2022年第三届“毕昇杯”全国大学生计算机系统能力大赛编译系统设计赛参赛源码+PPT.zip

# compiler-4 - 一个将SysY2022语言编译为ARMv7汇编代码的编译器 - 2022年第三届“毕昇杯”全国大学生计算机系统能力大赛编译系统设计赛从容应队参赛作品 - 参赛队员：王翰墨 王玉佳 乔袁飞龙 郑世杰 - 最终名次：全国二等奖 - 开发仓库链接：https://gitlab.eduxiji.net/educg-group-12619-928705/HammerWang-2412 ## 项目简介 主要内容： 1、基于Flex、Bison构建的词法、语法分析器 2、建立抽象语法树与符号表 3、语义分析、语义检查 4、MIR和LIR两级中间表示 5、支持将MIR转为C源程序，可编译运行 6、针对AST、MIR、LIR、ARM的优化 7、翻译为ARMv7汇编语言 ## 目录说明 目录 | 说明 :-: | :-: doc|文档 gen_src|由flex、bison工具自动生成的词法、语法分析器代码 src|参赛队员编写的源代码 testcase|本地测试工具和测试脚本 ## 文档 文档存放在在"doc"目录下 文件名 | 说明 :---: | :---: compiler2022-cryd.docx|总体设计文档 ast_specification.md|抽象语法树规范 mir_specification.md|中级IR规范 lir_specification.md|低级IR规范 detailed_design.docx|数据结构、算法、接口和功能 update_log.md|（部分）更新记录 ## 优化简介 针对AST的优化： 名称 | 描述 :---: | :---: 常量折叠|将源语言中对const常量的引用替换为字面值 循环倒置|将while型循环倒置为do-while型，减少跳转指令。 常量数组访问替代|除初始化外未被修改的数组，对特定元素的访用常量代替 if转switch|将对同一个变量进行判断的if语句转成switch，以实现跳转表优化 针对MIR的优化： 名称 | 描述 :---: | :---: 基本块化简|包含空基本块删除、不可达基本块删除、相邻基本块合并 常量折叠与代数化简|用更简单的指令替代操作数均为常量，或是可以进行代数化简的运算指令 SSA形式变换|将MIR转为静态单赋值形式 SSA形式逆变换|将静态单赋值形式的MIR转回原形式 死调用删除|删除无副作用，且返回值被丢弃/无返回值的函数调用 死代码删除|删除计算结果未被使用的指令，丢弃未使用的函数返回值（支持基本块内的全局变量分析） 常量重结合|在变量对常量加减乘除的计算指令之间寻找将它们重新结合的机会，以产生更多死代码 全局公共子表达式删除|利用全局值编号的方法提取公共子表达式 局部公共子表达式删除|在基本块内删除冗余的公共子表达式计算（支持全局变量分析） 局部复写传播|在基本块内用被赋值的变量替代其他相同值的变量，创造死代码（支持全局变量分析） 局部数组访问标量替代|在基本块内,如果一个数组元素被定值,则用新值来代替之后对该元素的引用 全局数组访问冗余消除|在整个过程内消除冗余的数组访问 循环不变式外提|将循环不变指令提出循环外 循环展开|将循环展开，为其他优化创造机会 模运算展开|将a%b展开为a-a/b*b 过程集成|将函数内联，减少调用开销，为其他优化带来机会 稀疏条件常量传播|将常量在指令间传播，简化运算和控制流 过程特殊化|将返回值没有用到的函数改成void型，增加死代码 全局变量局部化|将只在main函数中出现的全局变量局部化 过程间数据流分析|建立调用图，分析函数对全局变量的定值/使用情况，让一些优化支持对全局变量的处理 针对LIR的优化： 名称 | 描述 :---: | :---: 强度削弱|将特殊的乘除模运算削弱为代价更小的指令 指令融合|将乘法、加法指令融合为乘累加指令，并进行化简 向前替代|寻找单次使用的变量，在其使用处用计算来代替它 活跃区间分析|分析变量的活跃区间,为寄存器分配做准备 寄存器分配|使用图着色或线性扫描算法为变量分配寄存器 针对ARM汇编语言的优化： 名称 | 描述 :---: | :---: 基本块条件化|对指令数≤5的分支使用条件指令代替 冗余分支指令消除|消除多余的分支指令 ## Build cmake . make