[發明專利]一種解析器的快速執行方法及快速執行系統

有效

• 申請號: 201710161150.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN107015840B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳宏君;吳波;張磊;徐衛峰;文繼鋒;周磊;譚良良;劉克金;牛洪海
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G06F8/41
• 分類號: G06F8/41
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本發明公開一種解析器的快速執行方法，首先獲取指令文件，然后構建指令數組，讀取指令文件，根據指令類型編碼，和預先編譯的指令執行函數關聯，按照指令個數動態創建指令數組；運行過程中調度執行指令數組，從0開始按照遞增數組下標的順序執行，當執行到JUMP、BREAK指令，將當前執行的數組下標修改為JUMP、BREAK指令記錄的跳轉目的標號，之后順次執行從新下標起始對應的指令。本發明還公開一種解析器的快速執行系統，包括指令獲取模塊、指令函數模塊、指令構建模塊以及指令調度模塊。此種技術方案在提高解析器的執行效率的同時，還能支持ST語句的流程跳轉語句和支持可變形參指令，保證解析器支持的ST語言功能完整性。

技術領域

本發明屬于計算機語言編譯與解析處理領域，具體涉及一種解析型指令的快速執行方法及系統。

背景技術

IEC61131標準可提高工控制系統的開放性、標準性、統一性，已經在工控系統開發中獲得了認可。其中結構化文本以純文本的代碼來實現程序的邏輯，可實現復雜的控制算法，得到了廣泛應用。

結構化文本(ST)是一種類似于PASCAL的高級編程語言，需要轉換為裝置可運行的目標文件才能運行。已有的實現方法有編譯型和解析型兩種。編譯型需將ST代碼轉換為目標機器碼，執行速度快，但是可移植性不好，當更換硬件型號時，需重新開發編譯器的后端模塊。解析型是將ST代碼轉為中間指令，具有靈活性高、跨平臺支持好、可移植性強等優點，但是通常的解析執行方式，是根據指令類型做switch-case分支判斷，在實時性要求高的場合往往達不到要求。也有文獻提出類似中斷查找表的執行方法，能夠提高解析的速度，但是存在靈活性不夠、功能裁剪不完全支持ST功能等缺點，例如為了解決不同指令的操作數個數不一致的問題，通常進行簡化，將操作數按照全局區域順次劃分，每個操作數都固定區域大小，而實際的ST語言中有19種標準數據類型，數據類型并不相同，數據區域也分輸入區、輸出區、常量區、保持區等不同的區域，將所有操作數統一劃分到全局區，并不符合IEC61131標準的要求。此外，順序執行的中斷查找表不能支持JUMP、BREAK等流程調轉指令，這對ST語言來說，功能就大打折扣，無法滿足功能復雜的應用要求。故需要設計一種解析器的快速執行方法，在保證執行效率的同時，能完整支持ST語言的功能，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種解析器的快速執行方法及快速執行系統，在提高解析器的執行效率的同時，還能支持ST語句的流程跳轉語句和支持可變形參指令，保證解析器支持的ST語言功能完整性。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種解析器的快速執行方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取指令文件；

步驟2，構建指令數組，讀取指令文件，根據指令類型編碼，和預先編譯的指令執行函數關聯，按照指令個數動態創建指令數組；

步驟3，運行過程中調度執行指令數組，從0開始按照遞增數組下標的順序執行，當執行到JUMP、BREAK指令，將當前執行的數組下標修改為JUMP、BREAK指令記錄的跳轉目的標號，之后順次執行從新下標起始對應的指令。

上述步驟1中，指令文件由數據區、指令區和可選的調試信息區組成，其中數據區細分全局數據區、常量數據區、保持變量區、局部變量區，調試信息區內記錄變量名字符串和關聯的數據區地址。

上述步驟1中，指令包括固定形參格式的指令類型和可變個數的形參類型。

上述步驟2中，指令數組的成員是個復合結構體，包括指令執行函數指針、指令標號、形參個數、形參在數據區的地址及下條待執行的指令標號。

上述指令包括指令標號、指令類型編碼、形參個數、形參地址和形參變量類型信息。

上述步驟2中，指令文件通過網絡或串口通信傳輸方式，從客戶端軟件傳輸到裝置側。