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            隨筆-341  評論-2670  文章-0  trackbacks-0
                經過一個多星期的推敲,終于將中間語言定稿。為了屏蔽寄存器、堆棧、數值比較邏輯、跳轉、變量參數存放位置等,設計了以下中間語言。

                首先語言由常數塊、變量塊以及代碼塊組成。代碼由函數組成。函數有參數、返回值(以及標記返回值是否浮點數)、調用約定組成:
            1 FUNCTION BITS NAME [RETURN_FLOAT] (STDCALL|FASTCALL|CDECL)

                BITS代表的是返回值的大小。接下來由一系列的PARAM BITS NAME規定每一個參數的大小。再接下來就是代碼了。代碼由語句塊或者指令組成,其中語句塊可以聲明變量以及包含更多的代碼。語句塊有一個名稱,跳轉的時候可以條件或強制跳轉到語句塊的開頭或結尾,但是只能跳轉到與指令所在的語句塊內的語句塊或者副語句塊內:
             1 FUNCTION BITS NAME [RETURN_FLOAT] (STDCALL|FASTCALL|CDECL)
             2   PARAM BITS NAME
             3   
             4 BEGIN
             5   CODE
             6 END FUNCTION
             7 
             8 BLOCK [@NAME]
             9   VAR BITS NAME
            10   
            11 BEGIN
            12 {INSTRUCTION | BLOCK}
            13 END BLOCK
            14 
            15 INSTRUCTION=
            16   NAME [PARAMETER{,PARAMETER}]
            17 PARAMETER=TYPE VALUE|POSITION
            18 PARAMETER=TYPE PTR POSITION (treate POSITION as ptr=int32u)
            19 PARAMETER=NAME
            20 PARAMETER=@NAME
            21 POSITION=NAME (constant pointer except block name)
            22 POSITION=#NAME (constant pointer)
            23 POSITION=$NAME[+offset] (external linking value)
            24 
            25 PREDEFINED_POSITION
            26   #RETURN_VALUE

                通過上面的設計可以看出,聲明變量的時候只需要給出大小就好了,在實際使用的時候給定類型。于是我們可以聲明一個10個字節長的變量,然后使用的時候將頭4個字節當成整數進行運算:
            1BLOCK
            2  VAR 10 number
            3BEGIN
            4  ADD int32s number, int32s 1, int32s 2
            5END BLOCK

                這有什么好處呢?
                1、可以不用管變量的存放
                2、自由使用空間

                由于語句塊的結構跟高級語言類似,所以我們可以更加容易的編譯。

                每一個指令,譬如ADD,都可以接受很多類型,譬如將一個byte+short放進一個float里面。這個時候類型轉換由x86代碼生成器搞定,用戶不必操心。中間語言還提供了4個指令供復制對象使用:
            1   MOV vif, if
            2   COPY vif, vif, i
            3   LDA vi, vif
            4   LDAC vi, vif, vi, ci, ci (&vif+i*c1+c2)

                最后就是看跳轉了。跳轉有兩種,第一種是函數內跳轉:
            1   JB @BLOCK (jump begin, can not jump past variable declarations)
            2   JE @BLOCK (jump end, can not jump past variable declarations)
            3   JBT vi, @BLOCK (jump begin if true, can not jump past variable declarations)
            4   JET vi, @BLOCK (jump end if true, can not jump past variable declarations)
            5   JBF vi, @BLOCK (jump begin if false, can not jump past variable declarations)
            6   JEF vi, @BLOCK (jump end if false, can not jump past variable declarations)

                第二種是函數跳轉,也就是調用函數了:
            1   CALLF vifp, (NAME|vi) [{,if}]
            2   CALLP (NAME|vi) [{,if}]

                我們可以看到所有的操作數都放在了一起,因為如果調用約定改了就要到處改call的代碼顯然是不合適的,所以這里設計成將所有參數放在同一條指令里面,最后由x86代碼生成器處理。這也符合文章開頭要求的“屏蔽堆棧”。

                定稿了之后,我寫了一個判斷中間語言的一個程序是否合理的函數,不過這個不重要,我們看看定稿之后上一篇文章兩個菲薄納契數列函數的寫法:
             1 FUNCTION 4 fab STDCALL
             2   PARAM 4 number
             3 BEGIN
             4 BLOCK
             5   VAR 4 compare_result
             6 BEGIN
             7   LT int32s compare_result, int32s number, int32s 2
             8   JBF int32s compare_result, @COMBINE
             9   MOV int32s #RETURN_VALUE, int32s 1
            10   JE @COMBINE
            11   BLOCK @COMBINE
            12     VAR 4 a
            13     VAR 4 b
            14     VAR 4 c
            15   BEGIN
            16     MOV int32s a, int32s 1
            17     MOV int32s b, int32s 1
            18     SUB int32s number, int32s number, int32s 1
            19     BLOCK @LOOP
            20     BEGIN
            21       LT int32s compare_result, int32s number, int32s 2
            22       JEF int32s compare_result, @LOOP
            23       ADD int32s c, int32s a, int32s b
            24       MOV int32s a, int32s b
            25       MOV int32s b, int32s c
            26       SUB int32s number, int32s number, int32s 1
            27       JB @LOOP
            28     END BLOCK
            29     MOV int32s #RETURN_VALUE, int32s b
            30   END BLOCK
            31 END BLOCK
            32 END FUNCTION
            33 
            34 FUNCTION 4 fab2 STDCALL
            35   PARAM 4 number
            36 BEGIN
            37 BLOCK
            38   VAR 4 compare_result
            39 BEGIN
            40   LT int32s compare_result, int32s number, int32s 2
            41   JBF int32s compare_result, @COMBINE
            42   MOV int32s #RETURN_VALUE, int32s 1
            43   JE @COMBINE
            44   BLOCK @COMBINE
            45     VAR 4 difference
            46     VAR 4 n_1
            47     VAR 4 n_2
            48   BEGIN
            49     SUB int32s difference, int32s number, int32s 1
            50     CALLF int32s n_1, func fab2, int32s difference
            51     SUB int32s difference, int32s number, int32s 2
            52     CALLF int32s n_2, func fab2, int32s difference
            53     ADD int32s #RETURN_VALUE, int32s n_1, int32s n_2
            54   END BLOCK
            55 END BLOCK
            56 END FUNCTION

                接下來就可以做x86代碼生成器了。
            posted on 2009-03-19 20:49 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2210) 評論(1)  編輯 收藏 引用 所屬分類: JIT

            評論:
            # re: JIT腳本引擎:中間語言定稿并完成驗證工作 2009-03-19 22:49 | 空明流轉
            很好,我的語義檢查和編譯期常量計算也差不多完工了,煩的一毛啊。  回復  更多評論
              
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