Absyn.fs micro-C abstract syntax 抽象语法
grammar.txt informal micro-C grammar and parser specification 文法定义
CLex.fsl micro-C lexer specification fslex词法定义
CPar.fsy micro-C parser specification fsyacc语法定义
Parse.fs micro-C parser 语法解析器
Interp.fs micro-C interpreter 解释器
example/ex1.c-ex25.c micro-C example programs 例子程序
interpc.fsproj 项目文件
StackMachine.fs definition of micro-C stack machine instructions VM 指令定义
Machine.java micro-C stack machine in Java VM 实现 java
machine.c micro-C stack machine in C VM 实现 c
machine.cs micro-C stack machine in CSharp VM 实现 c#
machine.csproj machine project file VM 项目文件
Comp.fs compile micro-C to stack machine code 编译器 输出 stack vm 指令序列
Backend.fs x86_64 backend 编译器后端 翻译 stack vm 指令序列到 x86_64
driver.c runtime support 运行时支持程序
prog0 example stack machine program: print numbers 字节码 案例，输出数字
prog1 example stack machine program: loop 20m times 字节码 案例，循环2千万次
microc.fsproj 编译器项目文件Contcomp.fs compile micro-C backwards 优化编译器
microcc.fsproj 优化编译器项目文件# 编译解释器 interpc.exe 命令行程序
dotnet restore interpc.fsproj # 可选
dotnet clean interpc.fsproj # 可选
dotnet build -v n interpc.fsproj # 构建./bin/Debug/net6.0/interpc.exe ，-v n查看详细生成过程
# 执行解释器
./bin/Debug/net6.0/interpc.exe example/ex1.c 8
dotnet run --project interpc.fsproj example/ex1.c 8
dotnet run --project interpc.fsproj -g example/ex1.c 8 # 显示token AST 等调试信息
# one-liner
# 自行修改 interpc.fsproj 解释example目录下的源文件
#
# <MyItem Include="example\function1.c" Args ="8"/>
dotnet build -t:ccrun interpc.fsproj# 生成扫描器
dotnet "C:\Users\Benjamin\.nuget\packages\fslexyacc\10.2.0\build\fslex\netcoreapp3.1\fslex.dll" -o "CLex.fs" --module CLex --unicode CLex.fsl
# 生成分析器
dotnet "C:\Users\Benjamin\.nuget\packages\fslexyacc\10.2.0\build\fsyacc\netcoreapp3.1\fsyacc.dll" -o "CPar.fs" --module CPar CPar.fsy
# 命令行运行程序
dotnet fsi
#r "nuget: FsLexYacc";; //添加包引用
#load "Absyn.fs" "Debug.fs" "CPar.fs" "CLex.fs" "Parse.fs" "Interp.fs" "ParseAndRun.fs" ;;
open ParseAndRun;; //导入模块 ParseAndRun
fromFile "example\ex1.c";; //显示 ex1.c的语法树
run (fromFile "example\ex1.c") [17];; //解释执行 ex1.c
run (fromFile "example\ex11.c") [8];; //解释执行 ex11.c
Debug.debug <- true //打开调试
run (fromFile "example\ex1.c") [8];; //解释执行 ex1.c
run (fromFile "example\ex11.c") [8];; //解释执行 ex11.
#q;;
解释器的主入口 是 interp.fs 中的 run 函数，具体看代码的注释
编译器生成 example 目录下的栈式虚拟机 *.out 文件，
*.out 文件 用 步骤 D 中的虚拟机执行。
# 构建 microc.exe 编译器程序
dotnet restore microc.fsproj # 可选
dotnet clean microc.fsproj # 可选
dotnet build microc.fsproj # 构建 ./bin/Debug/net6.0/microc.exe
dotnet run --project microc.fsproj example/ex1.c # 执行编译器，编译 ex1.c，并输出 ex1.out 文件
dotnet run --project microc.fsproj -g example/ex1.c # -g 查看调试信息
./bin/Debug/net6.0/microc.exe -g example/ex1.c # 直接执行构建的.exe文件，同上效果
# 启动fsi
dotnet fsi
#r "nuget: FsLexYacc";;
#load "Absyn.fs" "CPar.fs" "CLex.fs" "Debug.fs" "Parse.fs" "Machine.fs" "Backend.fs" "Comp.fs" "ParseAndComp.fs";;
# 运行编译器
open ParseAndComp;;
compileToFile (fromFile "example\ex1.c") "ex1";;
Debug.debug <- true # 打开调试
compileToFile (fromFile "example\ex4.c") "ex4";; # 观察变量在环境上的分配
#q;;
# fsi 中运行
#time "on";; // 打开时间跟踪
# 参考A. 中的命令 比较下解释执行解释执行 与 编译执行 ex11.c 的速度-
用到了 build -t 任务 选项
-
运行编译器生成的 *.out 文件 需要先完成 D.2 ，在当前目录生成虚拟机
machine.exe
dotnet build -t:cclean microc.fsproj # 清除编译器生成的文件 example/*.ins *.out
dotnet build -t:ccrun microc.fsproj # 编译并运行 example 目录下多个文件
dotnet restore microcc.fsproj
dotnet clean microcc.fsproj
dotnet build microcc.fsproj # 构建编译器
dotnet run --project microcc.fsproj ex11.c # 执行编译器
./bin/Debug/net6.0/microcc.exe ex11.c # 直接执行
dotnet fsi
#r "nuget: FsLexYacc";;
#load "Absyn.fs" "CPar.fs" "CLex.fs" "Debug.fs" "Parse.fs" "Machine.fs" "Backend.fs" "Contcomp.fs" "ParseAndComp.fs";;
open ParseAndContcomp;;
contCompileToFile (fromFile "example\ex11.c") "ex11.out";;
#q;;虚拟机有 c# c java 三个版本
- 运行下面的命令 查看 fac 0 , fac 3 的栈帧
- 理解栈式虚拟机执行流程
执行前，先在B中 编译出 *.out 虚拟机指令文件
dotnet clean machine.csproj
dotnet build machine.csproj #构建虚拟机 machine.exe
./bin/Debug/net6.0/machine.exe ./example/ex9.out 3 # 运行虚拟机，执行 ex9.out
./bin/Debug/net6.0/machine.exe -t ./example/ex9.out 0 # 运行虚拟机，执行 ex9.out ，-t 查看跟踪信息
./bin/Debug/net6.0/machine.exe -t ./example/ex9.out 3 // 运行虚拟机，执行 ex9.out ，-t 查看跟踪信息# 编译 c 虚拟机
gcc -o machine.exe machine.c
# 虚拟机执行指令
machine.exe ./example/ex9.out 3
# 调试执行指令
machine.exe -trace ./example/ex9.out 0 # -trace 并查看跟踪信息
machine.exe -trace ./example/ex9.out 3
javac Machine.java
java Machine ./example/ex9.out 3
javac Machinetrace.java
java Machinetrace ./example/ex9.out 0
java Machinetrace ./example/ex9.out 3nasm, gcc
#Linux
$sudo apt-get install build-essential nasm gcc
# Windows
# nasm 汇编器
https://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.15.05/win64/
# gcc 编译器
https://jmeubank.github.io/tdm-gcc/download/
w10 在 9.2.0 版本测试通过
栈式虚拟机指令编译到x86_64，简单示例
分步构建
# 生成 ex1.asm 汇编码 nasm 格式
dotnet run --project microc.fsproj example/ex1.c
# 汇编生成目标文件
nasm -f win64 example/ex1.asm -o example/ex1.o # win
# nasm -f elf64 ex1.asm -o ex1.o # linux
# 编译运行时文件
gcc -c driver.c
# 链接运行时，生成可执行程序
gcc -g -o example/ex1.exe driver.o example/ex1.o
# 执行
example/ex1.exe 8
单步构建
# 使用 build target 编译 ex1.c
# 可修改 microc.fsproj 编译其他案例文件
dotnet build -t:ccrunx86 microc.fsproj
- caller
- 调用函数前，在栈上放置函数参数，个数为m
- 将rbp入栈，调用函数
- callee
- 保存返回地址r，老的栈帧指针bp
- 将参数搬移到本函数的栈帧初始位置
- 将rbp设置到第一个参数的位置
- rbx 保存函数的返回值
- 如数组 a[2] 的元素按次序排在栈上，末尾保存数组变量a，内容是首元素 e0的地址
- e0, e1, a
访问数组，先通过BP得到a的位置，然后通过a 得到首地址 e0，最后计算数组下标偏移地址，访问对应数组元素
- 全局变量在栈上依次保存，x86 汇编中，glovar 是全局变量的起始地址
- *(p + 2) 指针运算不支持
默认任务build & run
- Ctrl+Shift+B