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Práctica: Generación de Código

1. Complete la generación de código para la máquina basada en registros. Recuerde que debe escribir el método required_registers para las diferentes clases Value, Operation, ASSIGN, PRINT, STATEMENTS, etc. Asi mismo deberá escribir el método gen_code para las diversas clases: Value, Operation, ASSIGN, PRINT, STATEMENTS, etc. Recuerde que los temporales usados durante la generación de código deben ubicarse en una zona que no esté en uso.

2. En la sección anterior no se consideraba la generación de código para las cadenas. Amplíe y/o modifique el juego de instrucciones como considere conveniente. El siguiente ejemplo de traducción sugiere como puede ser la generación de código para las cadenas:

   Fuente	Objeto
   string a,b; a = "hola"; b = a; p b	1 LSTRG R0, 4, 4 2 STORES 0, R0 # a 3 LOADS R0, 0 # a 4 STORES 2, R0 # b 5 LOADS R0, 2 # b 6 PRNTS R0

   Asuma que los registros pueden contener dos direcciones de memoria (línea 1). La instrucción LSTRG R0, a, b carga las constantes (direcciones) a y b en el registro. La constante "hola" ocupa en la posición final en la que se colocan los contenidos de $data un desplazamiento de 4 y ocupa 4 palabras. Las instrucción LOADS R, a carga las dos palabras en las direcciones a y a+1 en el registro R. La instrucción STORES a, R se encarga de que las dos palabras en la dirección a queden referenciando una cadena igual a la apuntada por el registro R. La instrucción PRNTS imprime la cadena apuntada por el registro. En una situación mas realista instrucciones como STORES a, R y PRNTS probablemente serían llamadas a funciones/servicios del sistema o de la librería para soporte en tiempo de ejecución asociada al lenguaje.

3. Se puede mejorar el código generado si hacemos uso de las propiedades algebraicas de los operadores. Por ejemplo, cuando se tiene un operador conmutativo que ha sido asociado a derechas, como ocurre en este programa fuente:

   $ cat test18.tutu
   int a,b,c;
   
   a = a + (b + c)
   

   El código producido por el compilador es:

   LOADM R0, 0 # a
   LOADM R1, 1 # b
   PLUSM R1, 2 # c
   PLUSR R0, R1
   STORE  0, R0 # a
   

   En este caso, la expresión a + (b + c) corresponde a un árbol que casa con el patrón árbol

   $PLUS(ID, t)$ and $\{ r_t \ge 1 \}$

   Donde $r_t$ es el número de registros requeridos por $t$ . En tales casos es posible sacar ventaja de la conmutatividad de la suma y transformar el árbol

   $PLUS(ID, t)$ and $\{ r_t \ge 1 \} \Longrightarrow PLUS(t, ID)$

   Observe que mientras el primer árbol requiere $\max \{2, r_t \}$ registros, el segundo requiere $r_t$ registros, que en general es menor. Esta transformación invierte la traducción:

   traduce(t)
   ADDM $RSTACK[0], dirección de ID
   

   que daría lugar a:

   LOADM R0, 1 # b
   PLUSM R0, 2 # c
   PLUSM R0, 0 # a
   STORE  0, R0 # a
   

   la cual usa una instrucción y un registro menos.

   Usando match_and_transform modifique el generador de código para que, después de la fase de cálculo del número de registros requeridos, aplique esta transformación sobre los nodos conmutativos cuyo hijo izquierdo sea un identificador y su hijo derecho requiera al menos un registro.

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