廣東工業(yè)大學(xué)編譯原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

第頁共頁廣東工業(yè)大學(xué)編譯原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱____編譯原理__________題目名稱_PL/0編譯程序的修改擴(kuò)充_學(xué)生學(xué)院______計(jì)算機(jī)學(xué)院__專業(yè)班級_______________學(xué)號學(xué)生姓名______________指導(dǎo)教師_______________20年月日一、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求對PL/0作以下修改擴(kuò)充：增加單詞：保留字ELSE，F(xiàn)OR，TO，DOWNTO，RETURN運(yùn)算符*=，/=，++，--，&，||，！修改單詞：不等號#改為增加條件語句的ELSE子句，要求：寫出相關(guān)文法，語法圖，語義規(guī)則。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與工具計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)：PC機(jī)，Windows2000，WindowsXP程序設(shè)計(jì)語言：C教學(xué)型編譯程序：PL/0設(shè)計(jì)方案概述：源、目標(biāo)語言，實(shí)現(xiàn)工具(平臺)，運(yùn)行平臺源語言：PASCAL目標(biāo)語言：假想棧式計(jì)算機(jī)的匯編語言，可稱為類PCODE指令代碼實(shí)現(xiàn)工具：VisualC++6.0運(yùn)行平臺：Windows7三、設(shè)計(jì)方案1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明（1）PL/0語言編譯器PL/0語言可看成是PASCAL語言的子集，它的編譯程序是一個(gè)編譯解釋執(zhí)行系統(tǒng)。PL/0的目標(biāo)程序?yàn)榧傧霔Ｊ接?jì)算機(jī)的匯編語言，與具體計(jì)算機(jī)無關(guān)。表格管理函數(shù)PL/0源程序出錯處理函數(shù)目標(biāo)代碼生成程序目標(biāo)代碼生成程序目標(biāo)代碼生成程序目標(biāo)代碼生成程序目標(biāo)代碼生成程序（2）PL/0編譯程序的語法分析過程BLOCK是整個(gè)編譯過程的核心。這里根據(jù)編譯程序的總體流程圖，來弄清BLOCK過程在整個(gè)編譯程序中的作用?？偭鞒虉D如下圖所示：啟動置初值程序調(diào)用getsym取單詞分程序調(diào)用block過程語句是否為源程序出錯條件源程序是否有打印錯誤表達(dá)式調(diào)用解釋過程interpret解釋執(zhí)行目標(biāo)執(zhí)行目標(biāo)項(xiàng)因子結(jié)束PL/0語法調(diào)用關(guān)系圖PL/0的編譯程序采用一趟掃描方式，以語法分析程序?yàn)楹诵?，詞法分析程序和代碼生成程序都作為一個(gè)獨(dú)立的過程，當(dāng)語法分析需要讀單詞時(shí)就用詞法分析程序，而當(dāng)語法分析正確需生成相應(yīng)的目標(biāo)代碼時(shí)，則調(diào)用代碼生成程序。此外，用表格管理程序建立變量，常量和過程標(biāo)識符的說明與引用之間的信息聯(lián)系。用出錯處理程序?qū)υ~法和語法分析遇到的錯誤給出在源程序中出錯的位置和錯誤性質(zhì)。（3）各功能模塊描述過程或函數(shù)名pl0errorgetsymgetchgentestblockenterposition(函數(shù))constdeclarationvardeclaration簡要功能說明主程序出錯處理，打印出錯位置和錯誤編碼詞法分析，讀取一個(gè)單詞漏掉空格，讀取一個(gè)字符生成目標(biāo)代碼，并送入目標(biāo)程序區(qū)測試當(dāng)前單詞符號是否合法分程序分析處理過程登錄名字表查找標(biāo)識符在名字表中的位置常量定義處理變量說明處理listodestatementexpressiontermfactorconditioninterpretbase(函數(shù))列出目標(biāo)代碼清單語句處理表達(dá)式處理項(xiàng)處理因子處理?xiàng)l件處理對目標(biāo)代碼的解釋執(zhí)行程序通過靜態(tài)鏈求出數(shù)據(jù)區(qū)的基地址2、主要成分描述1符號表○為了組成一條指令，編譯程序必須知道其操作碼及其參數(shù)（數(shù)或地址）。這些值是由編譯程序本身聯(lián)系到相應(yīng)標(biāo)識符上去的。這種聯(lián)系是在處理常數(shù)、變量和過程說明完成的。為此，標(biāo)識符表應(yīng)包含每一標(biāo)識符所聯(lián)系的屬性；如果標(biāo)識符被說明為常數(shù)，其屬性值為常數(shù)值；如果標(biāo)識符被說明成變量，其屬性就是由層次和修正量（偏移量）組成的地址；如果標(biāo)識符被說明為過程，其屬性就是過程的入口地址及層次。常數(shù)的值由程序正文提供，編譯的任務(wù)就是確定存放該值的地址。我們選擇順序分配變量和代碼的方法；每遇到一個(gè)變量說明，就將數(shù)據(jù)單元的下標(biāo)加一（PL/0機(jī)中，每個(gè)變量占一個(gè)存貯單元）。開始編譯一個(gè)過程時(shí)，要對數(shù)據(jù)單元的下標(biāo)dx賦初值，表示新開辟一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。dx的初值為3，因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)區(qū)包含三個(gè)內(nèi)部變量RA，DL和SL?！?運(yùn)行時(shí)存儲組織和管理對于源程序的每一個(gè)過程（包括主程序），在被調(diào)用時(shí)，首先在數(shù)據(jù)段中開辟三個(gè)空間，存放靜態(tài)鏈SL、動態(tài)鏈DL和返回地址RA。靜態(tài)鏈記錄了定義該過程的直接外過程（或主程序）運(yùn)行時(shí)最新數(shù)據(jù)段的基地址。動態(tài)鏈記錄調(diào)用該過程前正在運(yùn)行的過程的數(shù)據(jù)段基址。返回地址記錄了調(diào)用該過程時(shí)程序運(yùn)行的斷點(diǎn)位置。對于主程序來說，SL、DL和RA的值均置為0。靜態(tài)鏈的功能是在一個(gè)子過程要引用它的直接或間接父過程（這里的父過程是按定義過程時(shí)的嵌套情況來定的，而不是按執(zhí)行時(shí)的調(diào)用順序定的）的變量時(shí)，可以通過靜態(tài)鏈，跳過個(gè)數(shù)為層差的數(shù)據(jù)段，找到包含要引用的變量所在的數(shù)據(jù)段基址，然后通過偏移地址訪問它。在過程返回時(shí)，解釋程序通過返回地址恢復(fù)指令指針的值到調(diào)用前的地址，通過當(dāng)前段基址恢復(fù)數(shù)據(jù)段分配指針，通過動態(tài)鏈恢復(fù)局部段基址指針。實(shí)現(xiàn)子過程的返回。對于主程序來說，解釋程序會遇到返回地址為0的情況，這時(shí)就認(rèn)為程序運(yùn)行結(jié)束。解釋程序過程中的base函數(shù)的功能，就是用于沿著靜態(tài)鏈，向前查找相差指定層數(shù)的局部數(shù)據(jù)段基址。這在使用sto、lod、stoArr、lodArr等訪問局部變量的指令中會經(jīng)常用到。類PCODE代碼解釋執(zhí)行的部分通過循環(huán)和簡單的case判斷不同的指令，做出相應(yīng)的動作。當(dāng)遇到主程序中的返回指令時(shí)，指令指針會指到0位置，把這樣一個(gè)條件作為終至循環(huán)的條件，保證程序運(yùn)行可以正常的結(jié)束?！?語法分析方法語法分析子程序采用了自頂向下的遞歸子程序法，語法分析同時(shí)也根據(jù)程序的語義生成相應(yīng)三元代碼，并提供了出錯處理的機(jī)制。語法分析主要由分程序分析過程（BLOCK）、參數(shù)變量分析過程（ParaDeclaration）、參數(shù)變量處理過程（ParaGetSub）、數(shù)組處理過程（ParaGetSub）、常量定義分析過程（ConstDeclaration）、變量定義分析過程（Vardeclaration）、語句分析過程（Statement）、表達(dá)式處理過程（Expression）、項(xiàng)處理過程（Term）、因子處理過程（Factor）和條件處理過程（Condition）構(gòu)成。這些過程在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成一個(gè)嵌套的層次結(jié)構(gòu)。除此之外，還有出錯報(bào)告過程（Error）、代碼生成過程（Gen）、測試單詞合法性及出錯恢復(fù)過程（Test）、登錄名字表過程（Enter）、查詢名