Filip Czaplicki fc359081@students.mimuw.edu.pl

Kompilacja

Program kompiluje się po wykonaniu make. Za pomocą bnfc, happy oraz alex generowane jest z gramatyki część źródeł. Napisany przeze mnie kod wraz z wygenerowanym kompilowany jest przez ghc. W korzeniu projektu powstaje binarka Latte.

Uruchamianie programu

Program Latte przyjmuje jako parametry:

• ścieżkę do pliku źródłowego
• (opcjonalnie) flagę -O0 (słownie: minus o zero), która wyłącza optymalizacje

Wynik wypisuje na standardowe wyjście. Jest to 64-bitowy asembler notacji Intela, implementacja NASM.

Napisałem także dwa skrypty bashowe odpalające Latte: latc oraz latc_x86_64. Działają one zgodnie ze specyfikacją zadania.

Narzędzia i biblioteki

• BNFC
• kompilator języka Haskell ghc oraz jego standardowa biblioteka
• biblioteka mtl: monada ReaderWriterState - https://hackage.haskell.org/package/mtl
• biblioteka Data.List.Unique - https://hackage.haskell.org/package/Unique oraz jej zależność extra - https://hackage.haskell.org/package/extra
• biblioteka monad-loops - https://hackage.haskell.org/package/monad-loops
• NASM - nasm.us - kompilator asemblera
• gcc - kompilator C - do skompilowania runtime.c oraz zlinkowania

Struktura projektu

• src
  • Backend
    • Asm.hs - definicje typów/funkcji związanych z asemblerem
    • Compiler.hs - główny plik backendu kompilatora
    • EmitClass.hs - generowanie kodu klas
    • EmitClass.hs-boot - plik nagłówkowy dla EmitClass.hs
    • EmitExpr.hs - generowanie kodu dla wyrażeń
    • EmitFunction.hs - generowanie kodu funkcji/metod
    • EmitStmt.hs - generowanie kodu dla wyrażeń
    • GC.hs - kod związany z Garbage Collection
    • Label.hs - asemblerowe etykiety
    • Locals.hs - liczenie ile potrzeba pamięci na zmienne lokalne
    • Optimize.hs - optymalizacje
    • State.hs - "stan" kompilacji
  • Frontend
    • Assert.hs - wszelakie asserty
    • Check.hs - główny plik frontendu
    • Classes.hs - sprawdzanie klas, dziedziczenia itp.
    • Classes.hs-boot - plik nagłówkowy dla Classes.hs
    • Context.hs - kontekst błędu
    • Env.hs - "środowisko" - stan frontendu, częściowo używany w backendzie
    • Errors.hs - funkcje pomocnicze do wypisywania błędów
    • Functions.hs - sprawdzenie funkcji/metod
    • Print.hs - funkcji pomocnicze związane z wypisywaniem błędów
    • Print.hs-boot - plik nagłówkowy dla Print.hs
    • Pure.hs - funkcje czyste, niekorzystające z monad
    • Typecheck.hs - statyczna analiza kodu
    • Typecheck.hs-boot - plik nagłówkowy dla Typecheck.hs
  • Main.hs - główny plik kompilatora, obsługa IO, argumentów itp.
  • Latte.cf - gramatyka języka
• lib
  • runtime.c - implementacja funkcji printInt itp. oraz wewnętrznie używanych
• latc
• latc_x86_64
• Makefile
• README

Optymalizacje

Optymalizacje zaimplementowane są w src/Backend/Optimize.hs. Funkcja:

• optimizeStmt robi "peephole optimization", lokalnie zastępuje instrukcje, usuwa niepotrzebne
• removeUnusedLabels usuwa nieużywane etykiety
• removeDeadCode usuwa martwy kod przy użyciu dfsa po instrukcjach asemblera.
• optimizeOnce jest złożeniem tych funkcji.
• optimize odpala optimizeOnce aż do uzyskanie punktu stałego

Zapożyczenia

Moje projekty:

• interpreter języka opartego na Latte (w ramach IPP) https://github.com/starsep/lang
• pierwsze zadanie z MRJP - kompilator Instant https://github.com/starsep/instant

Testy z https://github.com/tomwys/mrjp-tests