编译原理--编译器的自举与移植

看的编译原理，发现挺好玩的东西：自举和移植。

有个著名的问题：Mommy, where do compilers come from?要解决这个问题，首先来看看T-Diagram。可以将编译器用一个T形图来表示：
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｜　Ｓ　　　　　Ｔ　｜
　－－－　　　－－－　　
　　　｜　Ｉ　｜
　　　　－－－
其中，S表示Souce Language，T表示Target Language，I表示Implementation Language。

根据这个图，可以得到两种组合：
1、 由I实现的将S翻译成A的编译器和将A翻译成T的编译器联合起来工作，可以实现S到Ｔ的编译。这不是很有意思的组合。
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｜　Ｓ　　　　　A　｜　A　　　　　Ｔ　｜
　－－－　　　－－－－－－　　　－－－　　　
　　　｜　Ｉ　｜　　　　｜　Ｉ　｜
　　　　－－－　　　　　　－－－

2、由I实现的将S翻译成T的编译器（compiler C1），由H实现的将I翻译成K的编译器的组合（compiler C2）。这个组合比较有意思：可以用C2去编译C1（将其实现语言从Ｉ翻译成Ｋ），这样就得到由K实现的将S翻译成T的编译器（compiler C3）：
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｜　Ｓ　　　　　Ｔ　｜　　　　　　　　　　　　　　｜　Ｓ　　　　　Ｔ　｜
　－－－　　　－－－－－－－－－－　　－－－＞　　　－－－　　　－－－
　　　｜　Ｉ　｜　Ｉ　　　　　Ｋ　｜　　　　　　　　　　｜　Ｋ　｜
　　　　－－－－－－－　　　－－－　　　　　　　　　　　　－－－
　　　　　　　　　　｜　Ｈ　｜
　　　　　　　　　　　－－－

这便是我们所感兴趣的：编译器的编译器。

而一个程序要在某台机器上运行时，其实现语言必须与相应的机器语言匹配。例如在x86平台上，能执行的程序只能是x86机器语言：
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/　　　　Ｐｒｏｇｒａｍ　　　　　/
　/　　　　　　　　　　　　　　/
　　－－－－－－－－－－－－－
　　|　　　　　Ｘ８６　　　　|
　　－－－－－－－－－－－－－
　　|　　　　　Ｘ８６　　　　|
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让我们将T形图和上图联系起来看，以C为例（假定已有x86的C编译器）：
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/　Ｈｅｌｌｏ　/　　　　　　　　/　Ｈｅｌｌｏ　/　　　　　　　/　Ｈｅｌｌｏ　/
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　｜　Ｃ　　　|　Ｃ　　　　ｘ８６|　ｘ８６　　|　　－－－＞　　｜　x８６　　｜
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　　　　　　　　　　|ｘ８６｜　　　　　　　　　　　　　　　　　｜　x８６　　｜
　　　　　　　　　　－－－－　　　　　　　　　　　　　　　　　　－－－－－－－

上图表示用C写的Hello程序可以在C“机器”上运行，然而这不是我们想要的——在x86机器上运行。于是使用实现语言为x86的编译器（其可执行代码）编译形成x86语言，这样就可以运行了。

根据上面的第２条（编译器的编译器）以及程序的执行，我们可以得出，要想得到在Ｍ机器上运行的Ｓ语言编译器，可以使用Ｓ语言来编写（用Ｍ语言也可以，然而太麻烦）。但还是需要用Ｍ语言写一个具有很小功能的Ｓ编译器，然后用其去编译加入了更多功能的编译器，然后用编译出来的更多功能的编译器去编译，这样就得到了最终需要的编译器，这便是自举。
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｜　Ｓ　　　　　Ｍ　｜　　　　　　　　　　　　　　｜　Ｓ　　　　　Ｍ　｜
　－－－　　　－－－－－－－－－－　　－－－＞　　　－－－　　　－－－
　　　｜　Ｓ　｜　Ｓ　　　　　Ｍ　｜　　　　　　　　　　｜　Ｍ　｜
　　　　－－－－－－－　　　－－－　　　　　　　　　　　　－－－
　　　　　　　　　　｜　Ｍ　｜（微型Ｓ编译器）
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用Ｓ编写Ｓ的编译器还有一个好处，那就是方便移植，并且能产生交叉编译器。假定要编译Ｋ机器语言的Ｓ编译器，只需要将目标语言替换成Ｋ，然后用已有的Ｓ语言编译器来编译：
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｜　Ｓ　　　　　Ｋ　｜　　　　　　　　　｜　Ｓ　　　　　Ｋ　｜
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　　　｜　Ｓ　｜　Ｓ　　　　　Ｍ　｜　　　　　｜　Ｍ　｜（运行在Ｍ机器上的编译器，即交叉编译器）
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　　　　　　　　　　｜　Ｍ　｜
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有了交叉编译器，就可以编译在Ｋ上运行的Ｓ编译器了：
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｜　Ｓ　　　　　Ｋ　｜　　　　　　　　　｜　Ｓ　　　　　Ｋ　｜
　－－－　　　－－－－－－－－－－　－＞　－－－　　　－－－
　　　｜　Ｓ　｜　Ｓ　　　　　Ｋ　｜　　　　　｜　Ｋ　｜
　　　　－－－－－－－　　　－－－　　　　　　　－－－
　　　　　　　　　　｜　Ｍ　｜
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