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Adeshen/compilerLab

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终版—编译器

编译帮助信息

————help document of the compile about cmm——————

  parser <output_file> [-ir <ir_path>] [-s <s_file>]

parameter:
  -ir assign the path of ir file, with the suffix .ir

  -s assign the path of assembly file with the suffix .s

reference case:
 ./parser Test4/example.cmm -ir ResultUltimate/example.cmm.ir -s ResultUltimate/example.cmm.s

测试

可以在目录之下,直接make test运行

或者使用

./parser Test4/example.cmm -ir ResultUltimate/example.cmm.ir -s ResultUltimate/example.cmm.s

执行过后将会在 ResultUltimate/ 目录下生成2个文件 example.cmm.ir example.cmm.s

example.cmm

int main(){
    int a = 0,b=1,i=0,n;
    n=read();
    while(i<n){
        int c=a+b;
        write(b);
        a=b;
        b=c;
        i=i+1;
    }
}

example.cmm.ir

FUNCTION main :
a := #0
b := #1
i := #0
READ t1
n := t1
LABEL label1 :
IF i < n GOTO label2
GOTO label3
LABEL label2 :
t2 := a + b
c := t2
WRITE b
a := b
b := c
t3 := i + #1
i := t3
GOTO label1
LABEL label3 :

example.cmm.s

.data
_prompt: .asciiz "Enter an integer:"
_ret: .asciiz "\n"
.globl main
.text
read:
  li $v0, 4
  la $a0, _prompt
  syscall
  li $v0, 5
  syscall
  jr $ra

write:
  li $v0, 1
  syscall
  li $v0, 4
  la $a0, _ret
  syscall
  move $v0, $0
  jr $ra

main:
  li $t0, 0
  li $t1, 1
  li $t2, 0
  addi $sp, $sp, -4
  sw $ra, 0($sp)
  jal read
  lw $ra, 0($sp)
  addi $sp, $sp, 4
  move $t3, $v0
  move $t4, $t3
label1:
  blt $t2, $t4, label2
  j label3
label2:
  add $t5, $t0, $t1
  move $t6, $t5
  move $a0, $t1
  addi $sp, $sp, -4
  sw $ra, 0($sp)
  jal write
  lw $ra, 0($sp)
  addi $sp, $sp, 4
  move $t0, $t1
  move $t1, $t6
  addi $t7, $t2, 1
  move $t2, $t7
  j label1
label3:

lab1 基础语法树的建立

任务目标:

  • token的识别
  • 文法规则的设计
  • 错误的检测

感悟

基础项目,重点学习Makefile编译多个CPP文件

lab2 语义分析——装饰语法树的建立

需求分析

  • 符号表结构的设计
  • 表删、查、改函数实现
  • 各个词法单元的插入设计
  • 插入实现
  • 错误覆盖设计
  • 错误覆盖实现

要求1:使其变为“函数除了在定义之外还可以进行声明”。函数的定义仍然不可以重复出现,但函数的声明在相互一致的情况下可以重复出现

要求2:使其变为“变量的定义受可嵌套作用域的影响,外层语句块中定义的变量可在内层语句块中重复定义(但此时在内层语句块中就 无法访问到外层语句块的同名变量),内层语句块中定义的变量到了外层语句块中就会消亡,不同函数体内定义的局部变量可以相互重名”。

要求3:修改前面的C−−语言假设5,将结构体间的类型等价机制由名等价改为结构等价(Structural Equivalence)。

例如,虽然名称不同,但两个结构体类型

struct a { int x; float y; }和struct b { int y; float z; }仍然是等价的

struct A { int a;struct { float f; int i; } b[10]; }

和struct B { struct { int i; floatf; } b[10]; int b;}是不等价的。

符号表设计

符号表:使用动态更新的单表 数据结构:哈希表+作用域栈

哈希表:

  • 使用 堆内存存储
  • 哈希冲突解决:拉链法
  • 哈希函数:幂权重 字符

作用域栈:

  • 作用域深度:从初始头部0 全局1 开始,每一个栈代表一个深度的所有符号链
  • 插入时机:将一个符号元素、加入表的时候,哈希表与栈同时加入
  • 删除时机:离开作用域时

item四种类型设计:

  • 基本类型:直接一个结构体type可以表示的
  • 数组:大小+类型
  • 函数:输入参数+返回类型
  • 复合结构: 结构体名字+成员链表

词法单元插入设计

所有词法单元插入函数都遵顼类似的设计,如下面FunDec函数一样

基本流程

  1. 创建newItem()
  2. 分割各个域名,分别用对应的插入函数处理
  3. 判空之后加入符号表
void FunDec(pNode node, pType returnType) {
    assert(node != NULL);
    // FunDec -> ID LP VarList RP
    //         | ID LP RP
    pItem p =
        newItem(table->stack->curStackDepth,
                newFieldList(node->child->val,
                             newType(FUNCTION, 0, NULL, copyType(returnType))));

    // FunDec -> ID LP VarList RP
    if (!strcmp(node->child->next->next->name, "VarList")) {
        VarList(node->child->next->next, p);
    }

    // FunDec -> ID LP RP don't need process

    // check redefine
    if (checkTableItemConflict(table, p)) {
        char msg[100] = {0};
        sprintf(msg, "Redefined function \"%s\".", p->field->name);
        pError(REDEF_FUNC, node->lineNo, msg);
        deleteItem(p);
        p = NULL;
    } else {
        addTableItem(table, p);
    }
}

作用域深度变化情况

其中涉及一个不同作用域更新的问题,只有

这个{} 才会清空当前作用域

void CompSt(pNode node, pType returnType) {
    assert(node != NULL);
    // CompSt -> LC DefList StmtList RC
    // printTreeInfo(node, 0);
    addStackDepth(table->stack);
    pNode temp = node->child->next;
    if (!strcmp(temp->name, "DefList")) {
        DefList(temp, NULL);
        temp = temp->next;
    }
    if (!strcmp(temp->name, "StmtList")) {
        StmtList(temp, returnType);
    }
    //这是唯一一个地方会清空当前深度的
    clearCurDepthStackList(table);
}

而且也会更新作用域。

当然除了这个会增加作用域深度之外还有一个东西会增加作用域的深度。

函数的形式参数定义

void VarList(pNode node, pItem func) {
    assert(node != NULL);
    // VarList -> ParamDec COMMA VarList
    //          | ParamDec
    addStackDepth(table->stack);
    int argc = 0;
    pNode temp = node->child;
    pFieldList cur = NULL;

    // VarList -> ParamDec
    pFieldList paramDec = ParamDec(temp);
    func->field->type->u.function.argv = copyFieldList(paramDec);
    cur = func->field->type->u.function.argv;
    argc++;

    // VarList -> ParamDec COMMA VarList
    while (temp->next) {
        temp = temp->next->next->child;
        paramDec = ParamDec(temp);
        if (paramDec) {
            cur->tail = copyFieldList(paramDec);
            cur = cur->tail;
            argc++;
        }
    }

    func->field->type->u.function.argc = argc;

    minusStackDepth(table->stack);
}

错误覆盖

共有下列17种错误情况,大部分错误都是重复错误

可以仅仅通过查表进行解决

//enum.hpp

typedef enum _errorType {
    UNDEF_VAR = 1,         // Undefined Variable
    UNDEF_FUNC,            // Undefined Function
    REDEF_VAR,             // Redefined Variable
    REDEF_FUNC,            // Redefined Function
    TYPE_MISMATCH_ASSIGN,  // Type mismatchedfor assignment.
    LEFT_VAR_ASSIGN,  // The left-hand side of an assignment must be a variable.
    TYPE_MISMATCH_OP,      // Type mismatched for operands.
    TYPE_MISMATCH_RETURN,  // Type mismatched for return.
    FUNC_AGRC_MISMATCH,    // Function is not applicable for arguments
    NOT_A_ARRAY,           // Variable is not a Array
    NOT_A_FUNC,            // Variable is not a Function
    NOT_A_INT,             // Variable is not a Integer
    ILLEGAL_USE_DOT,       // Illegal use of "."
    NONEXISTFIELD,         // Non-existentfield
    REDEF_FEILD,           // Redefined field
    DUPLICATED_NAME,       // Duplicated name
    UNDEF_STRUCT           // Undefined structure
} ErrorType;

//semantic_symbol_struct.h

static inline void pError(ErrorType type, int line, char* msg) {
    printf("Error type %d at Line %d: %s\n", type, line, msg);
}

gdb debug

案例测试情况

test4.cmm 错误形式参数,当作未定义了 解决

test5.cmm 输出差异 解决

test6 常量左值 解决

test9 还是 形参没有定义, 而且函数的参数没有读取到 50% 信息不全 解决

test13 直接爆出内存! 50% 访问空 解决

test14 检测到语法错误! 解决

test15 检测到重定义之后爆出内存 解决

test16 爆出内存 解决

test17 爆出内存 解决

test_o1 test_2 函数声明冲突 解决

总共问题:爆出内存、检测到语法错误、常量左值未检查、赋值检测遗漏、函数形式参数未扫描到、函数报错信息不够详细,函数声明定义冲突

解决情况

  • 问题1:形式参数未扫描到

原因:在语法分析的时候,有一个varList命名错误

  • 问题2:赋值检测遗漏、常量左值未检查

原因:词法分析生成语法时,命名错误

  • 问题3:检测到语法错误 真值表达式错误

原因:语法分析,关系运算符错误书写

  • 问题4:爆出内存

原因:哈希函数,取余黑科技写错了,访问哈希表越界

  • 问题5:释放空内存

原因:在非struct使用dot 之后delete了一次,之后又delete了一次

  • 问题6:函数类型等价

原因:此前没有考虑过,函数可以声明,再定义;声明多次,

解决方案:增加函数类型比较机制

完整测试案例

Makefile目录直接使用

make test MAIN_CASE=test1.cmm

如果测试test2.cmm,就改为

make test MAIN_CASE=test2.cmm

lab3 中间代码翻译

需求分析

  • 设计存储中间代码的结构
  • 节点翻译函数
  • 虚拟机测试
  • 支持多维度数组
  • 支持结构体传参

设计代码结构体

每条中间代码,由两部分组成。

操作数+指令类型

typedef enum _operand_kind{
        OP_VARIABLE,
        OP_CONSTANT,
        OP_ADDRESS,
        OP_LABEL,
        OP_FUNCTION,
        OP_RELOP,
} OpKind;


typedef enum _ir_kind{
        IR_LABEL,
        IR_FUNCTION,
        IR_ASSIGN,
        IR_ADD,
        IR_SUB,
        IR_MUL,
        IR_DIV,
        IR_GET_ADDR,
        IR_READ_ADDR,
        IR_WRITE_ADDR,
        IR_GOTO,
        IR_IF_GOTO,
        IR_RETURN,
        IR_DEC,
        IR_ARG,
        IR_CALL,
        IR_PARAM,
        IR_READ,
        IR_WRITE,
} IrKind;


typedef struct _operand {
    OpKind kind;
    union {
        int value;
        char* name;
    } u;
    // boolean isAddr;
} Operand;

typedef struct _interCode {
    IrKind kind;
    union {
        struct {
            pOperand op;
        } oneOp;
        struct {
            pOperand right, left;
        } assign;
        struct {
            pOperand result, op1, op2;
        } binOp;
        struct {
            pOperand x, relop, y, z;
        } ifGoto;
        struct {
            pOperand op;
            int size;
        } dec;
    } u;
} InterCode;

不同的类型对应着不同翻译方案,具体的翻译在 printInterCode函数

翻译过程举例——多维数据进行距离

翻译的整体过程过于复杂,我以exp 这个最为齐全的概念进行举例

代码基本数据从何而来?

代码基本数据如何处理?

代码最终结果如何转化?

pOperand newTemp() {
    // printf("newTemp() tempVal:%d\n", interCodeList->tempVarNum);
    char tName[10] = {0};
    sprintf(tName, "t%d", interCodeList->tempVarNum);
    interCodeList->tempVarNum++;
    pOperand temp = newOperand(OP_VARIABLE, newString(tName));
    return temp;
}
        // 数组和结构体访问
        else {
            // Exp -> Exp LB Exp RB
            if (!strcmp(node->child->next->name, "LB")) {
                //数组
                if (node->child->child->next &&
                    !strcmp(node->child->child->next->name, "LB") ) {
                    //多维数组,报错
                    // interError = true;
                    // printf(
                    //     "Cannot translate: Code containsvariables of "
                    //     "multi-dimensional array type or parameters of array "
                    //     "type when used in expression.\n");
                    // return;


                    pNode curNode=node;   
                    pOperand idxs[100];
                    int top=0;
                  
                    //  循环找到 数组名字,并在各层 中找到 [idx],并存储在idxs数组中
     				//   例如arr[id0][id1][id2]
                    while(strcmp(curNode->child->name,"ID")){
                     
                        idxs[top]=newTemp();
                        translateExp(curNode->child->next->next, idxs[top]);
                        curNode=curNode->child;
                        ++top;
                    }

                    pItem item = searchTableItem(table, curNode->child->val);
                    pOperand base = newTemp();
                    translateExp(curNode, base);

                    pType curType = item->field->type;
                    pOperand offset = newTemp();
                    pOperand low_offset = newTemp();
                    pOperand width;
                    pOperand target;
                    //根据名字循环计算,每一层的偏移量,当层的偏移量存储在low_offset, 最终总的偏移存储在offset中。
                    while(top>0){
                        top--;
                        width = newOperand(
                            OP_CONSTANT, getSize(curType->u.array.elem));
                        genInterCode(IR_MUL, low_offset, idxs[top], width);
                        genInterCode(IR_ADD, offset, offset, low_offset);
                        curType=curType->u.array.elem;
                     
                    }
                    if (base->kind == OP_VARIABLE) {
                        // printf("非结构体数组访问\n");
                        target = newTemp();
                        genInterCode(IR_GET_ADDR, target, base);
                    } else {
                        // printf("结构体数组访问\n");
                        target = base;
                    }
                    //将基地址和偏移量相加得到最终地址
                    genInterCode(IR_ADD, place, target, offset);
                    place->kind = OP_ADDRESS;
                    interCodeList->lastArrayName = base->u.name;
                }

产生错误

test2.cmm function 参数传入时没有添加ARG

test_o1.cmm 没有区分函数入参的结构体与函数内声明的结构体

在传入的结构之时直接标记结构体为OP_ADDRESS, 如此就不会在运算成员地址时,重新取地址而是直接使用

test_o2.cmm while 无法识别

原来是词法识别时,while语句写错了名字,协程THILE

test_o3.cmm 多维数组无法识别,已经修复

Cannot translate: Code containsvariables of multi-dimensional array type or parameters of array type

一开始并未处理多维数组的情况,

多为数组共出现在3个地方,

1.声明时

2.表达式中

3.传递参数中

test_o4.cmm

Error type B at line 25: syntax error. Error type B at line 30: syntax error. Error type B at line 41: syntax error.

发现是词法分析中,没有单独识别 "&&" "||"

只识别"|" "&"

test_o5.cmm

测试结果

安装测试工具

sudo apt-get install python3-pyqt5 python3-pyqt5.qtsvg

所有测试翻译结果都在文件夹Result3中,

  • test1.cmm
  • test2.cmm
  • test_o1.cmm
  • test_o2.cmm

lab4 MIPS目标代码翻译

核心问题

  1. 中间代码与目标代码之间并不是严格一一对应的。有可能某条中间代码对应多条目标 代码,也有可能多条中间代码对应一条目标代码。
  2. 中间代码中我们使用了数目不受限的变量和临时变量,但处理器所拥有的寄存器数量 是有限的。RISC机器的一大特点就是运算指令的操作数总是从寄存器中获得。
  3. 中间代码中我们并没有处理有关函数调用的细节。函数调用在中间代码中被抽象为若 干条ARG语句和一条CALL语句,但在目标机器上一般不会有专门的器件为我们进行参数传 递,我们必须借助于寄存器或栈来完成这一点。

第一个问题被称为指令选择(Instruction Selection)问题,

第二个问题被称为寄存器分配(Register Allocation)问题,

第三个问题则需要考虑如何对栈进行管理。

在实验四 中我们的主要任务就是编写程序来处理这三个问题。

翻译方案

指令选择

虽然已经学习窥孔优化,但是由于识别每一种特征都需要大量的代码,

所以我在本项目中并没有采取整体优化编译代码,而是简单地直接将每一个节点中间代码单独转化成了MIPS汇编代码。

局部寄存器分配算法

对基本块内部的中间代码逐条扫描,如果当前代码中有 变量需要使用寄存器,就从当前空闲的寄存器中选一个分配出去;如果没有空闲的寄存器,不 得不将某个寄存器中的内容写回内存(该操作称为溢出或spilling)时,则选择那个包含本基 本块内将来用不到或最久以后才用到的变量的寄存器。通过这种启发式规则,该算法期望可以 最大化每次溢出操作的收益,从而减少访存所需要的次数。

与缓存是一样的思路,和TLB也是一样的思路。

在实际的代码实现中,我做了更加符合直觉优化——优先释放最近没有使用过的立即数寄存器,如果没有再选择释放最近没有使用过的变量寄存器。

int allocReg(pRegisters registers, pVarTable varTable, pOperand op) {
    // 先看有无空闲,有就直接放
    // printf("allocNewReg\n");
    for (int i = T0; i <= T9; i++) {
        if (registers->regLsit[i]->isFree) {
            registers->regLsit[i]->isFree = 0;
            addVarible(varTable->varListReg, i, op);
            return i;
        }
    }
    // printf("nofree\n");
    // 无空闲了,需要找一个寄存器释放掉
    // 可以先释放掉最近没用过的立即数
    pVarible temp = varTable->varListReg->head;
    while (temp) {
        if (temp->op->kind == OP_CONSTANT &&
            temp->regNo != registers->lastChangedNo) {
            int regNo = temp->regNo;
            registers->lastChangedNo = regNo;
            delVarible(varTable->varListReg, temp);
            addVarible(varTable->varListReg, regNo, op);
            return regNo;
        }
        temp = temp->next;
    }

    // 如果没有立即数,就找一个最近没用过的临时变量的释放掉
    temp = varTable->varListReg->head;
    while (temp) {
        if (temp->op->kind != OP_CONSTANT) {
            if (temp->op->u.name[0] == 't' &&
                temp->regNo != registers->lastChangedNo) {
                int regNo = temp->regNo;
                registers->lastChangedNo = regNo;
                delVarible(varTable->varListReg, temp);
                addVarible(varTable->varListReg, regNo, op);
                return regNo;
            }
        }
        temp = temp->next;
    }
}

内存管理

使用变量表,维护所有变量,

typedef struct _varTable {
    pVarList varListReg;  // 寄存器中的变量表
    pVarList varListMem;  // 内存中的变量表
    bool inFunc;
    char* curFuncName;
} VarTable;

栈的管理

整个栈的增长方向是向负数地址增长的。

栈中存储有各个函数的栈帧,

每个栈帧都存储着对应函数的栈变量,

void pusha(FILE* fp) {
    fprintf(fp, "  addi $sp, $sp, -72\n");
    for (int i = T0; i <= T9; i++) {
        fprintf(fp, "  sw %s, %d($sp)\n", registers->regLsit[i]->name,
                (i - T0) * 4);
    }
}

MIPS翻译流程

整体流程

  1. 初始化寄存器、变量表、
  2. 初始化代码配置,提前写入read、write两个核心函数
  3. 开始打印中间代码链表
  4. 销毁寄存器表,变量表
void genAssemblyCode(FILE* fp) {
    registers = initRegisters();
    varTable = newVarTable();
    initCode(fp);
    printf("init success\n");
    pInterCodes temp = interCodeList->head;
    while (temp) {
        interToAssem(fp, temp);
        // printVarList(varTable->varListReg);
        temp = temp->next;
    }
    printf("gen end\n");
    deleteRegisters(registers);
    deleteVarTable(varTable);
    registers = NULL;
    varTable = NULL;
}

翻译单个节点

翻译单个中间代码节点,首先取决单个节点的类型,再决定翻译的方式。

中间代码存在19种类型,因而我们有需要分开19种来翻译。

但是最特别的是函数调用的翻译过程,所以接下来,详细解析以下函数定义过程,与函数调用过程。

void interToAssem(FILE* fp, pInterCodes interCodes) {
    // printf("gen one\n");
    // printinter(interCodes);
    pInterCode interCode = interCodes->code;
    int kind = interCode->kind;
    if (kind == IR_LABEL) {
        
    } else if (kind == IR_FUNCTION) {

    } else if (kind == IR_GOTO) {

    } else if (kind == IR_RETURN) {

    } else if (kind == IR_ARG) {

    } else if (kind == IR_PARAM) {
        // 需要在function里处理
    } else if (kind == IR_READ) {

    } else if (kind == IR_WRITE) {

    } else if (kind == IR_ASSIGN) {

    } else if (kind == IR_GET_ADDR) {

    } else if (kind == IR_READ_ADDR) {

    } else if (kind == IR_WRITE_ADDR) {

    } else if (kind == IR_CALL) {

    } else if (kind == IR_ADD) {

    } else if (kind == IR_SUB) {

    } else if (kind == IR_MUL) {

    } else if (kind == IR_DIV) {

    } else if (kind == IR_DEC) {

    } else if (kind == IR_IF_GOTO) {
    }
}

函数定义翻译

  • 首先是定义跳转标签

  • 清空母函数的留存在变量表的数据,包括在寄存器中的、内存中的

  • 如果是main 函数就无需进行复杂操作,如果不是继续进行如下操作

  • 记录以下当前函数名字

  • 将前四个参数存放在a0-3中

  • 其余参数存放在堆栈中,默认存储小参数int

 		fprintf(fp, "\n%s:\n", interCode->u.oneOp.op->u.name);
        // 新函数,寄存器重新变为可用,并清空变量表(因为假定没有全局变量)
        resetRegisters(registers);
        clearVarList(varTable->varListReg);
        clearVarList(varTable->varListMem);

        // main函数单独处理一下,在main里调用函数不算函数嵌套调用
        if (!strcmp(interCode->u.oneOp.op->u.name, "main")) {
            varTable->inFunc = false;
            varTable->curFuncName = NULL;
        } else {
            varTable->inFunc = true;
            varTable->curFuncName = interCode->u.oneOp.op->u.name;

            // 处理形参 IR_PARAM
            pItem item = searchTableItem(table, interCode->u.oneOp.op->u.name);
            int argc = 0;
            pInterCodes temp = interCodes->next;
            while (temp && temp->code->kind == IR_PARAM) {
                // 前4个参数存到a0 到a3中
                if (argc < 4) {
                    addVarible(varTable->varListReg, A0 + argc,
                               temp->code->u.oneOp.op);
                } else {
                    // 剩下的要用栈存
                    int regNo = checkVarible(fp, varTable, registers,
                                             temp->code->u.oneOp.op);
                    fprintf(
                        fp, "  lw %s, %d($fp)\n",
                        registers->regLsit[regNo]->name,
                        (item->field->type->u.function.argc - 1 - argc) * 4);
                }
                argc++;
                temp = temp->next;
            }

函数调用翻译

  • 第一阶段:存储当前函数的返回地址到堆栈
 		pItem calledFunc =
            searchTableItem(table, interCode->u.assign.right->u.name);
        int leftRegNo =
            checkVarible(fp, varTable, registers, interCode->u.assign.left);
        // 函数调用前的准备
        fprintf(fp, "  addi $sp, $sp, -4\n");
        fprintf(fp, "  sw $ra, 0($sp)\n");
        pusha(fp);
  • 第二阶段:如果是函数嵌套调用,把curFunc的形参存到内存,腾出a0-a3寄存器给新调用使用
        if (varTable->inFunc) {
            fprintf(fp, "  addi $sp, $sp, -%d\n",
                    calledFunc->field->type->u.function.argc * 4);
            pItem curFunc = searchTableItem(table, varTable->curFuncName);
            for (int i = 0; i < curFunc->field->type->u.function.argc; i++) {
                if (i > calledFunc->field->type->u.function.argc) break;
                if (i < 4) {
                    fprintf(fp, "  sw %s, %d($sp)\n",
                            registers->regLsit[A0 + i]->name, i * 4);
                    pVarible var = varTable->varListReg->head;
                    while (var && var->regNo != A0 + i) {
                        var = var->next;
                    }
                    delVarible(varTable->varListReg, var);
                    addVarible(varTable->varListMem, -1, var->op);
                    int regNo = checkVarible(fp, varTable, registers, var->op);
                    fprintf(fp, "  move %s, %s\n",
                            registers->regLsit[regNo]->name,
                            registers->regLsit[A0 + i]->name);
                }
            }
        }
  • 第三阶段:跳转到目标函数,调用结束之后,将栈指针回到调用之前,将curFun的参数a0-a3恢复到寄存器中。
        fprintf(fp, "  jal %s\n", interCode->u.assign.right->u.name);

        // 调用完后恢复栈指针、形参,然后恢复之前保存入栈的寄存器信息
        if (argc > 4) fprintf(fp, "  addi $sp, $sp, %d\n", 4 * argc);
        if (varTable->inFunc) {
            pItem curFunc = searchTableItem(table, varTable->curFuncName);
            for (int i = 0; i < curFunc->field->type->u.function.argc; i++) {
                if (i > calledFunc->field->type->u.function.argc) break;
                if (i < 4) {
                    fprintf(fp, "  lw %s, %d($sp)\n",
                            registers->regLsit[A0 + i]->name, i * 4);
                    pVarible var = varTable->varListReg->head;
                    while (var) {
                        if (var->op->kind != OP_CONSTANT &&
                            !strcmp(varTable->varListMem->head->op->u.name,
                                    var->op->u.name))
                            break;
                        var = var->next;
                    }
                    if (var) {
                        registers->regLsit[var->regNo]->isFree = true;
                        var->regNo = A0 + i;
                    } else {
                        addVarible(varTable->varListReg, A0 + i,
                                   varTable->varListMem->head->op);
                    }
                    delVarible(varTable->varListMem,
                               varTable->varListMem->head);
                }
            }
            fprintf(fp, "  addi $sp, $sp, %d\n",
                    calledFunc->field->type->u.function.argc * 4);
        }
  • 第四阶段:将当前的函数ra重新设置为,当前函数的母函数;同时将函数调用结果返回给v0暂存,即是准备赋值给左值
        popa(fp);
        fprintf(fp, "  lw $ra, 0($sp)\n");
        fprintf(fp, "  addi $sp, $sp, 4\n");
        fprintf(fp, "  move %s, $v0\n", registers->regLsit[leftRegNo]->name);

测试案例

测试方法:执行make test__lab4

或者是 ./parser <input_file> <output_file>

int main(){
    int a = 0,b=1,i=0,n;
    n=read();
    while(i<n){
        int c=a+b;
        write(b);
        a=b;
        b=c;
        i=i+1;
    }
}
FUNCTION main :
a := #0
b := #1
i := #0
READ t1
n := t1
LABEL label1 :
IF i < n GOTO label2
GOTO label3
LABEL label2 :
t2 := a + b
c := t2
WRITE b
a := b
b := c
t3 := i + #1
i := t3
GOTO label1
LABEL label3 :
.data
_prompt: .asciiz "Enter an integer:"
_ret: .asciiz "\n"
.globl main
.text
read:
  li $v0, 4
  la $a0, _prompt
  syscall
  li $v0, 5
  syscall
  jr $ra

write:
  li $v0, 1
  syscall
  li $v0, 4
  la $a0, _ret
  syscall
  move $v0, $0
  jr $ra

main:
  li $t0, 0
  li $t1, 1
  li $t2, 0
  addi $sp, $sp, -4
  sw $ra, 0($sp)
  jal read
  lw $ra, 0($sp)
  addi $sp, $sp, 4
  move $t3, $v0
  move $t4, $t3
label1:
  blt $t2, $t4, label2
  j label3
label2:
  add $t5, $t0, $t1
  move $t6, $t5
  move $a0, $t1
  addi $sp, $sp, -4
  sw $ra, 0($sp)
  jal write
  lw $ra, 0($sp)
  addi $sp, $sp, 4
  move $t0, $t1
  move $t1, $t6
  addi $t7, $t2, 1
  move $t2, $t7
  j label1
label3:

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