Розробка системних програмних модулів та компонент систем програмування
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Курсова робота
З дисципліни: Системне програмування
На тему: Розробка системних програмних модулів та компонент систем програмування
Вступ
На перший погляд, різноманітність компіляторів вражає. Використовуються тисячі вихідних мов, від традиційних, таких як Fortran і Pascal, до спеціалізованих, які виникають у всіх областях застосування компютера. Цільові мови не менш різноманітні це можуть бути інші мови програмування, різні машинні мови від мов мікропроцесорів до суперкомпютерів. Деколи компілятори класифікують як однопрохідні, багато прохідні, виконуючі (load-and-go), відлагоджуючі, оптимізуючи в залежності від призначення і принципів і технологій їх створення.
Не дивлячись на те, що основні задачі, що виконуються компіляторами видаються складними і різноманітними, по суті вони одні і ті ж. Розуміючи ці задачі, ми можемо створювати компілятори для різних вихідних мов і цільових машин з використанням одних і тих же базових технологій.
В 50х роках про компілятори ходила слава, що це програми, дуже складні в написанні (наприклад, перший компілятор Fortran потребував 18 людино-років роботи). З того часу розроблені різноманітні систематичні технології вирішення багатьох задач, виникаючих при компіляції. Крім цього, розроблені хороші мови реалізації, програмні середовища та програмні інструменти. Завдяки цьому солідний компілятор може бути реалізований в якості курсової роботи з проектування компіляторів [1].
1. Огляд способів та методів проектування трансляторів
1.1 Модель аналізу-синтезу компіляції
Компіляція складається з двох частин: аналізу і синтезу. Аналіз це розбиття початкової програми на складові частини і створення її проміжного представлення. Синтез конструювання необхідної цільової програми з проміжного представлення.
В процесі аналізу визначаються і записуються в ієрархічну деревовидну структуру операції, задані початковою програмою. Часто використовується спеціальний вид дерева, що називається синтаксичним (або деревом синтаксичного розбору), в якому кожен вузол представляє операцію, а його дочірні вузли аргументи операції.
Багато програмних інструментів, працюючи з початковими програмами, спочатку виконують певний вид аналізу. Розглянемо приклади таких інструментів.
Структурні редактори. Ці програми одержують як вхід послідовність команд для побудови початкової програми. Такий редактор не тільки виконує звичні для текстового редактора функції зі створення і модифікації тексту, але і аналізує текст програми, поміщаючи в початкову програму відповідну ієрархічну структуру. Тим самим він виконує додаткові задачі, що полегшують підготовку програми. Наприклад, редактор може перевіряти коректність введеного тексту, автоматично додавати структурні елементи (так, якщо користувач введе while, редактор додасть відповідне йому ключове слово do і запропонує ввести умовний вираз між ними) або переходить від ключового слова begin або лівої дужки до відповідного end або правої дужки. Більше того, результат на виході такого редактора часто подібний результату після фази аналізу компіляції.
Програми форматованого виводу для друку. За допомогою цих інструментів програма аналізується і роздруковується так, щоб її структура була максимально ясною. Наприклад, коментарі можуть бути виділені спеціальним шрифтом, а оператори виведені з відступами, що вказують рівень вкладеності в ієрархічній структурі операторів.
1.2 Компілятори
Статичні перевіряючі програми. Дані інструменти зчитують програми, аналізують їх і намагаються знайти потенційні помилки без запуску програми. Такий аналіз часто дуже схожий на аналіз в оптимізуючих компіляторах. Наприклад, статична перевіряюча програма може визначити невиконання якоїсь частини початкової програми або використання деякої змінної до її оголошення. Так само можуть бути знайдені логічні помилки, наприклад спроби використання дійсної змінної як покажчик (із застосуванням технології перевірки типів).
Інтерпретатори. Замість створення цільової програми в результаті трансляції інтерпретатор виконує операції, вказані в початковій програмі. Наприклад, для оператора присвоєння він може побудувати дерево розбору, а потім виконати операції, проходячи по його вузлах, Корінь дерева вказує на виконання присвоєння, так що інтерпретатор викличе підпрограму для обчислення виразу, що визначається одним із піддерев, а потім збереже його значення у виділеній змінній. Таке піддерево вказує підпрограмі, що вона повинна обчислити суму двох виразів. Рекурсивний виклик підпрограми приводить до обчислення значення, яке потім підсумовується і зберігається. Інтерпретатори часто використовуються для командних мов, оскільки кожен їх оператор є викликом складної програми, такої як редактор або компілятор. Так само і деякі мови дуже високого рівня, типу APL, переважно інтерпретуються, оскільки є безліч атрибутів даних, таких як розмір або тип масиву, які не можуть бути визначені в процесі компіляції.
Традиційно ми говоримо про компілятор як про програму, яка транслює початкову мову типу Fortran в асемблер або машинну мову. Проте є і інші застосування технології компіляції. Так, аналізуюча частина в кожному з привед?/p>