Complimenti per aver scelto l’ultima versione del nostro PCCHAL, Pascal, Cross Compiler for HAL.

Il nostro compilatore è bugware! Cioè di libera distribuzione, copia e modifica, ma se ritenete il software interessante e ne vorreste una versione totalmete priva di bug, dovrete pagare!

Il pacchetto PCCHAL comprede i seguenti files:

• lexer.l specifica per lex di un analizzatore lessicale
• parser.y specifica per yacc del parser
• hal.c interprete del codice intermedio
• symtbl.c funzioni di supporto alle azioni del parser
• tipi.h dichairazione dei dipi e delle variabili globali
• makefile specifiche per make
• esempi/ cartella contenente alcuni programmi pascal d’esempio

Per compilare il tutto è sufficiente eseguire make, o nell’ordine:

1. lex lexer.l
2. yacc parser.y
3. gcc –o pcchal y.tab.c symtbl.c hal.c

Da linea di comando è sufficiente digitare

pcchal nomefile

per compilare il vostro programma pascal e verificarne la correttezza sintattica.

Se volete vedere il listato del codice intermedio prodotto occore digitare

se invece volete eseguire il codice generato occorre invocare l’emulatore HAL9000 col comando

l’opzione –h offre un help in linea e la versione del software, mentre con –v si attiva il modo verbose del compilatore che offre informazioni sulla symbol table, generate durante il parsing.

Se si vuol attivare l’opzione di trace di yacc occorre –t, disponibile solo dopo un’opportuna compilazione con di yacc –t.

Per attivare il trace dell’emulatore e visualizzare lo stack del record di attivazione corrente, occorre l’opzione –s.

Il tutto, anziché essere stampato su video puó essere rediretto su un file di output con l’opzione –o

in modo analogo è possibile stampare gli errori in un file a parte con l’opzione -e

• L’analizzatore lessicale fa uso dei token definiti come tali in parser.y con la direttiva %token, per comoditá, e per evitare possibili conflitti sono stati definiti come tokens anche i subtokens restituiti per gli operatori arimetici e di relazione, rispettivamente subtokens di addop e mulop, e di relop. Per il resto l’analizzatore si limita a riconoscere le parole chiavi, i numeri interi ed i numeri reali, gli identificatori, a contare le linee di sorgente ed a ricoscere e scartare i due tipi di commenti supportati:

• Il parser usa la seguente grammatica, con le opportune azioni per il supporto per tipi reali e interi, procedure ricorsisive anche annidate, con parametri passati per valore:

La traduzione in codice intermedio avviene in un’unica passata con backpatching, facendo uso di una symbol table che funge da stack per le procedure dichiarate ricorsivamente ed implementa cosí le regole di visibilitá del pascal. Parallelamente alla symbol table sono stati mantenuti alcuni stack che conservano le informazioni riguardanti gli offset correnti, la numerazione dei temporanei, il numero dei simboli dichiarati etc, che crescono col crescere del livello d’annidamento delle procedure. Abbiamo cercato di non generare codice intermedio inutile, effettuando ove possibile in fase di compilazione i calcoli tra costanti. Abbiamo inoltre cercato di ridurre l’uso di temporanei, riutilizzando quelli non piú utili. Nel caso di

id : = s_expr

l’attributo place di s_expr conterrá il risultato, tipicamente un temporaneo, per tradurre l’assegnamento, anziché generare una quadrupla IASSIGN o RASSIGN, si modifica quella precedente reindirizzando il risultato sulla variabile.

Per lo sviluppo del parser è stato usato bison, che in mancanza di un token utile ad una riduzione ne segnala l’assenza, yacc invece si limita a segnalare un syntax error rendendo piú difficile individuare l’errore. La gestione degli errori potrebbe dunque sembrare troppo scarna se si usa yacc per generare il parser.

• Il file tipi.h, che é incluso dagli altri files, permette di condividere le variabili globali, che saranno automaticamente allocate nel main e dichiarate extern negli altri files. Sono presenti anche le dichiarazioni dei tipi degli attributi usati dalla direttiva %union di YACC, come attributi sintetizzati durante la fase di parsing.

• Sintassi del codice intermedio:

Il codice intermedio e’memorizzato in un vettore di quadruple definito come variabile globale in tipi.h

con quadrupla definita come

dove istr_opcode e’un tipo enum che identifica univocamente le istruzioni e operandi è il tipo dei possibili operandi indirizzo o immediato e se immediato intero o reale secondo le seguenti definizioni:

Per quanto riguarda il tipo double si assume che abbia la mantissa di ampiezza almeno quanto un intero, per non causare errori nel confronto di variabili di tipo diverso.

Il formato della generica istruzione è:

Per compatibilitá col nostro emulatore (J !) abbiamo cercato di porre il risultato sempre di seguito ai rispettivi operandi, nella stampa del codice intermedio l’operando destinazione appare in ultima colonna.

Saranno interpretate come OP2:=OP1

Saranno interpretate come OP3:=OP1+OP2

If OP1 > OP2 goto OP3

e stampate in un ipotetico programma come :

1 : IASSIGN <#1> <0, 2>

3 : IADD <#10> <0, 1> <0,1>

4 : IGTR <#10> <0, 1> <#2001>

OP2:=(-OP1)

Gli operandi immediati, costituiti cioè da una costante disponibile a tempo di compilazione sono distinti, da un level non valido pari a NOLEVEL

Definito come:

#define NOLEVEL –1

e stampati nel listato del codice intermedio come <#costante>.

Molte istruzioni come quelle di salto non controlleranno che il level sia negativo, aspettandosi come operando una costante.

• Il file hal.c contiene un emulatore di Hal9000, che permette di eseguire e fare il trace del codice intermedio generato nella fase di parsing, l’uso, forse eccesivo, di variabili globali evita il passaggio di inutili parametri tra le procedure, e permette di aumentare le prestazioni dell’emulatore. L’emulatore fa uso della tecnica del display per accedere ai non locali, riservado in testa al Record di Attivazione corrente un header di HEADER_PROC = 4 locazioni di memoria per Control Link, Return Address, Saved Base Pointer e Proc Level.

Per ogni dubbio chiarimento o contributo:

caddori.andrea@educ.di.unito.it

marino.rosario@educ.di.unito.it

cascio.vittorio@educ.di.unito.it