Files
Interpreter/Doc/compiler/符号表与链接.md
Admin 26256a36b9 扩充内置功能块为 8 个:TON/TOF/TP/CTU/CTD/CTUD/R_TRIG/F_TRIG。
- isa:CAL_* 操作码连续占 24..31(CALL/RET 后移为 32/33,kOpCount=34);disasm 支持 5 个新操作码
- 词法/语法/链接:新 8 个关键字与冻结布局(TP=in/pt/q/et、CTD=cd/ld/pv/q/cv、
  CTUD=cu/cd/r/lu/pv/qu/qd/cv、R_TRIG/F_TRIG=clk/q)
- VM:do_cal 全 8 个语义(TP 脉冲、CTD 递减、CTUD 双向+装载、R_TRIG 上升沿、F_TRIG 下降沿);
  edge_prev_ 每槽 2 字节存边沿上次输入;exec_one 分发补 5 个新操作码
- 验证:TP 30ms 脉冲 2 周期、CTD 装载+递减到 q=1、CTUD cu/cd 双向、R/F_TRIG 交替;
  ctest 11/11 全绿
- 文档:指令与映像/词法/初步计划/符号表与链接/指令执行/扫描周期/使用说明 同步
2026-08-21 20:38:27 +08:00

117 lines
5.3 KiB
Markdown
Raw Permalink Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
# 符号表与链接(12.6
compiler 模块的符号收集与链接。输入:`Project`toml+ 各 `.st` 文件的 `Unit`AST,见 [`语法.md`](语法.md));输出:链接结果(全局槽表、POU 符号表、函数表、FB 实例布局)。全工程定案见 [`初步计划.md`](../初步计划.md) 12.6。
## 做 / 不做
**做**
- 先扫完全部文件再解析引用(禁止边解析边执行)
- 全局收集:仅 `gvl.file` 顶层 `VAR_GLOBAL`,声明顺序 = 全局槽顺序
- `VAR_EXTERNAL` 接已有槽,种类/类型一致,不是新变量
- `FUNCTION` 标无状态;`FUNCTION_BLOCK` 必须先有实例才能调用
- `CALL` 目标解析成 `fn_id`(立即数),无函数指针
- 校验:同名全局、未声明 `io.var`、重复 POU 名、未声明 FB 实例、函数循环调用 → 失败
- FB 实例布局:按类型算字段清单(输入/输出/内部/内建 8 个 FB 固定字段(12.11 扩充))
**不做(第一版)**
- 寄存器分配(12.8)、类型检查(12.7)
- 多 GVL 文件、I/Q/M 与全局分槽(v1 **单一数据区**,见下)
## 数据区定址(v1 定案)
- **单一数据区**:全部全局(含 I/Q/M)按 `globals.st` 声明顺序编槽号 0..n-1
- 映像头 `n_globals` = 声明总数;`n_i` / `n_q` / `n_m` = 0(第一版不拆,见 [`初步计划.md`](../初步计划.md) 5.1
- `LOAD_I` / `STORE_Q` / `LOAD_GLOBAL` / `STORE_GLOBAL` 操作码不同,槽号指向同一数据区
- io 绑定(toml)只负责 channel/bit → 槽号映射(sidecar),不创造变量
## 符号表一行
```cpp
enum class SymbolKind { Global, External, Local, Input, Output, Pou, FbInstance, Const };
struct Symbol {
SymbolKind kind;
std::string name; // 小写
std::string type_name; // bool / int / time / fb 类型名(小写)
uint32_t address; // 全局槽号(Global/External);POU 局部暂 012.8 分配)
std::string source_file;
uint32_t line, col;
};
```
`kind` 与 12.1 冻结表一致:`global` / `external` / `local` / `input` / `output` / `pou` / `fb_instance` / `const``const` 本期未用,保留)。
## 链接流程
```text
1. 收集导出
遍历全部文件:
- 顶层 globals:仅 gvl.file 允许;同名 → duplicate global;声明顺序编槽号
- POU 导出:program / function / fb 名登记;重复 → duplicate POU
2. 逐 POU 建局部符号
VAR / VAR_INPUT / VAR_OUTPUT → local / input / output
VAR_EXTERNAL → 查全局表,必须存在、类型一致 → External(同一槽)
POU 内 VAR_GLOBAL → error(仅 gvl 顶层允许)
3. 语句引用解析
- FB 调用 instance(...) → 局部表查实例,类型必须是 FB → 否则 undeclared FB instance
- 字段读 fb.field → 实例类型有该字段(用户 FB 的 input/output;内建固定字段)
- VarRef / 赋值左值 → 局部表或全局表查得到 → 否则 undeclared identifier
- 函数调用 fn(...) → POU 表查得到且是 FUNCTION → 记依赖边;FUNCTION 不得调用 PROGRAM/FB
4. 循环调用检测
函数依赖图 DFS 找环 → recursive call(用例 19
5. io 校验
io.var 必须在全局表 → 否则 io.var not in GVL(用例 12
6. 输出
全局表 / POU 符号表 / 函数表(fn_id 按收集序)/ FB 实例布局
```
## FB 实例布局
- 用户 FB:字段 = 全部 `VAR_INPUT` + `VAR_OUTPUT` + `VAR`(内部),按声明段序排
- 内建(冻结,isa 规格;12.11 扩为 8 个):
| FB | 字段(名 → 类型) |
|---|---|
| TON | in BOOL, pt TIME, q BOOL, et TIME |
| TOF | in BOOL, pt TIME, q BOOL, et TIME |
| TP | in BOOL, pt TIME, q BOOL, et TIME |
| CTU | cu BOOL, r BOOL, pv INT, q BOOL, cv INT |
| CTD | cd BOOL, ld BOOL, pv INT, q BOOL, cv INT |
| CTUD | cu BOOL, cd BOOL, r BOOL, lu BOOL, pv INT, qu BOOL, qd BOOL, cv INT |
| R_TRIG | clk BOOL, q BOOL |
| F_TRIG | clk BOOL, q BOOL |
- 实例布局 = 类型字段表的一份拷贝;字段偏移 = 字段序号 × 8(8 字节定宽槽)
## 错误
稳定前缀 `link error`
```text
link error: duplicate global 'g1' (globals.st, line 4, col 1)
link error: VAR_GLOBAL only allowed in gvl file (other.st, line 2, col 1)
link error: io.var 'Nope' not in GVL (project.toml)
link error: undeclared FB instance 'starter' (main.st, line 4, col 5)
link error: recursive call involving 'a' (main.st, line 2, col 4)
link error: undeclared identifier 'x' (main.st, line 3, col 3)
```
## 完成标准
1. 用例 9(同一槽)、10(非 GVL 写全局)、11(同名全局)、12(io.var 未声明)、16(未声明实例)、19(循环调用)按表变绿
2. 符号表能打印 `name kind type address file`
3. 全部构建 + `ctest` 无回归
---
## 执行计划(单步确认)
1. **`Linker.h`(新建 `compiler/include/compiler/Linker.h`**`Symbol`/`SymbolKind` + 链接结果结构 + `link_project` 声明
2. **`Linker.cpp` 前半**:收集导出(gvl 校验 / 全局定槽 / POU 登记)+ 逐 POU 局部符号
3. **`Linker.cpp` 后半**:引用解析(FB 实例 / 字段 / 变量 / 函数)+ 循环检测 + io 校验
4. **`linker_test``tests/src/linker_test.cpp` + CMake**:用例 09/10/11/12/16/19 + 符号表打印断言
5. **验证**`cmake --build` + `ctest`(新增 `linker_links` 后 7/7 全绿)
6. **提交**`Linker.h/cpp` + `linker_test` + 文档