Παραγωγή Ενδιάµεσου Κώδικα. Γιώργος Μανής

Transcript

1 Παραγωγή Ενδιάµεσου Κώδικα Γιώργος Μανής

2 Παραγωγή Ενδιάµεσου Κώδικα Κώδικας σε αρχική γλώσσα Κώδικας σε ενδιάµεση γλώσσα Κώδικας σε γλώσσα µηχανής (assembly)

3 Παραγωγή Ενδιάµεσου Κώδικα Συντακτικό δέντρο Παραγωγή ενδιάµεσου κώδικα Ενδιάµεσος κώδικας

4 Ενδιάµεση Γλώσσα Οενδιάµεσος κώδικας είναι ένα σύνολο από τετράδες. ένας τελεστής τρία τελούµενα π.χ. + a b t_1 * t_1 2 t_2 = t_2 c

5 Ενδιάµεση Γλώσσα op, x, y, z όπου op ένας από τους τελεστές +, -, *, / αντιστοιχεί στην παράσταση z:=x op y :=, x, _, z αντιστοιχεί στην παράσταση z:=x

6 Ενδιάµεση Γλώσσα jump, _, _, z µεταπήδηση χωρίς όρους στη θέση z relop, x, y, z όπου relop ένας από τους τελεστές =, >, <, <>, >=, <= µεταπήδηση στη θέση z αν ισχύει η x relop y

7 Ενδιάµεση Γλώσσα par, x, m, _ όπου x παράµετρος συνάρτησης και m οτρόποςµετάδοσης CV : µετάδοση µε τιµή REF: µετάδοση µε αναφορά RET: επιστροφή τιµής συνάρτησης call, name, _, _ κλήση συνάρτησης name

8 Ενδιάµεση Γλώσσα begin_block, name, _, _ αρχή υποπρογράµµατος ή προγράµµατος name end_block, name, _, _ τέλος υποπρογράµµατος ή προγράµµατος name ret, _, _, _ τέλος συνάρτησης επιστροφή τιµής halt, _, _, _ τέλος προγράµµατος

9 Μεταβλητές Ιδιοτήτων µεταβλητή PLACE περιέχει τη θέση που βρίσκεται µία τιµή αν είναι σταθερά περιέχει τη σταθερά αλλιώς περιέχει τη θέση του αντικειµένου που περιέχει µία τιµή π.χ. το αποτέλεσµα της παράστασης a+b βρίσκεται αποθηκευµένο στη µεταβλητή w

10 Μεταβλητές Ιδιοτήτων µεταβλητή NEXT περιέχει µία λίστα από ετικέτες τετράδων που έχουν παραχθεί κατά τη µετάφραση ενός συµβόλου της γραµµατικής οι τετράδες αυτές είναι τετράδες άλµατος προς την πρώτη τετράδα της επόµενης εντολής ο λόγος που κρατάµε αυτές τις τετράδες είναι ότι η ετικέτα της επόµενης εντολής δε µας είναι γνωστή ακόµα µόλις αυτή γίνει γνωστή οι τετράδες αυτές θα συµπληρωθούν

11 Μεταβλητές Ιδιοτήτων µεταβλητές TRUE και FALSE λίστες όµοιες µε τηnext περιγράφουν λογικές συνθήκες ετικέτες τετράδων που περιέχουν εντολές άλµατος οι ετικέτες των τετράδων στις οποίες θα γίνει το άλµα δεν είναι ακόµα γνωστές µόλις γίνουν γνωστές οι τετράδες αυτές θα συµπληρωθούν

12 Μεταβλητές Ιδιοτήτων µεταβλητές TRUE και FALSE Η λίστα που αντιστοιχεί στη µεταβλητή TRUE περιέχει τις τετράδες που πρέπει να συµπληρωθούν µε τηνετικέτατης εντολής στην οποία πρέπει να µεταφερθεί ο έλεγχος αν η λογική συνθήκη ισχύει Η λίστα που αντιστοιχεί στη µεταβλητή FALSE περιέχει τις τετράδες που πρέπει να συµπληρωθούν µε τηνετικέτατης εντολής στην οποία πρέπει να µεταφερθεί ο έλεγχος αν η λογική συνθήκη δεν ισχύει

13 Βοηθητικές Υπορουτίνες NEXTQUAD() επιστρέφει τον αριθµό της επόµενης τετράδας που πρόκειται να παραχθεί GENQUAD(op, x, y, z) δηµιουργεί την επόµενη τετράδα (op, x, y, z) NEWTEMP() δηµιουργεί και επιστρέφει µία νέα προσωρινή µεταβλητή οι προσωρινές µεταβλητές είναι της µορφής T_1, T_2, T_3

14 Βοηθητικές Υπορουτίνες EMPTYLIST() δηµιουργεί µία κενή λίστα ετικετών τετράδων MAKELIST(x) δηµιουργεί µία λίστα ετικετών τετράδων που περιέχει µόνο το x MERGE (list 1, list 2 ) δηµιουργεί µία λίστα ετικετών τετράδων από τη συνένωση των λιστών list 1, list 2

15 Βοηθητικές Υπορουτίνες BACKPATCH(list,z) ηλίσταlist αποτελείται από δείκτες σε τετράδες των οποίων το τελευταίο τελούµενο δεν είναι συµπληρωµένο η backpatch επισκέπτεται µία µίατιςτετράδεςαυτέςκαιτις συµπληρώνει µε τηνετικέταz

16 Αρχή και Τέλος Block <PROGRAM> ::= program ID <PROGRAMBLOCK (ID) <PROGRAMBLOCK (name) > ::= <DECLARATIONS> <SUBPROGRAMS> genquad( begin_block,name, _, _ ) <BLOCK> if (this is the main program block) genquad( halt, _, _, _ ) genquad( end_block,name, _, _ )

17 Αριθµητικές Παραστάσεις Έστω η γραµµατική Ε -> T ( + T )* T -> F ( F )* F -> ( E ) F -> id όπου id ακέραιος αριθµός

18 Αριθµητικές Παραστάσεις Χρειαζόµαστε τετράδες της µορφής ( + a b c ) ( a b c ) για την παραγωγή του ενδιάµεσου κώδικα και προσωρινές µεταβλητές T_1, T_2 κλπ γιαταενδιάµεσα αποτελέσµατα των πράξεων

19 Αριθµητικές Παραστάσεις Παράδειγµα: x+(y+z) w ενδιάµεσος κώδικας: 1: +,y,z,t_1 2:,T_1,w,T_2 3: +, x, T_2, T_3

20 Αριθµητικές Παραστάσεις Ε -> T 1 ( + T 2 {P 1 })* {P 2 } {P 1 }: w = newtemp() genquad( +,T 1.place,T 2.place,w) T 1.place=w {P 2 }: E.place=T 1.place

21 Αριθµητικές Παραστάσεις T->F 1 ( F 2 {P 1 })* {P 2 } {P 1 }: w = newtemp() genquad(,f 1.place,F 2.place,w) F 1.place=w {P 2 }: T.place=F 1.place

22 Αριθµητικές Παραστάσεις F -> ( E ) {P 1 } {P 1 }: F.place=E.place F -> id {P 1 } {P 1 }: F.place=id.place

23 Αριθµητικές Παραστάσεις procedure E (E.place) begin T ( T 1.place ) while token=plustk do begin lex(); T (T 2.place) w:=newtemp() genquad( +, T 1.place, T 2.place, w) T 1.place :=w end E.place := T 1.place end

24 Λογικές Παραστάσεις Παράδειγµα: x > y or x <w and t > x 100: >, x, y, _ 101: jump, _, _, : >, x, w, : jump, _, _, _ 104: >, t, w, _ 105: jump, _, _, _ B.true B.false

25 Λογικές Παραστάσεις Έστω η γραµµατική B- Q ( or Q )* Q - R ( and R )* R - ( B ) R - E relop E

26 Λογικές Παραστάσεις B -> Q 1 {P 1 } ( or {P 2 } Q 2 {P 3 })* {P 1 }: B.true = Q 1.true B.false = Q 1.false {P 2 }: quad = nextquad() {P 3 }: backpatch(b.false, quad) B.true = merge(b.true, Q 2.true) B.false = Q 2.false

27 Λογικές Παραστάσεις Q -> R 1 {P 1 } ( and {P 2 } R 2 {P 3 })* {P 1 }: Q.true = R 1.true Q.false = R 1.false {P 2 }: quad = nextquad() {P 3 }: backpatch(q.true, quad) Q.false = merge(q.false, R 2.false) Q.true = R 2.true

28 Λογικές Παραστάσεις R -> ( B ) {P 1 } {P 1 }: R.true=B.true R.false=B.false R -> E 1 relop E 2 {P 1 } {P 1 }: R.true=makelist(nextQuad()) genquad( relop, E 1.place, E 2.place, _ ) R.false=makelist(nextQuad()) genquad( jump, _, _, _ )

29 Λογικές Παραστάσεις Παράδειγµα: x>y or x>w and t>x Έστω ότι βρισκόµαστε στην τετράδα 100 Καλείται η B η Q και η R για την x>y p1: Rtrue = [100] Rfalse = [101] 100: >, x, y, _ 101: jump, _, _, _

30 Λογικές Παραστάσεις Επιστρέφουµε στηνq: p1: Qtrue = R1true = [100] Qfalse = R1false = [101] Επιστρέφουµε στηνb: p1: Btrue=Q1true = [100] Bfalse = Q1false = [101] p2: p2quad=nextquad() = 102

31 Λογικές Παραστάσεις Καλείται η B η Q και η R για την x>y p1: Rtrue = [102] Rfalse = [103] 102: >, x, w, _ 103: jump, _, _, _ Επιστρέφουµε στηνq: p1: Qtrue = R1true = [102] Qfalse = R1false = [103] p2: p2quad=nextquad() = 104

32 Λογικές Παραστάσεις Καλείται η B η Q και η R για την x>y p1: Rtrue = [104] Rfalse = [105] 104: >, t, x, _ 105: jump, _, _, _ Επιστρέφουµε στηνq: p3: backpatch(qtrue,p2quad) = backpatch([102],104) Qfalse = merge(qfalse, R2false) = merge([103],[105]) Qtrue = R2true = [104]

33 Λογικές Παραστάσεις Επιστρέφουµε στηνb: p3: backpatch(bfalse,p2quad) = backpatch([101],102) Btrue = merge(btrue, Q2true) = merge([100],[104]) Bfalse = Q2false = [103, 105]

34 Λογικές Παραστάσεις x > y or x <w and t > x 100: >, x, y, _ 101: jump, _, _, : >, x, w, : jump, _, _, _ 104: >, t, w, _ 105: jump, _, _, _ B.true B.false

35 Κλήση Υποπρογραµµάτων Κλήση διαδικασίας: call assign_v (in a, inout b) par, a, CV, _ par, b, REF, _ call, _, _, assign_v

36 Κλήση Υποπρογραµµάτων Κλήση συνάρτησης: error = assign_v (in a, inout b) par, a, CV, _ par, b, REF, _ w = newtemp() par, w, RET, _ call, _, _, assign_v

37 Εκχώρηση S -> id := E {P1}; {P1} : genquad( :=,E.place, _,id) snext=nil

38 οµή if S -> if B then {P1} S 1 {P2} TAIL {P3} {P1}: p1quad=nextquad() {P2}: list=makelist(nextquad) genquad( jump, _, _, _ ) p2quad:=nextquad() {P3}: backpatch(b.true,p1quad) backpatch(b.false,p2quad) S.next=merge(S 1.next,list,tail.next)

39 οµή if TAIL -> else S 2 {P1} {P1}: TAIL.next=s2.next TAIL -> ε {P1} {P1}: TAIL.next= null

40 οµή while S -> while {P1} B do {P2} S 1 {P3} {P1}: {P2}: {P3}: p1quad:=nextquad() p2quad:=nextquad() backpatch(b.true,p2quad) backpatch(s 1.next,p1quad) S.next=B.false genquad( jump, _, _,p1quad)

41 οµή for S -> for ( assignment; {P1} condition; {P2} assignment) {P3} S {P4} {P1}: {P2}: {P3}: {P4}: condquad=nextquad() genquad( jump, _, _,condquad) assignquad=nextquad() squad=nextquad() genquad( jump, _, _,assignquad) backpatch(cond.true,squad) backpatch(cond.false,nextquad())

42 οµή Repeat Until S -> repeat {P1} S 1 until (cond) {P2} {P1}: {P2}: squad:=nextquad() backpatch(cond.true,squad) backpatch(cond.false,nextquad())

43 Εντολή return S -> return (E) {P1} {P1}: genquad( retv,e.place, _, _ ) snext=nil

44 οµή forcase S -> forcase ( when (condition) do sequence end do ) * endforcase Ξεκινώντας από την αρχή ελέγχονται διαδοχικά οι συνθήκες condition των µελών µέχρι να βρεθεί ότι κάποια συνθήκη ισχύει. Τότε εκτελούνται οι εντολές sequence για εκείνο το µέλος και στη συνέχεια ο έλεγχος µεταφέρεται στην αρχή του forcase. ηλαδή ο έλεγχος θα µεταβεί έξω από τη δοµή όταν καµία από τις συνθήκες condition δεν ισχύει

45 οµή forcase S -> forcase {P1} ( when (condition) do {P2} sequence {P3} end do ) * endforcase {P1}: {P2}: {P3}: p1quad=nextquad() backpatch(cond.true,nextquad()) genquad( jump, _, _,p1quad) backpatch(cond.false,nextquad())

46 οµή incase S -> incase ( when (condition) do sequence end do ) * endincase Ξεκινώντας από την αρχή ελέγχονται διαδοχικά οι συνθήκες condition των µελών µέχρι να βρεθεί ότι κάποια συνθήκη ισχύει. Τότε εκτελούνται οι εντολές sequence για εκείνο το µέλος και στη συνέχεια ο έλεγχος µεταφέρεται στην επόµενη incase. O έλεγχος θα µεταβεί έξω από τη δοµή ότανκαµία από τις συνθήκες condition δεν ισχύει

47 οµή incase S -> {P1}: {P2}: {P3}: {P4}: incase {P1} ( when (condition) do {P2} sequence {P3} end do ) * endincase {P4} w=newtemp() p1quad=nextquad() genquad( :=,1, _,w) backpatch(cond.true,nextquad()) genquad( :=,0, _,w) backpatch(cond.false,nextquad()) genquad( =, w,0,p1quad)