C编译器剖析_6.3.3 汇编代码生成_为跳转指令产生汇编代码

6.3.3        为跳转指令产生汇编代码

    在这1小节中，我们要为“有条件跳转”、“无条件跳转”和“间接跳转”产生相应的汇编指令。中间指令的4元式以下所示：

         <运算符opcode，目的操作数DST，源操作数SRC1，源操作数SRC2>

   (1) 有条件跳转，例如“if (a <= b) goto BB2;”，4元式为：

            <JLE，BB2，a，b>

            ////////对应的汇编代码//////////

            movl  a, %eax    //把SRC1的值暂存在寄存器eax中   

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

            jle   .BB2       //进行有条件跳转

   (2) 无条件跳转，例如“goto  BB3;”，4元式为：

            <JMP，BB3，NULL，NULL>

            ////////////对应的汇编代码///////////////

            jmp          .BB3

   (3) 间接跳转，例如“goto (BB4,BB5,BB6)[t0];”，在翻译switch语句时会产生间接跳转指令，其4元式为：

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

            ////////////对应的汇编代码///////////////

             .data

swtchTable1: .long         .BB4

             .long         .BB5

             .long         .BB6             

.text

         jmp*swtchTable1(,%eax,4)

     由于跳转指令位于基本块的最末尾，我们在第6.2节的“图6.2.3 EmitBBlock()”中，已对x87栈顶寄存器做过回写操作。在本小节，我们还要中调用ClearRegs函数，对x86 CPU中的寄存器进行回写，如图6.3.7第7行、第26行和第54行所示。控制流行将随着跳转指令的履行而进入另外一个基本块，而UCC编译器仅在同1基本块内对公共子表达式进行重用，因此，即便跳转指令里的操作数DST、SRC1和SRC2是临时变量，我们没有必要为其“长时间”分配寄存器，换言之，我们不会调用在前面的章节中介绍过的AllocateReg函数，而是调用如图6.3.7第13行所示的PutInReg函数，把操作数SRC1的值暂存到某个寄存器中。

    图6.3.7第1至30行的EmitBranch函数用于为“有条件跳转”产生汇编代码，当操作数是浮点数时，我们在第8行调用EmitX87Branch函数来处理。当操作数是整数时，我们会在第11行做进1步判断。由于常数会以“立即数”的情势存在于代码区中，当程序运行时，CPU会从代码区里预读机器指令，从而把立即数也加载入CPU，因此当操作数SRC2是常数时，我们可以没必要把SRC1的值加载到寄存器中，这不会违背“同1条X86汇编指令的两个操作数不可以都在内存中”的寻址要求。这意味着我们可以生成形如“cmpl  $3, a”的比较指令，但不可以生成形如“cmpl  b, a”的比较指令。图6.3.7第11至14行会在“SRC2存在且SRC2不是常数时”，通过第13行调用的PutInReg函数，把SRC1的值加载到某个寄存器中。第17行判断SRC1的值是不是在寄存器中，如果已载入寄存器，我们可在第18行把中间指令里的源操作数SRC1改成SRC1->reg，以后在便可生成形如“cmpl  b, %eax”的比较指令。第28行调用PutASMCode函数来产生比较和跳转指令，形如“cmpl  b, %eax；jle .BB2 ”。

图6.3.7  EmitBranch()和EmitJump()

   图6.3.7第31至39行的EmitX87Branch用于处理浮点数的有条件跳转，我们会在第34行先把操作数SRC1加载到x87栈顶寄存器中，然后在第37行生成浮点数比较和跳转的指令，形如第35至36行的模板所示。我们已在“1.5  结合C语言来学汇编”介绍过这些指令，这里不再重复。图6.3.7第50至56行的函数EmitJump会为无条件跳转生成汇编代码。

   接下来，我们来讨论1下为“间接跳转”产生汇编代码的函数EmitIndirectJump，如图6.3.8所示。图6.3.8第7行调用PutInReg函数把操作数SRC1加载到寄存器中，第10行用于产生“.data”，表示接下来的内容为数据区，第11至17行创建1个名称形如“swtchTable1”的符号对象，第23至33行会在数据区中创建跳转表，形如第19至21行所示。第36行输出“.text”，表示接下来的内容为代码区。由于已在第7行把SRC1加载到寄存器reg中，我们便可在汇编指令中使用该寄存器的名称，为此我们要在第37行把中间指令的SRC1改成相应的寄存器。第38行调用ClearRegs对x86 CPU中的寄存器进行了必要的回写，第41行调用PutASMCode产生了形如“jmp*swtchTable1(,%eax,4)”的汇编指令。

图6.3.8  EmitIndirectJump()