L语言编译器技术课程设计报告书Word文档格式.docx
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1.扫描器设计
该扫描器是一个子程序，其输入是源程序字符串，每调用一次输出一个单词符号。
为了避免超前搜索，提高运行效率，简化扫描器的设计，假设程序设计语言中，基本字不能用作一般标识符，如果基本字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则用空白作间隔。
2.语法分析器设计
以算法优先分析方法为例，设计一个算符优先语法分析程序。
算符优先分析属于自下
而上的分析方法，该语法分析程序的输入是终结符号串（即单词符号串，以一个“#”结尾）
，如果输入串是句子则输出“YES”，否则输出“NO”和错误信息。
当然，也可采用预测分析等方法设计语法分析器，具体方法自定。
3.语法制导翻译程序设计
采用语法制导翻译方法，实现算术表达式、赋值语句和基本控制语句等的翻译。
本语法制导翻译程序的输入是终结符号串（即单词符号串，以一个“#”结尾），如果输入符号串是句子,则按照其语义进行翻译,输出等价的四元式序列。
4.目标代码生成器设计
50
将程序设计语言的中间代码程序翻译为目标代码程序，其输入是四元式序列，输出是一个汇编代码文件。
三、进度计划
序号
设计内容
完成时间
备注
1
任务布置，资料查询，方案制定
第一周周一
2
算法设计，程序实现
第一周周二至第二周周四
3
撰写报告，软件验收
第二周周五
4
四、设计成果要求
1.完成规定的课程设计任务，所设计软件功能符合要求；
2.完成课程设计报告，要求格式规范，内容具体而翔实，应体现自身所做的工作，注重对设计思路的归纳和对问题解决过程的总结。
五、考核方式
1.平时成绩＋验收答辩＋实验报告；
2.五级分制。
日
指导教师：
2011 年 12月 12
词法分析
1目 的
通过设计调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；
加深对课堂教学的理解；
提高词法分析方法的实践能力；
掌握词法分析器作为子程序以及一遍的处理过程。
源程序
词法分析程序
符号表文件
token文件
2任 务
（1）能对任何L语言源程序进行分析；
（2）采用问答方式输入源程序文件名，然后进行词法分析；
（3）分割单词并转换成机内表示形式，形成token文件（单词序列）、符号表文件；
（4）删除空格等无用符号；
（5）错误处理
l给出的错误信息包括：
总的出错个数，每个错误所在行号，错误编号及说明；
l只处理以下两种错误，其它可不必考虑
1.非法字符：
删除，即，不写入token文件
2.错误单词
a）包括三种形式：
i.数字开头的数字、字母串，如：
3a56
ii.实数中出现两个小数点，如：
3.14.15
iii.实数的小数部分出现字母，如：
5.26B78
b）处理方式：
截去后面出错部分，使其成为一个正确单词（即：
常数）。
如：
3a56转换为3，3.14.15转换为3.14，5.26B78转换为5.26
3数据结构
3.1输入
L源程序，为文本文件。
3.2输出
一个单词序列文件（即：
token文件）和一个符号表文件，并输出错误信息。
（1）token文件结构
typedefstructtoken
{
intlabel;
//单词序号
charname[30];
//单词本身intcode;
//单词的机内码
intaddr;
//地址，单词为保留字时为-1，为标识符或常数时为大于0的数值，即在符号表中的入口地址。
}token;
单词的机内码表示：
单词
编码
and
or
11
（
21
:
=
31
begin
program
12
）
22
32
bool
real
13
+
23
<
33
do
then
14
-
24
34
else
5
true
15
*
25
>
35
end
6
var
16
/
26
36
false
7
while
17
.
27
37
if
8
标识符
18
，
28
integer
9
整数
19
29
not
10
实数
20
；
30
（2）符号表文件结构
符号表用来存放L语言源程序中出现的标识符和常数，文件结构如下：
typedefstructsymble
}symble;
intnumber;
//序号inttype;
//类型
//名字
4词法分析程序流程图
（1）token表生成的主要流程如下:
vt.syn为19时往symp.txt中存入整数，为20symp.txt中存入实数（小数），为-1时显示错误,其他值时symp.txt中存入字符串，包括关键字与标识符
（2）symple表的生成:
由于他是与token表同时生成的,基本流程大致相同,因此用文字叙述与上面流程的差异
A.以字母开头时，为关键字时st.type等于-2,为标识符时为18
B.以数字开头时，小数时st.type为20，整数时为19
C.为#时,st.type为0
D.其他情况均为-1
当st.type为18时往symple.txt中存入标识符，为19时往symple.txt中存入整数，为20时往symple.txt中存入实数（小数）
5.实验算法思想（包含主程序的示意图）
输入字符串
（1）主程序的示意图如下图所示：
调用scanner函数进行分析
判断是什么类型
分类型写入token文件中（symp.txt）
是标志符，整数，实数则分析类型后写入symple文件中
是否结束
否
是
结束
返回
6.实验结果
目标代码生成
实践目标代码的生成方法。
四元式序列文件
编写一个目标代码生成程序，将L语言的中间代码程序翻译为目标代码程序（汇编语言程序），如下图：
目标代码生成程序
目标代码程序
目标机说明：
l以8086微处理机为目标机，生成8086汇编指令
l8086是16位微处理器，数据总线为16位，地址总线为20位，可寻址1MB的空间
l8086有8个16位通用寄存器和一个标志寄存器。
这8个寄存器AX-DI都可以用作累加器。
其中，BX和BP（基地址指针）寄存器通常用于指定数据区的基址，称为基址寄存器，SI和DI大多用来表示相对基址的偏移量，称为变址寄存器
l8086的地址空间是分段的，每段64KB
l简单起见，本实验不涉及段间寻址，数据与代码都放在一个段内
l实验中选用以下寻址功能，圆括号表示取其内容：
n寄存器寻址：
MOVAX,BX;
功能：
AX←（BX）
n直接寻址：
MOVAX,DATA;
AX←（DATA）
l常用指令：
n传送指令：
r表示寄存器，m表示内存单元MOVr,r/mr←（r/m）,r/m表示r或mMOVr/m,rr/m←（r）
MOV r/m,imm r/m←imm,imm是立即数
n运算指令：
包括ADD，SUB，MUL，DIV，CMP等。
下面以ADD为例说明其用法：
ADD r,r/m r←（r）+（r/m）
ADD r/m,r/imm r/m←（r/m）+（r）或imm
nCMP只影响标志位，不影响操作数的大小
n转移指令：
Z是标志位，S是符号位，O是溢出位
指令码
意义
条件
JZ,JE
结果为0或相等则转
Z=1，（A）=（B）
JNZ,JNE
结果不为0或不相等则
转
Z=0，（A）≠（B）
JNL,JGE
大于等于转
（S∨O）=0，（A）≥（B）
JL,JNGE
小于转
（S∨O）=1，（A）<
（B）
JG,JNLE
大于转
（S∨O∨Z）=0，（A）>
JMP
无条件转移
3.数据结构
四元式序列文件和符号表文件，其结构与语法/语义分析程序的输出一致。
一个汇编代码文件，并无特殊数据结构。
4.程序参考结构：
将中间代码程序（四元式序列）翻译成汇编程序可按以下步骤进行：
（1）划分基本块
（2）对每个基本块生成基本块的目标代码
划分基本块
生成目
标代码
为了划分和记录基本块，对四元式结构作以下修改：
typedefstructGenStruct
charop[4];
intcode;
intaddr1;
intaddr2;
intresult;
intout_port;
//记录该四元式是否为一个基本块的入口，是则为1，否则为0。
}GenStruct;
5.寄存器分配策略
主要采用四个通用寄存器：
ax,bx,cx,dx,其中，ax,cx的作用固定，ax用作累加器，
cx用作循环计数器，在四元式翻译时直接应用不再分配。
所以分配策略只用于bx与dx，具体算法如下：
if（bx未被使用或已分配给了变量a）{
bx分配给变量a;
}
else{
if（dx未被使用或已分配给了变量a）{
dx分配给变量a;
其它策略；
注：
a为变量在符号表的
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