|
|
本帖最后由 lcw_swust 于 2013-6-1 11:13 编辑
本程序由一个解释器修改而来，由于需要较大内存，目前只是在KEIL下软件仿真运行
上程序：
/*--------------------------------------------------
TC编译器说明
目标：
单片机中运行编译器，能编译简单的C语言程序，生成汇编
代码，再将汇编代码转为虚拟机的机器码，再让虚拟机执行机器码。
关于简单的C语言程序：
实现if，while，一维数组，API函数调用。
数据类型 (signed/unsigned)char\int\long (*)
--------------------------------------------------
虚拟机结构：
寄存器（全32位）：r0~rf（共16个）
内存： 自定义
寄存器使用规则：
函数入口用r0、r1、r2、r3传递
函数返回用r4，计算结果也用r4
计算使用寄存器r4、r5、r6、r7
Rc用于进入函数时保存Re,便于计算局部变量的偏移量
Rd用于指针查表（相当于x指针，用于ld、st指令）
Re用于申请变量空间（相当于y指针）
Rf用于堆栈（相当于sp，用于push、pop、call、ret指令）
其余寄存器备用
虚拟机指令集：
算术指令：
（全是寄存器作为操作数）
neg(~),not(!),add(+),sub(-),mul(*),div(/),mod(%)
and(&),or(|),xor(^),grt(>),les(<),sl(<<),sr(>>)
land(&&),lor(||),nless(>=),ngrt(<=),neq(!=),equ(==)
跳转指令：
ret,jmp,call,
je (r4=0则跳转)
jne (r4!=0则跳转)
数据传送：
mov r,r (寄存器复制)
ldi r,i (加载立即数)
//ld系列
ldu8 r (r=*(U8*)rd,从RAM或ROM加载无符号8位数)
lds8 r (r=*(S8*)rd,从RAM或ROM加载有符号8位数)
ldu16 r (r=*(U16*)rd,从RAM或ROM加载无符号16位数)
lds16 r (r=*(S16*)rd,从RAM或ROM加载有符号16位数)
ldu32 r (r=*(U32*)rd,从RAM或ROM加载无符号32位数)
lds32 r (r=*(S32*)rd,从RAM或ROM加载有符号32位数)
//st系列
stu8 r (*(U8*)rd=r,向内存写入无符号8位数)
sts8 r (*(S8*)rd=r,向内存写入有符号8位数)
stu16 r (*(U16*)rd=r,向内存写入无符号16位数)
sts16 r (*(S16*)rd=r,向内存写入有符号16位数)
stu32 r (*(U32*)rd=r,向内存写入无符号32位数)
sts32 r (*(S32*)rd=r,向内存写入有符号32位数)
push r (sp-=4,r=*sp,sp即rf)
pop r (r=*sp,sp+=4,)
--------------------------------------------------
C程序转为汇编代码的过程：
（参考TCCMP.C文件）
1.编译中使用的缓冲区
缓冲区先是被分为独立的3段，普通的代码放入第1段，定义数组时，
数组首地址（标号）赋给第1段中的变量，数组元素的值放入第2段，
如果数组元素是双引号字符串，则将双引号字符串首地址（标号）
放入第2段，字符串放入第3段。
这些参考AddAsmCode1、AddAsmCode2、AddAsmCode3
当然，在写入时有可能出现第1段装不下，写到第2段去的情况，
这时就需要，加大第1段，将第2、3段往右移动（参考moveasm2、moveasm3）。
当然，如果编译器运行环境的缓冲区足够，则可以不用这么麻烦，
直接定义三个缓冲区就是了。
最后，将3段连接起来变一个字符串，用于Link
2.变量定义
（参考addvar函数）
假如一个变量占两字节，则只需让re增加2：
ldi r4,2
add re,r4 //re=re+2
3.读取变量
（参考getvar_id函数）
mov rd,rc //rc=rd=进入函数时保存的局部变量的RAM区首地址
ldi r4,2 //r4=该局部变量在局部变量缓冲区中的偏移地址
add rd,r4 //rd=该变量的绝对地址
ldu8 r4 //r4=*(U8*)rd,读到该变量的值，根据变量的类型，ldu8可能为lds8\ldu16\lds16等
4.写变量
（参考setvar函数）
mov rd,rc
ldi r5,2
add rd,r5 //rd=该变量的绝对地址
stu8 r4 //*(U8*)rd=r4
5.数组
（参考vardef1内state==10的处理）
定义数组赋初值时，则生成一个标号，标号的值赋给该数组变量，然后将数组元素放入另一code段
char s[]="123";
可能被编译成
code第1段----------
......
ldi r4,lab001 //取数组地址
stu32 r4 //变量赋值
code第2段----------
lab001:
arrs8 049,050,051,
long s[]={"123","456"};
可能被编译成
code第1段----------
......
ldi r4,lab001 //取数组地址
sts32 r4 //变量赋值
code第2段----------
lab001:
arru32 lab002,lab003,
code第3段----------
lab002:
arrs8 049,050,051,
lab003:
arrs8 052,053,054,
6.算式
（参考getexp及getexp1）
getexp是将整个算式的值求出，x结果放入r4，
例如 a+b*c
getexp1只是求出算式中的一个参数，并放入r4,就像上面的a\b\c
举个例子,要计算 1+2
调用getexp(),
getexp()内先调用getexp1,
得到代码：
ldi r4,1 //r4=1
getexp()再调用GetToken，取得+号
得到代码：
push r4 //保存r4
调用getexp1得到：
ldi r4,2 //r4=加号右方的2
mov r5,r4 //r5=r4=2
pop r4 //r4=加号左方的1
调用cacu得到：
add r4,r5 //r4=r4+r5=1+2
简单总结：
本编译器将C转成汇编代码基本上是按照固定规律来的，
所以可能会有些冗余，目前未作优化
......
--------------------------------------------------
汇编转为机器码的过程：
（参考Link.C文件）
调用 Link_GetToken，
如果得到的不是以冒号结尾的标号，则当成是指令，
然后查表将Token字符串转为指令码，再根据指令码的
类型获取指令之后的参数，如果参数中有标号，则查找
标号（Link_getcst）。
--------------------------------------------------
机器码的执行过程：
（参考VM.C文件）
这个相对简单，读取一字节的机器码之后，根据指令类
型进行处理，对寄存器、RAM等进行读写，以及调用某些
API函数。
--------------------------------------------------
一些注意事项及BUG:
对于运算式的处理，是按从左到右来的，没有优先级之分
有括号的地方会作为单独的运算式处理
例如
1+2*3 等价于(1+2)*3
1+(2*3) 等价于1+(2*3)
不要在循环内定义参数
函数传递参数的个数以及返回参数没有严格检查
定义变量赋初值时不能取变量值，可以取变量地址
比如int a=&b;是可以的，int a=b;就不行
//--------------------------------------------------*/
程序运行截图
|
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！
月入3000的是反美的。收入3万是亲美的。收入30万是移民美国的。收入300万是取得绿卡后回国，教唆那些3000来反美的！
|
[复制链接]
发表于 2013-6-1 11:12:33
先mark，貌似很不错
楼主
不明觉厉啊!
