35. Понятие прохода, особенности ассемблеров

Как уже было сказано, процесс компиляции программ состоит из нескольких фаз. В реальных компиляторах состав этих фаз может несколько отличаться от рассмотренного выше – некоторые из них могут быть разбиты на составляющие, другие, напротив, объединены в одну фазу. Порядок выполнения фаз компиляции также может меняться в разных вариантах компиляторов. В одном

случае компилятор просматривает текст исходной программы, сразу выполняет все фазы компиляции и получает результат – объектный код. В другом варианте он выполняет над исходным текстом только некоторые из фаз компиляции и получает не конечный результат, а набор некоторых промежуточных данных. Эти данные затем снова подвергаются обработке, причем этот процесс может повторяться несколько раз.

Проход – это процесс последовательного чтения компилятором данных из внешней памяти, их обработки и помещения результата работы во внешнюю память. Чаще всего один проход включает в себя выполнение одной или нескольких фаз компиляции. Результатом промежуточных проходов является внутреннее представление исходной программы, результатом последнего прохода – результирующая объектная программа.

При выполнении каждого прохода компилятору доступна информация, полученная в результате всех предыдущих проходов. Как правило, он стремится использовать в первую очередь только информацию, полученную на проходе, непосредственно предшествовавшем текущему, но в принципе может обращаться и к данным от более ранних проходов вплоть до исходного текста про-

граммы. Информация, получаемая компилятором при выполнении проходов, недоступна пользователю. Она либо хранится в оперативной памяти, которая освобождается компилятором после завершения процесса трансляции, либо оформляется в виде временных файлов на диске, которые также уничтожаются после завершения работы компилятора. Поэтому человек, работающий с компилятором, может даже не знать, сколько проходов выполняет компилятор – он всегда видит только текст исходной программы и результирующую объектную программу. Но количество выполняемых проходов – это важная техническая характеристика компилятора, и фирмы разработчики компиляторов обычно указывают ее в описании своего продукта.

Однако сократить число проходов не всегда удается. Количество необходимых проходов определяется, прежде всего, грамматикой и семантическими правилами исходного языка. Чем сложнее грамматика языка и чем больше вариантов предполагают семантические правила – тем больше проходов будет выполнять компилятор. Например, именно поэтому обычно компиляторы с

языка Pascal работают быстрее, чем компиляторы с языка С – грамматика языка Pascal более проста, а семантические правила более жесткие.

Однопроходные компиляторы – редкость, они возможны только для очень простых языков. Реальные компиляторы выполняют, как правило, от двух до пяти проходов. Таким образом, реальные компиляторы являются многопроходными. Наиболее распространены двух- и трехпроходные компиляторы, например: первый проход – лексический анализ, второй – синтаксический разбор и семантический анализ, третий – генерация и оптимизация кода (варианты

исполнения, конечно, зависят от разработчика). Нередко первый проход компилятора (лексический анализ кода) выполняется параллельно с редактированием кода исходной программы.

Особенности ассемблеров. К интересным особенностям ассемблеров ЦСП можно отнести следующее: Наличие двух форм записи многих команд — мнемонической и алгебраической. Мнемоническая форма аналогична записи команд для обычных микропроцессоров, например, ADD dst, src. Другая, алгебраическая, в ассемблерах стандартных микропроцессоров используется реже, в то время как на языке ЦСП упомянутая команда может быть записана в виде dst = dst + src. Обычно ассемблеры ЦСП понимают обе формы записи, но, например, ассемблеры ADI и Lucent используют только алгебраическую запись.

Средства организации стандартных структур, например, специальных аппаратных команд повторения одной команды или блока кода. При этом, в отличие от команд повторения обычных процессоров, ЦСП может пропускать цикл выборки кода повторяемой команды, что уменьшает время выполнения каждого повторения как минимум на 1 цикл шины, что при двухцикловой команде даёт двойной выигрыш по времени.