计算机科学与技术学院

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系统软件开发实践报告

姓名：王冬升

容易偏重

目录

1借助Flex进行词法分析 (2)

1.1实验内容 (2)

1.2实验要求 (2)

1.3程序代码 (2)

1.4实验结果 (4)

2借助Flex/Bison进行语法分析 (5)

2.1实验内容 (5)

2.2实验要求 (5)

8参考文献……………………………………………………………………

1借助Flex进行词法分析

1.1实验内容

给定C语言的一个子集，具体内容如下：

1.下面是语言的关键字：elseifswitchforintfloatreturnvoidwhile所有的关键字都是保留字，并且必须是小

写。

2.下面是专用符号：

+-*/<<=>>===!==;,()[]{}/**/

3.其他标记是标识符（ID）和数字（NU），通过下列正则表达式定义：

ID=letterletter*

NUM=digitdigit*

letter=a|..|z|A|..|Z

digit=0|..|9

注：小写和大写字母是有区别的。

4.空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略，除了它必须分开ID、NUM关

键字。

(即注

digit[0-9]

id{letter}+

number{digit}+

enter[\n]

spchar("{"|"}"|"["|"]"|"("|")"|";"|"="|","|"+"|"-"|"*"|"/"|"<"|"<="|">"|">="|

"=="|"!=")

comment\/\*(\*[^/]|[^*])*\*\/

kwd(else|if|switch|for|int|float|return|void|while)

%%

{ws}{}

{comment}{}

{enter}{lineno++;}

{kwd}{fprintf(yyout,"%d行\tkeywod\t%s\n",lineno,yytext);}

usingnamespacestd;

intmain(){

inta;

intd=123456;

floatb=123.45;

inte=9;

a=(1+2-1)*4/2;

if(a>b)cout<<"a>b"<

elsecout<<"a<=b"<

cout<

cout<

cout<<"Welcometoc++"<

return0;

} typedefunsignedintuint;

uintxx;

uintyy;

2.4实验步骤

yyparse(void)

#else

int

yyparse();

#endif

#endif

改为

intyyparse()或者intyyparse(void)

4、

yyin=stdin;

5、解析之前，设置yyin为输入文件指针

externFILE*yyin;

if(!(yyin=fopen(filename,"r"))){

printf("thefilenotexist\n");

exit(0);

}

2.5实验结果

avg

Cal.l源码

%{

#include"cal.tab.h"

%}

%optionnoyywrap

integer[0-9]+

dreal([0-9]*"."[0-9]+)

ereal([0-9]*"."[0-9]+[EedD][+-]?[0-9]+)

real{dreal}|{ereal}

nl\n

plus"+"

minus"-"

times"*"

divide"/"

lp"("

rp")"

module"%"

power"^"

%tokenINTEGER

%startlines

%tokenNUMBERNL

%tokenPLUSMINUSTIMESDIVIDEMODULEPOWERLPRP

%typerexpr

%typeiexpr

%leftPLUSMINUS/*leftassociative*/

%leftTIMESDIVIDEMODULE/*leftassociative*/

%leftPOWER

%leftUNARYMINUS

%%

lines:/*nothing*/

|lineslineNL

|lineserrorNL {yyerror();yyerrok;};

line:iexpr {printf("%d\n",$1);}

|rexpr

{printf("%lf\n",$1);};

iexpr:INTEGER

{$$=$2;};

rexpr:REAL

{$$=$1;}

|rexprPLUSrexpr

{$$=$1+$3;}

|rexprMINUSrexpr

{$$=$1-$3;}

|rexprTIMESrexpr

{$$=$1*$3;}

|rexprDIVIDErexpr

{if($3)$$=$1/$3;

else

{$$=$1;

printf(stderr,"%d.%d-%d.%d:divisionbyzero", @3.first_line,@3.first_column,

@https://www.360docs.net/doc/2619136070.html,st_line,@https://www.360docs.net/doc/2619136070.html,st_column);}}

|rexprPOWERrexpr

{$$=pow($1,$3);}

|LPrexprRP

{$$=$2;}

|rexprTIMESiexpr

{$$=$1*(double)$3;}

|rexprDIVIDEiexpr

{if($3)

$$=$1/(double)$3;

else

{$$=$1;

printf(stderr,"%d.%d-%d.%d:divisionbyzero", @3.first_line,@3.first_column,

@https://www.360docs.net/doc/2619136070.html,st_line,@https://www.360docs.net/doc/2619136070.html,st_column);}}

|rexprPOWERiexpr

{$$=pow($1,(double)$3);};

%%

voidmain()

{

yyparse();}

intyyerror(char*msg)

{printf("Error:%sencountered\n",msg);}

3.5实验结果

intmain(void)

{

printf("hello!\n");

return0;

}

在实验环境中右键->从模板创建->空文件，将上述示例代码输入

1)保存为hello.c

打开命令行，输入以下命令：

2)编译：gcc-Wallhello.c-ohello

3)执行：./hello

操作及结果截图：

4.4GDB调试练习

1）输入命令:gcc-ohellohello.c–g进行编译

2）输入命令：gdb进入调试

3）依次输入以下命令熟悉gdb调试

filehello：进入hello文件

操作系统是一个软件，也需要通过某种机制加载并运行它。在这里我们将通过另外一个更加简单的软件-bootloader来完成这些工作。为此，我们需要完成一个能够切换到x86的保护模式并显示字符的bootloader，为启动操作系统ucore做准备。lab1提供了一个非常小的bootloader和ucoreOS，整个bootloader执行代码小于512个字节，这样才能放到硬盘的主引导扇区中。通过分析和实现这个bootloader和ucoreOS，读者可以了解到：1）计算机原理

CPU的编址与寻址:基于分段机制的内存管理

CPU的中断机制

外设：串口/并口/CGA，时钟，硬盘

2）Bootloader软件

编译运行bootloader的过程

调试bootloader的方法

PC启动bootloader的过程

ELF执行文件的格式和加载

外设访问：读硬盘，在CGA上显示字符串

3）ucoreOS软件

编译运行ucoreOS的过程

ucoreOS的启动过程

调试ucoreOS的方法

continue(继续执行)

ctrl+c（中断）

quit（推出

5.4操作系统启动过程

当X86一开始加电时候，启动是实模式(实地址寻址模式)(早期的为了ss向下兼容

以前的80X86一开始启动是16位的实模式)

第一条地址：

段地址寄存器CSCS和EIP结合在一起来决定它启动的第一条地址：

按实模式的寻址方式：cs(base)基址+EIP->bios（指向bios）

这个bios固件会去加载磁盘或者硬盘的第一个主引导扇区(即执行0号扇区lab1中的bootloader)它完成来对我们说的这个操作系统uCore的进一步加载

Bootloader的工作：

1)要从实模式切换到保护模式，就是从实模式的16位的寻址空间切换到了32位的寻址空间寻址空间:从1M(物理地址=左移4位的段地址+偏移地址)变为4G，段机制可以正常工作了。对系统寄存器CRO（或者叫控制寄存器）把它的第0号bit置成1那么就意味着

以

理解基于段页式内存地址的转换机制

理解页表的建立和使用方法

理解物理内存的管理方法

6.2实验内容

本次实验包含三个部分。首先了解如何发现系统中的物理内存；然后了解如何建立对物理内存的初步管理，即了解连续物理内存管理；最后了解页表相关的操作，即如何建立页表来实现虚拟内存到物理内存之间的映射，对段页式内存管理机制有一个比较全面的了解。本实验里面实现的内存管理还是非常基本的，并没有涉及到对实际

机器的优化，比如针对cache的优化等

7实验体会

在老师的指导下和与同学之间互相讨论学习，经过六周的时间终于完成了有关系统软件开发实践课程的学习，感觉无论从专业知识还是个人能力上都收获很多。

首先是有关本实验课程六个小实验的收获与总结，第一部分编译原理实验中第一个flex词法分析器的实验相对比较简单，完成的相对顺利，第二个bison语法分析器实验比较难，虽然实验指导中已经给出了源码链接，第三个编译综合实验计算器也只完成了部分基础运算符的功能，有关自定义函数的功能部分没有完成；第二部分操作系统实验因为有详细的实验指导书和相关的视频，通过视频课程的学习和参考实验指导书完成了基本的实