Эмулятор Эль76-Эльбрус (версия 1.0b)

Copyright © ВК№2 Сергей Стрелков, Александр Страшнов, Александр Ковернинский, Алексей Бояршинов

(Ссылки: //web.archive.org/web/20030710092032/www.mstu.ru/studies/Others/War/IlbrusLanguage-emul.rar, //web.archive.org/web/20030710091904/www.mstu.ru/studies/Others/War/IlbrusLanguage-docs.rar)

Эмулятор L76 предназначен для создания и выполнения программ на языке Эль76 Эльбрус под управление операционной системы Windows 95/NT.

Эмулятор включается в себя компилятор, поддерживающий некоторое подмножество языка Эль76 (смотри раздел Алфавит), виртуальную машину Эль76, отладчик программ и редактор с подсветкой синтаксиса.

Конструкции языка представляются с помощью набора базовых символов. В этот набор входят:

• русские и латинские буквы верхнего регистра
• цифры от 0 до 9
• специальные символы [ . < ( + @ ] $ * ) & ; : ' # / | > , % ! “- = _ ^
• пробел.

В эмуляторе применяется кодировка Windows 1251.

Лексический элемент языка - это <идентификатор>, <число>, <поэлементное представление>, подчеркнутый идентификатор или разделитель. Лексические элементы строятся из <букв>, <цифр>, <двоичных цифр>, <восьмеричных цифр>, <шестнадцатеричных цифр> и <литер>.

<буква> ::== А | В | С | D | Е | F | G | Н | I | J | К | L | M | N | O | P | R | S | T | U | V | W | X | Q | Y | Z | Ю | Б | Ц | Д | Ф | Г | Й | Л | Я | Ч | Ж | Ы | З | Ш | Щ | Э | Ъ | У

<цифра> ::== 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9

<двоичная цифра> ::== 0 | 1

<восьмеричная цифра> ::== 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7

<шестнадцатеричная цифра> ::== 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | А | В | С | D | Е | F

<литера>::== <буква> | <цифра> | <вертикальная черта> | <кавычка> | [ | . | < | ( | + | @ | ^ | ] | $ | * | ) | ; | : | ‘ | # | / | , | % | > | ! | _ | & | = | - | <пробел>

Идентификаторы используются для обозначения переменных и констант, вводимых с помощью описаний.

<идентификатор> ::== <буква> {<буква или цифра>} ...

<буква или цифра> ::== <буква> | <цифра>

Числа <Целое> и <вещественное> - это десятичные числа в их обычном понимании. <Порядок> представляет собой степень числа 10.

<целое> ::== <цифра>...

<вещественное> ::== <целое>.<целое>{<порядок>} | <целое><порядок>

<порядок> ::== е{<знак>}<целое>

<знак> ::== + | -

Поэлементное представление используется для обозначения строк, наборов и для обозначения чисел во внутреннем представлении.

<поэлементное представление> ::== 1”<двоичная цифра>...” | 3”<восьмеричная цифра>...” | 4”<шестнадцатеричная цифра>...” | 8”<литера>...”

<Поэлементное представление> задает смежную последовательность двоичных, восьмеричных, шестнадцатеричных и байтовых элементов. Цифра, предшествующая первой кавычке определяет размер элемента в разрядах и способ кодировки. Длина последовательности (в разрядах) равна произведению размера элемента на количество элементов.

<формат> ::== <простой формат> | <строчный формат>

<простой формат> ::== ф32 | ф64 | ф128

<строчный формат> ::== ф1 | ф4 | ф8

В данной версии поддерживается только ф32 формат.

Разделители - это специальные символы и следующие слитные сочетания:

  := <:= <= > ** :=: +: -: /: *: ^: >= <= <> >/ </ >=/ <=/ =/ <>/ // && % *

Комментарий может быть коротким и длинным. Короткий комментарий начинается с символом % и заканчивается концом той строки, на которой он начался. Непосредственно за символом % не может следовать символ *. Длинный комментарий - это последовательность символов, которая начинается и заканчивается ограничителем длинного комментария. Таким ограничителем является пара символов %*. Длинный комментарий может занимать несколько строк.

<Описание> вводит переменную или константу и связывает с ней идентификатор. Диапазон текста программы, внутри которого эта связь существует, называется областью действия описания.

В программе может быть несколько описаний с одним и тем же идентификатором. 3а счет текстуальной вложенности конструкций области действия подобных описаний могут перекрываться. Тогда идентификатор в данной точке текста программы понимается в том смысле, который ему придан в минимальной охватывающей эту точку области действия.

Контекстом идентификаторов для данной точки текста программы называется множество идентификаторов, описание которых действует в этой точке.

С помощью <описаний> вводятся простые переменные и следующие константы: простые константы, статические ситуации, пропедуры-константы, базы участков базированных областей памяти, метки предложений, описатели полей и текстовые макросы.

<Описание> может встречаться в составе последовательности описаний в начале <закрытого предложения> или <последовательного предложения>. Кроме того, существуют специфические описания, являющиеся составной частью связанных с ними конструкций. К ним относятся описание формальных в заголовков процедуры, описания статических ситуаций в заголовке структурного предложения и описание параметра цикла в заголовке цикла. Область действия описаний указывается в последующих разделах при изложении семантики этих конструкций. Общие для всех случаев ограничения состоят в следующем:

• внутри одной и той же цепочки описаний один и тот же идентификатор не может быть описан дважды;
• описание идентификатора должно предшествовать его использованию.

<описание> ::== <описание простых переменных> | <описание простых констант> | <описание процедур-констант> | <описание меток>

<Описание простых констант> вводит константу, значением которой является значение <выражения>, находящегося в правой части <идентификации константы>. Одно описание может вводить несколько констант.

<описание простых констант> ::== конст <список идентификации констант>

<идентификация константы> ::== <идентификатор> = <выражение>

Если в правой части <идентификация константы> находится выражение статического класса, то вновь созданная константа является константой статического класса.

В правой части <идентификации константы> нельзя рекурcивно использовать <идентификатор> левой части.

<Описание простых переменных> вводит одну или несколько переменных одинакового <простого формата> и связывает с ними <идентификаторы>.

<описание простых переменных> ::== <простой формат><список идентификации переменных>

<идентификация переменной> ::== <идентификатор> {:= <выражение>} <идентификатор> = <идентификатор>

<Идентификация переменной> может содержать <выражение>, значение которого задаёт начальное значение переменной. В этом <выражении> нельзя использовать <идентификатор> из левой части <идентификации переменной>.

(По умолчанию переменная формата ф32 или ф64 инициализируется пустым объектом соответствующего формата, а переменная формата ф128 - пустым объектом формата ф64).

В области действия описания переменная обозначается <идентификатором>, связанным с нею при описании.

Массив создается с помощью <генератора массива>. <Генератор в маcсива> предназначен для создания многомерного в-массим, а <генератор с-вектора>-для создания с-веитора.

<генератор массива> ::== <генератор в-массива> | <генератор с-вектора>

<генератор в-массива> ::== <локализация>[<список выражений>]<формат>

<генератор с-вектора> ::== <локализация> вект [<выражение> {: <выражение>}] <формат>

<локализация> ::== лок | глоб

В-массив состоит из элементов заданного <формата>. Размерность массива равна числу <выражений> в скобках. Индекс по р-му измерению может заключаться в пределах от 0 до Kр-1, где Kр - значение р-го <выражения> (Kр - целое неотрицательное число).

Значением генератора является указатель паспорта созданного массива. Например, в результате выполнения генератора

создается матрица размером 10×10 элементов формата ф64. Если генератор массива использовать в правой части описания константы, например

то образуется описание, эквивалентное традиционному описанию массива.

С-вектор состоит из к элементов заданного формата, где к - значение первого <выражения>. Значением генератора является указатель, описывающий созданный вектор.

Локализация. Компонента <локализация> определяет время жизни созданного массива: лок означает, что массив является локальным, а глоб-глобальным.

<Замкнутое предложение> представляет собой простейший способ структурирования описаний и предложений. Оно используется в основном для организации блоков с локальными описаниями (в частности для оформления тела процедуры), а также для изменения порядка вычислений в <формулах>. <Замкнутое предложение> представляет собой <последовательное предложение>, заключенное в скобках: ( и ), или начало и конец.

<замкнутое предложение> ::== (<последовательное предложение>) | начало <последовательное предложение> конец

Пример. Блок с описанием.

начало ф128 с := вещ128 0;
    для i до вг цикл
        c := c + в128 f(i)**2;
    повторить
конец

Условное предложение позволяет из нескольких альтернатив выбрать и выполнить ту, для которой <условие> принимает значение истина.

<условное предложение> ::== если <выражение> то <последовательный оператор>  {инес <выражение> то <последовательный оператор>}...  {иначе <последовательный оператор>}  все

При выполнении <условного предложения> последовательно выполняются <условия> до первого, <выражение> которого принимает значение истина. Затем выполняется соответствующее <последовательное предложение>. Если такого <условия> не нашлось, по <условное предложение> содержит альтернативу иначе, то выполняется <последовательное предложение> из этой альтернативы. Если же ни одно <условие> не выполнилось и нет альтернативы иначе, то ни одно <последовательное предложение> не выполняется. <Условное выражение> и <условная переменная> с необходимостью должны содержать альтернативу иначе.

<Выбирающее предложение> позволяет выбрать одну из пронумерованных альтернатив и выполнять ее. Номер выполняемой альтернативы вычисляется в заголовке <выбирающего предложения>.

<выбирающий оператор> ::== выбор <выражение> из {{<выражение>:,}... <выражение>: <последовательный оператор>,}... {<выражение>:,}... <выражение>: <последовательный оператор>  иначе <последовательный оператор>  всевыб

Альтернативы <выбирающего предложения> нумеруются либо в явной форме, либо неявно. В первом случае <выбирающее предложение> строятся из <размеченных альтернативных предложений>. Каждой альтернативе можно приписать один или несколько <номеров>. <Номер>–это выражение статического класса, значением которого может быть целое или набор. Во втором случае номер в явном виде отсутствует, и считается, что альтернативы пронумерованы от 0 до n–1, где n– число альтернатив. Выполнение <выбирающего предложения> происходит следующим образом. Выполняется <вычисление номера>. Значение <выражения> определяет номер альтернативы, которую следует выполнить. Если такая альтернатива существует, то выполняется ее <последовательное предложение>. Если же такой альтернативы нет, но есть альтернатива иначе, то выполняется последовательное предложение из альтернативы иначе. В противном случае ни одно <последовательное предложение> не выполняется. <Выбирающее выражение> и <выбирающее переменную> обязательно должны содержать альтернативу иначе.

Примеры.

выбор день из 
1:, 3:, 7: печать(стр8”дневная смена”)
2:, 4: печать(стр8”вечерняя смена”)
5:, 6: печать(стр8”выходной день”)
иначе печать(стр8”неверно задан день”)
всевыб

Конструкция <цикл> предназначена для организации повторяющегося процесса выполнения ее <операторов>.

<цикл> ::== {для <идентификатор> {от <выражение>} {до <выражение> | вниздо <выражение>}} цикл <последовательный оператор>  повторить

Повторяющееся выполнение <операторов> цикла без заголовка может быть прекращено с помощью <структурного перехода>, пересекающего границы цикла (и, кроме того. с помощью обычного перехода на метку).

Цикл с заголовком определяет, что <операторы> выполняются столько раз. сколько задано в <заголовке цикла>.

<заголовок цикла>::== для <идентификатор> {от <выражение>} {<компонента-до>}  | от <выражение> {<компонента-до>}

<компонента до> ::== до <выражение> | вниздо <выражение>

В <заголовке цикла> задается <идентификатор> параметра цикла. Появление этого идентификатора в заголовке одновременно является и его описанием в пределах данного <цикла>. Начальное значение параметра цикла задается <выражением> в компоненте от, а конечное значение – выражением в <компоненте-до>. Ограничитель <компоненты-до> задает направление изменения параметра цикла: на каждой итерации его значение увеличивается на 1 в случае ограничителя до и уменьшается на 1 в случае ограничителя вниздо.

Семантика выполнения цикла с заголовком отображается следующей программой:

... установить начальное значение i...
до кц цикл
    если (i–u)*s > 0 то кц! все;
    ... выполнить операторы цикла ...
    ... увеличить (уменьшить) i на 1 ... 
повторить

где i – параметр цикла (начальное значение задается в заголовке), u–конечное значение параметра цикла, s = 1 для цикла по возрастанию значения параметра и s=–1 для цикла по убыванию значения параметра.

Начальное и конечное значение параметра цикла вычисляется один раз при входе в цикл. Значения <выражений> должны быть целыми числами. В. <выражениях> <заголовка цикла> нельзя использовать <идентификатор> параметра того же цикла. Если компонента от и/или <компонента-до> опущены, то начальное и/или конечное значение выбираются по умолчанию. Умолчание для .начального значения –0, а для конечного значения –220–1.

Параметр цикла на каждой итерации рассматривается как константа. Его значение нельзя изменять с помощью присваивания. его нельзя использовать в качестве параметра, передаваемого именем, и в качестве объекта при формировании указателя.

Идентификатор параметра цикла действует только внутри цикла. Однако, если выполнение цикла прекращается <структурным переходом>, то текущее значение параметра можно передать в качестве фактического параметра реакции.

Пример. Найти значение x в векторе а[0;n+1]

начало
    а[n] :-= x;
    ix := до найден
        для i до n цикл
            если а[i] = x то найден!(i) все 
        повторить
    при найден(k):
        если k = n то -1! иначе k все 
    всесит
конец

Компоненту для можно опускать в том случае, если в <операторах> цикла параметр цикла не используется.

<Описания> из тела <цикла> выполняются один раз при входе в цикл. Областью действия каждого такого описания является вся последующая часть <цикла>, вплоть до закрывающего ограничителя поморить.

Пример. Умножение матриц а и b размера nxn.

для i до n-1 цикл
    ф128 cij;
    для j до n-1 цикл
        cij := 0;
        для k до n-1 цикл
            сij := сij + а [i,k] умнд b[k,j]
        повторить
        с[i,j]:= вещб4окр сij       % округление результата 
    повторить 
повторить

<структурный оператор> ::== до <идентификатор> {,<идентификатор>} <закрытое предложение>

<описание процедур-констант> ::== процедура  <идентификатор> { = <текст процедуры>} {,  <идентификатор> { = <текст процедуры>}}...

<текст процедуры> ::== проц ({ф32 | ф64 | ф128 <идентификатор>{,<идентификатор>}...;} ф32 | ф64  | ф128 <идентификатор>{,<идентификатор>}...) <закрытый оператор> | функция ({ф32 | ф64 | ф128 <идентификатор>{,<идентификатор>}...;} ф32 | ф64 | ф128 <идентификатор>{,<идентификатор>}...) <закрытое выражение>

<описание меток> ::== метка <идентификатор> {, <идентификатор>}...

<переход> ::== на <идентификатор>

<описание статических ситуаций> ::== статсит <идентификатор> {, <идентификатор>}...

В данной версии поддерживаются следующие операции преобразования типов:

• целокр - в целое с округлением 
• целобр - в целое с обрубанием 
• вещокр - в вещественное с округлением 
• вещобр - в вещественное с обрубанием 

Функция случ() возвращает случайные числа равномерно распределенные в интервале от 0 до 1 числа.

Пример.

ф32 ы := случ();

Для вывода информации в окно терминала используются три встроенные функции.

Функция печать(...) осуществляет вывод числа.

Пример.

ф32 ы;
ы := 12345;
печать(ы)

Функция печатьмс(...)  осуществляет вывод массива символов.

Пример.

ф32 ы;
ы := стр8 8"абракадабра";
печатьмс(ы)

Функция печатькс() переводит курсор терминала на новую сроку.

Для ввода информации из окна терминала используются две встроенные функции.

Функция ввод() осуществляет ввод с клавиатуры числа.

Пример.

ф32 ы;
ы := ввод();
печать(ы)

Функция вводмс() осуществляет ввод с клавиатуры массива символов.

Пример.

ф32 ы;
ы := вводмс();
печатьмс(ы)

В данной версии поддерживаются следующие встроенные математические функции:

• синус(ф32 x) — синус х
• косинус(ф32 x) — косинус х
• тангенс(ф32 x) — тангенс х
• котангенс(ф32 x) — котангенс х
• арксинус(ф32 x) — арксинус х
• арккосинус(ф32 x) — арккосинус х
• арктангенс(ф32 x) — арктангенс х
• арккотангенс(ф32 x) — арккотангенс х
• арктангенс2(ф32 x) — арккотангенс2 х

Аргумент тригонометрических функций задается в радианах.

• логарифм(ф32 x) — натуральный логарифм х
• экспонента(ф32 x) — е в степени х