Проектирование трансляторов (46023)

Посмотреть архив целиком



ЛЕКЦИЯ 1


СУЩНОСТЬ ПРЕДМЕТА. СОДЕРЖАНИЕ КП. СРОКИ.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ТРАНСЛЯТОРА. ПРОХОДЫ ТРАНСЛЯТОРА.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Дорогие коллеги. В течении двух семестров мы будем зани-

маться интереснейшим разделом системного и теоретического прог-

раммирования - теорией проектирования трансляторов.

Представляюсь. Семикопенко Геннадий Петрович, к.т.н.

2 преподаватель - Дмитриенко Наталья Олеговна.


1 семестр: Будет прочитан курс основ проектирования трансля-

тора. Вы ознакомитесь с инструментальными средствами, которые ре-

комендуются для выполнения практической работы. В обязательном

порядке Вами будет разработано, согласовано и утверждено ТЗ на КП.

Завершается семестр зачетом. Его можно получить при выполне-

нии следующих условий:

- утвержденного ТЗ на КП;

- пояснительной записки к КП и ее защиты, либо традиционной

сдачи зачета по всему курсу.

Я рекомендую путь разработки ПЗ и ее защиты как наиболее для

нас выгодный. Текст ПЗ явится составной частью КП, а защищать то,

что Вы сами написали, намного легче. Сдача зачета все равно не

освобождает Вас от необходимости последующего составления ПЗ и ее

защиты во 2 семестре. Таким образом, разработка пояснительной

части КП в 1 семестре экономит время и студентам, и преподавате-

лям.

Цели проектирования:

- ознакомление с одним из существующих инструментов созда-

ния трансляторов - генераторов лексического и синтаксического

анализаторов;

- ознакомление с математическим аппаратом - формальными

грамматиками (G), используемыми для описания искуственных языков

(ИЯ);

- проектирование ИЯ (программирования, информационного, опи-

сательного и любых других);

- формальное описание ИЯ с использованием инструментальных

средств;

- отладка лексического (ЛА) и синтаксического (СА) анализа-

торов, входящих в состав проектируемого транслятора;

- разработка семантических программ транслятора;

- комплексная отладка транслятора на контрольных (тестовых)

примерах;

- и, наконец, завершающая подцель - защита КП. Содержание КП:

- введение, в котором Вы излагаете сведения о целях разра-

ботки КП, его связи с РИСКом, назначении проектируемого ИЯ;

- краткое описание используемого математического аппарата;

- описание инструментальных средств - генераторов лексичес-

ких и синтаксических анализаторов;

- неформальное описание разработанного ИЯ (назначение, об-

ласть применения, эффективность по сравнению с традиционными ЯП

для реализации конкретных процессов РИСК, примеры программ).

Если у конкретного студента не хватит воображения для разра-

ботки собственного ИЯ, он может использовать логически завершен-

ное подмножество существующего ИЯ (Фортран, Паскаль, ПЛ, языки

работы с БД и другие);

- формальное описание лексики и синтаксиса ИЯ;

- тексты тестовых программ на ИЯ;

- тексты тестовых программ на промежуточном языке - ожидае-

мый разработчиком результат трансляции. Как правило в качестве

промежуточного языка в КП используется язык Си;

- дерево вывода фрагмента тестовой программы;

- семантические программы (блоки, процедуры, функции), ис-

пользуемые для генерации текста на промежуточном языке и запоми-

нания результатов трансляции;

- протоколы результатов выполнения процессов трансляции;

- выводы;

- список литературы. В 1 семестре Вы можете мне не предъяв-

лять только протоколы. Все остальное должно обязательно присут-

ствовать в ПЗ КП.

ОРГАНИЗАЦИЯ ОТЛАДКИ. Все, кто проходит практику в подразде-

лениях предприятия, оснащенных ПЭВМ с операционной системой

МS-DOS, может их использовать для выполнения КП. Для этого пер-

вые 3 человека, согласовавшие со мной ТЗ на КП, должны предоста-

вить дискеты (по 1 шт.), на которые я скопирую инструментальное

ПО - генераторы программ лексического и синтаксического анализа-

торов - LEX и YACC соответственно. Есть и некоторая документация

к ПО.

Проектирование КП может вестись и на СМ-1420, находящихся в

распоряжении кафедры.

ПЗ КП лучше всего набрать на ПЭВМ и распечатать. В этом слу-

чае можно Вам подумать и о распределении отдельных составляющих

КП в зависимости от интересов конкретных студентов.

Те из Вас, кто готов сдать мне КП сейчас, завтра либо через

месяц - будет поощрен повышенной оценкой. При этом такие студен-

ты освобождаются от последующего посещения лекций и практических

занятий.

2 семестр: Отладка разработанного ПО и оформление протоко-

лов работы ЭВМ.


МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ - теория формальных языков и грамма-

тик. Подробнее мы ознакомимся с ним на последующих лекциях.

ПРОЦЕСС ТРАНСЛЯЦИИ - выполняемое с сохранением смысла

преобразование входного сообщения с одного языка в выходное сооб-

щение на другом языке.

ТРАНСЛЯТОР - программа, выполняющая процесс трансляции. В

случае выполнения исходной программы без получения текста на вы-

ходном языке, говорят о режиме интерпретации входной программы.

Соответствующая программа, обеспечивающая непосредственную тран-

сляцию входного текста в последовательность команд ЭВМ, называет-

ся интерпретатором.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ТРАНСЛЯТОРА:

- ЛА (сканер), используемый для разбора лексики исходного

языка (ИЯ). Сканер последовательно просматривает литеры исходной

(транслируемой) программы. Из литер по определенным правилам, за-

данным автоматной грамматикой, сканер строит символы программы

(иначе - лексемы). Состав лексем определяется разработчиком ИЯ и

транслятора с него. Как правило, это числа, идентификаторы, слу-

жебные слова, литералы (цепочки литер, имеющие в программе самос-

тоятельное значение);

- СА, используемый для определения синтаксиса транслируемо-

го текста и управления процессом трансляции. Результат СА - дере-

во вывода;

- семантический анализ, используемый для определения смысла

транслируемого сообщения (либо его фрагмента). Результат семанти-

ческого анализа - хранение информации о транслируемом сообщении в

специальных структурах (таблицах символов, идентификаторах, кон-

стант, и других);

- синтезатор (генератор) текста на промежуточном языке

(польская запись, триады, тетрады, графы, и другие). В Вашем КП в

качестве промежуточного языка я рекомендую использовать язык

программирования Си;

- генератор программы в объектном коде;

- редактирование связей, генерация программы в виде загру-

зочного модуля.



Принципы построения транслятора


Общие сведения


Компилятор должен выполнить анализ исходной программы, а

затем синтез обьектной программы. Исходная программа разлагается

на составные части, затем из них строятся части эквивалентной

обьектной программы. Для этого на этапе анализа компилятор строит

несколько таблиц, которые затем используются как при анализе,так

и при синтезе. Этот процесс представлен на рис.

Процесс преобразования языков программирования включает сле-

дующие этапы:

1) распознавание в исходном тексте программы различных сос-

тавляющих языка;

2) этап синтаксического анализа, на котором распознаются

структуры исходной программы и проверяется их правильность;

3) установление связи между используемыми идентификаторами и

их описанием.



Генерирование обьектного кода


Способ взаимодействия и метод обьединения этих этапов в еди-

ный процесс зависит от числа проходов компилятора.

Все 4-е последовательных процесса: сканирование, анализ,

подготовку к генерации и генерацию команд - можно выполнять пос-

ледовательно или параллельно определенной взаимной синхрониза-

цией. Одним из критериев, определяющих выбор в данном случае, яв-

ляется обьем доступной памяти. Часто выгодно или даже необходимо

иметь несколько проходов.

В однопроходных трансляторах целая последоватеьлность прос-

тых преобразований (этапов) применяется по очереди к каждой не-

большой части исходной программы таким образом, что рабочая прог-

рамма обращается в процессе единственного просмотра исходной

программы. В многопроходном трансляторе последовательности преоб-

разований применяются ко всей программе как к целому.

Имеется много факторов, определяющих выбор числа проходов

при проектировании трансляторов (время компиляции, время разра-

ботки, относительная независимость фаз трансляции, размеры ОП

ЭВМ).

Некоторые языки (Алгол-68, АДА) принципиально требуют для

своей реализации несколько проходов, в частности можно рассмот-

реть двухпроходную схему трансляции. Ее особенности:

1) она может использоваться для языков программирования, в

которых определяющая реализация идентификатора появляется (тек-

стуально) раньше любой прикладной реализации, что имеет место для


Случайные файлы

Файл
29120.rtf
76040-1.rtf
2546.rtf
147265.rtf
123568.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.