Выбор инструкций при генерации кода

Выбор инструкций

Выбор инструкций - это одна из стадий генерации машинного кода. В ее задачу входит сопоставление высокоуровневым конструкциям исходного языка последовательностей реализующих их машинных команд (проекция конструкций), выбор размещений для переменных и временных значений и выбор подходящих режимов адресации для доступа к данным.

Практически все системы команд предоставляют разнообразные режимы адресации. Выбор способов представления операндов и конкретных инструкций для их обработки представляет нетривиальную проблему. К счастью, существует простой способ описания этого процесса, который при определенных допущениях дает оптимальный результат. Кроме того, описываемый подход дает возможность порождать генераторы кода по формальному описанию.

Для решения задачи построения генератора кода применяется теория деревянных языков и грамматик. Именно, входная программа разбивается на фрагменты (выражения), каждый из которых трактуется как предложение языка специального вида. Вывод этого предложения в грамматике, определяющей такой язык, затем интерпретируется как последовательность машинных инструкций.

Деревянные языки

Деревянные языки позволяют описать множества деревьев, обладающих определенными свойствами (везде далее будут иметься в виду деревья, содержащие конечное число вершин). Мы будем использовать скобочную запись дерева, которая может быть получена выписыванием пометок вершин при простом обходе дерева слева-направо и сверху-вниз. При этом поддеревья одной вершины отделяются от нее скобками, а между собой - запятыми.

Для определения понятия деревянного языка введем в рассмотрение алфавит A, снабженный взаимно-однозначной функцией арности # , которая приписывает буквам алфавита неотрицательные целые числа.

Тогда можно определить множество всех деревьев в этом алфавите как совокупность всех деревьев, у которых каждая вершина

• помечена символом a из алфавита A
• имеет ровно #(a) поддеревьев
• каждое ее поддерево в свою очередь является непустым деревом в алфавите A

В множество всех деревьев в алфавите A мы искусственно включаем также пустое дерево , которое не содержит вершин.

Наконец, деревянным языком L в алфавите A мы назовем произвольное (возможно, пустое) подмножество множества всех деревьев в алфавите A.

Поскольку при функции арности, не превосходящей единицы, все деревья в данных определениях превращаются в линейные списки, деревянные языки можно рассматривать как обобщение обычных "линейных" языков.