ISA & Compiler Basics

Basic Computer

To get a task done by a general-purpose computer, we need:

Program: A sequence of instructions
Instruction set: A set of possible instructions

Von Neuman Architecture

Both Instructions and data are stored in the memory. Instructions dictate:

which and how data are manipulated
which instruction should be next

The memory is independent of the CPU.

How to load a program

*.c -(compiler)-> *.s: Assembly program
*.s -(assembler)-> *.o: Object file 
*.o -(linker)-[with library(*.o)]-> *.exe: Executable
*.exe -(loader)-> to in memory

Program

Computer is essentially a complex state machine. programmer visible state:

Memory
Registers
Program Counter

Instructions(Program) specify how to transform the values of programmer visible state.

Compiler

Front-End

보이는 부분(HW에 신경을 안써도 됨)

Back-End

HW에 밀접한 최적화를 해줌

General Structure of a Modern Compiler

Front-End
- Lexial Analysis
- Syntax Analysis
- Semantic Analysis
Code Generation - 1
Back-End
- Control/DataFlow Analysis
- Optimization
- Code Generation - 2

이런 모듈식 구조는 다양한 언어와 하드웨어에 쉽게 적용할 수 있도록 도운다.

Lexical Analysis (Scanner)

프로그램을 token의 의미 단위로 나눔. 그리고 의미가 없는 단위를 지움.

보통 FSA로 구현함.

Syntax Analysis (Parser)

미리 있는 Grammar를 바탕으로 Syntax Correctness를 진행함.

Semantic Analysis

identifier 정의 등
타입 체크
스코프 체크
오버로딩 모호화 해소
IR로 변환

Optimization

최적화함

상수 최적화
안쓰는 변수
loop에서 안바뀌는 변수
다시 똑같이 계산하는 변수 제거
...

1.8 KiB Raw Blame History