Pl0語(yǔ)言文法的BNF表示

1、Pl/0語(yǔ)言文法的BNF表示：程序分程序>.分程序 <常量說(shuō)明部分><變量說(shuō)明部分><過(guò)程說(shuō)明部分>語(yǔ)句 <常量說(shuō)明部分> CONST<常量定義> ,<常量定義>； <常量定義> <標(biāo)識(shí)符>=<無(wú)符號(hào)整數(shù)> <無(wú)符號(hào)整數(shù)> <數(shù)字><數(shù)字> <變量說(shuō)明部分> VAR<標(biāo)識(shí)符> ,<標(biāo)識(shí)符>； <標(biāo)識(shí)符> <字母><字母>|<數(shù)字> <過(guò)和說(shuō)明部分> &

2、lt;過(guò)程首部><分程度>；<過(guò)程說(shuō)明部分> <過(guò)程首部> procedure<標(biāo)識(shí)符>； <語(yǔ)句> <賦值語(yǔ)句>|<條件語(yǔ)句>|<當(dāng)型循環(huán)語(yǔ)句>|<過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句>|<讀語(yǔ)句>|<寫(xiě)語(yǔ)句>|<復(fù)合語(yǔ)句>|<空> <賦值語(yǔ)句> <標(biāo)識(shí)符>:=<表達(dá)式> <復(fù)合語(yǔ)句> begin<語(yǔ)句> ；<語(yǔ)句><end> <條件> <表達(dá)式>&

3、lt;關(guān)系運(yùn)算符><表達(dá)式>|ood<表達(dá)式> <表達(dá)式> +|-<項(xiàng)><加減運(yùn)算符><項(xiàng)> <項(xiàng)> <因子><乘除運(yùn)算符><因子> <因子> <標(biāo)識(shí)符>|<無(wú)符號(hào)整數(shù)>|(<表達(dá)式>) <加減運(yùn)符> +|- <乘除運(yùn)算符> *|/ <關(guān)系運(yùn)算符> =|#|<|<=|>|>= <條件語(yǔ)句> if<條件>then<語(yǔ)句> <

4、過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句> call<標(biāo)識(shí)符> <當(dāng)型循環(huán)語(yǔ)句> while<條件>do<語(yǔ)句> <讀語(yǔ)句> read(<標(biāo)識(shí)符> ，<標(biāo)識(shí)符>) <寫(xiě)語(yǔ)句> write(<標(biāo)識(shí)符>，<標(biāo)識(shí)符>) <字母> a|b|cx|y|z <數(shù)字> 0|1|27|8|9一 為PL/0語(yǔ)言建立一個(gè)詞法分程序GETSYM（函數(shù)）把關(guān)鍵字、算符、界符稱(chēng)為語(yǔ)言固有的單詞，標(biāo)識(shí)符、常量稱(chēng)為用戶(hù)自定義的單詞。為此設(shè)置三個(gè)全程量：SYM,ID,NUM 。 SYM：存放每個(gè)單詞的類(lèi)別

5、，為內(nèi)部編碼的表示形式。 ID：存放用戶(hù)所定義的標(biāo)識(shí)符的值，即標(biāo)識(shí)符字符串的機(jī)內(nèi)表示。 NUM：存放用戶(hù)定義的數(shù)。 GETSYM要完成的任務(wù)：1. 濾掉單詞間的空格。2. 識(shí)別關(guān)鍵字，用查關(guān)鍵字表的方法識(shí)別。當(dāng)單詞是關(guān)鍵字時(shí)，將對(duì)應(yīng)的類(lèi)別放在SYM中。如IF的類(lèi)別為IFSYM，THEN的類(lèi)別為T(mén)HENSYM。3. 識(shí)別標(biāo)識(shí)符，標(biāo)識(shí)符的類(lèi)別為IDENT，IDRNT放在SYM中，標(biāo)識(shí)符本身的值放在ID中。關(guān)鍵字或標(biāo)識(shí)符的最大長(zhǎng)度是10。4. 拼數(shù)，將數(shù)的類(lèi)別NUMBER放在SYM中，數(shù)本身的值放在NUM中。5. 拼由兩個(gè)字符組成的運(yùn)算符，如：>=、<=等等，識(shí)別后將類(lèi)別存放在SYM中。

6、6. 打印源程序，邊讀入字符邊打印。由于一個(gè)單詞是由一個(gè)或多個(gè)字符組成的，所以在詞法分析程序GETSYM中定義一個(gè)讀字符過(guò)程GETCH。二 為PL/0語(yǔ)言建立一個(gè)語(yǔ)法分析程序BLOCK（函數(shù)）PL/0編譯程序采用一遍掃描的方法，所以語(yǔ)法分析和代碼生成都有在BLOCK中完成。BLOCK的工作分為兩步：a) 說(shuō)明部分的處理說(shuō)明部分的處理任務(wù)就是對(duì)每個(gè)過(guò)程（包括主程序，可以看成是一個(gè)主過(guò)程）的說(shuō)明對(duì)象造名字表。填寫(xiě)所在層次（主程序是0層，在主程序中定義的過(guò)程是1層，隨著嵌套的深度增加而層次數(shù)增大。PL/0最多允許3層），標(biāo)識(shí)符的屬性和分配的相對(duì)地址等。標(biāo)識(shí)符的屬性不同則填寫(xiě)的信息不同。所造的表放在全

7、程量一維數(shù)組TABLE中，TX為指針，數(shù)組元素為結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)。LEV給出層次，DX給出每層的局部量的相對(duì)地址，每說(shuō)明完一個(gè)變量后DX加1。例如：一個(gè)過(guò)程的說(shuō)明部分為： const a=35,b=49; var c,d,e; procedure p;var g;對(duì)它的常量、變量和過(guò)程說(shuō)明處理后，TABLE表中的信息如下：TX0 TX1 NAME: aNAME: bNAME: cNAME: dNAME: eNAME: pKIND: CONSTANTKIND: CONSTANTKIND: VARIABLEKIND: VARIABLEKIND: VAEIABLEKIND: PROCEDUREVAL:

8、 35VAL: 49LEVEL: LEVLEVEL: LEVLEVEL: LEVLEVEL: LEVADR: DXADR: DX+1ADR: DX+2ADR: NAME: g。KIND: VARIABLE 。 。 。LEVEL: LEV+1。ADR: DX。 。對(duì)于過(guò)程名的ADR域，是在過(guò)程體的目標(biāo)代碼生成后返填過(guò)程體的入口地址。TABLE表的索引TX和層次單元LEV都是以BLOCK的參數(shù)形式出現(xiàn)，在主程序調(diào)用BLOCK時(shí)實(shí)參的值為0。每個(gè)過(guò)程的相對(duì)起始位置在BLOCK內(nèi)置初值DX=3。2語(yǔ)句處理和代碼生成 對(duì)語(yǔ)句逐句分析，語(yǔ)法正確則生目標(biāo)代碼,當(dāng)遇到標(biāo)識(shí)符的引用則去查T(mén)ABLE表,看是否有過(guò)

9、正確的定義，若有則從表中取出相關(guān)的信息,供代碼生成用。PL/0語(yǔ)言的代碼生成是由過(guò)程GEN完成。GEN過(guò)程有三個(gè)參數(shù)，分別代表目標(biāo)代碼的功能碼、層差、和位移量。生成的目標(biāo)代碼放在數(shù)組CODE中。CODE是一維數(shù)組，數(shù)組元素是結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)。PL/0語(yǔ)言的目標(biāo)指令是一種假想的棧式計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，其格式如下：f l a其中f代表功能碼，l代表層次差，a代表位移量。目標(biāo)指令有8條： LIT：將常數(shù)放到運(yùn)棧頂，a域?yàn)槌?shù)。 LOD：將變量放到棧頂。a域?yàn)樽兞吭谒f(shuō)明層中的相對(duì)位置，l為調(diào)用層與說(shuō)明層的層差值。 STO：將棧頂?shù)膬?nèi)容送到某變量單元中。a,l域的含義與LOD的相同。 CAL：調(diào)用過(guò)程的指

10、令。a為被調(diào)用過(guò)程的目標(biāo)程序的入中地址，l為層差。 INT：為被調(diào)用的過(guò)程（或主程序）在運(yùn)行棧中開(kāi)辟數(shù)據(jù)區(qū)。a域?yàn)殚_(kāi)辟的個(gè)數(shù)。 JMP：無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，a為轉(zhuǎn)向地址。 JPC：條件轉(zhuǎn)移指令，當(dāng)棧頂?shù)牟紶栔禐榉钦鏁r(shí)，轉(zhuǎn)向a域的地址，否則順序執(zhí)行。 OPR：關(guān)系和算術(shù)運(yùn)算。具體操作由a域給出。運(yùn)算對(duì)象為棧頂和次頂?shù)膬?nèi)容進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果存放在次頂。a域?yàn)?時(shí)是退出數(shù)據(jù)區(qū)。三 建立一個(gè)解釋執(zhí)行目標(biāo)程序的函數(shù)編譯結(jié)束后，記錄源程序中標(biāo)識(shí)符的TABLE表已退出內(nèi)存，內(nèi)存中只剩下用于存放目標(biāo)程序的CODE數(shù)組和運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)區(qū)S。S是由解釋程序定義的一維整型數(shù)組。解釋執(zhí)行時(shí)的數(shù)據(jù)空間S為棧式計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)空間。遵

11、循后進(jìn)先出的規(guī)則，對(duì)每個(gè)過(guò)程（包括主程序）當(dāng)被調(diào)用時(shí)，才分配數(shù)據(jù)空間，退出過(guò)程時(shí)，則所分配的數(shù)據(jù)空間被釋放。為解釋程序定義四個(gè)寄存器：1 I：指令寄存器，存放當(dāng)前正在解釋的一條目標(biāo)指令。2 P：程序地址寄存器，指向下一條要執(zhí)行的目標(biāo)指令（相當(dāng)于CODE數(shù)組的下標(biāo)）。3 T：棧頂寄存器，每個(gè)過(guò)程運(yùn)行時(shí)要為它分配數(shù)據(jù)區(qū)（或稱(chēng)為數(shù)據(jù) 段），該數(shù)據(jù)區(qū)分為兩部分。靜態(tài)部分：包括變量存放區(qū)和三個(gè)聯(lián)單元。動(dòng)態(tài)部分：作為臨時(shí)工作單元和累加器用。需要時(shí)臨時(shí)分配，用完立即釋放。棧頂寄存器T指出了當(dāng)前棧中最新分配的單元（T也是數(shù)組S的下標(biāo)）。4 B：基地址寄存器，指出每個(gè)過(guò)程被調(diào)用時(shí)，在數(shù)據(jù)區(qū)S中給出它分配的數(shù)據(jù)段

12、起始地址，也稱(chēng)為基地址。每個(gè)過(guò)程被調(diào)用時(shí)，在棧頂分配三個(gè)聯(lián)系單元。這三個(gè)單元的內(nèi)容分別是：SL：靜態(tài)鏈，它是指向定義該過(guò)程的直接外過(guò)程運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)段的基地址。DL：動(dòng)態(tài)鏈，它是指向調(diào)用該過(guò)程前正在運(yùn)行過(guò)程的數(shù)據(jù)段的基地址。RA：返回地址，記錄調(diào)用該過(guò)程時(shí)目標(biāo)程序的斷點(diǎn)，即當(dāng)時(shí)的程序地址寄存器P的值。 具體的過(guò)程調(diào)用和結(jié)束，對(duì)上述寄存器及三個(gè)聯(lián)系單元的填寫(xiě)和恢復(fù)由下列目標(biāo)指令完成。1 INT 0 aa:為局部量個(gè)數(shù)加32 OPR 0 0恢復(fù)調(diào)用該過(guò)程前正在運(yùn)行過(guò)程（或主程序）的數(shù)據(jù)段的基地址寄存器的值，恢復(fù)棧頂寄存器T的值，并將返回地址送到指令寄存器P中。3 CAL l aa為被調(diào)用過(guò)程的目標(biāo)程序的入口，送入指令地址寄存器P中。CAL指令還完成填寫(xiě)靜態(tài)鏈，動(dòng)態(tài)鏈，返回地址，給出被調(diào)用過(guò)程的基地址值，送入基址寄存器B中。 例：一個(gè)Pl/0源程序及生成的目標(biāo)代碼：const a=10;var b,c;procedure p;begin c:=b+aend;2 int 0 33 lod 1 34 lit 0 105 opr 0 26 sto 1 47 opr 0 0begin read(b); while b#0 do begin call p; wr