スタックマシン

基本操作は、pushとpopの2つ

LIFO

アクセス可能な場所は一番上のみ

シンプル、プログラムサイズが小さい傾向がある

順序依存が大きいので、命令の並び替えによる最適化には向いていない

https://cdn.tutsplus.com/gamedev/uploads/2013/10/fsm_stack_possible_scenes.gif

スタックマシンとそれに対応するコンパイラは実装が簡単

必要な部品が少ない

命令もスタックを利用する命令なので実装が簡単

しかし、命令の数は多くなる

pushしたりpopしたりして演算したりするから

このことはパフォーマンスにも影響がある

push

一番上にデータを積む

pop

一番上のデータを取り出す

スタック算術

加算の例

code:txt

// 例 d = (2-x)*(y+5)

push 2

push x

sub

push y

push 5

add

mult

pop d

add

スタックマシンのスタックトップから2つpopし、加算し、結果をスタックへpushする

ブール式の評価の例

code:txt

// if (x<7) or (y=8) then ...

// xとyのメモリに入っている値が、x=12, y=8の時を考える

push x

push 7

push y

push 8

code:py

>> import dis

>> dis.dis(lambda x,y,z: (x+y)*z)

1 0 LOAD_FAST 0 (x) # push x

2 LOAD_FAST 1 (y) # push y

4 BINARY_ADD # add

6 LOAD_FAST 2 (z) # push z

8 BINARY_MULTIPLY # mult

10 RETURN_VALUE

サブルーチン呼び出しをスタックマシンを使って表現する

サブルーチンとは、関数のようなもので、呼び出されたときに、メインのルーチンから別れたサブルーチンへ行き、処理が終わるとそこへ戻ってくるようなもの

http://jklp.org/profession/books/mix/images/Figure6_5.gif

サブルーチン呼び出し時には、以下のような処理が起こる

メインのルーチン(サブルーチンの呼び出し側)の状態を保存し、

サブルーチンのローカル変数のためのメモリを確保し

サブルーチンへの実行を移す(junmp)

処理が終われば、メインのルーチンへ戻るために値を返し(return)

先程確保したメモリ空間を再利用できる状態にし、

メインの状態を復帰させる

引数をpushしたあとに、関数命令を実行、そしてその結果をスタックにpush

code:ir

// x^3

push x

push 3

call power

サブルーチン呼び出し時に、呼び出し元の状態をスタックにpushしたあとで、サブルーチンに実行に切り替える

逆ポーランド記法とか

参考