面向嵌入式环境的多目标Forth自生成器实现

"这篇论文研究了多目标Forth自生成器的设计与实现，旨在解决现有Forth自生成器与特定目标环境紧密耦合、缺乏抽象层次以及在异构平台生成新Forth系统困难的问题。通过引入抽象code算法库、描述不同目标架构以及重构Forth虚拟机，开发出了一种面向嵌入式环境且具备多目标特性的Forth自生成器。该生成器简化了传统编译器前端和后端的复杂性，利用Forth的解释执行状态和字典结构，能够快速高效地生成目标系统代码，特别适用于资源有限的嵌入式环境。实验结果显示，该生成器的代码质量和效率表现优秀。" 正文: 这篇论文聚焦于Forth编程语言的自生成器，特别是针对多目标环境的应用。Forth是一种轻量级、高效的交互式编程语言，常用于嵌入式系统。传统的Forth自生成器通常与特定的目标硬件紧密关联，这限制了它们在新的、不同的硬件平台上的移植和使用。为了克服这个问题，研究者提出了一种新的设计方法，该方法强调抽象和可移植性。 首先，他们采用了抽象code算法库，这是一个关键的创新，它允许生成器独立于具体的指令集结构（ISA），从而能够适应多种目标平台。这种抽象层的引入使得生成器可以生成适用于不同处理器架构的代码，增加了代码的跨平台能力。 其次，通过详细描述异构目标环境，研究人员能够创建一个通用的框架，这个框架可以理解并生成针对各种硬件特性的代码。这种方法对于处理嵌入式系统中常见的资源受限环境尤其有效。 再者，他们对Forth虚拟机进行了重构，优化了其解释执行状态和字典结构。Forth的字典结构是其核心特征之一，它存储和组织代码，使得程序的编写和执行更为直观。重构后的虚拟机提高了生成代码的效率，同时简化了编译器的前端和后端设计，减少了复杂性。 实验结果证明，所提出的多目标Forth自生成器在生成代码质量和效率方面表现出色。在资源有限的嵌入式环境中，它的优势更为显著，因为这类环境通常要求代码小巧、高效且易于移植。 该研究的作者包括代红兵、杨为民、王丽清和周永录，他们分别来自云南省电子计算中心和西南林业大学。他们的研究工作涵盖了嵌入式系统、数字电视技术、遥感与地理信息系统、数字媒体技术以及计算机应用等多个领域，显示了多学科合作在解决复杂问题上的价值。 这篇论文提出的多目标Forth自生成器为Forth编程语言的广泛应用和跨平台移植提供了一种有效的解决方案，特别适合资源有限的嵌入式系统开发者。这一研究不仅提升了Forth语言的灵活性，还促进了软件开发的效率，降低了系统维护和升级的成本。