forked from KolibriOS/kolibrios
404 lines
21 KiB
Plaintext
404 lines
21 KiB
Plaintext
Компилятор языка программирования Oberon-07/16 для
|
||
микроконтроллеров STM32 Cortex-M3.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Параметры командной строки
|
||
|
||
Вход - текстовые файлы модулей с расширением ".ob07", кодировка ANSI или
|
||
UTF-8 с BOM-сигнатурой.
|
||
Выход - hex-файл прошивки.
|
||
Параметры:
|
||
1) имя главного модуля
|
||
2) "stm32cm3"
|
||
3) необязательные параметры-ключи
|
||
-out <file_name> имя результирующего файла; по умолчанию,
|
||
совпадает с именем главного модуля, но с расширением ".hex"
|
||
-ram <size> размер ОЗУ в килобайтах (4 - 65536) по умолчанию 4
|
||
-rom <size> размер ПЗУ в килобайтах (16 - 65536) по умолчанию 16
|
||
-nochk <"ptibcwra"> отключить проверки при выполнении
|
||
-lower разрешить ключевые слова и встроенные идентификаторы в
|
||
нижнем регистре
|
||
-def <имя> задать символ условной компиляции
|
||
|
||
параметр -nochk задается в виде строки из символов:
|
||
"p" - указатели
|
||
"t" - типы
|
||
"i" - индексы
|
||
"b" - неявное приведение INTEGER к BYTE
|
||
"c" - диапазон аргумента функции CHR
|
||
"w" - диапазон аргумента функции WCHR
|
||
"r" - эквивалентно "bcw"
|
||
"a" - все проверки
|
||
|
||
Порядок символов может быть любым. Наличие в строке того или иного
|
||
символа отключает соответствующую проверку.
|
||
|
||
Например: -nochk it - отключить проверку индексов и охрану типа.
|
||
-nochk a - отключить все отключаемые проверки.
|
||
|
||
Например:
|
||
|
||
Compiler.exe "C:\example.ob07" stm32cm3 -ram 32 -rom 256 -nochk pti
|
||
Compiler.exe "C:\example.ob07" stm32cm3 -out "C:\Ex1.hex" -ram 8 -rom 32
|
||
|
||
В случае успешной компиляции, компилятор передает код завершения 0, иначе 1.
|
||
При работе компилятора в KolibriOS, код завершения не передается.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Отличия от оригинала
|
||
|
||
1. Расширен псевдомодуль SYSTEM
|
||
2. В идентификаторах допускается символ "_"
|
||
3. Усовершенствован оператор CASE (добавлены константные выражения в
|
||
метках вариантов и необязательная ветка ELSE)
|
||
4. Расширен набор стандартных процедур
|
||
5. Семантика охраны/проверки типа уточнена для нулевого указателя
|
||
6. Добавлены однострочные комментарии (начинаются с пары символов "//")
|
||
7. Разрешено наследование от типа-указателя
|
||
8. "Строки" можно заключать также в одиночные кавычки: 'строка'
|
||
9. Добавлен тип WCHAR
|
||
10. Добавлена операция конкатенации строковых и символьных констант
|
||
11. Добавлены кодовые процедуры
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Особенности реализации
|
||
|
||
1. Основные типы
|
||
|
||
Тип Диапазон значений Размер, байт
|
||
|
||
INTEGER -2147483648 .. 2147483647 4
|
||
REAL 1.17E-38 .. 3.40E+38 4
|
||
CHAR символ ASCII (0X .. 0FFX) 1
|
||
BOOLEAN FALSE, TRUE 1
|
||
SET множество из целых чисел {0 .. 31} 4
|
||
BYTE 0 .. 255 1
|
||
WCHAR символ юникода (0X .. 0FFFFX) 2
|
||
|
||
2. Максимальная длина идентификаторов - 1024 символов
|
||
3. Максимальная длина строковых констант - 1024 символов (UTF-8)
|
||
4. Максимальная размерность открытых массивов - 5
|
||
5. Процедура NEW заполняет нулями выделенный блок памяти
|
||
6. Локальные переменные инициализируются нулями
|
||
7. В отличие от многих Oberon-реализаций, сборщик мусора и динамическая
|
||
модульность отсутствуют
|
||
8. Тип BYTE в выражениях всегда приводится к INTEGER
|
||
9. Контроль переполнения значений выражений не производится
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Псевдомодуль SYSTEM
|
||
|
||
Псевдомодуль SYSTEM содержит низкоуровневые и небезопасные процедуры,
|
||
ошибки при использовании процедур псевдомодуля SYSTEM могут привести к
|
||
повреждению данных времени выполнения и аварийному завершению программы.
|
||
|
||
PROCEDURE ADR(v: любой тип): INTEGER
|
||
v - переменная или процедура;
|
||
возвращает адрес v
|
||
|
||
PROCEDURE SADR(x: строковая константа (CHAR UTF-8)): INTEGER
|
||
возвращает адрес x
|
||
|
||
PROCEDURE WSADR(x: строковая константа (WCHAR)): INTEGER
|
||
возвращает адрес x
|
||
|
||
PROCEDURE SIZE(T): INTEGER
|
||
возвращает размер типа T
|
||
|
||
PROCEDURE TYPEID(T): INTEGER
|
||
T - тип-запись или тип-указатель,
|
||
возвращает номер типа в таблице типов-записей
|
||
|
||
PROCEDURE INF(): REAL
|
||
возвращает специальное вещественное значение "бесконечность"
|
||
|
||
PROCEDURE MOVE(Source, Dest, n: INTEGER)
|
||
Копирует n байт памяти из Source в Dest,
|
||
области Source и Dest не могут перекрываться
|
||
|
||
PROCEDURE GET(a: INTEGER;
|
||
VAR v: любой основной тип, PROCEDURE, POINTER)
|
||
v := Память[a]
|
||
|
||
PROCEDURE GET8(a: INTEGER;
|
||
VAR x: INTEGER, SET, BYTE, CHAR, WCHAR, SYSTEM.CARD32)
|
||
Эквивалентно
|
||
SYSTEM.MOVE(a, SYSTEM.ADR(x), 1)
|
||
|
||
PROCEDURE GET16(a: INTEGER;
|
||
VAR x: INTEGER, SET, WCHAR, SYSTEM.CARD32)
|
||
Эквивалентно
|
||
SYSTEM.MOVE(a, SYSTEM.ADR(x), 2)
|
||
|
||
PROCEDURE GET32(a: INTEGER; VAR x: INTEGER, SET, SYSTEM.CARD32)
|
||
Эквивалентно
|
||
SYSTEM.MOVE(a, SYSTEM.ADR(x), 4)
|
||
|
||
PROCEDURE PUT(a: INTEGER; x: любой основной тип, PROCEDURE, POINTER)
|
||
Память[a] := x;
|
||
Если x: BYTE или x: WCHAR, то значение x будет расширено
|
||
до 32 бит, для записи байтов использовать SYSTEM.PUT8,
|
||
для WCHAR -- SYSTEM.PUT16
|
||
|
||
PROCEDURE PUT8(a: INTEGER;
|
||
x: INTEGER, SET, BYTE, CHAR, WCHAR, SYSTEM.CARD32)
|
||
Память[a] := младшие 8 бит (x)
|
||
|
||
PROCEDURE PUT16(a: INTEGER;
|
||
x: INTEGER, SET, BYTE, CHAR, WCHAR, SYSTEM.CARD32)
|
||
Память[a] := младшие 16 бит (x)
|
||
|
||
PROCEDURE PUT32(a: INTEGER;
|
||
x: INTEGER, SET, BYTE, CHAR, WCHAR, SYSTEM.CARD32)
|
||
Память[a] := младшие 32 бит (x)
|
||
|
||
PROCEDURE CODE(hword1, hword2,... : INTEGER)
|
||
Вставка машинного кода,
|
||
hword1, hword2 ... - константы в диапазоне 0..65535,
|
||
например:
|
||
SYSTEM.CODE(0BF30H) (* wfi *)
|
||
|
||
Также, в модуле SYSTEM определен тип CARD32 (4 байта). Для типа CARD32 не
|
||
допускаются никакие явные операции, за исключением присваивания.
|
||
|
||
Функции псевдомодуля SYSTEM нельзя использовать в константных выражениях.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Оператор CASE
|
||
|
||
Синтаксис оператора CASE:
|
||
|
||
CaseStatement =
|
||
CASE Expression OF Сase {"|" Сase}
|
||
[ELSE StatementSequence] END.
|
||
Case = [CaseLabelList ":" StatementSequence].
|
||
CaseLabelList = CaseLabels {"," CaseLabels}.
|
||
CaseLabels = ConstExpression [".." ConstExpression].
|
||
|
||
Например:
|
||
|
||
CASE x OF
|
||
|-1: DoSomething1
|
||
| 1: DoSomething2
|
||
| 0: DoSomething3
|
||
ELSE
|
||
DoSomething4
|
||
END
|
||
|
||
В метках вариантов можно использовать константные выражения, ветка ELSE
|
||
необязательна. Если значение x не соответствует ни одному варианту и ELSE
|
||
отсутствует, то программа прерывается с ошибкой времени выполнения.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Тип WCHAR
|
||
|
||
Тип WCHAR добавлен в язык для удобной поддежки юникода. Для типов WCHAR и
|
||
ARRAY OF WCHAR допускаются все те же операции, как для типов CHAR и
|
||
ARRAY OF CHAR, за исключением встроенной процедуры CHR, которая возвращает
|
||
только тип CHAR. Для получения значения типа WCHAR, следует использовать
|
||
процедуру WCHR вместо CHR. Для правильной работы с типом, необходимо сохранять
|
||
исходный код в кодировке UTF-8 c BOM.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Конкатенация строковых и символьных констант
|
||
|
||
Допускается конкатенация ("+") константных строк и символов типа CHAR:
|
||
|
||
str = CHR(39) + "string" + CHR(39); (* str = "'string'" *)
|
||
|
||
newline = 0DX + 0AX;
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Проверка и охрана типа нулевого указателя
|
||
|
||
Оригинальное сообщение о языке не определяет поведение программы при
|
||
выполнении охраны p(T) и проверки типа p IS T при p = NIL. Во многих
|
||
Oberon-реализациях выполнение такой операции приводит к ошибке времени
|
||
выполнения. В данной реализации охрана типа нулевого указателя не приводит к
|
||
ошибке, а проверка типа дает результат FALSE. В ряде случаев это позволяет
|
||
значительно сократить частоту применения охраны типа.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Дополнительные стандартные процедуры
|
||
|
||
|
||
COPY (x: ARRAY OF CHAR/WCHAR; VAR v: ARRAY OF CHAR/WCHAR);
|
||
v := x;
|
||
Если LEN(v) < LEN(x), то строка x будет скопирована
|
||
не полностью
|
||
|
||
LSR (x, n: INTEGER): INTEGER
|
||
Логический сдвиг x на n бит вправо.
|
||
|
||
MIN (a, b: INTEGER): INTEGER
|
||
Минимум из двух значений.
|
||
|
||
MAX (a, b: INTEGER): INTEGER
|
||
Максимум из двух значений.
|
||
|
||
BITS (x: INTEGER): SET
|
||
Интерпретирует x как значение типа SET.
|
||
Выполняется на этапе компиляции.
|
||
|
||
LENGTH (s: ARRAY OF CHAR/WCHAR): INTEGER
|
||
Длина 0X-завершенной строки s, без учета символа 0X.
|
||
Если символ 0X отсутствует, функция возвращает длину
|
||
массива s. s не может быть константой.
|
||
|
||
WCHR (n: INTEGER): WCHAR
|
||
Преобразование типа, аналогично CHR(n: INTEGER): CHAR
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Использование регистров общего назначения R0 - R12
|
||
|
||
R0 - R3: регистровый стэк (промежуточные значения выражений)
|
||
R4 - R12: не используются
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Вызов процедур и кадр стэка
|
||
|
||
Правила вызова похожи на соглашение cdecl (x86):
|
||
- параметры передаются через стэк справа налево
|
||
- результат, если есть, передается через регистр R0
|
||
- вызывающая процедура очищает стэк
|
||
|
||
Состояние стэка при выполнении процедуры:
|
||
|
||
меньшие адреса <- |var3|var2|var1|LR|arg1|arg2|arg3| -> бОльшие адреса
|
||
|
||
LR - сохраненный регистр LR (адрес возврата)
|
||
argX - параметры в порядке объявления (слева направо)
|
||
varX - локальные переменные в порядке использования в процедуре
|
||
|
||
Размер каждого элемента в стэке (кроме локальных переменных структурных
|
||
типов) - 1 машинное слово (4 байта). Структурные переменные (массивы и
|
||
записи) занимают место в стэке в соответствии с их размером (с учетом
|
||
выравнивания).
|
||
|
||
Размещение локальных переменных зависит от их размеров и порядка
|
||
использования, и в общем случае неопределенно. Если переменная не
|
||
используется явно, то компилятор не выделяет для нее место в стэке.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Скрытые параметры процедур
|
||
|
||
Некоторые процедуры могут иметь скрытые параметры, они отсутствуют в списке
|
||
формальных параметров, но учитываются компилятором при трансляции вызовов.
|
||
Это возможно в следующих случаях:
|
||
|
||
1. Процедура имеет формальный параметр открытый массив:
|
||
PROCEDURE Proc (x: ARRAY OF ARRAY OF REAL);
|
||
Вызов транслируется так:
|
||
Proc(LEN(x), LEN(x[0]), SYSTEM.ADR(x))
|
||
2. Процедура имеет формальный параметр-переменную типа RECORD:
|
||
PROCEDURE Proc (VAR x: Rec);
|
||
Вызов транслируется так:
|
||
Proc(SYSTEM.TYPEID(Rec), SYSTEM.ADR(x))
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Кодовые процедуры
|
||
|
||
Компилятор поддерживает процедуры, написаные в машинных кодах.
|
||
Синтаксис:
|
||
|
||
PROCEDURE "[code]" имя [ (параметры): ТипРезультата ]
|
||
МашКом, МашКом,... МашКом;
|
||
|
||
";" после заголовка и END "имя" в конце процедуры не ставятся.
|
||
МашКом - целочисленная константа [0..65535] (в том числе и константное
|
||
выражение).
|
||
|
||
Например:
|
||
|
||
PROCEDURE [code] WFI
|
||
0BF30H; (* wfi *)
|
||
|
||
Компилятор автоматически добавляет к такой процедуре команду возврата
|
||
(bx LR). Способ передачи параметров и результата не изменяется. Регистр LR,
|
||
при входе в процедуру не сохраняется.
|
||
|
||
Чтобы использовать кодовые процедуры, необходимо импортировать псевдомодуль
|
||
SYSTEM.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Обработка прерываний
|
||
|
||
При возникновении прерывания, будет вызван обработчик (если он объявлен).
|
||
Объявление обработчика:
|
||
|
||
PROCEDURE handler_name [iv]; (* процедура без параметров *)
|
||
|
||
iv - целочисленная константа (константное выражение), номер вектора прерывания
|
||
в таблице векторов, iv >= 2:
|
||
|
||
0 начальное значение SP
|
||
1 сброс
|
||
...
|
||
15 SysTick
|
||
...
|
||
59 TIM6
|
||
60 TIM7
|
||
...
|
||
|
||
например:
|
||
|
||
(* обработчик прерываний от TIM6 *)
|
||
PROCEDURE tim6 [59];
|
||
BEGIN
|
||
(* код обработки *)
|
||
END tim6;
|
||
|
||
Также, можно объявить общий обработчик (iv = 0), который будет вызван, если
|
||
не назначен индивидуальный. Общий обработчик получает параметр - номер вектора
|
||
прерывания. По значению этого параметра, обработчик должен определить источник
|
||
прерывания и выполнить соответствующие действия:
|
||
|
||
PROCEDURE handler (iv: INTEGER) [0];
|
||
BEGIN
|
||
IF iv = 59 THEN
|
||
(* TIM6 *)
|
||
ELSIF iv = 60 THEN
|
||
(* TIM7 *)
|
||
ELSIF ....
|
||
....
|
||
END
|
||
END handler;
|
||
|
||
В конец программы компилятор добавляет команду ожидания прерывания.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------
|
||
Обработка ошибок
|
||
|
||
В случае возникновения ошибки при выполнении программы, будет вызван
|
||
пользовательский обработчик (если он объявлен).
|
||
|
||
Объявление обработчика ошибок:
|
||
|
||
PROCEDURE trap (modNum, modName, err, line: INTEGER) [1];
|
||
BEGIN
|
||
END trap;
|
||
|
||
где,
|
||
modNum - номер модуля (в отчете о компиляции:
|
||
compiling (modNum) "modName" )
|
||
modName - адрес имени модуля
|
||
err - код ошибки
|
||
line - номер строки
|
||
|
||
Коды ошибок:
|
||
|
||
1 ASSERT(x), при x = FALSE
|
||
2 разыменование нулевого указателя
|
||
3 целочисленное деление на неположительное число
|
||
4 вызов процедуры через процедурную переменную с нулевым значением
|
||
5 ошибка охраны типа
|
||
6 нарушение границ массива
|
||
7 непредусмотренное значение выражения в операторе CASE
|
||
8 ошибка копирования массивов v := x, если LEN(v) < LEN(x)
|
||
9 CHR(x), если (x < 0) OR (x > 255)
|
||
10 WCHR(x), если (x < 0) OR (x > 65535)
|
||
11 неявное приведение x:INTEGER к v:BYTE, если (x < 0) OR (x > 255)
|
||
|
||
После возврата из обработчика программа будет перезапущена.
|
||
|
||
------------------------------------------------------------------------------ |