Розробка системних програмних модулів та компонент систем програмування (стр. 4 из 4)

Генерація переміщуваної програми у машинному коді (об’єктного модуля) забезпечує можливість роздільної компіляції підпрограм. Багато переміщуваних модулів можуть бути після цього зв’язані в одне ціле і завантажені на виконання спеціальною програмою – завантажувачем. Додаткові затрати на зв’язування і завантаження компенсуються можливістю роздільної компіляції підпрограм і викликом інших, раніше скомпільованих підпрограм із об’єктних модулів. Якщо цільова машина не обробляє переміщення автоматично, компілятор має надати завантажувачеві явну інформацю про переміщення для зв’язування сегментів роздільно скомпільованиз підпрограм.

Отримання на виході генератора коду програми на мові асемблера трохи полегшує процес генерації коду; в результаті ми можемо створювати символьні інструкції і використовувати можливості макросів асемблера. Плата за цю порстоту – додатковий крок в обробці асемблерної програми після генерації коду[1].

3.11 Розробка граф-схеми алгоритму

Другий блок описує ділянку програми, де визначається код чергової лексеми. Після цього іде серія перевірок коду лексеми і вставка відповідного коду.

Таблиця 3.2. Блоки перевірок

Номер блоку	Перевірка, що здійснюється
3	Код = 0 (початок програми)?
5	Код = 1 (початок сегменту даних)?
7	Код = 27 (опис цілих змінних)?
9	Код = 28 (опис логічних змінних)?
11	Код = 2 (початок блоку)?
13	Код =6 (опис циклу)?
15	Код = 3 (кінець блоку)?
17	Код = 13 (операція присвоєння)?
19	Код = 4 (ввід даних)?
21	Код = 5 (вивід даних)?
23	Код = 14 (перевірка на рівність)?
25	Код =15 (перевірка на нерівність)?
27	Код = 16 (перевірка чи менше-рівне)?
29	Код = 17 (перевірка чи більше-рівне)?
31	Остання лексема?

Після кожного такого блоку перевірки іде блок вставки відповідного коду (блоки 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30). Якщо перевірка справдилась, то вставляється код, якщо ні, то здійснюється наступна перевірка. Алгоритм закінчується, коли перебрано усі лексеми.

Граф-схема алгоритму генератора коду (2 аркуші) розроблена згідно усіх правил ЄСКД та поміщена у додатках.

3.12 Опис програми реалізації генератора коду

Генератор коду починає свою роботу, якщо після фаз лексичного, синтаксичного та семантичного аналізу лічильник помилок дорівнює нулю. 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.

Для внесення змін у асемблерний файл використовуються функції fputs та fputc із бібліотеки stdio.h. Для створення об’єктного модуля та виконавчого файлу за допомогою виклику system із бібліотеки stdlib.h запускаються на виконання tasm.exe та tlink.exe із відповідними параметрами.

4. Опис інтерфейсу та інструкції користувача

Середовище М9 запускається за допомогою файлу М9.exe. Для того, щоб написати програму, слід натиснути кнопку Make program. Тепер у вікні текстового редактора слід ввести текст програми і зберегти. Програма компілюється натисканням кнопки Compile. Аби запустити утворений виконавчий файл слід натиснути кнопку Run.

Рис. 4.1. Оболонка М9

5. Відлагодження та тестування програми

5.1 Виявлення лексичних помилок

Повідомлення про лексичну помилку виводиться, коли лексичний аналізатор знаходить лексему, що не відповідає лексиці мови програмування та ні одному з імен описаних користувачем змінних. Для перевірки розробленого компілятора на виявлення лексичних помилок внесемо в текст програми помилку – лексему Error. Результат тестування в додатку В1.

5.2 Виявлення синтаксичних помилок

Повідомлення про синтаксичну помилку виводиться, коли синтаксичний аналізатор знаходить ланцюжок лексем, що не відповідає граматиці заданої мови. Для перевірки компілятора на виявлення синтаксичних помилок внесемо в текст програми зайву операцію додавання. Результат тестування в додатку В2.

5.3 Виявлення семантичних помилок

Повідомлення про семантичну помилку виводиться семантичним аналізатором, коли у виразі не співпадають типи використовуваних змінних. Для перевірки компілятора на виявлення семантичних помилок внесемо в текст програми вираз з використанням змінних різних типів. Результат тестування в додатку В3.

5.4 Загальна перевірка коректності роботи транслятора

Загальна перевірка полягає у здатності розробленого компілятора виконувати свої функції. Компілятор повинен транслювати програму у проміжне представлення на асемблерній мові та створити об’єктний і виконуваний файли за допомогою файлів tasm.exe та tlink.exe. Для перевірки вводимо коректний текст програми та виконуємо усі дії зазначені у розділі 4. Результат тестування в додатку В4.

Висновки

Підчас виконання курсової роботи:

1. Складено формальний опис мови програмування М9 у формі розширеної нотації Бекуса-Наура, дано опис усіх символів та ключових слів.

2. Створено компілятор мови програмування М9, 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 компілятора.

2.1.2. Розроблено синтаксичний аналізатор на основі автомата з магазинною пам’яттю. Складено таблицю переходів для даного автомата згідно правил записаних в нотації у формі Бекуса-Наура.

2.1.3. Розроблено генератор коду, який починає свою роботу після того, як лексичним, синтаксичним та семантичним аналізатором не було виявлено помилок у програмі, написаній мовою М9. Проміжним кодом генератора є програма на мові Assembler(i8086). Вихідним кодом є машинний код, що міститься у виконуваному файлі

3. Проведене тестування компілятора за допомогою тестових програм за наступними пунктами:

3.1.1. Виявлення лексичних помилок.

3.1.2. Виявлення синтаксичних помилок.

3.1.3. Загальна перевірка роботи компілятора.

Тестування не виявило помилок в роботі компілятора, а всі помилки в тестових програмах мовою М9 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.

[1] В даний час наявність мови структурованих запитів SQL знімає питання про те, чи є інтерпретація запитів задачею, всього лише схожою з компіляцією.