Bài giảng chương trình dịch

Trang 1

Giáo trình Kiến trúc máy tính và

CHƯƠNG TRÌNH DỊCH

Trang 2

Trang 3

Nội dung giáo trình

CHƯƠNG 1 NHẬP MÔN CHƯƠNG TRÌNH DỊCH

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH TỪ VỰNG

CHƯƠNG 3 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ PHÂN TÍCH CÚ PHÁP CHƯƠNG 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÚ PHÁP

CHƯƠNG 5 PHÂN TÍCH NGỮ NGHĨA

CHƯƠNG 6 XỬ LÝ LỖI VÀ SINH MÃ

Trang 4

1 Các khái niệm cơ bản

2 Đặc trưng của ngôn ngữ lập trình (NNLT) bậc cao

3 Các qui tắc từ vựng và cú pháp

4 Các chức năng của một trình biên dịch

Chương 2

Trang 5

1.1 Sự phát triển của ngôn ngữ lập trình

1.2 Khái niệm chương trình dịch

1.3 Phân loại chương trình dịch

1.4 Các ứng dụng khác của kỹ thuật dịch

Chương 2

Trang 6

1.1 Sự phát triển của ngôn ngữ lập trình

NNLT bậc cao (Higher _level language)

Trang 7

1.2 Khái niệm chương trình dịch

Chương trình dịch là chương trình dùng để dịch một chương trình (CT nguồn) viết trên NNLT nào đó (NN nguồn) sang một chương trình tương đương (CT đích) trên một NN khác (NN đích)

Chương 2

Trang 8

CT nguồn Trình biên

dịch CT đích

Máy tính thực thi Kết quả

Thời gian dịch

Dữ liệu

Thời gian thực thi

Trang 9

CT nguồn Trình thông dịch Kết quả

Dữ liệu

Trang 10

1.4 Các ứng dụng khác của kỹ thuật dịch

người và máy thông qua các câu lệnh.

tóm tắt văn bản.

Chương 2

Trang 11

Trang 12

chữ cái của các NN là khác nhau.

+ 52 chữ cái: A Z, az

+ 10 chữ số: 0 9

+ Các ký hiệu khác:*, /, +, -, …

Trang 13

3.2 Từ tố (Token)

Chương 2

Trang 14

3.3 Phạm trù cú pháp

theo một qui luật nào đó

+ BNF(Backus Naus Form):

<lệnhgán>::=<tên biến>:=<biểu thức>

Trang 15

nghĩa được khái niệm chương trình đến mức

độ tự có

Trang 16

3.4 Các qui tắc từ vựng thông dụng

tab(‘\t’), dấu sang dòng(‘\n’)

khoảng trống thay vì một khoảng trống

Trang 17

phép toán, tên biến và các phép toán

Ví dụ: x:=x+3*3;

Trang 18

Trang 19

Trang 20

cú pháp của ngôn ngữ không

Trang 21

Trang 22

4 Các chức năng của một chương trình biên dịch

4.4 Xử lý lỗi

Trang 23

4.4 Xử lý lỗi

chưa khai báo)

Trang 24

4.5 sinh mã trung gian

nguồn có 2 đặc điểm:

Trang 25

4.6 Tối ưu mã trung gian

tượng thì thời gian thực thi mã đối tượng sẽ ngắn hơn

Trang 26

4.7 Sinh mã đối tượng

một ngôn ngữ khác ngôn ngữ nguồn.

dạng trung gian của CT nguồn, sau đó ghi kết quả để lượt sau đọc và xử lý tiếp.

Trang 27

V í dụ:

a:=(b+c)*6 5

Bộ PTTV id1:=(id2+id3)*Num4

Bộ PTCP n1 id1 := n2

* n3

id2

Num4 id3

+

Bộ PTNN n1 id1 := n2

* n3

id2

Intoreal(65) id3

+

Bộ sinh mã trung gian

Temp1:=intoreal(65) Temp2:=id2+id3 Temp3:=temp2*temp1 Id1:=temp3

Bộ tối ưu sinh mã trung gian

Temp1:=id2+id3 Id1:=temp1*65.0

Bộ sinh mã đối tượng

MovF id2, R1 MovF id3, R2 Add R2, R1 Mult #65.0, R1 MovF R1, id1

Trang 28

Trang 29

vựng  dãy các token phân tích cú pháp.

với phân tích cú pháp Một lần chỉ phát hiện 1 token gọi là từ tố tiếp đến

Trang 30

thành token đến khi gặp ký tự không thể kết hợp thành token.

(văn bản, mã phân loại) vừa phát hiện cho

bộ phân tích cú pháp.

Trang 31

từ vựng

Gửi token Bộ

phân tích

cú pháp Yêu cầu token

Bảng danh biểu

Trang 32

3.1 Định nghĩa: M(Σ, Q, δ, q0, F)

Σ: bộ chữ vào Q: tập hữu hạn các trạng thái q0  Q: trạng thái đầu

Trang 33

3.2 Biểu diễn các hàm chuyển trạng thái

sao cho δ(q,a)=p

Trang 34

Trang 35

tròn.

tròn kép.

có mang các nhãn aΣ, có nghĩa δ(q,a)=p

Trang 36

Trang 37

hình vẽ có ưu điểm hơn Trong hình vẽ ta xác định đầy đủ tất cả các thành phần

của Otomat.

chuyển trạng thái, tập các trạng thái, bộ chữ vào nhưng không phân biệt được trạng thái bắt đầu và trạng thái kết thúc.

Trang 38

3.3 Hoạt động của Otomat

bắt đầu từ trạng thái q0.

trạng thái theo δ Có thể đọc xong hay không đọc xong xâu vào.

Trang 39

3.3 Hoạt động của Otomat

thì xâu vào được đoán nhận (xâu đúng).

thì xâu vào không được đoán nhận.

không xác định) thì xâu vào không được

đoán nhận.

Trang 40

3.4 Ví dụ: Xác định Otomat đoán nhận số nhị phân M(Σ, Q, δ, q0, F)

Trang 41

3.4 Ví dụ: Xác định Otomat đoán nhận số nhị phân

Trang 42

Trang 43

Trang 44

Procedure Dockytu(var c:char);

…{Đọc ký tự tiếp, ký tự này luôn luôn được

đọc trước}

Function LoaiKT(c:char):Loaikytu;

…{Cho biết loại của ký tự c}

Procedure Baoloi;

…{Cho một thông báo lỗi}

Procedure Tuvung(var ma:Loaituto;var x:xau); Var i:0 max;

Begin For i:=1 to max do x[i]:=’’;

I:=0;

While loaikytu(kytutiep)=trang do

Dockytu(kytutiep);

Case loaikytu(kytutiep) of Conso: Begin

Trang 45

end;

Ccai: begin Repeat

If i<max then Begin I:=i+1;

x[i]:=kytutiep;

end;

Dockytu(kytutiep);

Until (loaikytu(kytutiep)<>Ccai) and (loaikytu(kytutiep)<>conso);

Ma:=danhbieu;

End;

End; {case} End; {tuvung}

Trang 46

4.1 Phương pháp điều khiển bằng bảng

Var bangchuyen: array[1 6,loaikytu] of 0 6;

Mảng này được nạp dữ liệu như sau:

trang Conso Cham Ttu Ccai

Trang 47

4.1 Phương pháp điều khiển bằng bảng

Procedure Tuvung(var ma:loaituto; var x:xau);

Trang 48

Gồm các token và các thuộc tính của token

Chỉ số Token Trị từ vựng Các thuộc tính khác 01

Trang 49

danh sách móc nối

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Ký hiệu: độ dài xâu x là |x|

Trang 53

Trang 54

1.1 Xâu

là x.y hay xy là 1 xâu viết x trước, rồi đến y sau chứ không có dấu cách.

y=0110 xy=010110

Trang 55

1.1 Xâu

tự ngược lại của xâu x

Trang 56

tập hợp: (giao), (hợp), -(hiệu, bù)

Trang 57

Trang 58

1.3 Biểu diễn ngôn ngữ

hữu hạn và có thể xác định được.

Ví dụ: ngôn ngữ là các số tự nhiên nhỏ hơn

20 và lớn hơn 12

L={13, 14, 15, 16, 17, 18, 19}

Trang 59

1.3 Biểu diễn ngôn ngữ

Trang 60

Trang 61

Trang 62

xuất đầu tiên là ký hiệu bắt đầu.

Trang 63

Trang 64

một sản xuất sinh được 

Trang 65

nhiều sản xuất mới sinh được 

Trang 66

ở bên trái nhất gọi là suy dẫn trái Tương tự

ta có suy dẫn phải

Trang 67

chưa kết thúc

nó từ trái sang phải có nhãn x1, x2, x3, …xn thì Ax1x2x3…xn  p

Trang 68

EE+E | E*E | (E) | a

Vẽ cây suy dẫn trái, phải sinh xâu: a+a*a

(1) (2) (3) (4)

Trang 69

Văn phạm G=(Σ, Δ, s, p) sản sinh ra ngôn

Trang 70

Văn phạm G1 và G2 được gọi là tương đương  bất kỳ xâu x được sinh ra từ G1 thì G2 cũng sinh ra được và ngược lại

Trang 71

Cho văn phạm PNC G, với A Δ mà

là văn phạm đệ qui Với ,   (ΣΔ)*

Trang 72

Trang 73

Trang 74

Trang 75

Trang 76

3.2 Phương pháp giải quyết

Trang 77

sản xuất để thu S: PTCP từ dưới lên

phạm G

của văn phạm G

Trang 78

Ví dụ: Cho văn phạm PNC G sau:

SB BR | (B) R E=E E a | b | (E+E) Xâu x: (a=(b+a))

Hỏi xâu x có viết đúng cú pháp của G k0?

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

Trang 79

Trang 80

Trang 81

Ví dụ:

Vậy xâu x viết đúng cú pháp của G

Trang 82

3.3 Sơ đồ chung giải thuật PTCP từ dưới lên

Trang 83

Trang 84

Else

If (cán  xuất hiện ở đỉnh stack) Then

- Lấy cán  ra khỏi stack

- Đẩy A vào stack với A

Trang 85

Else

If (Buffer<>$) Then D/c k/h ở đỉnh của Buffer Stack Else

-Báo lỗi x không đúng cú pháp VP G -Dừng vòng lặp

Trang 86

DK  true | false

L  write(ID) | read(ID)

ID a | b Xâu x: if true then read(a); có đúng cú pháp

vp trên?

Trang 87

(0) $ if true then read(a); $ D/c

(2) $if true then read(a);$ R/g DKtrue

Trang 88

(9) $if DK then read(ID) ;$ R/g Lread(ID)

Trang 89

Trang 90

3.4 Sơ đồ chung giải thuật PTCP từ trên xuống

Trang 91

Trang 92

- Dừng vòng lặp Else

If (AΔ) xuất hiện ở đỉnh Stack Then Chọn sx thích hợp A

Triển khai A bằng  ở đỉnh Stack

Trang 93

Trang 94

3.4 Sơ đồ chung giải thuật PTCP từ trên

Trang 95

AbA | c Xâu x: abbc có đúng cú pháp của VP trên ?

Trang 96

Trang 97

Trang 98

Xâu x có đúng cp của G? ch/m?

Trang 99

Xâu x có đúng cp của G? ch/m?

Trang 100

Trang 101

Trang 102

1.1 Phương pháp ưu tiên toán tử

Văn phạm phi ngữ cảnh thỏa mãn các ĐK:

nhau

Trang 103

Với a, b Σ có:



Trang 104

Trang 105

(Không có T/c bắc cầu)

Trang 106

Trang 107

nhất là a và buffer là b}

If (a>b) Then

- Tìm cán  ở đỉnh stack(vị trí mở cán <)

- Lấy cán  ra khỏi stack

.

Trang 108

Else

If (a<b) or (a=b)Then D/c b từ Buffer Stack Else

- Báo lỗi x không đúng cú pháp G

- Dừng vòng lặp

Trang 109

DK  true | false

L  write(ID) | read(ID)

ID a | b Xâu x: if true then read(a); có đúng cú pháp

vp trên?

Trang 110

Xét vế phải của từng sản xuất

Trang 111

Trang 112

Trang 113

Sx(4|5): Lwrite(ID) | read(ID)

write | read = ( (qt1) ( = ) (qt1)

( < a | b (qt2)

a |b > ) (qt3)

.

Trang 114

Trang 115

Stt Stack Buffer Q/hệ H/động

(0) $ if true then read(a);$ < D/c

(1) $if true then read(a);$ < D/c

(2) $if true then read(a);$ > R/g DKtrue (3) $if DK then read(a);$ = D/c

.

< .

Trang 116

Stt Stack Buffer Q/hệ H/động (4) $if DK then read(a);$ < D/c

(5) $if DK then read (a);$ = D/c

(6) $if DK then read( a);$ < D/c

(7) $if DK then read( a );$ > R/g IDa

.

< .

Trang 117

(11) $ if DK then L; $ > R/g Sif

DK then L;

.

< .

Trang 118

Trang 119

Bài tập:

N  5

Xâu x: const a=5; type b=byte; var c:real;

Trang 120

Bài tập:

.

Trang 121

Trang 122

Trang 123

Trang 124

1.2 Phương pháp thứ tự yếu

stack là Xi(ΣΔ), ở đỉnh buffer là yiΣ Bộ phân tích sẽ xác định hành động thông qua bảng S_R:

Trang 125

Trang 126

Trang 127

Trang 128

If (Có vế phải  dài nhất ở đỉnh stack) then

- Lấy  ra khỏi stack

- Đẩy A vào stack với A

Trang 129

Trang 130

Trang 131

Trang 132

Trang 133

Trang 134

Trang 135

S_R[X,Y]=rỗng

.

Trang 136

Xâu x: const a=5;var b:byte;begin read(b) end.

Trang 137

( < a|b a|b > ) const <ID ID= = = < N

N=; const <a|b a|b > = = < 5

5 > ; begin<L L=end end=.

.

Trang 138

Văn phạm phi ngữ cảnh thỏa mãn các ĐK:

- Không có 2 sản xuất có cùng vế phải

- Không có vế phải là 

- Không có phần tử S_R[x,y] có cả trị S và R

- Nếu Ax1x2…xn và Bxixi+1…xn thì

không  xi-1<=B

Trang 139

Cx1x2…xi-thu gọn xixi+1…xn về B rồi mới Cx1x2…xi-thu gọn

x1x2…xi-1B về C Như vậy mâu thuẫn với tính chất luôn luôn thay thế vế phải dài nhất

Tiêu đề	Chương Trình Dịch
Trường học	Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành	Công Nghệ Thông Tin
Thể loại	Giáo Trình
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	176
Dung lượng	1,35 MB

Bài giảng chương trình dịch

Biểu diễn các hàm chuyển trạng thá

Phương pháp phân tích cú pháp dưới lên