支持减、乘,以及除

Liutos

上一篇文章中,初步搭建了一个输入Common Lisp代码,输出汇编代码的编译器的骨架,实现了二元整数的加法运算。在这个基础上,要想实现减法、乘法,以及除法就是手到擒来的事情了。只需依葫芦画瓢,补充更多的分支情况即可。

我自己模仿着x64的调用约定,规定四则运算的结果始终放在EAX这个寄存器中。在稍后给出的代码中,对于减法和除法运算,都是把运算符的左操作数放到EAX寄存器中,再从EAX中减去或者除掉右操作数。

在摸索除法的汇编代码怎么生成时,遇到了个费解的问题,最后才知道,原来需要把EAX寄存器的符号扩展到高位的EDX寄存器中去。对于as这个汇编器来说,需要用到CLTD指令。

最后,jjcc2stringify两个函数被修改为如下的样子

(defun jjcc2 (expr)
  "支持两个数的四则运算的编译器"
  (cond ((eq (first expr) '+)
         `((movl ,(second expr) %eax)
           (movl ,(third expr) %ebx)
           (addl %ebx %eax)))
        ((eq (first expr) '-)
         `((movl ,(second expr) %eax)
           (movl ,(third expr) %ebx)
           (subl %ebx %eax)))
        ((eq (first expr) '*)
         ;; 将两个数字相乘的结果放到第二个操作数所在的寄存器中
         ;; 因为约定了用EAX寄存器作为存放最终结果给continuation用的寄存器,所以第二个操作数应当为EAX
         `((movl ,(second expr) %eax)
           (movl ,(third expr) %ebx)
           (imull %ebx %eax)))
        ((eq (first expr) '/)
         `((movl ,(second expr) %eax)
           (cltd)
           (movl ,(third expr) %ebx)
           (idivl %ebx)))))

(defun stringify (asm)
  "根据jjcc2产生的S表达式生成汇编代码字符串"
  (format t "        .section __TEXT,__text,regular,pure_instructions~%")
  (format t "        .globl _main~%")
  (format t "_main:~%")
  (dolist (ins asm)
    (cond ((= (length ins) 3)
           (format t "        ~A ~A, ~A~%"
                   (first ins)
                   (if (numberp (second ins))
                       (format nil "$~A" (second ins))
                       (second ins))
                   (if (numberp (third ins))
                       (format nil "$~A" (third ins))
                       (third ins))))
          ((= (length ins) 2)
           (format t "        ~A ~A~%"
                   (first ins)
                   (if (numberp (second ins))
                       (format nil "$~A" (second ins))
                       (second ins))))
          ((= (length ins) 1)
           (format t "        ~A~%" (first ins)))))
  (format t "        movl %eax, %edi~%")
  (format t "        movl $0x2000001, %eax~%")
  (format t "        syscall~%"))

全文完。

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