Comment créer un compilateur C pour personnalisé CPU?

Quelle serait la façon la plus simple de créer un compilateur C pour une mesure de la CPU, en supposant bien sûr, j'ai déjà un assembleur pour elle?

Depuis un compilateur C génère de l'assemblée, est-il possible de définir simplement la norme de pièces et de morceaux de code assembleur pour les différents C idiomes, de reconstruire le compilateur, et ainsi obtenir un compilateur croisé pour le matériel cible?

De préférence, le compilateur lui-même serait écrit en C, et de le construire comme un fichier exécutable natif pour Linux ou Windows.

Veuillez noter: je suis pas demandant comment écrire le compilateur lui-même. Je ne prendrai que les cours à l'université, je sais à propos de général par le compilateur compilateurs, etc. Dans cette situation, je voudrais configurer un cadre existant (si possible). Je ne veux pas modifier la langue, je veux juste être en mesure de cibler un arbitraire de l'architecture. Si la réponse s'avère être "ça ne fonctionne pas de cette façon", que information sera utile à moi-même et personne d'autre qui pourrait faire des hypothèses similaires.

  • Il n'y a pas d'exigence fondamentale que le compilateur produire de l'assembleur: c'est juste une commune de la pratique et de la pratique.
  • imaginons qu'il est nécessaire dans ce cas. Je sais il y en a dans cette communauté qui aurait une solution. Veuillez noter que la réponse à ce que je demande n'est pas "aller prendre un compilateur cours d'écriture".
  • PS: en Supposant que vous avez cette coutume CPU qui est tout nouveau, vous n'avez même pas un compilateur pour elle. Où est l'OS va venir??? Tu veux dire quoi par "fichier exécutable natif"? Natif de QUOI?!?
  • Ce que vous me demandez, c'est "comment écrire mon propre backend pour GCC?" (remplacez "clang", etc. pour "GCC" le cas échéant). C'est encore non négligeable, et probablement le meilleur endroit pour commencer est avec la documentation pertinente (par exemple, llvm.org/releases/2.3/docs/WritingAnLLVMBackend.html). (Je vais très heureux d'admettre que je suis hors de ma profondeur à ce point!)
  • oui, supposons qu'elle est nouvelle. supposons pas d'OS. 'fichier exécutable natif" a été utilisé pour signifier "une binaire qui s'exécute sur le processeur'
InformationsquelleAutor JustJeff | 2012-01-01
  1. 32

    Aperçu rapide/didacticiel sur l'écriture d'un LLVM backend.

    Ce document décrit les techniques pour la rédaction des backends pour LLVM qui convertissent le LLVM représentation de la machine d'assemblage de code ou d'autres langues.

    [ . . . ]

    Pour créer un statique compilateur (celui qui émet le texte de l'assemblée), vous avez besoin pour mettre en œuvre les suivantes:

    • Décrire le registre.
    • Décrire le jeu d'instructions.
    • Décrire la machine cible.
    • Mettre en œuvre le montage de l'imprimante pour l'architecture.
    • Mettre en œuvre une instruction sélecteur pour l'architecture.
    • LLVM est très complexe et totalement sans-papiers. Ne même pas y toucher. Il a gaspillé 1 mois de ma vie.
    • Je suis la même personne qui a laissé le commentaire précédent. Je suis en train de travailler sur LLVM pour un an et demi déjà. J'ai pu développer mon propre serveur et de les assembler. Yup, il faut un an pour saisir le LLVM de l'infrastructure, mais j'imagine que ça en vaut la peine.
    • Pensez-vous que vous pourriez écrire de la documentation? 😀
    • Je pourrais le faire après avoir fini ma thèse de Doctorat.
    InformationsquelleAutor Pubby
  2. 9

    Il y a la notion de cross-compilateur, c'est à dire., un qui fonctionne sur une architecture, mais les cibles en un autre. Vous pouvez voir comment GCC t-il (par exemple) et ajouter une nouvelle architecture de l'ensemble, si c'est le compilateur que vous souhaitez prolonger.

    Edit: j'ai juste repéré une question il y a quelques années sur un GCC liste de diffusion sur la façon d'ajouter une nouvelle cible et quelqu'un a fait pour cette

    • Oui. Comment pouvez-vous ajouter une nouvelle architecture. Veuillez donner des précisions?
    • Modifié la réponse avec un lien. C'est un peu gros document, mais je suppose que c'est le chemin à parcourir...
    • Avez-vous même regardé à la source de GCC pour voir comment il le fait? PS: ne regardez la source de gcc, et aussi regardez LLVM. Je pense que vous trouverez à la fois instructif...
    • vous savez, ce commentaire est une meilleure solution que ce que vous mettez comme une réponse réelle.
    InformationsquelleAutor Ricardo Cárdenes
  3. 3

    La réponse courte est qu'il ne fonctionne pas de cette façon.

    La plus longue réponse, c'est qu'il faut un certain effort pour écrire un compilateur pour un nouveau type de PROCESSEUR. Vous n'avez pas besoin de créer un compilateur à partir de zéro, cependant. La plupart des compilateurs sont structurés en plusieurs passes, en voici une architecture typique (beaucoup de variations sont possibles):

    1. Analyse syntaxique (analyseur lexical et l'analyseur), et pour C prétraitement, conduisant à un arbre de syntaxe abstraite.
    2. Vérification de Type, conduisant à une annoté arbre de syntaxe abstraite.
    3. Intermédiaire de génération de code, conduisant à des indépendants de l'architecture code intermédiaire. Certaines optimisations sont effectuées à ce stade.
    4. Machine de génération de code, conduisant à l'assemblée ou directement en code machine. Plus d'optimisations sont effectuées à ce stade.

    Dans cette description, seule l'étape 4 est dépendant de la machine. Ainsi, vous pouvez prendre un compilateur où l'étape 4 est clairement séparées et branchez votre propre étape 4. Cette opération nécessite une compréhension profonde de la CPU et de la compréhension du compilateur interne, mais vous n'avez pas besoin de s'inquiéter de ce qui se passe avant.

    Presque tous les Processeurs qui ne sont pas très petit, très rares ou très vieux d'avoir un backend (étape 4) pour GCC. La principale source de documentation pour la rédaction d'un GCC backend est le GCC internes manuel, en particulier les chapitres sur machine descriptions et cible descriptions. GCC est un logiciel libre, donc il n'y a pas de coût de licence à l'utiliser.

    InformationsquelleAutor Gilles
  4. 2

    1) réponse Courte:

    "Pas de. Il n'y a pas une telle chose comme un "compilateur cadre" où vous pouvez simplement ajouter de l'eau (bouchon dans votre propre kit de montage), remuer, et c'est fait."

    2) réponds Plus: c'est certainement possible. Mais difficile. Et probablement coûteux.

    Si vous voulais le faire vous-même, j'aimerais commencer par regarder Gnu CC. Il est déjà disponible pour une grande variété de Processeurs et de plates-formes.

    3) Prendre un coup d'oeil à ce lien pour plus d'idées (y compris l'idée de "construire une bibliothèque de fonctions et macros"), ce serait ma première suggestion:

    http://www.instructables.com/answers/Custom-C-Compiler-for-homemade-instruction-set/

    • Est LLVM un tel “ajoutez simplement de l'eau” cadre de nos jours?
    InformationsquelleAutor paulsm4
  5. 2

    vbcc (à http://www.compilers.de) est une bonne et simple reciblage C-compilateur écrit en C. Il est beaucoup plus simple que GCC/LLVM. C'est tellement simple que j'ai été en mesure de réorienter le compilateur à mon propre CPU avec quelques semaines de travail sans avoir aucune connaissance préalable de compilateurs.

    • Option intéressante. Habituellement, les gens ne pense même pas libre de compilateurs à l'extérieur de la gcc/clang/llvm de la famille. Pouvez-vous en dire un peu plus pour l'OP sur la façon dont le reciblage processus qui a été fait? (par exemple, est-il clairement défini intermédiaire génériques "code machine" scène à partir de laquelle vous suffit d'écrire plus ou moins directe traducteur dans le réel du PROCESSEUR à jeu d'instructions?)
    • Oui, le VBCC compilateur avant la fin de l'sorties générique code machine de toutes sortes. C'est de retour d'appel-fin de la fonction (ceux que vous avez à écrire) pour traduire ces instructions dans votre cible instructions de montage. Le compilateur est assez puissant et offre une bonne optimisation. Il prend très peu de temps pour obtenir un fonctionnement (bien que pas très optimiser) backend va. Si vous êtes objectif est d'obtenir le meilleur code possible, alors il est un peu plus difficile.
    InformationsquelleAutor dsula
  6. 1

    Vous pouvez modifier open source existante compilateurs comme GCC ou Clang. D'autres réponses ont fourni des liens à propos de pour en savoir plus. Mais ces compilateurs ne sont pas conçus pour facilement réorientées; ils sont "facile" de reciblage que les compilateurs que d'autres compilateurs filaire pour des objectifs spécifiques.

    Mais si vous voulez un compilateur qui est relativement facile de reciblage, vous en voulez un en qui vous pouvez spécifier l'architecture de la machine en termes explicites, et certains outil génère le reste du compilateur (GCC n'est un peu de cela; je ne pense pas que Clang/LLVM fait beaucoup, mais je peux me tromper ici).

    Il y a beaucoup de cela dans la littérature, google "compilateur de compilateur".

    Mais pour une solution concrète pour C, vous devriez vérifier ACE, un fournisseur de compilateur qui génère des compilateurs sur demande pour les clients. Pas gratuit, mais j'entends qu'ils produisent de très bons compilateurs très rapidement. Je pense que c'produit standard de style binaires (ELFE?) donc, il ignore l'assembleur scène. (Je n'ai pas l'expérience ou de la relation avec ACE.)

    Si vous ne se soucient pas de la qualité du code, vous pouvez probablement écrire une syntaxe-dirigé la traduction de C à assembler à l'aide d'un C AST. Vous pouvez obtenir C ASTs de GCC, Clang, peut-être ANTLR, et de notre Logiciel DMS de Réingénierie, Trousse à outils.

    InformationsquelleAutor Ira Baxter