[发明专利]一种可编程语言编译装载系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可编程语言编译装载系统及方法，特别适用于各种工业可编程控制应用场合，能有效提高程序的执行效率。

背景技术

传统的工业现场使用的可编程控制器（PLC）以及分散控制系统（DCS）中的分散处理单元，均可通过组态软件进行用户编程，用户编程软件通过对高级语言源文件进行编译，生成虚拟指令，通过通讯接口下载到控制器中，控制器通过解释虚拟指令运行组态程序。这种方法的优点是可移植性强，能够在不同硬件平台进行移植，缺点是运行效率不高，相同的计算功能，虚拟指令的运行比机器指令运行至少慢20倍。另一种编译方式是通过对高级语言直接编译为目标平台的机器指令，把编译完成的机器指令下载到目标机的处理器中运行，这种方式的优点是执行效率高，缺点是可移植性差，程序的任何改动要重新编译整个工程，同时对目标平台依赖太强，可用性较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种可编程语言编译装载系统，该可编程语言编译装载系统包括编译系统和执行系统；编译系统和执行系统通过通讯线缆相连；

其中，编译系统包括：

编辑器，对高级语言源文件进行编辑后，发送至编译器；

编译器，接收编辑后的源文件，进行编译生成虚拟指令程序；

虚拟机，执行虚拟指令程序；

汇编器，将虚拟指令程序进一步编译为机器指令，生成目标程序；

执行系统包括：

加载器，通过通讯线缆下载目标程序，加载形成目标代码；

执行器，执行目标代码。

上述执行系统装载于目标机内；编译系统装载于宿主机内。

加载器加载形成目标代码的方式为：加载器提供代码段加载基地址、数据段加载基地址、BSS段加载基地址和系统函数调用基地址，以函数指针形式调用加载目标程序。

本发明还提供了一种可编程语言编译装载方法，可编程语言编译装载方法将高级语言源文件先转换成虚拟指令程序，运行虚拟指令程序进行程序逻辑正确性的验证后，再将虚拟指令程序转换成机器指令程序，进行执行。

虚拟指令程序通过汇编器逐条翻译转换成机器指令程序。

可编程语言编译装载方法包括以下步骤：

（1）通过编辑器对高级语言源文件进行编辑；

（2）采用编译器对编辑后的源文件进行编译，生成虚拟指令程序，虚拟指令程序以文件形式保存；

（3）虚拟机执行虚拟指令程序，验证编辑程序的正确性；如果不正确，进行步骤（1），如果正确，则进行步骤（4）；

（4）选择目标平台，汇编器将虚拟指令程序进一步编译为目标平台的机器指令，生成目标程序，以文件形式保存；

（5）把目标程序通过通讯线缆下载到目标机内；

（6）目标机内的加载器提供代码段加载基地址、数据段加载基地址、BSS段加载基地址和系统函数调用基地址，以函数指针形式调用加载目标程序，形成目标代码；

（7）执行器执行目标代码。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、最终编译后进行执行的目标指令是机器指令，运行效率高，比传统虚拟指令效率提高至少10倍，非常适合应用在对运行效率要求较高的场合。

2、对源文件首先编译生成的虚拟指令，具有较强的可移植特性，相同的高级语言源程序无需修改，即可根据不同的硬件平台逐条编译成不同目标平台下的机器指令。

3、且编译的目标程序的执行与内存地址无关，只需要加载器提供代码段加载基地址、数据段加载基地址、BSS段加载基地址和函数调用基地址即可，程序加载执行与目标平台耦合性低，可即时编译即时运行。

4、本发明通过对高级语言源文件进行虚拟指令转换后再生成机器指令，进行执行，既具有虚拟指令可移植的特性，能够方便在各个平台移植运行，又具有机器指令的运行速度，解决虚拟指令运行效率低的问题。

附图说明

图1为本发明可编程语言编译装载系统的结构框图；

图2为本发明可编程语言编译装载方法的流程图。

图中，101-编译系统，102-执行系统，103-通讯线缆，104-编辑器，105-编译器，106-虚拟指令，107-汇编器，108-虚拟机，109-目标程序，110-加载器，111-执行器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。