《一个PASCAL语言子集（PL0）编译器的设计与实现》.doc

编译原理 课程设计报告 班 级： 姓 名： 2007-12 目录 1.设计任务 2.原理框图 3.函数说明 4.程序代码 5.程序测试 6.试验体会 7.参考资料 一.设计任务 课程设计的教学基本要求 1．巩固和加深对编译原理的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。 2．培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。 3．能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果，正确绘制系统和程序框图。 4．通过课程设计，培养严肃认真的工作作风。 课程设计题目 一个PASCAL语言子集（PL/0）编译器的设计与实现 PL/0语言的BNF描述（扩充的巴克斯范式表示法） prog → program id；block block → [condecl][vardecl][proc{;proc}]body condecl → const const{,const} const → id:=integer vardecl → var id{,id} proc → procedure id[（id{,id}）];block body → begin statement{;statement}end statement → id := exp |if lexp then statement[else statement] |while lexp do statement |call id[（exp{,exp}）] |body |read (id{，id}) |write (exp{,exp}) lexp → exp lop exp|odd exp exp → [+|-]term{aopterm} term → factor{mopfactor} factor→id|integer|(exp) lop → =|||=||= aop → +|- mop → *|/ id → l{l|d} （注：l表示字母） integer → d{d} 注释： prog：程序 ；block：块、程序体 ；condecl：常量说明 ；const：常量；vardecl：变量说明 ；proc：分程序 ； body：复合语句 ；statement：语句；exp：表达式 ；lexp：条件 ；term：项 ； factor：因子 ；aop：加法运算符；mop：乘法运算符； lop：关系运算符。 假想目标机的代码 LIT 0 ，a 取常量a放入数据栈栈顶 OPR 0 ，a 执行运算，a表示执行某种运算 LOD L ，a 取变量（相对地址为a，层差为L）放到数据栈的栈顶 STO L ，a 将数据栈栈顶的内容存入变量（相对地址为a，层次差为L） CAL L ，a 调用过程（转子指令）（入口地址为a，层次差为L） 其中：F段代表伪操作码 L段代表调用层与说明层的层差值 A段代表位移量（相对地址） 进一步说明： INT：为被调用的过程（包括主过程）在运行栈S中开辟数据区，这时A段为所需数据单元个数（包括三个连接数据）；L段恒为0。 CAL：调用过程，这时A段为被调用过程的过程体（过程体之前一条指令）在目标程序区的入口地址。 LIT：将常量送到运行栈S的栈顶，这时A段为常量值。 LOD：将变量送到运行栈S的栈顶，这时A段为变量所在说明层中的相对位置。 STO：将运行栈S的栈顶内容送入某个变量单元中，A段为变量所在说明层中的相对位置。 JMP：无条件转移，这时A段为转向地址（目标程序）。 JPC：条件转移，当运行栈S的栈顶的布尔值为假（0）时，则转向A段所指目标程序地址；否则顺序执行。 OPR：关系或算术运算，A段指明具体运算。 假想机的结构 两个存储器：存储器CODE，用来存放P的代码 数据存储器STACK（栈）用来动态分配数据空间 四个寄存器： 一个指令寄存器I:存放当前要执行的代码 一个栈顶指示器寄存器T：指向数据栈STACK的栈顶 一个基地址寄存器B：存放当前运行过程的数据区在STACK中的起始地址 一个程序地址寄存器P：存放下一条要执行的指令地址 该假想机没有供运算用的寄存器。所有运算都要在数据栈STACK的栈顶两个单元之间进行，并用运算结果取代原来的两个运算对象而保留在栈顶。 活动记录： RA：返回地址 DL：调用者的活动记录首地址 SL：保存该过程直接外层的活动记录首地址 过程返回可以看成是执行一个特殊的OPR运算 注意：层次差为调用层次与定义层次的差值 程序实现要求 PL/0语言可以看成PASCAL语言的子集，它的编译程序是