

 

高级程序语言VS机器语言

高级程序语言特点：

　　概念与概念之间的逻辑关系表达

　　变化和相互作用的时序和逻辑关系表达：流程与控制

　　　　条件 if；互斥的离散事件：switch；循环：for，while

　　直观表达，易于理解，简洁，易于掌握，修改；

　　满足人处理的要求：

　　　　追求的目标：

　　　　　　易懂，通用（与计算机型号无关性），鲁棒（可靠），

 

 

　　　　　　重用（组件化，可装配性，互操作能力；

机器语言的特点：

　　1.代码和数据的存储；2.数据的运算与传输；3.控制指令：跳转

　　满足机器处理的要求：

　　　　概念单一：指令，数据，地址

　　　　每句的含义单一；

　　　　代码很长；

　　　　多句综合难以理解；

　　　　指令、存储器地址很多；

 

 编译技术的含义

　　译：翻译，然后优化；

　　　　策略：高级语言->通用机器语言->优化->特定机器语言->优化；

　　翻：编译器构建方法学：使用模型，算法，工具

　　　　策略：用程序生成程序：

　　　　　　编译器构造工具+简单的表达式  --》编译器

编译过程：（符号表）7步

分为前端和后端，

　　前端不需要考虑目标机型，后端只需要通用机器代码转变成目标机器特定代码

 

　　特点：彼此之间相互独立，又可对接，前提：中间代码有国际标准

 

 

词法分析/扫描

• 高级语言程序由句子串联而成，句子由词素（lexeme)串联而成
• 词素分为两类：预定义符（保留字，标点符，运算符）和自定义符；
• 词法单元 (token)

语法分析

语义分析

中间代码生成　　

　　根据语义分析的输出，生成通用机器语言，也叫中间表示，例如：三地址码

 

中间代码优化

目标代码生成

目标代码优化

编译中优化的价值

3.编译器构造方法学：

　　就事论事：代价高，时间长，隐患多，脆弱

　　编译器构造工具

4.编译技术的广泛应用

　　技术应用

　　方法学