Compiler Term Project

MiniJava Compiler

이한욱 2005220146조재호 2000160239권신일 99390274

Overview

• Parser

AST

• SymbolTableBuilder

Symbol Table

• CanonUtil

Canonical Tree

MiniJava Source Code

Mips Assembly Code

ParserJlex Specification file(parser/MiniJavaLexer)

CUP Specification file(parser/MiniJavaParser.cup)

Scanner (Lexer)(parser/MiniJavaLexer.java)

Symbols(parser/Sym.java)

Parser(parser/MiniJavaParser.java)

JLex CUP

Yylex MiniJavaParserParser.java(Module)

Generated

TokenSym-bol Yylex.next_token()

Token Listint (Type)

a (Identifier)

; (SEMICOLON)

? (error symbol)

b (Identifier)

; (SEMICOLON)

int (Type)

c (Identifier)

; (SEMICOLON)

…int a;? b;int c;…

Source Code GrammarVarDecl := Type Identifier SEMICOLON

| Type error SEMICOLON

int (Type)

a (Identifier)

; (SEMI-COLON)

Stack

? (error sym-bol)

LookAhead

(pop)

(pop)

…

int (Type)

? (error sym-bol)

b (Identifier)

…

(skip)

int (Type)

? (error sym-bol)

; (SEMI-COLON)

…

int (Type)

? (error sym-bol)

; (SEMI-COLON)

int (Type)

…

VarDecl (error rule)

int (Type)

c (Identifier)

…

…int c;…

Local Error Recovery

Node

Node

Node Node Node

Abstract Syntax Tree

Class A

Method

Var Var Method

Symbol Table Tree

Class B :A

Method

Var Var Method

Class C

Method

Var Var Method

Class List

Class A

Class B

Class C

…

• Symbol Table 은 Class 별로 생성• AST 는 Scope 에 따라 특정 Symbol Table 을 참조• Symbol Table 은 Tree 형태로 구성되어 있기 때문에 상위 Scope 의 Symbol Table을 참조할 수 있다 .

AST PhaseSymbol Table Phase

Symbol Table Builder

변수 또는 메소드에 대한 접근 (사용 )• [Statement] var = 1;• [Statement] foo();• 변수 또는 메소드에 대한 접근 시 변수인지 메소드인지 판별한 후 해당 Scope의 심볼

테이블로부터 탐색하여 해당 변수 또는 메소드가 존재하는지 검사한다 .

객체를 통한 변수 /메소드 접근• [Statement] obj.var = 1;• [Statement] obj.foo();• 심볼테이블에서 obj를 찾은 후 Type과 Type Name을 얻는다 . Type이 CLASS이면 Type

Name에 해당하는 클래스의 심볼에서 탐색하여 변수 또는 메소드가 존재하는지 검사한다 .

변수 또는 메소드 선언• [Statement] Type Identifier;• [Statement] Type Identifier(…)• Type이 올바른 타입인지 검사한다 . 기본형이 아닌 경우 클래스 타입이므로 해당 클래스가

존재하는지 검사한다 .• (변수 또는 메소드의 중복 선언 검사는 심볼 테이블 생성 시 이루어진다 .)

Type Rules (1)

연산자 Semantics• [Statement] Exp && Exp (Operand 가 모두 boolean 타입이어야 한다 .)• [Statement] Exp <|+|-|* Exp (Operand 가 모두 int 타입이어야 한다 .)• [Statement] !Exp (Operand 가 모두 boolean 타입이어야 한다 .)• 연산자가 받아들일 수 있는 피연산자 (Exp)의 타입은 연산자에 의해 결정된다 .

따라서 연산자에 따라 피연산자의 타입을 검사해야 한다 . 만약 피연산자가 Identi-fier인 경우 변수 /메소드 여부 판단 후 심볼테이블을 탐색하여 Type을 얻을 수 있다 .

Type mismatch• 변수에 값을 할당할 때 변수의 타입과 할당된 값의 타입이 일치해야 한다 . 즉 , A

타입으로 선언된 변수에 B 타입의 값을 할당할 수 없다 .

Method return type• 메소드는 반드시 메소드의 Signature에 명시된 리턴 타입의 값을 리턴해야 한다 .

즉 , A 타입을 리턴하도록 명시된 메소드는 B 타입의 값을 리턴할 수 없다 .

Type Rules (2)

IR Tree

Translate

Program

Mainclass classDecl

MethodDeclara-tion

MethodDeclara-tion

MethodDeclara-tion

public Exp visit(Minus n, Types.Type arg) { return new Ex(BINOP

(Tree.BINOP.MINUS, (n.e1.accept(this, arg)).unEx(), (n.e2.accept(this, arg)).unEx()));

}

Implementation

Canon.java

• IR Tree 를 순회하면서 SEQ 와 ESEQ 를 제거

• CALL 수행 시 return value overwrit-ing 문제 해결

Canonical Form

Canonical Form

Original Transformed

static Tree.ESEQ do_exp(Tree.ESEQ e) { Tree.Stm stms = do_stm(e.stm); Tree.ESEQ b = do_exp(e.exp); return new Tree.ESEQ(seq(stms,b.stm), b.exp); }

연속적으로 수행되는 statement

LABEL 로 시작해서 JUMP 또는 CJUMP로 끝남

모든 LABEL, JUMP, CJUMP 은 Basic Block 에서 속해야만한다 .

Basic Block

Basic Block

Tracevoid trace(LinkedList<Tree.Stm> l) {

for(;;) { 현재 block 의 label 을 hash table 에서 삭제

 if( 현재 block 의 마지막 label 이 JUMP) {

if(JUMP 가 가리키는 곳이 block 일 경우 ) {JUMP / label 삭제Statement list l 에 statement 추가 Hash table 에서 label 삭제

} else {재귀 호출을 통해 hash table 의 다음 label 로

}} else if ( 현재 block 의 마지막 label 이 CJUMP) {

…} else {

error}

}

Instruction Selection

( 변경전 Temp 레지스터 t101, t102 사용 )add t101 t101 t102 # t101 = t101 + t102 ( 변경후 새로운 Temp 레지스터 t201, t202 발생 )lw t201 mem(for t101) # t101 에 해당하는 메모리 주소에서 값을 읽어 t201 에

저장lw t202 mem(for t102) # t102 에 해당하는 메모리 주소에서 값을 읽어 t202 에

저장add t201 t201 t202 # t201 = t201 + t202sw mem(for 101) t201 # t101 에 해당하는 메모리 주소에 t201 값을 저장

Liveness Analysis &Register Allocation

lw $t0 mem(for t101) # t101 에 해당하는 메모리 주소에서 값을 읽어 $t0 에 저장lw $t1 mem(for t102) # t102 에 해당하는 메모리 주소에서 값을 읽어 $t1 에 저장add $t0 $t0 $t1 # $t0 = $t0 + $t1sw mem(for 101) $t0 # t101 에 해당하는 메모리 주소에 $t0 값을 저장