製作彙編程序的設計模式

Question

我在製作8051彙編程序。

一切之前是一個標記讀取下一個令牌，設置錯誤標誌，識別EOF等
再有就是編譯器的主循環，讀取下一個令牌和檢查有效助記符：

mnemonic= NextToken(); 
if (mnemonic.Error) 
{ 
    //throw some error 
} 
else if (mnemonic.Text == "ADD") 
{ 
    ... 
} 
else if (mnemonic.Text == "ADDC") 
{ 
    ... 
} 

並繼續幾例。比每種情況下的代碼更糟糕，它會檢查有效參數，然後將其轉換爲編譯代碼。現在看起來像這樣：

if (mnemonic.Text == "MOV") 
{ 
    arg1 = NextToken(); 
    if (arg1.Error) { /* throw error */ break; } 
    arg2 = NextToken(); 
    if (arg2.Error) { /* throw error */ break; } 

    if (arg1.Text == "A") 
    { 
     if (arg2.Text == "B") 
      output << 0x1234; //Example compiled code 
     else if (arg2.Text == "@B") 
      output << 0x5678; //Example compiled code 
     else 
      /* throw "Invalid parameters" */ 
    } 
    else if (arg1.Text == "B") 
    { 
     if (arg2.Text == "A") 
      output << 0x9ABC; //Example compiled code 
     else if (arg2.Text == "@A") 
      output << 0x0DEF; //Example compiled code 
     else 
      /* throw "Invalid parameters" */ 
    } 
} 

對於每個助記符我必須檢查有效的參數，然後創建正確的編譯代碼。非常類似的代碼用於檢查每種情況下每個助記符的有效參數。

那麼是否有改進此代碼的設計模式？
或者只是一個簡單的方法來實現呢？

編輯：我接受了基林的答案，感謝他。如果你有這方面的想法，我會很樂意學習它們。謝謝大家。

Answer 1

多年來我寫了大量的彙編程序來解析並坦率地說，使用語法語言和解析器生成器可能會更好。

這裏的原因 - 一個典型的組裝線可能會是這個樣子：

[label:] [instruction|directive][newline] 

和指令將是：

plain-mnemonic|mnemonic-withargs 

和指令將是：

plain-directive|directive-withargs 

等

像一個像樣的解析器生成器Gold，你應該能夠在幾個小時內爲8051敲出一個語法。這個在手解析的好處是，你將能夠以貴彙編代碼就像夠複雜的表情：

.define kMagicNumber 0xdeadbeef 
CMPA #(2 * kMagicNumber + 1) 

它可以是一個真正的熊做手工。

如果您想手動完成此操作，請爲所有助記符創建一個表格，其中還會包含它們支持的各種允許的尋址模式，並且對於每種尋址模式，每個變體將採用的字節數和操作碼爲了它。像這樣：

enum { 
    Implied = 1, Direct = 2, Extended = 4, Indexed = 8 // etc 
} AddressingMode; 

/* for a 4 char mnemonic, this struct will be 5 bytes. A typical small processor 
* has on the order of 100 instructions, making this table come in at ~500 bytes when all 
* is said and done. 
* The time to binary search that will be, worst case 8 compares on the mnemonic. 
* I claim that I/O will take way more time than look up. 
* You will also need a table and/or a routine that given a mnemonic and addressing mode 
* will give you the actual opcode. 
*/ 

struct InstructionInfo { 
    char Mnemonic[4]; 
    char AddessingMode; 
} 

/* order them by mnemonic */ 
static InstructionInfo instrs[] = { 
    { {'A', 'D', 'D', '\0'}, Direct|Extended|Indexed }, 
    { {'A', 'D', 'D', 'A'}, Direct|Extended|Indexed }, 
    { {'S', 'U', 'B', '\0'}, Direct|Extended|Indexed }, 
    { {'S', 'U', 'B', 'A'}, Direct|Extended|Indexed } 
}; /* etc */ 

static int nInstrs = sizeof(instrs)/sizeof(InstrcutionInfo); 

InstructionInfo *GetInstruction(char *mnemonic) { 
    /* binary search for mnemonic */ 
} 

int InstructionSize(AddressingMode mode) 
{ 
    switch (mode) { 
    case Inplied: return 1; 
    /* etc */ 
    } 
} 

然後你將有一個每個指令的列表，其中包含所有尋址模式的列表。

所以解析器變得像這樣：

char *line = ReadLine(); 
int nextStart = 0; 
int labelLen; 
char *label = GetLabel(line, &labelLen, nextStart, &nextStart); // may be empty 
int mnemonicLen; 
char *mnemonic = GetMnemonic(line, &mnemonicLen, nextStart, &nextStart); // may be empty 
if (IsOpcode(mnemonic, mnemonicLen)) { 
    AddressingModeInfo info = GetAddressingModeInfo(line, nextStart, &nextStart); 
    if (IsValidInstruction(mnemonic, info)) { 
     GenerateCode(mnemonic, info); 
    } 
    else throw new BadInstructionException(mnemonic, info); 
} 
else if (IsDirective()) { /* etc. */ } 

Answer 2

是的。大多數彙編程序使用描述指令的數據表：助記符，操作碼，操作數形式等。

我建議你看看as的源代碼。 雖然我找到了一些麻煩。 Look here。 （感謝Hossein。）

Answer 3

我想你應該看看訪問者模式。它可能不會讓你的代碼變得更簡單，但會減少耦合並提高可重用性。 SableCC是一個構建廣泛使用它的編譯器的java框架。

Answer 4

你看過「Command Dispatcher」模式嗎？

http://en.wikipedia.org/wiki/Command_pattern

一般的想法是創建一個處理每一個指令（命令）的對象，並創建每個指令的處理類映射的查找表。每個命令類都有一個通用接口（例如Command.Execute（* args）），它肯定會給你一個比當前巨大的switch語句更清晰/更靈活的設計。

Answer 5

當我在玩Microcode模擬器工具時，我將所有東西都轉換成Instruction類的後代。來自Instruction的是類別類別，例如Arithmetic_Instruction和Branch_Instruction。我使用工廠模式來創建實例。

最好的辦法可能是弄清楚彙編語言的語法規範。寫一個詞法分析器轉換爲標記（**請不要使用if-elseif-else梯形圖）。然後基於語義，發佈代碼。很久以前，組裝者至少要進行兩次傳遞：第一次解析常量並形成骨架代碼（包括符號表）。第二遍是產生更多的具體或絕​​對值。

最近你讀過龍書嗎？