師。主要目的也是簡化代碼編寫時間，像是 Garbage Collection、Memory Map 以 及 Overflow Check 等問題皆是自動處理，以減少撰寫人的負擔。
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圖 2-1 各種語言的比較[2]
也因為如此，腳本語言要與其他程式元件之間進行通訊，所需要進行的設定 也要簡單的多，並且會提供許多可以進行高階的操作的指令碼。整體而言，就如 同圖 2-1 所顯示的，每一個腳本語言的 Statement 大約可以轉換成 100 到 1000 個 低階指令，而傳統的程式語言每個 Statement 只能轉換成 5 到 10 個低階指令[2]。
如同以上所言，腳本語言擁有開發速度更快，而且檔案大明顯小於傳統程式 語言的檔案。相對的，它在執行速度上遠遠不如傳統程式語言。腳本語言通常是 直譯式執行，速度不僅慢，而且記憶體使用量也更多。然而，由於硬體速度的大 幅演進，如果是編寫小型程式，兩者的差距並不大。即使是大型程式，也可搭配 傳統程式語言使用來縮小兩者之間的差距。在軟體程本趨高而硬體成本趨低的現 今，擁有低開發門崁的腳本語言的確在軟體設計上開拓了一片新領域。
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2.2 Lua 介紹 介紹 介紹 介紹
在眾多腳本語言中，Lua 是一個功能強大，速度快，重量輕，可嵌入的腳本 語言[3]。其中最為特殊的一點，就是他非常容易嵌入其它程式語言中使用。只 要是宿主語言所實作出來的功能，Lua 都可以輕易的使用他們來擴充自己的功能 性。而實際上，Lua 也已經擁有許多成熟的擴充功能模組讓使用者能夠更為方便 來使用。
如同其他的腳本語言，Lua 也具有 Dynamically Typed，以及 Garbage Collection 自動處理等特性。而且相對於其他腳本語言，Lua 有著更為輕量的記憶體使用量 以及更快的執行速度，有許多的 Benchmark 測試皆顯示 Lua 的執行速度在腳本 語言中可算是最快的[3]。也因為如此，使得許多商業軟體皆選擇 Lua 作為編寫 程式的主要語言之一。
2.3 Low Level Virtual Machine
Low Level Virtual Machine，即 LLVM 是一種 Compiler 的基礎平台。其最大 的特點就是在編譯程式碼的過程中，提供了中間表示式這種獨立的中間層[4]。
利用這種機制，LLVM 可對整個編譯過程的編譯時期、鏈結時期、執行時期以及 閒置時期進行各自的最佳化。
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圖 2-2 LLVM 前端(Frontend)與後端(Backend)架構
也因為這種設計，使得 LLVM 可使整個編譯器模組化，將編譯器分為前端 (Frontend)與後端(Backend)各別設計。使用者可以自行撰寫各種的前端來將高階 語言轉譯成中間表示式；也可以撰寫後端將中間表示式轉譯成各種機器碼。截至 目前為止，LLVM 前端已經可以支援 ActionScript、Ada、D、Fortran、GLSL、
Haskell、Java bytecode、Julia、C/C++、Python、Ruby、Rust、Scala 以及 C#[4]。
LLVM 後端則可以支援 Alpha、ARM、Blackfin、CellSPU、JavaScript、MBlaze、
MIPS、MSP430、PowerPC、PTX、Sparc、SystemZ、X86 以及 XCore 等眾多機 器碼，這也顯示了 LLVM 擁有非常強大的跨平台能力。
2.4 LLVM Backend
LLVM 後端在 LLVM 整體架構中扮演者一個十分重要的角色。由於中間表 示式無法被直接執行，故需要先由 LLVM 後端將中間表示式轉換成機器碼或指 定的語言，才能讓實體或虛擬機器進行執行工作。
因此，在一般狀況下，要實作一個 LLVM 後端，必須進行以下幾個步驟：
指令運算元對映(Instruction Operand Mapping)：：：：
在指令集方面，首先要先定義每種指示所需使用的運算元數量，以及每個運
指令關係對映(Instruction Relation Mapping)：：：：
除此之外，如果有些中間表示式的指令必須用複數個目標語言的 Statement 來實作；或者是多個中間表示式的指令可以用單個目標語言的 Statement 來實作 時，就必須設定兩者之間指令關系的對映。
2.5 Emscripten
Emscripten[6]是一個將 LLVM 中間表示式轉譯成 JavaScript 的轉譯系統。其 主要功能是利用 LLVM 可以支援多種語言的特性，以及大多數網頁流覽器皆支 援 JavaScript 的特點。讓許多並非使用 JavaScript 撰寫的程式，在不需要大幅改 寫的狀況下，也能夠在網頁上執行。其主要可分為三個部分：
Intertyper
將輸入的 LLVM 中間表示式轉換成 Emscripten 自己的內部格式。
Analyzer
對 Emscripten 內部格式資訊進行分析，進一步產生的各種有用的訊息，像是 變數類型和資訊，堆疊使用狀況，以及相關的優化資訊等。
Jsifier
根據 Emscripten 內部格式資訊以及 Analyzer 分析出的資訊，產生最後的 JavaScript 程式碼。
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與我的轉譯器直接與 LLVM 搭配不同，Emscripten 是一獨立運作的轉譯系統。
而其主要優化功能則是集中在 Loop 結構的重建。由於其優秀且穩定的演算法，
我在實作 Loop Recovery 演算法時，也是根據 Emscripten 的演算法而進行修改。
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