Розробка системних програмних модулів систем програмування (стр. 4 из 4)
3.5.Розробка генератора коду
3.5.1 Розробка граф-схеми алгоритму
Так як генерація коду тісно пов’язана з синтаксичним аналізом, тобто код конструкції генерується відразу після розпізнавання.
Рис 3.Граф-схема роботи генератора коду
Блок 1 – Початок синтаксичного аналізатора
Блок 2 – Основна функція аналізатора
Блок 3 – Перевіряє чи наступний символ Var
Блок 4 – Генерація блоку даних
Блок 5 - Перевіряє чи наступний символ INT32_t
Блок 6 – Генерація 4-х байтних хмінних
Блок 7 - Виконання функції ParseVAR()
Блок 8 - Перевіряє чи наступний символ BOOLEAN
Блок 9 – Генерація однобайтних змінних
Блок 10 - Виконання функції ParseVAR()
Блок 11 - Перевіряє чи наступний символ START
Блок 12 - Перевіряє чи наступний символ WRITE
Блок 13 – Генерація процедури виводу
Блок 14 - Виконання функції ParseSTART()
Блок 15 - Перевіряє чи наступний символ READ
Блок 16 - Генерація процедури вводу
Блок 17 - Виконання функції ParseSTART()
Блок 18 - Перевіряє чи наступний символ <ident>
Блок 19 - Генерація виразів
Блок 20 - Виконання функції ParseSTART()
Блок 21 - Перевіряє чи наступний символ WHILE
Блок 22 – Генерація блоку While
Блок 23 - Виконання функції ParseSTART()
Блок 24 – Перевіряє чи наступний символ FINISH
Блок 25 – Генерація завершення програми
Блок 26 - Завершення Синтаксичного аналізатора
3.5.2 Опис програми реалізації генератора коду
Програма починає по черзі перебирати лексеми із таблиці лексем. У відповідності до коду знайденої лексеми у проміжне представлення програми буде вставлено відповідний еквівалентний асемблерний текст. Наприклад, при зустрічі ключового слова Program, в асемблерний файл вставляється текст з описом моделі та сегментів, а при зустрічі ключового слова Var, вставляється опис сегменту даних.
Реакція на лексеми розроблена так, що пустий код не буде включений в асемблерний файл. Для того щоб уникнути помилок, імена ідентифікаторів, дані у вхідній програмі користувачем, вносяться у асемблерний файл із змінами. Наприклад, невідомо, як буде працювати згенерований код, якщо у ньому будуть зустрічатись створені користувачем змінні end, loop.
В даному трансляторі генератор коду послідовно викликає окремі функції, які записують у вихідний файл частини коду. Для кожного ланцюжка вхідної мови існує окрема функція, яка враховуючи послідовність лексем створює відповідний вихідний код.
4. Опис інтерфейсу та інструкції користувачеві
Програма NotepadProg можна запустити з виконавчого файлу NotepadProg.exe, або вибрати пункт меню Пуск/Виконати і ввести шлях до файлу і назву програми. NotepadProg є програмою, яка працює на платформі .NET і є візуальною програмою, тому для її запуску повинна бути встановлена платформа net framework не нижче версії 2.0. NotepadProg містить редактор тексту і транслятор. Редактор тексту дозволяє відкривати файли з розширенням *.prog.
Рис 4.Вікно редактора тексту
В редакторі присутні наступні функції:
- Ведення і редагування тексту
- Відкриття нового файл
- Збереження файлу
- Закриття файлу
- Копіювання тексту
- Зміна шрифту програми
- Зміна режимів розташування вікон редактора (каскадний, горизонтальний, вертикальний)
Після введення тексту програми код потрібно з транслювати. Під час першого запуску програми потрібно задати шлях до папки masm32 щоб в згенерований код транслятор коректо додав адресу бібліотек Win32. Щоб задати шлях потрібно виконати команду tools/Folders
Рис 5.Вікно введення шляху до папки masm32
Після цього можна запустити транслятор вхідної мови це можна зробити за допомогою пункту меню Build/Run (F5). Вікно транслятора складається з 5 вкладок:
- Таблиця лексем
- Таблиця Ідентифікаторів
- Таблиця рядкових констант
- Таблиця помилок
- Файл Асемблерного коду
Рис 6.Вікно транслятора
Щоб отримати виконавчий файл потрібно згенерований код скомпілювати за допомогою ml.exe який вбудований в MS Visual Studio 2010.
5. Відлагодження та тестування програми
Відлагодження програми відбувається на основі спеціально створених тестів за допомогою автоматизованого відлагоджувача який присутній в середовищі Ms Visual Studio 2010, в покроковому режимі перевіряється значення потрібних змінних і вмістиме потрібних структур даних. За допомогою breakpoints відбувається запинка виконання програми в тих місцях де відбулася логічна помилка або в місцях визначених студентом.
5.1. Виявлення лексичних помилок.
До помилок виявлених на етапі лексичного аналізу відносить тільки одна помилка – виявлення нерозпізнаної лексеми. Якщо було виявлено нерозпізнану лексему – в таблицю лексем заноситься поле з коментарем «нерозпізнана лексема», і їй присвоюється код -1, і на етапі синтаксичного аналізу буде згенерована помилка пов’язана з цією лексемою.Приклад виявлення нерозпізнаної наведений на рис. 7:
Рис 7.Виявлення помилок на етапі лексичного аналізу
5.2. Виявлення синтаксичних помилок.
На етапі синтаксичного аналізу виявляється основна кількість помилок. Ці помилки пов’язані з невірними записами конструкцій вхідної мови. Всі помилки виявленні на етапі синтаксичного аналізу заносяться в таблицю помилок, Таблиця помилок містить лексему яка спричинила помилку, коментар і рядок в якому виникла помилка. Приклад таблиці помилок наведений на рис. 8:
Рис 8.Виявлення помилок на етапі синтаксичного аналізу
5.3. Виявлення семантичних помилок.
Суттю виявлення семантичних помилок є перевірка числових констант на відповідність типу INT32_t , тобто знаковому цілому числу з відповідним діапазоном значень і перевірку на коректність використання змінних INT32_t і BOOLEAN у цілочисельних і логічних виразах. Результат роботи семантичного аналізу наведений на рис. 9:
Рис 9.Виявлення помилок на етапі семантичного аналізу
5.4. Загальна перевірка коректності роботи транслятора.
Загальна перевірка полягає в транслюванні завідомо коректної вхідної програми з використанням всіх можливостей мови в асемблерний код та перевірці на правильність виконання програми попередньо скомпільованої та злінкованої за допомогою ml.exe
Текст програми:
PROGRAMM n1
VAR
INT32_t a >> 665, b >> 664, z>>4, x>> 3,y;
BOOLEAN d >> TRUE,f >> FALSE, e>>TRUE;
INT32_t c1 >> 678;
START
c1 >> (aSUB548)MUL((fSUBb)MUL(zADDx));
d >> f & d | e;
WRITE(c1);
WHILE(a LE b)START
WRITE("z = ");
READ(z);
WHILE(f)START
WRITE(c1);
FINISH;
WRITE("New message");
WRITE("Hello");
b >> b ADD 1;
FINISH;
a ADD b;
FINISH
Результати роботи програми:
Висновки
Підчас виконання курсової роботи:
1. Складено формальний опис мови програмування Prog у формі розширеної нотації Бекуса-Наура, дано опис усіх символів та ключових слів.
2. Створено транслятор мови програмування Prog, а саме:
2.1.1. Розроблено лексичний аналізатор, здатний розпізнавати лексеми, що є описані в формальному описі мови програмування, та додані під час безпосереднього використання транслятора.
2.1.2. Розроблено синтаксичний аналізатор на основі рекурсивного спуску. Дерево виклику функцій згідно правил записаних в нотації у формі Бекуса-Наура.
2.1.3. Розроблено генератор коду, який починає свою роботу під час коректного виявлення кожної конструкції і генерує код який відповідає кожній конструкції вхідної мови. Проміжним кодом генератора є програма на мові Assembler(i586). Вихідним кодом є машинний код, що міститься у виконуваному файлі
3. Проведене тестування транслятора за допомогою тестових програм за наступними пунктами: Виявлення лексичних помилок. Виявлення синтаксичних помилок. Загальна перевірка роботи компілятора. Тестування не виявило помилок в роботі компілятора, а всі помилки в тестових програмах мовою prog були виявлені і дано попередження про їх наявність. В результаті виконання даної курсової роботи було успішно засвоєно методи розробки та реалізації компонент системного програмного забезпечення.
Список використаної літератури
1. Ахо и др. Компиляторы: принципы, технологии и инструменты.: Пер с англ. – М.: Издательський дом «Вильямс». 2003. – 768 с.: ил. Парал. тит. англ.
2. Шильдт Г. С#. – Санкт-Петербург: BXV, 2002. – 688 с.
3. Компаниец Р.И., Маньков Е.В., Филатов Н.Е. Системное программирование. Основы построения трансляторов. – СПб.: КОРОНА принт, 2004. – 256 с.
4. Б. Керниган, Д. Ритчи «Язык программирования Си». – Москва «Финансы и статистика», 1992. – 271 с.
5. Л. Дао. Программирование микропроцессора 8088. Пер.с англ.‑М. «Мир», 1988.
6. Ваймгартен Ф. Трансляция языков программирования. – М.: Мир, 1977.
За деталями звертатись -> Моя сторінка