[发明专利]一种解析器的快速执行方法及快速执行系统

说明书

本发明公开一种解析器的快速执行方法，首先获取指令文件，然后构建指令数组，读取指令文件，根据指令类型编码，和预先编译的指令执行函数关联，按照指令个数动态创建指令数组；运行过程中调度执行指令数组，从0开始按照递增数组下标的顺序执行，当执行到JUMP、BREAK指令，将当前执行的数组下标修改为JUMP、BREAK指令记录的跳转目的标号，之后顺次执行从新下标起始对应的指令。本发明还公开一种解析器的快速执行系统，包括指令获取模块、指令函数模块、指令构建模块以及指令调度模块。此种技术方案在提高解析器的执行效率的同时，还能支持ST语句的流程跳转语句和支持可变形参指令，保证解析器支持的ST语言功能完整性。

技术领域

本发明属于计算机语言编译与解析处理领域，具体涉及一种解析型指令的快速执行方法及系统。

背景技术

IEC61131标准可提高工控制系统的开放性、标准性、统一性，已经在工控系统开发中获得了认可。其中结构化文本以纯文本的代码来实现程序的逻辑，可实现复杂的控制算法，得到了广泛应用。

结构化文本(ST)是一种类似于PASCAL的高级编程语言，需要转换为装置可运行的目标文件才能运行。已有的实现方法有编译型和解析型两种。编译型需将ST代码转换为目标机器码，执行速度快，但是可移植性不好，当更换硬件型号时，需重新开发编译器的后端模块。解析型是将ST代码转为中间指令，具有灵活性高、跨平台支持好、可移植性强等优点，但是通常的解析执行方式，是根据指令类型做switch-case分支判断，在实时性要求高的场合往往达不到要求。也有文献提出类似中断查找表的执行方法，能够提高解析的速度，但是存在灵活性不够、功能裁剪不完全支持ST功能等缺点，例如为了解决不同指令的操作数个数不一致的问题，通常进行简化，将操作数按照全局区域顺次划分，每个操作数都固定区域大小，而实际的ST语言中有19种标准数据类型，数据类型并不相同，数据区域也分输入区、输出区、常量区、保持区等不同的区域，将所有操作数统一划分到全局区，并不符合IEC61131标准的要求。此外，顺序执行的中断查找表不能支持JUMP、BREAK等流程调转指令，这对ST语言来说，功能就大打折扣，无法满足功能复杂的应用要求。故需要设计一种解析器的快速执行方法，在保证执行效率的同时，能完整支持ST语言的功能，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种解析器的快速执行方法及快速执行系统，在提高解析器的执行效率的同时，还能支持ST语句的流程跳转语句和支持可变形参指令，保证解析器支持的ST语言功能完整性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种解析器的快速执行方法，包括如下步骤：

步骤1，获取指令文件；

步骤2，构建指令数组，读取指令文件，根据指令类型编码，和预先编译的指令执行函数关联，按照指令个数动态创建指令数组；

步骤3，运行过程中调度执行指令数组，从0开始按照递增数组下标的顺序执行，当执行到JUMP、BREAK指令，将当前执行的数组下标修改为JUMP、BREAK指令记录的跳转目的标号，之后顺次执行从新下标起始对应的指令。

上述步骤1中，指令文件由数据区、指令区和可选的调试信息区组成，其中数据区细分全局数据区、常量数据区、保持变量区、局部变量区，调试信息区内记录变量名字符串和关联的数据区地址。

上述步骤1中，指令包括固定形参格式的指令类型和可变个数的形参类型。

上述步骤2中，指令数组的成员是个复合结构体，包括指令执行函数指针、指令标号、形参个数、形参在数据区的地址及下条待执行的指令标号。

上述指令包括指令标号、指令类型编码、形参个数、形参地址和形参变量类型信息。

上述步骤2中，指令文件通过网络或串口通信传输方式，从客户端软件传输到装置侧。