1 / 40

Egyszerűsített lexikális elemző

Egyszerűsített lexikális elemző Feladata, hogy azonosító, szám, speciális jelek és a program vége jel előfordulásakor rendre A , 0 , , és . karaktert írjon a képernyőre. Az esetleges hibákat ? jelezze. XLAT utasítás alkalmazásának tervezése:. data segment para public ’data’

kimn
Download Presentation

Egyszerűsített lexikális elemző

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Egyszerűsített lexikális elemző Feladata, hogy azonosító, szám, speciális jelek és a program vége jel előfordulásakor rendre A, 0, , és . karaktert írjon a képernyőre. Az esetleges hibákat ? jelezze. XLAT utasítás alkalmazásának tervezése: 5. előadás

  2. data segment para public ’data’ ; ugró táblák a szintaktikus helyzetnek megfelelően: ; kezdetben, speciális és hibás karakter után t_s dw hiba ; hibás kar.:  spec. jel szint dw lev_a ; betű: dw lev_n ; számjegy: dw lev_s ; spec. jel: dw vege ; szöveg vége: program vége 5. előadás

  3. ; azonosító szint t_a dw hiba ; hibás kar.:  spec. jel szint dw OK ; betű: nincs teendő dw OK ; számjegy: nincs teendő dw lev_s ; speciális jel: azonosító vége dw vege ; szöveg vége: program vége ; szám szint t_n dw hiba ; hibás kar.:  spec. jel szint dw hiba ; betű: hiba:  spec. jel szint dw OK ; számjegy: nincs teendő dw lev_s ; speciális jel: szám vége dw vege ; szöveg vége: program vége level dw ? ; az aktuális ugrótábla címe 5. előadás

  4. c_h db 0 ; hibás karakter kódja c_b db 2 ; betű kódja c_n db 4 ; számjegy kódja c_s db 6 ; speciális jel kódja c_v db 8 ; végjel kódja specjel db ’ ,. ;+-()’, 13, 10 ; a speciális jelek vegjel db ’$’ ; vége jel, kihasználjuk, ; hogy itt van! table db 256 dup (?) ; átkódoló tábla (256 byte) text db ’a,tz.fea 21 a12 12a $’ ; elemzendő szöveg DATA ends 5. előadás

  5. code segment para public ’CODE’ assume cs:code, ds:data, es:data, ss:stack Lex proc far push ds xor ax,ax push ax ; visszatérési cím a veremben mov ax,data mov ds,ax mov es,ax ; assume miatt call prepare ; átkódoló tábla elkészítése mov si, offset text ; az elemzendő szöveg ; kezdőcíme call parsing ; elemzés ret ; vissza az Op. rendszerhez Lex endp 5. előadás

  6. prepare proc ; az átkódoló tábla elkészítése ; az eljárás rontja AX, BX, CX, DI, SI tartalmát cld ; a string műveletek iránya pozitív mov bx, offset table mov di,bx mov al,c_h ; hibás karakter kódja mov cx,256 ; a tábla hossza rep stos table ; table  minden karakter hibás 5. előadás

  7. mov al,c_b ; betű kódja mov di,’A’ ; A ASCII kódja add di,bx ; A helyének offset címe mov cx,’Z’-’A’+1 ; a nagybetűk száma ; a betűk ASCII kódja folyamatos! rep stosb mov di,’a’ ; a ASCII kódja add di,bx ; a helyének offset címe mov cx,’z’-’a’+1 ; a kisbetűk száma rep stosb 5. előadás

  8. mov al,c_n ; számjegy kódja mov di,’0’ ; 0 ASCII kódja add di,bx ; 0 helyének offset címe mov cx,’9’-’0’+1 ; a számjegyek száma ; a számjegyek ASCII kódja folyamatos! rep stosb 5. előadás

  9. mov si,offset specjel ; speciális jelek ; feldolgozása xor ah,ah ; hogy ax=al legyen pr1: lods specjel ; speciális jel ASCII kódja mov di,ax ; ah=0 miatt ax = a jel kódja cmp al,vegjel ; vegjel közvetlenül a ; speciális jelek után! je pr2 ; ez már a vegjel mov al,c_s ; speciális karakter kódja mov [BX+DI],al ; elhelyezés a táblában loop pr1 ; ciklus vége 5. előadás

  10. pr2: mov al,c_v ; a végjel kódja mov [BX+DI],al ; elhelyezés a táblában ret ; vissza a hívó eljáráshoz prepare endp 5. előadás

  11. parsing proc ; elemzés ; az eljárás rontja AX, BX, CX, DI, SI tartalmát cld ; a string műveletek iránya pozitív mov bx, offset table mov di,offset t_s ; spec. jel szint lv1: mov level,di ; szint beállítás xor ah,ah ; hogy ax=al legyen OK: lods text ; a következő karakter XLAT ; AL  0, 2, 4, 6 vagy 8 MOV DI,LEVEL ; DI  az akt. ugró ; tábla címe ADD DI,AX ; DI  a megfelelő elem ; címe JMP [DI] ; kapcsoló utasítás 5. előadás

  12. hiba: mov di,offset t_s ; hibás karakter, ; spec. jel szint mov al,’?’ lv2: mov ah,14 ; BIOS hívás előkészítése int 10h ; BIOS hívás: ; karakter írás a képernyőre jmp lv1 lev_a: mov di,offset t_a ; azonosító kezdődik mov al,’A’ jmp lv2 5. előadás

  13. lev_n: mov di,offset t_n ; szám kezdődik mov al,’0’ jmp lv2 lev_s: mov di,offset t_s ; speciális jel mov al,’,’ jmp lv2 vege: mov al,’.’ ; szöveg vége mov ah,14 ; BIOS hívás előkészítése int 10h ; BIOS hívás: ; karakter írás a képernyőre ret ; elemzés vége, vissza a hívóhoz parsing endp code ends 5. előadás

  14. stack segment para stack ’stack’ dw 100 dup (?) ; 100 word legyen a verem stack ends end Lex ; modul vége, start cím: Lex 5. előadás

  15. Mikroarchitektúra szint Feladata az ISA (Instruction Set Architecture) megvalósítása. Nincs rá általánosan elfogadott, egységes elv. Az ISA-szintű utasítások „függvények”, ezeket egy főprogram hívja meg végtelen ciklusban. A függvények a mikroarchitektúra szintjén valósulnak meg (mikroprogram). A mikroprogram változói (a regiszterek) definiálják a számítógép állapotát, pl.: PC (Program Counter, utasításszámláló). 5. előadás

  16. IJVM (Integer Java Virtual Machine): a JVM egész értékű aritmetikát tartalmazó része. Az IJVM utasítások szerkezete: • az első mező az opcode (Operation Code, műveleti kód), • az esetleges második mezőben az operandus meghatározására szolgáló adat van. Nem használjuk a C-ben írt SUN JVM interpretert, mert nem elég hatékony az elemi logikai áramkörök kezelésére. Mikroprogram: betölti, értelmezi és végrehajtja az IJVM utasításokat: betöltés-végrehajtás (fetch-execute) ciklus. 5. előadás

  17. Az ALU-nak(3.19-20. ábra) 6 vezérlő bemenete van: • ENA az A bemenet engedélyése (1)/ tiltása (0), • ENB a B bemenet engedélyése (1)/ tiltása (0), • INVA: A#. (Ha ENA = 0, akkor 0# = FFFF = – 1), • F0, • F1. F0, F1 kiválasztja az AND, OR, B#, + művelet valamelyikét, • INC: +1. 5. előadás

  18. Néhány példa (4.2. ábra átrendezve) A könyvben nem logikus, hibás. 5. előadás

  19. 5. előadás

  20. Adatút (Data Path, 4.1. ábra) 32 bites regiszterek, sínek, ALU, léptető(SLL8 8 bittel balra, SRA1 1 bittel jobbra léptet). ALU bemenetei közül az egyik a H (Holding – tartó), a másik a B sín (9 lehetőség – vezérlőjelek: ). N1, ha az eredmény < 0, különben 0, Z1, ha az eredmény = 0, különben 0. Megfelelő időzítéssel egy cikluson belül lehetséges egy regiszterből olvasni és az eredményt akár ugyanoda visszaírni (vezérlőjelek: ) 4.3. ábra. 5. előadás

  21. Memóriaműveletek (4.1. ábra) • Szócímzés (32 bites): adatszó írás, olvasás. MAR (Memory Address Register): szócím, MDR (Memory Data Register): szó. Szó címek transzformálása: 4.4. ábra. • Bájtcímzés: ISA szintű utasítás bájt olvasás. PC (Program Counter): bájtcím, MBR (Memory Byte Register): bájt. MBR kétfajta értelmezése (két vezérlőjel): • MBR: MBR előjelesen kerül a B sínre, • MBRU: MBR előjel nélkül kerül a B sínre. 5. előadás

  22. Az adatút vezérlése Összesen 29 jel szükséges (4.1., 5-6. ábra): • 9 jel: a B sínre írás a regiszterekből, • 8 jel: 6 az ALU és 2 a léptető vezérlésére, • 9 jel: regiszterekbe írás a C sínről, • 3 jel: a memória eléréshez (nem ábrázoltuk!) 2 jel: szó íráshoz/olvasáshoz 1 jel: bájt olvasáshoz. 5. előadás

  23. Mikroutasítások 24 bit: az adatút vezérléséhez (a B sínre csak egy regiszter írhat egyszerre, ezért 9 helyett elég 4 bit), 9 bit: a következő utasítás címének megadásához, 3 bit: a következő utasítás kiválasztásának módjára. Ez adja a 36 bites mikroutasítást: 4.5. ábra. Mic-1:4.6. ábra. • 512x36 bites vezérlőtár, a mikroprogramnak, • MPC (MicroProgram Counter): mikroprogram-utasításszámláló. • MIR (MicroInstruction Register): mikroutasítás-regiszter. 5. előadás

  24. Mic-1 működése: Adatút ciklus (4.6. ábra): • (MIR feltöltődik a vezérlőtár MPC által mutatott szavával.) • Kialakul a B sín kívánt tartalma, ALU és a léptető megtudja, mit kell csinálnia, • Az ALU és a léptető elvégzi a feladatát, a C sín, N (Negative) és Z (Zero) megkapja az új értékét, • A regiszterek feltöltődnek a C sínről. MBR/MDR megkapja az értékét, ha az előző ciklus adatot kért a memóriából. • Kialakul MPC új értéke. • Memória ciklus kezdete. 5. előadás

  25. Memória ciklus A memória ciklus az adatút végén kezdődik (MAR ill. PC feltöltése után), ezért ha a memória címet módosította ez a mikroutasítás, akkor a memória cím a módosított MAR ill. PC regiszter értéke lesz. Olvasásnál az eredmény csak két ciklussal később használható, mert MDR ill. MBR csak a következő adatút ciklus vége felé töltődik fel a memóriából, addig MDR ill. MBR régi értéke érhető el. 5. előadás

  26. MPC új tartalma • A 9 bites következő cím (Addr) az MPC-be kerül. • JAMN/JAMZ esetén MPC legmagasabb bitjének és az N/Z bitnek logikai vagy kapcsolata képződik MPC legmagasabb helyértékén (elágazás). Pl.: esetén a következő utasítás Z –től függően a 0x92 vagy 0x192 címen található (feltételes ugrás – elágazás – a mikroprogramban). 5. előadás

  27. MPC új tartalma (folytatás) • JMPC esetén MPC 8 alacsonyabb helyértékű bitjének és MBR 8 bitjének bitenkénti vagy kapcsolata képződik MPC-ben az adatút ciklus vége felé (MBR megérkezése után). Ilyenkor Addr 8 alacsonyabb helyértékű bitje általában 0 (feltétlen ugrás az MBR –ben tárolt címre – kapcsoló utasítás). Kezdődhet az újabb mikroutasítás végrehajtása. 5. előadás

  28. Mic-1 működése (MPC) MIR regiszter B sín, AddrMPC ALU, léptető megtudja, mit kell csináljon, eredmény  C, N, Z C regiszterekbe JAMN, JAMZ (N, Z) mem.  MDR és/vagy alapján módosul MPC mem. MBR JMPC (MBR) Memória ciklus indítása (rd, wr, fetch). 5. előadás

  29. Eljárás: paraméterek, munka terület. Rekurzív (önmagát hívó) eljárás, pl.: 0! = 1, ha n>0, akkorn! = n*(n-1)! A hívó és hívott eljárás paraméterei, változói nem lehetnek azonos területen: lokális változók. Verem (stack): LV (Local Variable), SP (Stack Pointer) verem mutató (4.8. ábra). A verem operandusok és az eredmény tárolására is használható, pl. (4.9. ábra): a1 = a2 + a3 5. előadás

  30. Az IJVM memóriamodellje A 4 GB memória, 1 G szóként is szervezhető. Funkcionális részei: 4.10. ábra. • CPP (Constant Pool Pointer): terület a konstansok, mutatók tárolása; tartalma a program betöltésekor alakul ki, ISA utasítások nem írhatják felül. • LV (Local Variable frame): lokális változók területe • Operandusverem: a lokális változók területe fölött, • Metódus terület: itt van a program. PC bájtot címez a metódus területen belül. IJVM utasításkészlet: 4.11. ábra. 5. előadás

  31. Java (C) IJVM program4.11., 15. ábra Bin. kód program 1 ILOAD j // i = j + k 15 02 2 ILOAD k 15 03 i = j + k; 3 IADD 60 if(i = = 3) 4 ISTORE i 36 01 k = 0; 5 ILOAD i // if(i = = 3) 15 01 else 6 BIPUSH 3 10 03 j = j – 1; 7 IF_ICMPEQ L1 9F 00 0D 8 ILOAD j // j = j – 1 15 02 9 BIPUSH 1 10 01 10 ISUB 64 11 ISTORE j 36 02 12 GOTO L2 A7 00 0F 13 L1: BIPUSH 0 // k = 0 10 00 14 ISTORE k 36 03 15 L2: 5. előadás

  32. Mic-1 megvalósítása (4.5, 6. ábra) 36 bites bináris utasításokat kellene megadnunk. Pl.: Egy ciklusban növeljük SP-t 1-gyel és olvasást kezdeményezünk a memóriából, folytatás a 122-es utasításnál. Szimbolikusan ilyesmi: ReadRegister = SP, ALU = INC, Write SP, Read, NextAddress = 122; Nehézkes, helyette: SP = SP + 1; rd A folytatás címet csak akkor tüntetjük fel, ha az nem a következőként írt mikroutasítás (pl. goto Main1). 5. előadás

  33. MAL (Micro Assembly Language, 4.5-6. ábra) SOURCE: a B sínre kötött regiszterek bármelyike (MDR, PC, MBR, MBRU, SP, LV, CPP, TOS, OPC). MBRU az előjel nélküli (Unsigned) MBR. DEST: a C sínre kapcsolt regiszterek bármelyike (MAR, MDR, PC, SP, LV, CPP, TOS, OPC, H). Több regiszter is kaphatja ugyanazt az értéket. wr: memóriába írás MDR-ből a MAR címre. rd: memóriából olvasás MDR-be a MAR címről. fetch: 8 bites utasításkód betöltése MBR-be a PC címről. Megengedett műveletek: 4.16. ábra 5. előadás

  34. Nem megengedett pl. az alábbi utasítás pár: MAR = SP; rd MDR = H // A memóriából is most kapna értéket! Feltételes elágazás, pl.: Z = TOS ; if (Z) goto L1; else goto L2 // Z=1, ha TOS=0, különben Z=0. A címek különbsége 256 kell legyen (4.7. ábra)! TOS (Top Of Stack) A JMPC bit jelentése: goto (MBR ORvalue) Ilyenkor value általában 0 vagy 0x100. 5. előadás

  35. IJVM megvalósítása Mic-1-en (4.11., 17. ábra) Előkészület a gép indításakor: PC a végrehajtandó utasítás címét, MBR magát az utasítást tartalmazza. A legelső végrehajtandó mikroutasítás a Main1, ez: PC=PC+1; fetch; goto(MBR); PC most a végrehajtandó utasítás utáni bájtra mutat, ez lehet egy újabb utasítás kódja, vagy operandus. PC új értékének kialakulása után indul a fetch-csel kezdeményezett memória ciklus, ez a következő mikroutasítás végére MBR-be olvassa a program következő bájtját. goto (MBR) elugrik az utasítás feldolgozásához. 5. előadás

  36. Minden utasítás feldolgozását végző függvény első mikroutasítása az utasítás kódnak megfelelő címen van a mikroprogram tárban. Ez az oka, hogy nem helyezhetjük egymás után az egyes utasítások feldolgozását végző mikroutasítás sorozatot, ezért inkább azt a megoldást választottuk, hogy minden mikroutasítás tartalmazza a következő címét.Ha az első utasítás pl. NOP (No OPeration, nem csinál semmit), ennek a kódja 0x00, ezért a 0x00 címen kezdődik a NOP feldolgozását végző függvény. Ez egyetlen goto Main1 mikroutasítás. 5. előadás

  37. IJVM megvalósítása Mic-1-en (4.11., 17. ábra) A főciklus a Main1-nél kezdődik; PC a végrehajtandó utasítás címét, MBR magát az utasítást tartalmazza. Main1 a következő utasítást vagy adatbájtot olvassa. 5. előadás

  38. Feladatok Mi a lexikális elemző feladata? Milyen adatokat tartalmaz az ugró tábla? Hogy működik az XLAT utasítás? Az átkódoló tábla kialakításakor más módszert alkalmaztunk a nagy betűk kódjának beírásához, mint a speciális jelek kódjának beírásához. Miért? Milyen karakter eredményez hibát szám beolvasása közben? Hogyan kezeli a program a különböző szintaktikus helyzeteket? 5. előadás

  39. Feladatok Milyen részei vannak az egy bites ALU-nak? Milyen vezérlő bemenetei vannak az ALU-nak? Milyen vezérlő bemenetek esetén lesz 1 az eredmény? Milyen eredményt szolgáltat az F0=0, F1=1, ENA=0, ENB=0, INVA=1, INC=1 vezérlő bemenet? Mi az adatút? Milyen jelek szükségesek az adatút vezérléséhez? Milyen részei vannak a Mic-1 mikroutasításainak? Milyen részei vannak az adatút ciklusnak? Hogy alakul ki MPC új tartalma? 5. előadás

  40. Feladatok Ismertesse az IJVM memóriamodelljét! Milyen utasításai vannak a Mic-1 gépnek? Milyen ugró utasításai vannak a Mic-1 gépnek? Milyen értékeket vehet föl a SOURCE operandus? Milyen értékeket vehet föl a DEST operandus? Mit jelent a wr? Mely utasítások tudnak olvasni a memóriából, és hogy működnek? Hogy lehet védekezni az ellen, hogy MDR egyszerre kapjon értéket a memóriából és a C sínről? 5. előadás

More Related