Разработка драйверов и имитаторов

Драйвер (отлаживающая программа) – это главная программа (функция main на языке С), состоящая из нескольких обращений к тестируемому модулю, каждое из которых реализует один тест и обычно включает следующие действия:

- вывод номера и входных данных теста;

- вызов тестируемого модуля с передачей ему входных данных теста в виде параметров и/или глобальных переменных;

- вывод полученных результатов (или сообщения об итогах их сравнения с эталонным ответом).

Имитатор (заглушка) – это отладочная программа, имитирующая работу модуля, вызываемого из тестируемого модуля. В зависимости от конкретной ситуации можно использовать разные виды заглушек, например:

- пустая подпрограмма, состоящая из заголовка функции и пустого блока (полное отсутствие вызываемой функции, даже если она не нужна для работы тестируемого модуля, недопустимо из-за ошибок трансляции);

- пустая подпрограмма, выводящая сообщение о том, что она отработала, что позволяет проследить последовательность вызовов модулей;

- подпрограмма, возвращающая всегда один и тот же постоянный результат (иногда этого достаточно для проверки правильности функционирования отлаживаемого модуля);

- подпрограмма, возвращающая заранее заготовленный результат, вводимый из файла или хранящийся в массиве;

- подпрограмма, выполняющая имитируемую функцию по упрощенному алгоритму, например, более медленному или с меньшей точностью.

Возможно использование какой-либо комбинации приведенных вариантов.

Заглушка имитирует тестовую ситуацию для отлаживаемого модуля и поэтому зависит от тестов, которые частично или целиком встраиваются в нее в виде констант либо вводятся ею. Для разных тестов могут потребоваться разные заглушки.

Разработка имитаторов - более творческая задача, чем составление драйверов, имеющих обычно простую структуру даже при большом размере.

Далее приведены драйверы и имитаторы для разработанного плана отладки и тестов измененного компилятора С0. Для упрощения драйверов с помощью директивы #include в них вставляются описания глобальных переменных, вынесенные в файл glb.c из текста транслятора (строки 47 -109).

Из модульной структура компилятора С0 (см. приложение 2) видно, что для автономной отладки функции chleks требуется драйвер и имитаторы вызываемых из нее подпрограмм chsim и oshibka (рис. 4).

Драйвер для автономной отладки функции chleks разработан на основе фрагментов функции main компилятора С0. Драйвер читает файл p.c0 с помощью подпрограммы chleks и выводит в файл p.asm полученную последовательность лексем в числовом виде.

/**********************************************/

/* Драйвер chleks */

/**********************************************/

#include <stdio.h>

#include "glb.c"

main()

{

int i;

for (i=0; i<=255; i++) leksim[i]=osh;

leksim['+']=plus; leksim['-']=minus; leksim['*']=umn;

leksim['/']=del; leksim['%']=ost; leksim['=']=prisv;

leksim['<']=men; leksim['>']=bol; leksim['(']=lskob;

leksim[')']=pskob; leksim['{']=flskob; leksim['}']=fpskob;

leksim[',']=zpt; leksim[';']=tchzpt;

vhstr[0]=' '; vhstr[1]='\0'; usim=vhstr;

kolglb=1;

kolim=2;

ef=0;

fvh=fopen("p.c0","r"); /* откpыть входной файл */

fvih=fopen("p.asm","w"); /* откpыть выходной файл */

if ((fvh==NULL) || (fvih==NULL))

printf("Файлы не откpылись");

else

{ while (!ef)

{

chleks();

fprintf(fvih,"%d ",leksema);

}

fclose(fvh);

fclose(fvih);

}

}

Имитатор чтения символа - это упрощенная функция chsim, из которой удалены операторы, вставляющие строки исходного текста в файл p.asm:

/**********************************************/

/* Имитатор чтения символа chsim */

/**********************************************/

chsim()

{

if (feof(fvh)) {ef=1; return *usim=EOF;}

return *usim=getc(fvh));

}

Поскольку разработанный тест не содержит ошибок, при его чтении функция oshibka не должна вызываться, и ее имитатор можно было бы сделать пустым. Тем не менее, полезно на всякий случай вставить в имитатор вывод упрощенного сообщения об ошибке, чтобы зафиксировать случаи возможного «обнаружения» несуществующих «ошибок» входного текста из-за ошибок в отлаживаемой программе chleks:

/**********************************************/

/* Имитатор oshibka */

/**********************************************/

oshibka(int n)

{

fprintf(fvih,"Ошибка: ^%d\n",n);

}

В соответствии с модульной структурой компилятора С0 для тестирования модулей трансляции выражения: virag, operac, vitsk, zopreg, gen_kom и adrper необходим драйвер и имитаторы вызываемых из этих модулей функций: chleks, test, vkluch, pozic и oshibka (рис. 5).

Разработанный для отладки входной текст представляет собой последовательность выражений, заканчивающихся точкой с запятой, и поэтому драйвер циклически обращается к модулю virag, пока не кончится файл p.c0. Перед каждым обращением читается первая лексема очередного выражения.

/**********************************************/

/* Драйвер virag */

/**********************************************/

#include <stdio.h>

#include "glb.c"

main()

{ int i;

kolglb=1; kolim=2;

tabim[1].imja="x"; tabim[1].vidob=1; /* имя x глобальное */

tabim[2].smesch=2; tabim[2].vidob=1; /* имя y локальное */

ef=0;

fvh=fopen("p.c0","r"); /* откpыть входной файл */

fvih=fopen("p.asm","w"); /* откpыть выходной файл */

if ((fvh==NULL) || (fvih==NULL))

printf("Файлы не откpылись");

else

{ while (!ef)

{ chleks();

virag(0L);

}

fclose(fvh);

fclose(fvih);

}

}

В отсутствие функции чтения лексемы входной текст содержит подготовленную вручную последовательность числовых значений лексем, а имитатор функции chleks просто вводит очередное число.

/**********************************************/

/* Имитатор chleks */

/**********************************************/

chleks()

{ fscanf(fvh,"%d ",&leksema);

return leksema;

}

Разработанные тесты: ++x; y++; -x--; --y; x=-y+++5; x=++y+5; y=--x-5; x=y---5; задаются в файле p.asm в виде числовых значений лексем, разделенных пробелами и/или символами новой строки: 18 1 17 1 18 17 4 1 19 17 19 1 17 1 20 4 1 18 3 2 17 1 20 18 1 3 2 17 1 20 19 1 4 2 17 1 20 1 19 4 2 17.

При этом вид ожидаемого объектного кода определен из условия, что x является глобальной переменной, а y - локальной переменной со смещением 2.

Драйвер virag моделирует соответствующую таблицу имен, содержащую под индексом 1 глобальную переменную x, а под индексом 2 - локальную переменную y, имеющую смещение 2:

kolglb=1; kolim=2;

tabim[1].imja="x"; tabim[1].vidob=1; /* имя x глобальное */

tabim[2].smesch=2; tabim[2].vidob=1; /* имя y локальное */

При обработке разработанного тестового текста обращения к имитатору pozic для поиска позиции (индекса) очередного имени будут происходить в том порядке, в котором в этом тексте расположены имена x и y. Под видом «найденных» индексов имен x и y имитатор pozic будет выдавать размещенные в таком же порядке числа из глобального или статического массива zi.

/***********************************************/

/* Имитатор pozic */

/* позиция имени id в таблице tabim */

/***********************************************/

int nt = 0; /* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 N имени */

int zi[20] = { 1,2,1,2,1,2,2,1,1,2, 1, 2 };

/* В тесте x y x y x y y x x y x y */

pozic(int tabl) /* вид таблицы: kolglb/kolim */

{ return zi[nt++];

}

Для разработанного теста имитатор vkluch вызываться не должен, но на тот случай, когда это все-таки произойдет из-за ошибок в отлаживаемой программе, в имитаторе предусмотрен вывод соответствующего сообщения.

/***********************************************/

/* Имитатор vkluch */

/* включение имени id в таблицу имен */

/***********************************************/

vkluch()

{

fprintf(fvih,"\n vkluch \n"); /* если по ошибке вызовут */

}

Имитатор oshibka можно использовать такой же, как для отладки chleks. Имитатор test оставлен пустым:

/***********************************************/

/* Имитатор test: проверка лексемы, */

/* сообщение об ошибке и ее нейтрализация */

/***********************************************/

test(long s1, long s2, long n)

/* s1 - множество допустимых лексем (логич. шкала) */

/* s2 - множество дополнительных лексем для пропуска*/

/* n - номер ошибки */

{

}