编译原理概述

1)

编译程序是将高级语言源程序一次性全部翻译成目标程序,每次执行程序时,只要执行目标程序。翻译程序是指把高级语言源程序翻译成机器语言源程序(目标代码)的软件。汇编程序也是一种语言翻译程序,它把汇编语言源程序翻译成机器语言程序。

编译程序与汇编程序的区别:如果源语言是诸如C、C++、Java等“高级语言”,而目标语言是诸如汇编语言或机器语言之类的“低级语言”,这样的一个翻译程序称为编译程序。如果源语言是汇编语言,而目标语言是机器语言,这样的一个翻译程序称为汇编程序。

2)

主要阶段:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、目标代码生成。

主要功能:

  词法分析:这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序,对构成源程序的字符流进行扫描和分解,从而识别出一个个个单词。

  语法分析:语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确。

  语义分析:语义分析的一个工作时进行类型审查,审查每个算符是否具有语言规范允许的运算对象,当不符合语言规范时,编译程序应报告错误。

  中间代码生成:中间代码生成是产生中间代码的过程。

  目标代码生成:这一阶段的任务是把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。

3)

解释程序也称为解释器,它或者直接解释执行源程序,或者将源程序翻译成某种中间表示形式后再加以执行;

编译程序(编译器)则是将源程序翻译成目标语言程序,然后在计算机上运行目标程序。

两种语言处理程序的根本区别是:在编译方式下,机器上运行的是与源程序等价的目标程序,源程序和编译程序都不再参与目标程序的执行过程,而在解释方式下,解释程序和源程序(或某种等价表示)要参与到程序的运行过程中,运行程序的控制权在解释程序。解释器翻译源程序时不生成独立的目标程序,而编译器则将源程序翻译成独立的目标程序。

4)

当前方舟编译器支持Java/Kotlin程序字节码的前端输入,其它编程语言的支持(如C/C++/JS等)还在规划中,方舟编译器的中间表示(IR)转换器将前端输入转换成方舟IR,并输送给后端的优化器,最终生成二进制文件,二进制文件与编译器运行时库文件链接生成可执行文件,在方舟的运行环境中就可执行该文件。

方舟编译器直接编译出机器指令无需繁琐的虚拟机运行、提供更高效的内存回收机制、应用级编译优化简单应用,开放开源超级文件系统,读取更顺畅,安全又高效,HiAi生态开放共享,更多智能体验。

当前大部分安卓应用都涉及不同开发语言,不同语言形成的代码需要在运行态中进行协同从而产生额外消耗。而方舟编译器是业界首个多语言联合优化的编译器,开发者在开发环境中可以一次性将多语言统一编译为一套机器码,运行时无需产生跨语言带来的额外消耗,并可以进行跨语言的联合优化,提升运行效率。安卓自身的编译技术在不断的发展,但始终需要在运行中依赖虚拟机来进行动态编译和解释执行,对系统资源消耗较大。而方舟编译器在开发环境中就可以完成全部代码的编译,手机安装应用程序后无需依赖虚拟机资源,即可全速运行程序,带来效率上的极大提升。举一个例子:EMUI 9.1仅仅对系统组件System Server应用了华为方舟编译器后,就带来了系统操作流畅度提升24%,系统响应性能提升44%的收益

内存管理是程序开发与运行时需要重点考虑的部分,也和系统流畅度息息相关。安卓在内存回收上采用集中回收机制,发声全局回收时更需要暂停应用,这也是随机卡顿的根因之一。而方舟编译器提供了更高效的内存回收机制,回收时无需暂停应用,随时用随时回收,大大提高运行速度。
代码优化是编译器最为核心的功能,也是评判一个编译器优劣最重要的标准。当前由于安卓应用使用了虚拟机机制,难以面向不同应用对虚拟机进行针对性的灵活优化。安卓ART的AoT和JIT动态编译因为是运行在手机上,受资源所限,因而只能使用简单的优化算法。而方舟编译器由于是在应用开发阶段进行编译,所以可以允许不同应用灵活采用不同的编译优化方案,而且因为在开发环境编译不会受到手机性能的限制,可以使用更多先进的优化算法,从而使得每个应用的性能达到最佳。
华为在持续进行技术创新的同时,也注重将技术成果回馈行业,华为方舟编译器在开发构建的阶段为开发者提供快速的集成编译环境,大大降低了开发者的学习成本和使用成本,令产业与更多用户受益。华为方舟编译器会从2019年开始全面开源,邀请整个产业和生态来一起共同关注和提升安卓性能体验。
2016年搭载EMUI 4.1的华为P9,首次在业界规模商用F2FS文件系统,替代了传统的EXT4文件系统,令用户分区的文件读写流畅度提升20%;而超级文件系统(EROFS)采用专利压缩算法加持,使得系统分区随机读性能平均提升20%,并减少14%系统空间占用。以华为P30 Pro 128G为例,系统初始空间相比Ext4节省2GB,相当于用户可以多存1000张照片或500首歌曲。
HiAI开放能力不断增强,支持算子数量增加至147算子,API上线数量增加33个API,接入原子化服务超3200项。已经有很多合作伙伴利用HiAI开放平台给消费者提供了很多创新体验,比如storysign利用HiAI的API能力帮助残障人士进行无障碍的阅读。通过开放的全球生态系统,以及1400+生态合作伙伴和560000+的开发者,用户将会获得更多更丰富的智慧场景体验。
 
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