C編譯器剖析_6.3.3 匯編代碼生成_為跳轉指令產生匯編代碼

6.3.3        為跳轉指令產生匯編代碼

    在這1小節中，我們要為“有條件跳轉”、“無條件跳轉”和“間接跳轉”產生相應的匯編指令。中間指令的4元式以下所示：

         <運算符opcode，目的操作數DST，源操作數SRC1，源操作數SRC2>

   (1) 有條件跳轉，例如“if (a <= b) goto BB2;”，4元式為：

            <JLE，BB2，a，b>

            ////////對應的匯編代碼//////////

            movl  a, %eax    //把SRC1的值暫存在寄存器eax中   

            cmpl b, %eax     //比較eax和b的大小

            jle   .BB2       //進行有條件跳轉

   (2) 無條件跳轉，例如“goto  BB3;”，4元式為：

            <JMP，BB3，NULL，NULL>

            ////////////對應的匯編代碼///////////////

            jmp          .BB3

   (3) 間接跳轉，例如“goto (BB4,BB5,BB6)[t0];”，在翻譯switch語句時會產生間接跳轉指令，其4元式為：

            <IJMP，[BB4，BB5，BB6，NULL]，t0，NULL>

            ////////////對應的匯編代碼///////////////

             .data

swtchTable1: .long         .BB4

             .long         .BB5

             .long         .BB6             

.text

         jmp*swtchTable1(,%eax,4)

     由于跳轉指令位于基本塊的最末尾，我們在第6.2節的“圖6.2.3 EmitBBlock()”中，已對x87棧頂寄存器做過回寫操作。在本小節，我們還要中調用ClearRegs函數，對x86 CPU中的寄存器進行回寫，如圖6.3.7第7行、第26行和第54行所示。控制流行將隨著跳轉指令的履行而進入另外一個基本塊，而UCC編譯器僅在同1基本塊內對公共子表達式進行重用，因此，即便跳轉指令里的操作數DST、SRC1和SRC2是臨時變量，我們沒有必要為其“長時間”分配寄存器，換言之，我們不會調用在前面的章節中介紹過的AllocateReg函數，而是調用如圖6.3.7第13行所示的PutInReg函數，把操作數SRC1的值暫存到某個寄存器中。

    圖6.3.7第1至30行的EmitBranch函數用于為“有條件跳轉”產生匯編代碼，當操作數是浮點數時，我們在第8行調用EmitX87Branch函數來處理。當操作數是整數時，我們會在第11行做進1步判斷。由于常數會以“立即數”的情勢存在于代碼區中，當程序運行時，CPU會從代碼區里預讀機器指令，從而把立即數也加載入CPU，因此當操作數SRC2是常數時，我們可以沒必要把SRC1的值加載到寄存器中，這不會違背“同1條X86匯編指令的兩個操作數不可以都在內存中”的尋址要求。這意味著我們可以生成形如“cmpl  $3, a”的比較指令，但不可以生成形如“cmpl  b, a”的比較指令。圖6.3.7第11至14行會在“SRC2存在且SRC2不是常數時”，通過第13行調用的PutInReg函數，把SRC1的值加載到某個寄存器中。第17行判斷SRC1的值是不是在寄存器中，如果已載入寄存器，我們可在第18行把中間指令里的源操作數SRC1改成SRC1->reg，以后在便可生成形如“cmpl  b, %eax”的比較指令。第28行調用PutASMCode函數來產生比較和跳轉指令，形如“cmpl  b, %eax；jle .BB2 ”。

圖6.3.7  EmitBranch()和EmitJump()

   圖6.3.7第31至39行的EmitX87Branch用于處理浮點數的有條件跳轉，我們會在第34行先把操作數SRC1加載到x87棧頂寄存器中，然后在第37行生成浮點數比較和跳轉的指令，形如第35至36行的模板所示。我們已在“1.5  結合C語言來學匯編”介紹過這些指令，這里不再重復。圖6.3.7第50至56行的函數EmitJump會為無條件跳轉生成匯編代碼。

   接下來，我們來討論1下為“間接跳轉”產生匯編代碼的函數EmitIndirectJump，如圖6.3.8所示。圖6.3.8第7行調用PutInReg函數把操作數SRC1加載到寄存器中，第10行用于產生“.data”，表示接下來的內容為數據區，第11至17行創建1個名稱形如“swtchTable1”的符號對象，第23至33行會在數據區中創建跳轉表，形如第19至21行所示。第36行輸出“.text”，表示接下來的內容為代碼區。由于已在第7行把SRC1加載到寄存器reg中，我們便可在匯編指令中使用該寄存器的名稱，為此我們要在第37行把中間指令的SRC1改成相應的寄存器。第38行調用ClearRegs對x86 CPU中的寄存器進行了必要的回寫，第41行調用PutASMCode產生了形如“jmp*swtchTable1(,%eax,4)”的匯編指令。

圖6.3.8  EmitIndirectJump()

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