[发明专利]一种MSVL语言的编译系统及方法

摘要

本发明公开了一种MSVL语言的编译系统及方法，包括：MSVL前端和底层虚拟机后端；MSVL前端包括词法语法分析模块，预处理模块和中间代码生成模块；LLVM后端包括目标代码生成模块；所述MSVL语言的编译方法对MSVL中的简单语句用正则形的方法进行预处理，对复杂语句，分别对每个并发分量进行预处理，并对每个并发分量创建一个线程。本发明很好地解决了现有技术执行MSVL程序效率低，影响了程序验证和执行的效率的问题，提高了MSVL程序的执行和验证效率；根据程序本身复杂程度的不同，其执行速度可提高几十倍乃至上百倍；并且一次编译成功后程序可以反复执行，无需再次编译。

主权项

1.一种MSVL语言的编译方法，其特征在于，所述MSVL语言的编译方法对MSVL中的简单语句用Normal Form的方法进行预处理，对复杂语句，分别对每个并发分量进行预处理，并对每个并发分量创建一个线程；Pre(P)用于对MSVL程序P进行预处理，其中P是待处理的MSVL程序，P'是预处理后的MSVL程序；具体包括：步骤一，如果P是赋值语句x<= =e， P'=P；否则转到步骤二；步骤二，如果P是skip、x：=e、next p、 p||q、 p and q、 {p₁, ..., p_m} prj q ，P'=PreNf(Nf(P))；否则转到步骤三；步骤三，如果P是if(b) then{p}else{q}，P'=if(b){Pre(p)}else{Pre(q)}；否则转到步骤四；步骤四，如果P是while(b){p}，P'=while(b){Pre(p)}；否则转到步骤五；步骤五，如果P是p;q，P'=Pre(p);Pre(q)；否则转到步骤六；步骤六，如果P是p or q，P'=if(b){Pre(p)}else{Pre(q)}；否则转到步骤七；步骤七，如果P是await(c)，P'=Pre(while(!c){skip})；否则转到步骤八；步骤八，如果P是len(n)，P'=Pre(i<= =0 and while(i<n){i:=i+1})；否则转到步骤九；步骤九，如果P是frame(x)，将变量x插入到frame符号表中；否则转到步骤十；步骤十，如果P是local x:p，在进程p中声明变量x；否则结束；在步骤二中，Nf(P)将MSVL程序P转换成正则形式；PreNf(Nf(P))对MSVL程序P的正则形式进行预处理，其中R是待处理的MSVL程序的正则形，R'是预处理后的MSVL程序，函数printState()用于输出程序中的变量信息；（1）如果R的形式是and empty，“R'=x₁=e₁,..., x_m=e_m;printState()”；否则转到（2）；（2）如果R的形式是 and next p_f，“R'=x₁=e₁,..., x_m=e_m;printState(); Pre(p_f) ”；否则转到（3）；(3) 如果R是true and next p_f：R'=printState();Pre(p_f)；否则结束；对MSVL程序中的复杂语句的预处理，其中P是待处理的MSVL程序，P'是预处理后的MSVL程序；（1）如果P是p||q，“P'=createThread(Pre(p), PAL);createThread(Pre(q), PAL) ”；否则转到（2）；（2）如果P是p and q，“P'=createThread(Pre(p), AND);createThread(Pre(q), AND) ”；否则转到（3）；（3）如果P是{p₁,...,p_m} prj q，“P'=createThread(Pre(p₁),PRJ);...;createThread (Pre(p_m),PRJ);createThread(Pre(q),PRJ) ”；否则转到（4）；（4）如果P是alw(p)，“P'=createThread(while(true) {createThread(Pre(p))}, ALW) ”；否则结束；所述MSVL语言的编译方法的运行在MSVL语言的编译系统中，所述MSVL语言的编译系统包括：MSVL前端和LLVM后端；所述MSVL前端将输入的MSVL程序转换为IR代码；LLVM后端对IR代码进行优化并转为机器码；所述MSVL前端包括词法语法分析模块，预处理模块和中间代码生成模块；词法语法分析模块用于对输入的MSVL程序进行词法语法分析，生成语法树；预处理模块对语法树进行预处理；中间代码模块根据预处理后的语法树生成中间代码；所述LLVM后端包括目标代码生成模块；目标代码生成模块根据中间代码和目标机器生成对应的目标机器码。