Давайте создадим компилятор!
Шрифт:
Решение простое, но немного болезненное: мы должны отказаться от этих красивых инструкций «вытолкнуть данные и что-нибудь с ними сделать», заботливо предоставленных Motorola.
Альтернативой является назначение вторичного регистра, в качестве которого я выбрал R7. (Почему не R1? Потому, что для других регистров у меня есть планы на будущее.)
Первый шаг в этой новой структуре – представить процедуру Pop, аналогичную Push. Эта процедура будет всегда выталкивать верхний элемент стека в D7:
{–}
{ Pop Stack into Secondary Register }
procedure Pop(Size: char);
begin
Move(Size, '(SP)+', 'D7');
end;
{–}
Общая
{–}
{ Convert a Data Item from One Type to Another }
procedure Convert(Source, Dest: char; Reg: String);
begin
if Source <> Dest then begin
if Source = 'B' then
EmitLn('AND.W #$FF,' + Reg);
if Dest = 'L' then
EmitLn('EXT.L ' + Reg);
end;
end;
{–}
Следующая функция выполняет пребразование, но только если текущий тип T1 меньше по размеру, чем желаемый тип T2. Это функция, возвращающая конечный тип, позволяющий нам знать, что она решила:
{–}
{ Promote the Size of a Register Value }
function Promote(T1, T2: char; Reg: string): char;
var Typ: char;
begin
Typ := T1;
if T1 <> T2 then
if (T1 = 'B') or ((T1 = 'W') and (T2 = 'L')) then begin
Convert(T1, T2, Reg);
Typ := T2;
end;
Promote := Typ;
end;
{–}
Наконец, следующая функция приводит два регистра к одному типу:
{–}
{ Force both Arguments to Same Type }
function SameType(T1, T2: char): char;
begin
T1 := Promote(T1, T2, 'D7');
SameType := Promote(T2, T1, 'D0');
end;
{–}
Эти новые подпрограммы дают нам заряд, необходимы нам чтобы разложить PopAdd и PopSub:
{–}
{ Generate Code to Add Primary to the Stack }
function PopAdd(T1, T2: char): char;
begin
Pop(T1);
T2 := SameType(T1, T2);
GenAdd(T2);
PopAdd := T2;
end;
{–}
{ Generate Code to Subtract Primary from the Stack }
function PopSub(T1, T2: char): char;
begin
Pop(T1);
T2 := SameType(T1, T2);
GenSub(T2);
PopSub := T2;
end;
{–}
После всех этих приготовлений, в конечном результате нет почти ничего кульминационного. Снова, вы можете видеть что логика совершенно проста. Все что делают эти две подпрограммы – выталкивают вершину стека в D7, приводят два операнда к одному размеру и затем генерируют код.
Обратите внимание на две новые подпрограммы генерации кода GenAdd и GenSub. Они являются остаточной формой оригинальных PopAdd и PopSub. Т.е. они являются чистыми генераторами кода, производящими сложение и вычитание регистров:
{–}
{ Add Top of Stack to Primary }
procedure GenAdd(Size: char);
begin
EmitLn('ADD.' + Size + ' D7,D0');
end;
{–}
{ Subtract Primary from Top of Stack }
procedure GenSub(Size: char);
begin
EmitLn('SUB.' + Size + ' D7,D0');
EmitLn('NEG.' + Size + ' D0');
end;
{–}
ОК, я соглашусь с вами: я выдал вам множество подпрограмм с тех пор, как мы в последний раз протестировали код. Но вы должны признать, что каждая новая подпрограмма довольно проста и ясна. Если вам (как и мне) не нравится тестировать так много новых подпрограмм одновременно все в порядке. Вы можете заглушить подпрограммы
При тестировании программы не забудьте, что вы сначала должны объявить некоторые переменные а затем начать «тело» программы с "B" в верхнем регистре (для BEGIN). Вы должны обнаружить, что синтаксический анализатор обрабатывает любые аддитивные выражения. Как только все подпрограммы преобразования будет введены, вы должны увидеть, что генерируется правильный код и код для преобразования типов вставляется в нужных местах. Попробуйте смешивать переменные различных размеров а также литералы. Удостоверьтесь, что все работает правильно. Как обычно, хорошо было бы попробовать некоторые ошибочные выражения и посмотреть, как компилятор обрабатывает их.
Почему так много процедур?
К этому моменту вы можете подумать, что я зашел слишком далеко в смысле глубоко вложенных процедур. В этом несомненно есть большие накладные расходы. Но в моем безумии есть смысл. Как в случае с UnOp, я заглядываю вперед на время, когда мы захотим генерировать лучший код. С таким способом организации кода мы можем достичь этого без значительных изменений в программе Например, в случаях, где значение помещенное в стек не должно преобразовываться, все же лучше использовать инструкцию «вытолкнуть и сложить». Если мы решим проверять такие случаи, мы можем включить дополнительные тесты в PopAdd и PopSub не изменяя что-либо еще.
Мультипликативные выражения
Процедуры для работы с мультипликативными операторами почти такие же. Фактически, на первом уровне они почти идентичны, так что я просто покажу их здесь без особых фанфар. Первая – наша общая форма для Factor, которая включает подвыражения в скобках:
{–}
{ Parse and Translate a Factor }
function Expression: char; Forward;
function Factor: char;
begin
if Look = '(' then begin
Match('(');
Factor := Expression;
Match(')');
end
else if IsAlpha(Look) then
Factor := Load(GetName)
else
Factor := LoadNum(GetNum);
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Multiply }
Function Multiply(T1: char): char;
begin
Match('*');
Multiply := PopMul(T1, Factor);
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Divide }
function Divide(T1: char): char;
begin
Match('/');
DIvide := PopDiv(T1, Factor);
end;
{–}
{ Parse and Translate a Math Term }
function Term: char;
var Typ: char;
begin
Typ := Factor;
while IsMulop(Look) do begin
Push(Typ);
case Look of
'*': Typ := Multiply(Typ);
'/': Typ := Divide(Typ);
end;
end;
Term := Typ;
end;
{–}
Эти подпрограммы соответствуют аддитивным почти полностью. Как и прежде, сложность изолирована в PopMul и PopDiv. Если вам захочется протестировать программу прежде чем мы займемся ими, вы можете написать их пустые версии, аналогичные PopAdd и PopSub. И снова, код не будет корректным в данный момент, но синтаксический анализатор должен обрабатывать выражения произвольной сложности.
Умножение
Если вы убедились, что сам синтаксический анализатор работает правильно, мы должны выяснить, что необходимо сделать для генерации правильного кода. С этого места дела становятся немного труднее так как правила более сложные.