compiler 学习

一款强大的编译器LLVM：http://llvm.org/docs/GettingStarted.html#layout

http://llvm.org/docs/LangRef.html

http://blog.csdn.net/banyao2006/article/details/7045216(中文版)

转载：http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/164768490201302847113/

 

入门指导里介绍如何使用llvm的tool来进行编译

http://llvm.org/docs/GettingStarted.html#id34

 

LLVM笔记（八） 关于pass的摘录

http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/164768490201329102423113/

 

LLVM笔记（九） 关于pass的摘录2

http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/164768490201321195754879/

llvm笔记（十）：IR 

 http://blog.163.com/newcountry@126/blog/static/1647684902013213113342194/

 

 

一个现代编译器的主要工作流程：源代码 (source code) → 预处理器 (preprocessor) → 编译器 (compiler) → 汇编程序 (assembler) → 目标代码 (object code) → 链接器 (Linker) → 可执行程序 (executables)

 

源代码一般为高级语言 (High-level language)

 

目标语言（Target language）则是汇编语言或目标机器的目标代码（Object code），有时也称作机器代码（Machine code）。

 

编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统（平台）相同的环境下运行的目标代码，这种编译器又叫做“本地”编译器。另外，编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码，这种编译器又叫做交叉编译器。

 

预处理器（preprocessor）作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。

 

编译器前端（frontend）前端主要负责解析（parse）输入的源代码，由语法分析器和语意分析器协同工作。

 

编译器后端（backend）编译器后端主要负责分析，优化中间代码（Intermediate representation）以及生成机器代码（Code Generation）。

 

一般说来所有的编译器分析，优化，变型都可以分成两大类： 函数内（intraprocedural）还是函数之间（interprocedural）进行。很明显，函数间的分析，优化更准确，但需要更长的时间来完成。（interprocedural很重要，是我这次看的point）

 

编译器分析（compiler analysis）

编译器分析的对象是前端生成并传递过来的中间代码，现代的优化型编译器（optimizing compiler）常常用好几种层次的中间代码来表示程序，高层的中间代码（high level IR）接近输入的源代码的格式，与输入语言相关（language dependent），包含更多的全局性的信息，和源代码的结构；中层的中间代码（middle level IR）与输入语言无关，低层的中间代码(Low level IR)与机器语言类似。 不同的分析，优化发生在最适合的那一层中间代码上。

 

常见的编译分析有函数调用树（call tree），控制流程图（Control flow graph），以及在此基础上的 变量定义－使用，使用－定义链（define-use/use-define or u-d/d-u chain），变量别名分析（alias analysis），指针分析（pointer analysis），数据依赖分析（data dependence analysis）等等。

上述的程序分析结果是编译器优化（compiler optimization）和程序变形（compiler transformation）的前提条件。常见的优化和变新有：函数内嵌（inlining），无用代码删除（Dead code elimination），标准化循环结构（loop normalization），循环体展开（loop unrolling），循环体合并，分裂（loop fusion，loop fission），数组填充（array padding），等等。 优化和变形的目标是减少代码的长度，提高内存（memory），缓存（cache）的使用率，减少读写磁盘，访问网络数据的频率。更高级的优化甚至可以把序列化的代码（serial code）变成并行运算，多线程的代码（parallelized，multi-threadedcode）。

 

编译器工作方式：

首先编译

  编译器

器进行语法分析，也就是要把那些字符串分离出来。

然后进行语义分析，就是把各个由语法分析分析出的语法单元的意义搞清楚。

最后生成的是目标文件，也称为obj文件。

再经过链接器的链接就可以生成最后的可执行代码了。

有些时候需要把多个文件产生的目标文件进行链接，产生最后的代码。这一过程称为交叉链接。