3 Описание метода решения

Транслятору необходимо:

- выявить ошибки в исходной программе;

- распределить память;

- перевести на машинный язык команды мнемокода и константы;

- сформировать объектный код программы;

- сформировать протокол трансляции (листинг).

При первом просмотре выявляются имена переменных и распределяется память; а при втором - генерируются коды команд, оформляется объектный код и листинг.

В ходе трансляции ассемблер использует ряд таблиц:

• таблица форматов команд – содержит мнемоники команд, их коды, тип операндов и размер кода;

• таблица регистров – содержит имена регистров и их коды;

• таблица адресации – содержит тип адресации и их коды;

• таблица адресации – содержит используемые директивы;

• таблица ошибок – содержит возможные ошибки и их коды;

• таблица символических имен( ТСИ ) – содержит переменные и метки, используемые в программе, и их адреса;

• таблица кода – в данную таблицу записываются строки, которое успешно прошли первый проход – проверку синтаксиса и вычисление адресов меток и переменных.

Результатом работы транслятора с языка Ассемблер являются листинг и объектный код. Причем, если объектный код формируется только при отсутствии ошибок в тексте исходной программы, то листинг формируется в любом случае.

Листинг содержит не только исходный текст, но и, в случае отсутствия ошибок, машинный код команды в шестнадцатеричном формате. Если же в исходном тексте команды есть ошибки, то объектный код команды не может быть сформирован, а листинг содержит подробную информацию об ошибках.

Структурная схема алгоритма работы транслятора представленна на рис3.1.

Рисунок 3.1 – Функциональная схема работы

4 Описание структур данных

Для хранения данных в процессе работы транслятора использованы следующие основные структуры данных:

1. TFK – таблица форматов команд, состоит из следующих полей:

   1. Мнемокод – содержит мнемоника команды;

   2. Код – содержит воичный код команды;

   3. Байт W – содержит значения байта W команды;

   4. Доп.байт – содержит дополнительные байты, в которых могут хранится поле регистров, поле mod, поле данных и поле адреса;

   5. Тип – содержит тип операндов;

   6. Размер – содержит размер кода команды.

2. TR – таблица регистров, состоит из следующих полей:

   1. Имя – содержит имя регистра;

   2. Код – содержит код регистра;

   3. Размер – содержит размер регистра.

3. TA - таблица адресации, состоит из следующих полей:

   1. Тип – содержит тип адресации в памяти;

   2. Код – содержит код данного типа адресации.

4. errors – массив возможных ошибок.

5. Code – таблица кода, содержит следующие поля:

   1. Метка – содержит метку команды;

   2. Мнемокод – содержит мнемокод команды;

   3. Директива – содержит имя директивы;

   4. Операнд 1 – содержит 1 операнд операции;

   5. Операнд 2 – содержит 2 операнд операции;

   6. Данные – содержит данные для директив DB и DW

   7. Длина – содержит длину кода команды;

   8. Тип – содержит тип операндов.

5 Описание алгоритма

В данной курсовой работе реализован двухпроходной транслятор программы на языке ассемблер. В первом проходе проверяется правильность синтаксиса, строится таблицы переменных и меток, используемых в программе, вычисляются размеры команд и всего кода.

Во втором проходе производится перевод команд языка ассемблера в машинный код, формируется объектый код и файл-листинг.

Общий алгоритм программы можно разделить на несколько частей:

1. Загрузка очередной строки;

2. Проверки синтаксиса команды\директивы;

3. Перевод в машинный код;

4. Формирование листинга и объектного кода.

Алгоритм загрузки очередной строки:

1. Считывания очередной строки из исходного файла;

2. Если строка содержит директиву END – прекратить дальнешую обработку строк;

3. Запуск проверки синтаксиса;

4. Если все строки считаны – запуск перевода в машинный код.

Алгоритм проверки синтаксиса команд\директив:

1. Разделение строки на поля по пробелу в качестве разделителя, сохранение их в массиве полей fields;

2. Если директива END – значения операнда сохранит в качестве точки входа, если эта метка есть в ТСИ;

3. Если первое поле метка и её нет в ТСИ – добавить в ТСИ;

4. Если первое поле переменная и её нет в ТСИ - добавить в ТСИ;

5. Если очередное поле (первое, если метки\переменной не было и второе в другом случае) – мнемоника, то:

   1. Если первый операнд – регистр (есть в таблице регистров):

      1. Если второй операнд содержит директиву OFFSET – тип операндов Р,НО8 или Р,НО16 – взависимости от размера регистра первого операнда;

      2. Если второй операнд – “1”– тип операндов Р8 или Р16;

      3. Если второй операнд – регистр – тип операндов Р,Р8 или Р,Р16;

      4. Если второй операнд – память – тип операндов Р,О8 или Р,О16;

      5. Если второй операнд – непосредственный операнд – тип операндов Р,НО8 или Р,НО16;

   2. Если второй операнд – память:

      1. Если второй операнд – регистр – тип операндов О,Р8 или О,Р16;

   3. Если первый операнд – ссылка – тип операндов Л;

   4. Если первый операнд – непосредственный операнд – тип операндов НО;

6. Если очередное поле (первое, если метки\переменной не было и второе в другом случае) – директива, то:

   1. Если директива DB или DW – проверить все операнды на корректность;

   2. Если директива SEGMENT – проверить наличие метки и отсутсвие её в ТСИ;

   3. Если директива ORG – проверить операнд, присвоить СЧАК( счетчику адреса команды) – значение операнда;

7. Если первой директивой была не SEGMENT – ошибка;

8. Вычисление размера команды;

9. Увеличение СЧАК;

10. Добавление полей в таблицу кода.

Алгоритм перевода в машинный код:

1. Если есть ошибки в коде – формирование листинга, завершение обработки строк;

2. Загрузка очередной строки из таблицы кода;

3. Если команда:

   1. Загрузка полей регистров, перевод их в двоичный код;

   2. Загрузка полей данных, перевод их в двоичный код;

   3. Вычисление полей mod и кода адресации;

   4. Вычисление кода команды с помошью таблицы форматов;

   5. Если в операнда присутствуют метки или переменные – замена их на адрес, использую ТСИ;

   6. Вычисление кода команды, перевод в шестнадцатеричный код;

4. Если директивы определения данных – перевод данных в шестнадцатеричный код;

5. Формирование карты T;

6. Если строки в таблице кода еще есть – п.2;

7. Формирование карты E;

8. Формирование листинга;