88874921 Teknik Kompilasi 10 Intermediate Code Generator 1

Click to edit Master subtitle style

4/1

1/1

2

© Sekolah Tinggi Teknik Surabaya

Teknik Kompilasi

Pertemuan 10Intermediate Code Generator (Ekspresi)Aries Yoshan


11

4/1

1/1

2


Bacaan» Compilers:

Principles, Techniques, and ToolsAho, Sethi, UllmanBab 7: Run-Time EnvironmentsBab 8: Intermediate Code GenerationBab 2: A Simple One-Pass Compiler


22

4/1

1/1

2


Intermediate Code Generator» Bertugas membangkitkan

representasi intermediate yang mewakili program asal.

» Representasi intermediate dapat dipandang sebagai sebuah program untuk mesin abstrak.

33


4/1

1/1

2


Representasi Intermediate» Syntax tree

˃ Representasi grafis berbentuk tree yang menggambarkan struktur hirarki program asal.

» Postfix notation˃ Notasi yang merupakan hasil penelusuran syntax tree

secara postorder.

» Three-address code˃ Bentuk yang sangat mirip dengan kode assembly.

˃ Contoh kode assembly: mov ax, 10

44


4/1

1/1

2


Syntax Treea = b * -c + b * -c

55


+

c

* *

b uminus b uminus

c

assign

a

4/1

1/1

2


Postfix Notationa = b * -c + b * -c

a b c um inus * b c um inus * + assign

66


+

c

* *

b uminus b uminus

c

assign

a

4/1

1/1

2


Three-Address Codea = b * -c + b * -c

a b c um inus * b c um inus * + assign

77


mov t1, bmov t2, cuminus t2mul t1, t2mov t3, bmov t4, cuminus t4mul t3, t4add t1, t3mov a, t3

+

c

* *

b uminus b uminus

c

assign

a

t1 = bt2 = ct2 = - t2t1 = t1 * t2t3 = bt4 = ct4 = - t4t3 = t3 * t4t1 = t1 + t3a = t3

4/1

1/1

2


Variabel Temporer» t1, t2, t3, t4

adalah contoh variabel temporer.

» Diperlukan sebagai penampung sementara.

88


mov t1, bmov t2, cuminus t2mul t1, t2mov t3, bmov t4, cuminus t4mul t3, t4add t1, t3mov a, t3

t1 = bt2 = ct2 = - t2t1 = t1 * t2t3 = bt4 = ct4 = - t4t3 = t3 * t4t1 = t1 + t3a = t3

4/1

1/1

2


Triplet» Merupakan implementasi three-

address code yang paling umum.

» Tersusun atas tiga bagian:˃ Kode operator (opcode = operator code)

˃ Operand pertama

˃ Operand kedua

» Serupa dengan bahasa assembly.

99


opcode operand 1 operand 2

4/1

1/1

2


Struktur OperandSeperti halnya bahasa assembly, operand 1 dan operand 2 terdiri dari dua bagian:

» Mode pengalamatan

» Nilai

1010


4/1

1/1

2


Struktur Operand dan Triplet

public class O perand { public int m ode; public int nilai; ...}

public class Triplet { public int opCode; public O perand operand1, operand2; ...}

1111


opcode operand 1 operand 2mode nilai mode nilai

4/1

1/1

2


Mode Pengalamatan» Mode temporer

˃ nilai menyatakan indeks variabel temporer.

˃ nilai = 1 untuk menyatakan t1.

» Mode integer˃ nilai menyatakan bilangan integer.

» Mode real˃ nilai menyatakan indeks yang merujuk ke sebuah

tabel real.

» Mode string˃ nilai menyatakan indeks yang merujuk ke sebuah

tabel string. 1212


4/1

1/1

2


Tipe Boolean» Operand dengan nilai bertipe

Boolean dapat direpresentasikan dengan mode integer.

» Boolean true diwakili oleh nilai = 1.

» Boolean false diwakili oleh nilai = 0.

1313


4/1

1/1

2


Tabel Real dan Tabel String» Field nilai pada struktur operand

bertipe int, sehingga untuk menyimpan nilai operand yang bertipe real dan string, harus menggunakan tabel real dan tabel string.

» Untuk operand bertipe real, harus menggunakan mode real, dan nilai = indeks pada tabel real.

» Demikian juga untuk tipe string.1414


4/1

1/1

2


Contoh Tripletmov t1, 10

= mov temporer 1 integer 10

mov t2, 10.5

= mov temporer 2 real 0

indeks 0 berisi 10.5

mov t3, "stts"= mov temporer 3 string 0

indeks 0 berisi "stts"

1515


Tabel RealIndek

sNilai

0 10.5Tabel String

Indeks

Nilai

0 "stts"

4/1

1/1

2


Indeks Variabel Temporer» Variabel temporer pertama akan

mendapatkan indeks = 1.

» tempIndex diinisialisasi 0.

% %static TabelSim bol tabelSim bol = new TabelSim bol();static int tem pIndex = 0;...

1616


4/1

1/1

2


Tabel Real dan Tabel String» Diimplementasikan dengan hash

table.

public class Tabel< E> { private H ashM ap< E,Integer> tabel = new H ashM ap< E,Integer> (); ... }

% %static TabelSim bol tabelSim bol = new TabelSim bol();static Tabel< D ouble> tabelReal = new Tabel< D ouble> ();static Tabel< String> tabelString = new Tabel< String> ();

1717


4/1

1/1

2


Tabel Real dan Tabel Stringpublic class Tabel< E> { private H ashM ap< E,Integer> tabel = new H ashM ap< E,Integer> (); private int count = 0; public int cari(E nilai) { Integer index = tabel.get(nilai); return(index = = null ? -1 : index); } ...}

1818


4/1

1/1

2


Tabel Real dan Tabel Stringpublic class Tabel< E> { private H ashM ap< E,Integer> tabel = new H ashM ap< E,Integer> (); private int count = 0; ... public int tam bah(E nilai) { Integer index = tabel.get(nilai); if (index = = null) { index = count+ + ; tabel.put(nilai, index); } return index; }} 19

19


4/1

1/1

2


Run-Time MemoryStruktur memori yang dialokasi saat sebuah program dijalankan:

» Code Segment˃ berisi kode program

» Data Segment˃ berisi variabel global,

konstanta real dan string

» Stack Segment˃ stack untuk urusan

pemanggilan subrutin dan variabel lokal

2020


Code(Code

Segment)Static Data

(Data Segment)

Stack(Stack

Segment)

4/1

1/1

2


Mode PengalamatanTerkait pengalamatan memori:

» Mode dataoffset˃ nilai menyatakan offset pada data segment.

» Mode codeoffset˃ nilai menyatakan offset pada code segment.

» Mode stackoffset˃ nilai menyatakan offset pada stack segment.

2121


4/1

1/1

2


Variabel Global» Untuk mengakses variabel global,

gunakan mode dataoffset.

» Pada Tabel Simbol, perlu ditambahkan sebuah field/kolom untuk menyimpan offset pada data segment, yang mana offset ini diawali dari nilai 0.

» Field baru ini diberi nama dataOffset.

2222


4/1

1/1

2


Perubahan Tabel Simbolpublic class Sim bol im plem ents Com parable< Sim bol> { String nam a; int jenis; int tipeD ata; int dataO ffset; ...}

public class TabelSim bol { private ArrayList< Sim bol> tabelSim bol = new ArrayList< Sim bol> (); ...

}2323


4/1

1/1

2


Inisialisasi dataOffset% %static TabelSim bol tabelSim bol = new TabelSim bol();static Tabel< D ouble> tabelReal = new Tabel< D ouble> ();static Tabel< String> tabelString = new Tabel< String> ();static int dataO ffset = -1;static int tem pIndex = 0;

...

dataOffset diinisialisasi -1 agar variabel global pertama memperoleh dataOffset = 0

2424


4/1

1/1

2


Menetapkan dataOffsetdim _stm t : D IM id_list AS nam a_tipe

id_list : id_unique | id_list ',' id_unique

id_unique : ID { Sim bol o = new Sim bol( $1, Sim bol.VARIABEL, Sim bol.N O N E); if (!tabelSim bol.tam bah(o)) yyerror("D uplicate ID ");

o.dataO ffset = + + dataO ffset; }

2525


Asumsi: variabel yang dideklarasikan di sini adalah variabel global

4/1

1/1

2


Struktur Tabel Kode» Tabel Kode merupakan array yang

elemennya adalah triplet.

» Di Java: ArrayList<Triplet>

triplet

2626


opcode operand 1 operand 2mode nilai mode nilai

4/1

1/1

2


Inisialisasi Tabel Kode% %static TabelSim bol tabelSim bol = new TabelSim bol();static Tabel< D ouble> tabelReal = new Tabel< D ouble> ();static Tabel< String> tabelString = new Tabel< String> ();static ArrayList< Triplet> tabelKode = new ArrayList< Triplet> ();static int dataO ffset = -1;static int tem pIndex = 0;

...

2727


4/1

1/1

2


Macam Triplet» Triplet dua operand

˃ Umumnya triplet yang dipakai berjenis triplet dua operand.

˃ Contoh: mov temporer 1 integer 10

» Triplet satu operand˃ Contoh: inc temporer 1

+ Triplet ini nantinya dipakai untuk membentuk konstruksi for.

˃ Contoh lain: uminus temporer 2

2828


4/1

1/1

2


Macam Tripletpublic class Triplet { public int opCode; public O perand operand1, operand2;

Triplet(int opCode, O perand op) { this.opCode = opCode; this.operand1 = op; this.operand2 = null; }

Triplet(int opCode, O perand op1, O perand op2) { this.opCode = opCode; this.operand1 = op1; this.operand2 = op2; }}

2929


Triplet satu operand

Triplet dua operand

4/1

1/1

2


Contoh Triplet pada Ekspresia = b * -c + b * -c

m ov tem porer 1 dataoffset 1 (b)m ov tem porer 2 dataoffset 2 (c)um inus tem porer 2m ul tem porer 1 tem porer 2m ov tem porer 3 dataoffset 1 (b)m ov tem porer 4 dataoffset 2 (c)um inus tem porer 4m ul tem porer 3 tem porer 4add tem porer 1 tem porer 3m ov dataoffset 0 (a) tem porer 1

3030


Asumsi: urutan deklarasi variabel adalah a, b, c

4/1

1/1

2


Atribut expr, term, factor, ...» Agar bisa menghasilkan urutan

triplet sesuai dengan ekspresi yang tertera pada source code, setiap LHS dari production yang terkait ekspresi

(expr, term, factor, dst.) mempunyai atribut berupa dua hal:˃ Indeks variabel temporer

˃ Tipe data hasil ekspresi dipertahankan untuk semantic analysis˃

3131


4/1

1/1

2


Atribut expr, term, factor, ...public class ExprAttr { public int tem pIndex; public int tipeD ata;

...}

% type < obj> expr term factor

3232


4/1

1/1

2


Konstanta Integerfactor : ... | IN TCO N ST { tabelKode.add( new Triplet(Triplet.M O V, new O perand( O perand.TEM PO RER, + + tem pIndex), new O perand( O perand.IN TEG ER, $1))); $$ = new ExprAttr(tem pIndex, Sim bol.IN TEG ER); } | ...

3333


4/1

1/1

2


Konstanta Realfactor : ... | REALCO N ST { tabelKode.add( new Triplet(Triplet.M O V, new O perand( O perand.TEM PO RER, + + tem pIndex), new O perand( O perand.REAL, tabelReal.tam bah($1)))); $$ = new ExprAttr(tem pIndex, Sim bol.REAL); } | ...

3434


Perlakuan konstanta string mirip dengan perlakuan konstanta real

4/1

1/1

2


Variabel (Asumsi: Global)factor : ... | ID { Sim bol o = tabelSim bol.cari($1); ... // declaration checker tabelKode.add( new Triplet(Triplet.M O V, new O perand( O perand.TEM PO RER, + + tem pIndex), new O perand( O perand.D ATAO FFSET, o.dataO ffset))); $$ = new ExprAttr(tem pIndex, o.tipeD ata); } 35

35


4/1

1/1

2


Operasi Perkalianterm : term '*' factor { ... // type checker tabelKode.add( new Triplet(Triplet.M U L, new O perand( O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$1).tem pIndex), new O perand( O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$3).tem pIndex))); $$ = new ExprAttr( ((Tem pAttr)$1).tem pIndex, ...); } | ... 36

36


Operasi lainnya mirip

4/1

1/1

2


Reuse Indeks Var. Temporer» Indeks variabel temporer selalu

bertambah.

» Variabel temporer nantinya akan menjadi variabel lokal yang tersimpan di stack.

» Jumlah variabel temporer yang terlalu banyak memboroskan memori.

» Harus ada efisiensi penggunaan indeks variabel temporer. Caranya: reuse. 37

37


4/1

1/1

2


Reuse Indeks Var. Temporera = b * -c + b * -c

m ov tem porer 1 dataoffset 1 (b)m ov tem porer 2 dataoffset 2 (c)um inus tem porer 2m ul tem porer 1 tem porer 2m ov tem porer 2 dataoffset 1 (b)m ov tem porer 3 dataoffset 2 (c)um inus tem porer 3m ul tem porer 2 tem porer 3add tem porer 1 tem porer 2m ov dataoffset 0 (a) tem porer 1

3838


Asumsi: urutan deklarasi variabel adalah a, b, c

4/1

1/1

2


Reuse Indeks Var. Temporer» Agar indeks variabel temporer bisa

digunakan ulang (reuse), yang berubah adalah semantic rule bagian operasi: penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, pangkat (bila ada), dst.

3939


4/1

1/1

2


Operasi Perkalian Versi 2term : term '*' factor { ... // type checker tabelKode.add( new Triplet(Triplet.M O V, new O perand( O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$1).tem pIndex), new O perand( O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$3).tem pIndex))); tem pIndex = ((Tem pAttr)$1).tem pIndex; $$ = new ExprAttr( ((Tem pAttr)$1).tem pIndex, ...); } | ...

4040



4/1

1/1

2


Tiga Golongan OperasiBerdasarkan tipe data operandnya, operasi dibagi menjadi tiga golongan:

» Operasi bilangan integer/bulat˃ mode integer

» Operasi bilangan real/pecahan˃ mode real

» Operasi string˃ mode string

Operasi Boolean menggunakan operasi bilangan integer; operand tipe data Boolean menggunakan mode integer.

4141


4/1

1/1

2


Tiga Golongan Operasi» Pembagian operasi menjadi tiga

golongan dikarenakan ada pembedaan penanganan tiga golongan tersebut dalam kode mesin.

» Operasi bilangan integer diproses oleh CPU.

» Operasi bilangan real diproses oleh floating-point co-processor atau mathematic co-processor (kini terintegrasi dalam sebuah CPU).

» Operasi string diproses oleh CPU. Perintah assembly untuk operasi string menggunakan awalan repe.˃ Contoh: repe cmpsb

4242


4/1

1/1

2


Tiga Golongan Operasi» Setiap operand pada intermedate

code mempunyai sebuah opcode untuk setiap golongan operasi.˃ Contoh:

mov – untuk operasi bilangan integerfmov – untuk operasi bilangan realsmov – untuk operasi string

» Juga ada opcode untuk konversi tipe data dari integer ke real, dan sebaliknya.˃ Contoh:

itof – untuk konversi dari integer ke realftoi – untuk konversi dari real ke integer 43

43


4/1

1/1

2


Triplet Stl. Penggolongana = b * -c + b * -c

fm ov tem porer 1 dataoffset 1 (b)m ov tem porer 2 dataoffset 2 (c)um inus tem porer 2itof tem porer 2fm ul tem porer 1 tem porer 2fm ov tem porer 2 dataoffset 1 (b)m ov tem porer 3 dataoffset 2 (c)um inus tem porer 3itof tem porer 3fm ul tem porer 2 tem porer 3fadd tem porer 1 tem porer 2fm ov dataoffset 0 (a) tem porer 1 44

44


a dan b = real, c = integer

4/1

1/1

2


Menentukan OpCode» Untuk menentukan opcode yang

sesuai dengan golongan operasi, diperlukan type checker.

4545


4/1

1/1

2


Konstanta Real Versi 2factor : ... | REALCO N ST { tabelKode.add( new Triplet(Triplet.FM O V, new O perand( O perand.TEM PO RER, + + tem pIndex), new O perand( O perand.REAL, tabelReal.tam bah($1)))); $$ = new ExprAttr(tem pIndex, Sim bol.REAL); } | ...

4646


Perlakuan konstanta string mirip dengan perlakuan konstanta real

4/1

1/1

2


Operasi Perkalian Versi 3term : term '*' factor { int tipe1 = ((Tem pAttr)$1).tipeD ata; int tipe2 = ((Tem pAttr)$3).tipeD ata; if (tipe1 = = tipe2) { if (tipe1 = = Sim bol.IN TEG ER || tipe1 = = Sim bol.REAL) { tabelKode.add( new Triplet( (tipe1 = = Sim bol.IN TEG ER) ? Triplet.M O V : Triplet.FM O V, new O perand(O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$1).tem pIndex), new O perand(O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$3).tem pIndex))); $$ = new ExprAttr( ((Tem pAttr)$1).tem pIndex, tipe1); } ...

4747



4/1

1/1

2


Operasi Perkalian Versi 3term : term '*' factor { ... if (tipe1 != tipe2) { if (tipe1 = = Sim bol.REAL & & tipe2 = = Sim bol.IN TEG ER) { tabelKode.add( new Triplet(Triplet.ITO F, new O perand(O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$1).tem pIndex) ); tabelKode.add( new Triplet(Triplet.FM O V, new O perand(O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$1).tem pIndex), new O perand(O perand.TEM PO RER, ((Tem pAttr)$3).tem pIndex))); $$ = new ExprAttr( ((Tem pAttr)$1).tem pIndex, Sim bol.REAL); } ...

4848



88874921 Teknik Kompilasi 10 Intermediate Code Generator 1

Documents

Transcript of 88874921 Teknik Kompilasi 10 Intermediate Code Generator 1