资源描述：
《编译原理——编译程序构造实践教程 教学课件 作者 张幸儿 戴新宇 1001编译程序构造与实践教程第十章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第十章虚拟机目标程序之解释程序的研制当把源程序翻译成了等价的目标程序，不言而喻，希望能了解目标程序的正确性，尤其是希望能运行而得到相应的结果。虚拟机目标程序，如何能运行呢？用C语言研制一个符号地模拟执行虚拟机目标程序的解释程序，也就是说，并不把虚拟机目标程序转换为机器语言程序，而是研制一个解释程序，它逐条指令地模拟执行虚拟机目标程序。下面讨论这一解释程序的设计和实现。思路是：给定一些实例，逐个取出虚拟机目标指令，分析确定其操作数，确定操作，模拟执行，给出相应的运行结果。10.1虚拟机指令操作码种类首先明确可允许的虚拟机指令系统,包括指令格式、寻址方式及可允许
2、的操作，可参看第6章。输入输出类：READxPRINTx或PRINT#N其中N是数值。传输类：MOVx,y算术运算类：opx,y其中op可以是ADD（加法）、SUB（减法）、MPY（乘法）、DIV（除法）。比较类：CMPx,y无条件控制转移类：GOTO（N）其中N是指令序号。条件控制转移类：CJrelop（N）其中relop可以是<、<=、>、>=、==与!=，N是指令序号。指令中操作数可以是简单变量、寄存器与常量三类，当是常量时取#N形式，N是常数值。当是控制转移指令时，控制转移到的指令序号用小括号对括住。数据类型仅整型。例设有简单的C型程序片段如下：a=
3、2;b=3;x=a+b;printx;相应的虚拟机目标程序如下：MOV#2,aMOV#3,bMOVa,R0ADDb,R0MOVR0,xPRINTx为了研制符号模拟执行虚拟机目标程序的解释程序，首先必须明确实现思路。虚拟机实现思路十分简单。在读入目标程序指令序列后，逐条取出目标指令，分析确定其操作数，然后根据指令操作码模拟执行当前指令，直到目标程序模拟执行结束。控制流程示意图如图所示。虚拟机解释程序读入目标程序指令序列置初值未结束否出口是取当前指令确定操作数确定操作码并模拟执行是控制转移否准备取顺序下一指令10.2设计要点当实现符号模拟执行虚拟机目标程序的解释
4、程序时，必须考虑下列几个要点：•操作数的处理（包括对标识符的处理）•控制转移指令的处理•操作码的确定与模拟执行•输入输出指令的处理10.2.1操作数的处理操作数中最主要的是变量。模拟执行虚拟机目标程序时，一个最为关键的问题是：如何对变量存取值？考察下列的虚拟机指令序列实例：MOV#1,iMOVi,R0ADD#1,R0MOVR0,i可以建立一个虚拟存储区，为变量在虚拟存储区中分配存储字。这虚拟存储区实际上用数组来实现。为了管理方便，让该虚拟存储区元素呈下形：变量名值以标识符在虚拟存储区中的“存储地址”，即相应元素之序号，来存取值。假定i是第一个出现的标识符，也
5、是第一次出现，这时序号为1，因此把标识符i登录在序号为1的虚拟存储区元素之变量名部分。模拟执行第一条指令，把值1送入i在虚拟存储区的相应元素中，即序号为1的元素的值部分。模拟执行第二条指令，由于查到i的序号为1，从序号为1的存储字中取出值，即1，把此值送入寄存器R0中。寄存器通常以R0与R1等形式表示，以字母R打头，为简便起见，可按标识符处理。一条虚拟机指令一般包含两个操作数，计算结果将存入第二个操作数，因此仅需要得到第二个操作数的存储地址，即，在虚拟存储区中相应元素的序号。10.2.2控制转移指令的处理为了记录当前正模拟执行的指令，设置一个程序计数器，记录
6、正模拟执行的指令之序号。通常模拟执行从第一条指令开始，置初值时，程序计数器中设置为1。模拟执行完一条指令，程序计数器的值加1，便将执行顺序下一条指令。但若模拟执行的是控制转移指令，则将在程序计数器中置好将转移到的指令之序号。试模拟执行下列虚拟机指令序列：(1)CMPa,b(2)CJ>(4)(3)GOTO(7)由于a>b等价于(a-b)>0。因此在指令(1)处计算a-b,在指令(2)处判别是否(a-b)>0。如果是，把4传送入程序计数器，否则程序计数器的值顺次加1，模拟执行指令(3)，把7传送入程序计数器。这样便非常简单而有效地实现了条件控制转移。可以设置一个
7、变量，例如ConditionValue，来存放CMP指令所模拟执行的减法之值，以便模拟执行CJ>指令时使用。模拟执行控制转移指令,例如指令“CJ>(4)”，只需执行下列语句：if(ConditionValue>0)程序计数器=4；要注意的是，模拟执行控制转移指令时，置好程序计数器的值之后，便不应再去让程序计数器的值加1。10.2.3操作码的确定与模拟执行为了确定操作码，只需设立一个操作码表，在其中登录一切可允许的操作码。例如，如表所示。对当前模拟执行之虚拟机指令的操作码op，查找此操作码表，可得到一个序号OpNo。执行下列switch语句可快速模拟执行虚拟机
8、指令：switch(OpNo){case1:/*RE
