1.Introducao a compilação

8/18/2019 1.Introducao a compilação

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Profa. Valéria D. Feltrim

DIN – UEM

Parte deste material foi gentilmente cedido pelo Prof. T. A. S. Pardo (ICMC-USP/São Carlos)


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Programa que lê um programa em uma linguagem-fonte e otraduz em um programa em uma linguagem-alvo (objeto)

Linguagem-fonte: Pascal, C Linguagem-alvo: linguagem de montagem (assembly ), código de

máquina, bytecode ...

Durante o processo de tradução, relatam-se errosencontrados

compiladorprograma

fonte

programa

alvo

mensagens de erro


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Primeiros compiladores começaram a surgir noinício dos anos 50 Diversos experimentos e implementações realizados

independentemente Trabalhos iniciais: tradução de fórmulas aritméticas em

código de máquina Compiladores eram considerados programas muito difíceis

de construir Primeiro compilador Fortran levou 18 homens-ano para ser

construído


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Desde então, técnicas sistemáticas para construção decompiladores foram identificadas

Reconhecimento de cadeias, gramáticas, geração de linguagem

Desenvolvimento de boas linguagens e ambientes de programação C, C++, bibliotecas, linguagens visuais

Desenvolvimento de programas para produção automática decompiladores lex, yacc

Atualmente, um aluno de graduação pode construir um compiladorrapidamente


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programa-fonte

analisador léxico

analisador sintático

analisador semântico

gerador de código intermediário

otimizador de código

gerador de código

programa-alvo

Tabela de símbolos

Tabela de palavras esímbolos reservados

Manipulaçãode erros

dados deentrada

saída


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programa-fonte

analisador léxico

analisador sintático

analisador semântico

gerador de código intermediário

otimizador de código

gerador de código

programa-alvo

Tabela de símbolos

Tabela de palavras esímbolos reservados

Manipulaçãode erros

dados deentrada

saída


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Léxica: palavras (tokens ) do programa i, while, =, [, (,


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Como diferenciar palavras e símbolos reservados

(while, int, :=) de identificadores definidos pelousuário? Tabela de palavras e símbolos reservados

...

:=

while

int


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Como saber durante a compilação de um programa: tipo e valor dos identificadores, escopo das variáveis,

número e tipo dos parâmetros de um procedimento, etc.? Tabela de símbolos

...

...--procfat

...1integervari

...ValorTipoClasseIdentificador


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!

Reconhecimento e classificação dos tokens Expressões regulares, autômatos

x:=x+y*2


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"

Verificação da formação do programa

Com base em uma gramática livre de contexto Representação explícita ou não da árvore de derivação

comando_atribuição id1 := id1 op id2 op num


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"

Verificação da formação do programa

Com base em uma gramática livre de contexto Representação explícita ou não da árvore de derivação

:=

id1

id1

+

*

id2 num


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#

Verificação do uso adequado

id1 := id1 op id2 op num

(id1)int := (id1 op id2 op num)intbusca_tabela_símbolos(id1)=TRUE

busca_tabela_símbolos(id2)=TRUE


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$ "

Geração de código intermediário/preliminar

id1 := id1 op id2 op num

temp1 := id2 * 2temp2 := id1 + temp1id1 := temp2

Variáveistemporárias geradas

pelo compilador

Código de trêsendereços


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%&

Otimização do código intermediário

temp1 := id2 * 2temp2 := id1 + temp1

id1 := temp2

temp1 := id2 * 2id1 := id1 + temp1

temp2 é usada apenasuma vez atribuição

de valor a id 1


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$

Geração do código para a máquina-alvo

temp1 := id2 * 2id1 := id1 + temp1

MOV id2 R1MULT 2 R1

MOV id1 R2ADD R1 R2MOV R2 id1


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Tokens e seus lexemas

Árvore sintática(implícita ou explícita)

Tabela de

símbolos única

Na prática, fases podem ser agrupadas e asrepresentações intermediárias entre elas nãoprecisam ser construídas explicitamente


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'

Passagem: uma verificação ou transformação de umarepresentação de entrada em uma representação desaída

Compiladores podem ter várias passagens Esquema anterior de compilação

código-fonte

código intermediário

código-alvo Maior tempo de leitura e escrita

Compilador de uma única passagem código-fonte código-alvo Todo processo de compilação em memória: dados de

fases diferentes podem ser necessários para a compilação


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'

Interpretadores: executam instrução por instrução docódigo-fonte

Pré-processadores: agrupam módulos separados de código-fonte

Processadores de macros (por exemplo, defines em C)

Montadores (assemblers): traduzem linguagem demontagem em linguagem de máquina

Carregadores: alocação de instruções de programação e

dados na memória Editores de ligação: criação de um único programa a partir

de diversos programas compilados


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( programa-fonte

Pré-processador

programa-fonte modificado

Compilador

programa-objeto em assembly

Montador

código de máquina relocável

código de máquina alvo

Editor de Ligação/Carregadorarquivos de bibliotecaarquivos-objeto relocáveis


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)

Interpretadores Menores que os compiladores Mais adaptáveis a ambientes computacionais diversos Tempo de execução maior Javascript, Perl

Compiladores Compila-se uma única vez, executando-se quantas vezes se

queira Tempo de execução menor C, Pascal

Compiladores híbridos Compila-se para um código intermediário/virtual, que, por sua

vez, é interpretado por uma máquina virtual

Java

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1.Introducao a compilação