MSVL編譯器的設計與實現(xiàn).pdf

1、編譯器的設計和實現(xiàn)是計算機理論的重要組成部分，其原理和技術可被延伸至一般計算機技術的研究，因此，編譯程序的研究對于程序設計具有重要的意義。伴隨理論研究的逐漸深入，編譯器的優(yōu)勢愈發(fā)明顯。實際中大部分軟件都是利用高級語言進行編寫，然后經(jīng)過編譯得到底層機器碼執(zhí)行或者直接解釋執(zhí)行進而得到最終理想結果。與解釋程序相比，編譯程序的執(zhí)行效率更高。因此，如何設計高效且通用的編譯程序已經(jīng)成為當代計算機研究關注的焦點。
　　MSVL是一種時序邏輯程序

2、設計語言，它將系統(tǒng)的仿真、建模和驗證三大功能集合于一體，是形式化驗證的有力工具。它是投影時序邏輯(Projection Temporal Logic，PTL)的一個可執(zhí)行子集。MSV是基于MSVL語言開發(fā)的解釋工具，其輸入是用MSVL編寫的形式良好的程序代碼和性質代碼。其中，程序代碼描述了一般系統(tǒng)的模型，而性質代碼描述了待驗證系統(tǒng)的期望性質。
　　目前，MSVL只有解釋執(zhí)行工具，沒有相應的編譯程序。為了解決解釋器執(zhí)行效率較低的問題

3、，本文結合一般編譯器的實現(xiàn)原理和上述時序邏輯的相關知識，提出了MSVL編譯器的基本原理及實現(xiàn)。本文的主要工作包含：
　　1.借助于現(xiàn)有的詞法和語法分析生成器ParserGenerator，實現(xiàn)針對于MSVL語言的詞法分析器和語法分析器。MSVL詞法分析器的輸入為形式良好的MSVL程序，輸出為特定分割的標識流并同時做為語法分析器的輸入。M S VL語法分析器的輸出是與原M S VL程序語義等價的語法樹結構。
　　2.實現(xiàn)了針對

4、MSVL程序的語義相關分析，此處的語義相關分析主要指靜態(tài)語義的分析。M S VL的靜態(tài)類型檢查機制有效避免了變量重定義以及引用未賦值變量等非法情況。本文定義符號表結構SymbolTable來存儲變量的屬性信息，在必要時通過查找SymbolTable獲取所需屬性值，從而實現(xiàn)MSVL的靜態(tài)類型檢查。在語義分析中，一旦有違反語義規(guī)范的情況發(fā)生，編譯程序立即停止執(zhí)行并報告錯誤。
　　3.給出了翻譯算法TRANSLATE將源MSVL程序等價

5、轉換為中間語言MSIL程序，從而實現(xiàn)了高級語言向中間代碼的轉換。該翻譯算法針對M S VL的基本語句進行了轉換，是整個MSVL編譯器的核心模塊。為了方便理解TRANSLATE算法的基本思想，本文給出四個簡單但具代表性的轉換實例。通過具體的實例分析驗證了中間代碼生成算法的正確性。
　　4. MSIL中間程序產(chǎn)生之后，利用現(xiàn)有輔助工具即MSIL匯編程序將MSIL程序編譯為語義等價的二進制可執(zhí)行機器碼，從而直接在目標機上運行。