# 系統程式期末報告
> **筆記閱讀自系統程式 第八章 編譯器加上自己部份理解**
參考資料
https://www.slideshare.net/ccckmit/8-73472916
http://sp1.wdfiles.com/local--files/slide/ch08.pdf
程式碼閱讀自系統程式 第十二章 系統軟體實作 看完部分了解
https://www.slideshare.net/ccckmit/12-73472945

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編譯器的功能:將高階語言轉換成組合語言的工具

**C0 語言**

C 語言第0版(較小型的C語言)，只能做for迴圈跟基本運算，不包含if 函式呼叫 結構等功能

範例:

* 星號* 代表重複零次以上，因此BaseList可以由許多個Base組成，而第十一列的number是由0到9等數字重複組成
* 加號+ 代表重複一次以上
* 問號? 代表重複 0 或 1 次，第七列的區域可以出現0次獲1次


可以透過下列的生成方式生成多層次的FOR語句

**編譯器的六大階段**
* sum = sum + 1這個語句會被輸入到掃描器中，掃描器會將整個程式分成一個一個的基本詞彙，並將每個詞彙標註型態=>(sum:id)(=)(sum:id)(+)(i:id)
* 接著詞彙會被輸入到剖析器，接著剖析器會利用語法規則對比以建立出完整的語法樹
* 在語意分析階段時，編譯器會將語法樹標註節點型態，並檢查是否相容，接著輸出。
* 然後在中間碼階段，語意樹會被轉換成一種很像組合語言的一種平坦結構，被稱為中間碼。
* 接著編譯器會進行最佳化的動作後，才將中間碼轉換成組合語言輸出。

中間碼是一種在計算機編程和編譯過程中使用的表示形式。它是源代碼和目標代碼之間的一個中間層，用於幫助將高級語言源代碼轉換為可執行的機器代碼。

**詞彙掃描器**
掃描器是用來將程式轉換成詞彙的程式，在實作上通常會被當作是一個單一的函數，當剖析器需要時，就會呼叫該函數。

**c0語言的掃描器演算法**
接著利用不斷呼叫nextToken()函數的方法，不斷取得詞彙。

**剖析器**
剖析器的設計方法大致分為(遞迴下降法、LL法、運算子優先矩陣法、LR法)

**甚麼是遞迴下降法**
是一種由上而下的剖析法，用於解析並分析上下文無關文法（Context-Free Grammar）所描述的語言。它通常用於編譯器和解釋器的構建過程中，比LL、LR等剖析法更為精簡。

**c0語言的掃描器演算法**

* 當遞迴下降演算法剖析程式時，會將剖析的節點按順序推入stack中，每比對一次規則，就會升成一個新的節點。
* 呼叫parseBaseList()時，會建立一個新節點，並推入stack中，等到要離開前，再利用popNode("BaseList")取回已經建立好的BaseList節點，此時該節點已經是一顆完整的樹，並附加到PROG節點下，等在回parseProg時，就會形成更大的樹。

**語意分析**

將語法樹標註上節點狀態
轉換過程中，必須檢查型態的相容問題

**中間碼產生**
FORO是起始標記，_FORO是結束標記，T0為臨時變數，且被當作是儲存計算中的結果，JEQ是條件跳躍指令，JMP是跳躍指令。

**演算法**

此演算法單獨處理了FOR、STMT、COND、EXP等語法節點，也處理了id、number等詞彙規則的節點。

**組合語言的產生**

**最佳化**


**gcc編譯器**

**GCC編譯器的流程**