目标程序是通过以下步骤生成的:
源程序处理
源程序首先由语言处理程序(如汇编程序、编译程序、解释程序)进行处理。这些程序将源程序进行汇编、编译或解释,转换成与之等价的中间代码或目标代码。
四元式到目标代码的转换
四元式是一种中间代码形式,它由四个元素组成,分别表示操作符、第一操作数、第二操作数和目标地址。目标程序生成算法会依次对四元式进行翻译,将四元式转换成目标机器码。
具体的转换过程包括:
从四元式中提取操作数和目标地址,并存储在累加寄存器中。
根据四元式的操作类型(如LD、ADDR等)生成相应的目标代码。
虚拟目标机的使用
在生成目标代码的过程中,通常会使用一个虚拟目标机。虚拟目标机的指令系统与具体的目标机指令系统类似,但不受具体硬件的限制。
虚拟目标机的指令集和寄存器分配策略会影响目标代码的生成。
寄存器分配
寄存器分配是目标代码生成中的一个关键步骤。优化算法会尽量减少寄存器的使用,以提高代码的执行效率。
寄存器的分配策略需要考虑目标机的资源限制,如寄存器的数量和类型。
代码优化
在生成目标代码的过程中,还会进行代码优化,以提高代码的执行效率。优化算法可能会对中间代码进行变换,以减少指令数量和内存访问次数。
目标代码的形式
目标程序可以以不同的形式生成,包括:
立即执行的机器语言代码,所有地址均已定位。
待装配的机器语言模块,需要由连接装配程序与其他运行程序连接后生成可执行代码。
汇编语言形式的代码,需要经过汇编程序汇编转换成可执行代码。
通过以上步骤,源程序最终被转换成计算机可以直接运行的目标程序。这个过程涉及到多个阶段和算法,包括源程序处理、四元式转换、虚拟目标机使用、寄存器分配和代码优化等。