Educacin Tecnolgica con Compromiso Social
INSTITUTO NACIONAL DE MXICOINSTITUTO TECNOLGICO DE ACAPULCO
Carrera:Ingeniera en Sistemas Computacionales
Asignatura:Lenguajes y Autmatas II
Unidad 3. Anlisis semntico
Competencia especfica de la unidadConocer e Identificar los
diferentes tipos de optimizacin que permita eficientar el cdigo
intermedio
Profesor: Silvestre Bedolla Solano
Integrantes del Equipo 1
Nombre Numero de control
Vzquez Vzquez Jess 12320040
Hernndez Escalante Carlos Eduardo12320752
Miranda Guerra Vctor Manuel 12320023
Caballero Carbajal Jess 12320005
Barrera Sandoval Luis Jaime12320677
Toribio Candela Maricarmen11320672
Acapulco, Guerrero Octubre 2015
ndice
Introduccin3Actividad 1. Reporte de las tcnicas aplicadas para
la optimizacin del cdigo intermedio generado (10%).4Actividad 2.
Lista de los recursos se consumen en invocacin a funciones y
expresiones simples (10%).5Actividad 3. Ensayo que establezca las
tendencias y tcnicas empleadas en lenguajes que requieren de una
mquina virtual para su ejecucin sobre multiplataforma
(20%).12Actividad 4. Cuadro sinptico de los criterios de tiempo de
ejecucin o extensin de cdigo generado (20%).13Actividad 5. Reporte
del avance por equipo del proyecto final consistente en desarrollar
software de base: traductor, intrprete o compilador
(20%).14Conclusin15Bibliografas16
Introduccin
En la actualidad los ordenadores estn invadiendo todos los
campos del conocimiento. Una gran variedad de programas se
desarrollan para diversas aplicaciones de todo tipo. Al usuario, al
final de un programa solo le interesan dos cosas: que el programa
sea fcil de manejar y que su ejecucin sea lo ms rpido posible.Para
mejorar el este ltimo aspecto cada da se tienen ms en cuenta las
optimizaciones en el cdigo del programa. Idealmente los
compiladores deberan producir cdigo objeto que fuera tan bueno como
si estuviera escrito directamente por un buen programador. La
realidad es que esto es difcil de conseguir y muy pocas veces se
alcanza esa meta. Sin embargo, el cdigo generado por el compilador
puede ser mejorado por medio de una transformaciones que se han
denominado tradicionalmente optimizaciones, aunque el termino
optimizacin es impropio ya que raramente se consigue que el cdigo
generado sea el mejor posible.El objetivo de las tcnicas de
optimizacin es mejorar el programa objeto para que nos d un
rendimiento mayor. La mayora de estas tcnicas vienen a compensar
ciertas ineficiencias que aparecen en el lenguaje fuente,
ineficiencias que son inherentes al concepto de lenguaje de alto
nivel, el cual suprime detalles de la maquina objeto para facilitar
la tarea de implementar un algoritmo.Las distintas tcnicas de
optimizacin se pueden clasificar o dividir de diversas formas.
Actividad 1. Reporte de las tcnicas aplicadas para la
optimizacin del cdigo intermedio generado (10%).
En general el cdigo intermedio generado por un compilador suele
ser bastante ineficiente. Basta observar el cdigo generado para la
evaluacin de una expresin para darse cuenta de este hecho. Cdigo
fuente -> a:= x^2 + y Cdigo intermedio -> t1:= 2 t2 := x^t1
t3 := t2 + y a := t3 Cdigo mejorado -> t1:= x * x a := t1 +
yCriterios para optimizar: Menor tiempo de ejecucin Menor tamao del
programa Estos dos criterios son a menudo contradictorios y
requieren algoritmos de generacin de cdigo distintos. Sera ms
correcto hablar de mejora del cdigo, puesto que en general no
existen algoritmos que nos permitan obtener el programa equivalente
ms pequeo, o ms rpido, y por lo tanto no podremos decir que estamos
obteniendo el cdigo ptimo. Por ejemplo, podramos plantearnos un
optimizador de talla del cdigo. Bajo este supuesto el cdigo ptimo
para cualquier programa que no pare sera: 1: GOTO 1 En consecuencia
un optimizador de talla de cdigo traducira cualquier programa que
no parase en un programa objeto de una nica instruccin como la
indicada. Ahora la existencia del optimizador sera equivalente a
determinar si un programa parara o no, pero esta ltima cuestin es
indecidible por lo tanto no es posible encontrar tal optimizador.
La mayora de algoritmos de mejora se pueden ver como la aplicacin
de varias transformaciones sobre la representacin intermedia del
cdigo.Fuentes de optimizacin Programa fuente. Optimizaciones cuyos
efectos podran obtenerse con una implementacin ms apropiada del
programa fuente. El programador puede: perfilar el programa,
cambiar el algoritmo, mejorar buclespor ejemplo podra substituir if
TRUE then A else B por A Cdigo intermedio. Hay mejoras que no son
posibles en el programa fuente, Ej. El cdigo generado para acceder
a los elementos de una matriz dentro de un bucle, calcular varias
veces la misma funcin de acceso. Ejemplos de estas transformaciones
son: Subexpresiones comunes Transformaciones algebraicas. Copias de
variables Cdigo inactivo Bucles Cdigo objeto. En este nivel el uso
adecuado de los registros, as como de las instrucciones propias de
la mquina destino pueden suponer beneficios importantes respecto de
la eficiencia del programa objeto. Ej. Aprovechar una instruccin de
la mquina destino que ya proporciona una suma y un salto
condicional en funcin del resultado. Ejemplo: Cdigo fuente ->
var a: array [1..10, 1..20] of integer; {talla de un entero 2 u.m.}
while a[i, k] < M do k := k 1; Cdigo intermedio: -> 100 t1:=
i * 20 101 t2 := t1 + k 102 t3 := t2 * 2 103 t4 := a[t3] 104 if
t4< M goto 106 105 goto 108 106 k := k 1 107 goto 100 108
Cdigo mejorado: -> 100 t1:= i * 20 101 t2 := t1 + k 102 t3 :=
t2 * 2 103 t4 := a[t3] 104 if t4 ! M goto 107 105 t3 := t3 - 2 106
goto 103 107 En este ejemplo se observa, sin entrar en detalles de
cmo se ha realizado la mejora, que las instrucciones 100, 101 y 102
slo se calculan una vez en vez de una cada iteracin del bucle. Esta
mejora no se puede realizar sobre el programa fuente, puesto que la
parte optimizada corresponde a la funcin de acceso a los elementos
de una matriz. Clasificacin de las optimizaciones: Local: si puede
realizarse observando nicamente una parte del programa que se
ejecuta secuencialmente sin saltos (bloque bsico). Global: Para
realizarlas se necesita conocer el flujo de control entre las
distintas partes del programa. Hay varios tipos de optimizacin,
siendo los ms usuales los siguientes:
1. Eliminacin de instrucciones redundantes. 2. Optimizaciones en
el flujo de control. 3. Simplificaciones algebraicas. 4. Uso de
instrucciones mquina especficas.
Para la resolucin de estas ecuaciones, hay que tener en cuenta
lo siguiente:
{inicializaciones} for cada bloque B do begin IN[B] := 0; OUT[B]
:= GEN[B] end; {cuerpo del algoritmo} cambio := true; while cambio
do begin cambio := false; for cada bloque B do begin IN[B] :=
OUT[P]; P es un predecesor de B oldout := OUT[B]; OUT[B] := (IN[B]
- KILL[B]) U GEN[B]; if OUT[B] oldout then cambio := true
endend
Hay lenguajes que son pseudo interpretados que utilizan un cdigo
intermedio llamado cdigo-P que utiliza lo que se denomina bytecodes
(sentencias de un P hipottico). Por ejemploJava utiliza los
ficheros .class, stos tienen unos bytecodes que se someten a una
JavaVirtualMachine, para que intrprete esas sentencias.En este
captulo se muestra cmo se pueden utilizar los mtodos de
analizadores dirigidos por la sintaxis para traducir a un cdigo
intermedio, construcciones de lenguajes de programacin como
declaraciones, asignaciones y proposiciones de flujo de control. La
generacin de cdigo intermedio se puede intercalar en el anlisis
sintctico.
Actividad 2. Lista de los recursos se consumen en invocacin a
funciones y expresiones simples (10%).
Expresiones regularesLas expresiones regulares permiten
describir estructuras sintcticas, en particular las de los
lenguajes regulares. Son, por tanto, patrones sintcticos a los que
deben ajustarse los elementos que componen el vocabulario del
lenguaje. Dicho de una manera ms sencilla, las expresiones
regulares son patrones que permiten reconocer secuencias de smbolos
con una estructura sintctica determinada.Hay diversas notaciones
para representar expresiones regulares. Por ejemplo, la notacin BNF
y otras derivadas de ella. Los comodines (wildcards) usados para
designar conjuntos de ficheros vienen a ser una forma restringida
de rexpresiones regulares. La notacin que se describe aqu permite
escribir patrones para secuencias de caracteres (strings), y
corresponde a la que con ligeras variantes se usa en diversas
utilidades para proceso de textos: "grep", "awk", "perl", la
librera "regexp", etc. Los apartados siguientes describen los
elementos principales. Para una descripcin ms completa se debe
consultar el manual de referencia correspondiente.
Expresiones simples
Son patrones que se ajustan a un nico smbolo (en general, a un
nico carcter):
ExpresinSignificado
Xcarcterx, si es carcter normal
.cualquier carcter
[aeiou]un carcter del conjunto
[a-z]un carcter del rango
[^aeiou0-9]complementa el conjunto
\xcarcterx, sixes un carcter especial
^principio del texto, si va al comienzo
$fin del texto, si va al final
\fin de palabra (*)
(*)Patrn no estndar
Expresiones compuestasSon patrones que combinan expresiones
simples. Se ajustan a una secuencia de
smbolos.ExpresinSignificado
Xyexpresinxseguida dey
x+una o ms repeticiones dex
x*cero o ms repeticiones dex
x?cero o una aparicin dex
una|otrauna u otra expresin
(x)expresinx
Ejemplos de expresiones regularesUn dgito numrico,
decimal:[0-9]Una vocal:[AEIOUaeiou]Una letra, mayscula o
minscula:[A-Za-z]Una palabra que empieza por letra y puede contener
nmeros:[A-Za-z][A-Za-z0-9]*Un nmero, con punto decimal, al comienzo
del texto:^[+\-0-9][0-9]*\.[0-9]*Abreviatura del nombre de un
mes:(Ene|Feb|Mar|Abr|May|Jun|Jul|Ago|Sep|Oct|Nov|Dic)Herramienta
Grep
La interpretacin de cdigo intermedio permite realizar la funcin
final del intrprete, la ejecucin del programa. Para ello se tiene
la tabla de cdigo y la tabla de clases, productos finales de la
fase de anlisis (y de algunas de sntesis), que debern interpretarse
siguiendo las definiciones de las operaciones de cdigo
intermedio.Segn [MAM2006], esta optimizacin se encarga de realizar
la ejecucin de diversas operaciones aritmticas (+, -, * y /) y
conversiones de tipo en el momento de la compilacin. Al realizarse
la ejecucin es necesario guardar el resultado en una subtabla T con
pares (ID, VALOR). El algoritmo se describe a continuacin (vase en
el anexo 18 un ejemplo de esta optimizacin aplicada a un programa
en Pas++).A continuacin se muestra un ejemplo de esta
optimizacin:
A continuacin se muestra un ejemplo de lo que realiza esta
optimizacin:
}
Fig 3.1 El algoritmo de propagacin de copias es el siguiente
(aplicada a un programa en Pas++)
El entorno de desarrollo nos debe permitir mostrar todas las
funcionalidades del intrprete, adems de hacer visibles las
estructuras internas. El entorno de desarrollo se muestra a
continuacin:
Figura 3.2 El entorno de desarrolloSe tiene en cuenta las
siguientes funcionalidades para el entorno de desarrollo: El editor
de texto: el cual nos permite escribir programas fuente, adems de
copiar, cortar y pegar texto.//cdigo en c++ compilado en lenguaje
IDE PAS++class Prueba2begin int atrib3; int atrib4; sub blic int
retrocede(& inta) begin a-a.1; wrin("trrr"); this.atrib3-100:
this.atrib4-this.atrib3*2; wrin(this.atrb3); wrin(this.atrb4);
wrin("trfin"); endend
class pruebabegin int atrb1: int atrb2: class Prueba bool
b1;
sub public int avanza(& int a) begin a=a+1:
Figura 3.3 Editor de texto Funciones bsicas: como nuevo, abrir,
guardar, guardar como e imprimir.
Figura 3.23 Funciones bsicas La opcin de interpretacin: la cual
nos permite compilar y ejecutar programas escritos en Pas++.
Figura 3.24 Ejecucin de un programa en el IDELa opcin de
optimizacin: la cual nos permite optimizar el cdigo intermedio de
nuestro programa, para posteriormente visualizarlo en la tabla de
cdigo generada. Figura 3.4 Funciones del intrprete La opcin de
modificacin dinmica de cdigo: la cual nos permite usar las opciones
insert, remove y modify; para insertar, remover y modificar cdigo
del programa respectivamente.Figura 3.6 Modificacin dinmica de
cdigo
La opcin de mostrar la tabla de cdigo: la cual nos permite
observar dicha tabla, es decir, una lista operaciones de cdigo
intermedio. Se mostrar por cada uno: el nombre de la operacin (por
ejemplo, TREAD), y los argumentos necesarios para ejecutar dicha
operacin.
Figura 3.7 Tabla de cdigo
Actividad 3. Ensayo que establezca las tendencias y tcnicas
empleadas en lenguajes que requieren de una mquina virtual para su
ejecucin sobre multiplataforma (20%).
Introduccin Multiplataformaes un atributo conferido
aprogramasinformticos o mtodos y conceptos de cmputo que son
implementados e interoperan en mltiples plataformas. El software
multiplataforma puede dividirse en dos tipos; uno requiere
unacompilacinindividual para cada plataforma que le da soporte, y
el otro se puede ejecutar directamente en cualquier plataforma sin
preparacin especial, por ejemplo, el software escrito en
unlenguajeinterpretado obytecodeprecompilado portable para los
cuales los intrpretes o paquetes en tiempo de ejecucin son
componentes comunes o estndar de todas lasplataformas. Por ejemplo,
una aplicacin multiplataforma puede ejecutarse en
MicrosoftWindowsen la arquitecturax86,Linuxen la arquitectura x86
yMac OS Xya sea en el PowerPC o sistemasAppleMacintoshbasados en
x86. Una aplicacin multiplataforma se puede ejecutar tanto en todas
las plataformas existentes, como en tan solo dos plataformas
Marco tericoUna plataforma es una combinacin de hardware y
software utilizado para ejecutar aplicaciones de software. Una
plataforma puede ser descrita simplemente como unsistema operativoo
arquitectura de ordenador, o podra ser la combinacin de ambos (un
ejemplo de una plataforma comn es MicrosoftWindowsque se ejecuta en
la arquitectura x86). Otras conocidas plataformas de computadoras
de escritorio incluyen Linux/Unix y Mac OS X (ambos de los cuales
son a su vez multiplataforma). Hay, sin embargo, muchos
dispositivos, como los telfonos mviles que tambin son efectivamente
plataformas informticas, pero menos comnmente pensado de esa
manera. Una aplicacin se puede escribir en dependencia de las
caractersticas de una determinada Plataforma, ya sea elhardware,
sistema operativo, o mquina virtual en que se ejecuta. La
plataforma Java es una mquina virtual de la plataforma que se
ejecuta en sistemas operativos y tipos de hardware, y es una
plataforma de software comn para escribir (programar).
PLATAFORMAS DE HARDWARE
Una plataforma de hardware puede referirse a laarquitecturadel
ordenador o la arquitectura del procesador. Por ejemplo, los CPUs
x86 y x86-64 constituyen una de las ms comunes las arquitecturas de
computadoras en uso en los ordenadores de propsito general. Estas
mquinas suelen ejecutar una versin de Microsoft Windows, aunque
tambin se puede ejecutar otro sistema operativo, tales como Linux,
OpenBSD, NetBSD, Mac OS X y FreeBSD.Una arquitectura ARM es comn en
los telfonos inteligentes yTablet PC, que corren Android, iOS y
otros sistemas operativosmviles.
PLATAFORMAS DE SOFTWARE
Las plataformas de software pueden ser un sistema operativo o
entorno de programacin, aunque ms comnmente se trata de una
combinacin de ambos. Una notable excepcin a esto es Java, que
utiliza un sistema operativo independiente de lamquina virtualpara
cada cdigo compilado, conocido en el mundo de Java comobytecode.
Ejemplos de plataformas de software incluyen: Android(sistema
operativo) para telfonos inteligentes yTablet PC AmigaOS(m68k),
AmigaOS 4 (PowerPC), AROS (x86, PowerPC, m68k),MorphOS(PowerPC)
BSD, muy multiplataforma (verNetBSD, por ejemplo) Java Linux (x86,
x86-64, PowerPC, y otras arquitecturas) iOS (ARM) Mac OS X (x86,
x86-64) Microsoft Windows (x86, x86-64, ARM) DOS sistemas de tipo
en el x86: MS-DOS, IBM PC-DOS, DR-DOS, FreeDOS, etc. OS/2,
eComStation Solaris (SPARC, x86, x86-64) La CLI, tambin conocido
por los nombres de aplicacin .NET Framework (de Microsoft) y Mono
(de Novell)
PLATAFORMA JAVA
Como ya se ha sealado, laplataforma Javaes una excepcin a la
regla general de que un sistema operativo es una plataforma de
software. El lenguaje Java requiere de una mquina virtual, o un
"CPU virtual" en el que se ejecuta todo el cdigo que se escribe en
el lenguaje. Esto permite que el mismo ejecutable binario pueda
ejecutarse en todos los sistemas, apoyado por el software Java, a
travs del uso de una mquina virtual Java (JVM). Ejecutables de Java
no se ejecutan de forma nativa en el sistema operativo, es decir,
ni de Windows, ni Linux ejecutanprogramasJava directamente.Aunque
el cdigoJavano se ejecuta de forma nativa, la JVM es plenamente
capaz de proporcionar servicios relacionados con el sistema
operativo, como el disco I/O y el acceso a la red, si los
privilegios adecuados se conceden. La JVM permite a los usuarios
decidir el nivel de proteccin adecuado, segn una ACL. Por ejemplo,
el acceso a disco y de red est habilitado normalmente para
aplicaciones de escritorio, pero no para applets basados en el
navegador.JNI tambin se puede utilizar para permitir el acceso a
funciones especficas de los sistemas operativos. En la actualidad,
los programas Java pueden ejecutarse en Microsoft Windows, Mac OS
X, Linux y sistemas operativosSolaris. Para aplicaciones mviles,
los plugins de los navegadores se utilizan en dispositivos basados
en Windows y Mac, Android tiene soporte incorporado para Java.
SOFTWARE MULTIPLATAFORMA
Para que el software pueda ser considerado multiplataforma, debe
ser capaz de funcionar en ms de una arquitectura de ordenador o
sistema operativo. Esto puede ser una tarea que consume tiempo, ya
que los diferentes sistemas operativos tienen diferentes interfaces
de programacin de aplicaciones o API (por ejemplo, Linux utiliza
una API diferente de Windows).El hecho de que un determinado
sistema operativo se pueda ejecutar en diferentes arquitecturas de
computadora no quiere decir que el software escrito para ese
sistema operativo automticamente funcione en todas las
arquitecturas que soporta el sistema operativo. Por ejemplo, a
partir de agosto de 2006 OpenOffice.org no se ejecutaba de forma
nativa en los AMD64 o Intel 64 lneas deprocesadoreslos estndares
para computadores dex86-6464 bit. Sin embargo, desde entonces la
situacin ha cambiado, y la suite OpenOffice.org de software ha sido
portada a los sistemas de 64-bit. Esto tambin significa que slo
porque un programa se escriba en un popular lenguaje de programacin
como C o C++, no tiene por qu funcionar en todos los sistemas
operativos que soporten la programacin de dicho lenguaje o incluso
en el mismo sistema operativo en una arquitectura diferente.
Desarrollo de las tendencias y tcnicasLa optimizacin es un tema
complejo, que tiene como objetivo maximizar la eficiencia temporal
y especial de los programas. Las tcnicas usuales se basan en:
Disear adecuadamente las aplicaciones.Esto debera cumplirse para
todo el software en general, pero es importante tener en cuenta que
a mejor diseo, ms facilidad y menos necesidad de optimizacin
posterior.Elegir buenos algoritmos.Hemos de estudiar qu algoritmos
se adaptan mejor a las especificaciones del problema a resolver. No
sirve de nada realizar una excelente implementacin de un algoritmo
concreto si ste no es el ms adecuado para nuestra tarea.Intentar
exprimir todo el potencial del hardware utilizado.Para ello es
necesario un gran conocimiento del hardware y de las herramientas
de programacin usadas. Debemos estudiar cmo organizar nuestro
cdigo, para que a su vez el compilador pueda generar cdigo mquina
de mayor calidad. En algunas ocasiones especiales merece la pena
escribir nosotros mismos el cdigo ensamblador, normalmente cuando
se trata de hardware especfico que el compilador no suele saber
aprovechar. La correcta eleccin del algoritmo que ha de resolver
nuestro problema es fundamental. He aqu algunos conceptos bsicos
sobre algoritmos. Los dos recursos crticos que consumen los
algoritmos son el espacio(memoria) y el tiempo(velocidad). Siempre
es preferible maximizar la velocidad y disminuir el uso de memoria.
Coste temporal - tiempo de CPU utilizado Coste espacial - cantidad
de memoria utilizadaAl tamao de la entrada de datos del algoritmo
se le llamacomplejidad del problema. Para poder comparar y/o medir
la eficiencia de los algoritmos, necesitamos definir una medida
vlida para todos ellos. La unidad de medida que usaremos ser
lanotacin asinttica. Es una notacin que nos permite evaluar el
ritmo de crecimiento de una funcin. No se pretende establecer el
coste exacto de un algoritmo, sino evaluar esas magnitudes en
funcin del volumen de datos de entrada.Estudiaremos el rendimiento
de los algoritmos para entradas de datos muy grandes (ya que es ste
el caso en que la ineficiencia de un programa puede ser
crtica).Siempre expresaremos la eficiencia en funcin del volumen de
datos (complejidad).Cundo y cmo optimizar."La raz de todos los
males es la optimizacin prematura." - D. KnuthEsta frase es
realmente cierta, ya que tendemos a intentar optimizar algoritmos
que se encuentran incompletos, inacabados o que no son adecuados a
nuestro problema. Cuando implementemos un algoritmo, primero hemos
de hacerlo de una forma sencilla y clara. En la mayora de los casos
tenemos que comprobarque funcionan, pues no siempre somos tan
pacientes como para estudiarlos bien sobre el papel primero. Si
intentamosultra-optimizarun algoritmo que ni siquiera hemos probado
antes, pronto nos encontraremos en un infierno de sesiones de
depuracin y errores. Es mucho mejor hacer una implementacin simple
y clara (que no ineficiente) al principio, comprobar que el
algoritmo se comporta como esperbamos, e intentar forzarlo un poco
para encontrar posibles errores. Todo esto se resume en la famosa
norma KISS (Keep It Simple, Stupid). Una vez tengamos nuestra
rutina totalmente testada y a prueba de bombas, podremos ya pasar a
la fase de optimizacin. Si el aumento de rendimiento despus de la
optimizacin es apenas apreciable, puede incluso considerarse dejar
el algoritmo originalsin optimizar, y ganar en claridad de
cdigo.Herramientas de optimizacin y depuracin: El uso de
herramientas de optimizacin es muy recomendable y beneficioso desde
el primer momento. Aqu se muestra una pequea recopilacin con el
software ms popular.Software comercial: Compuware DevPartner
Studio, suite de depuracin y optimizacin para Microsoft Visual
Studio 6.0 y .NET. Abarca todos los lenguajes de Visual Studio e
incluye una herramienta para control y optimizacin de cdigo fuente
bajo Visual Basic .NET y Visual C#
Tcnicas para optimizar el cdigo: Minimiza grafismos si persigues
rapidez. Pre calcula lmites de hash y de lecturas de buffers. Pre
visionar salidas de bucles. Intenta valorar roturas de cdigo. Usa
elementos propios del lenguaje. Reutiliza los elementos ms
frecuentes. Elimina nombres comunes o denominaciones de dialogs y
ventanas populares. Usa contadores pequeos. Usa algortmica de
testeo. Usa llaves, usa elses para tratar idntica entrada, en
definitiva: usa una buenametodologade programacin. Preserva la
compatibilidad de tu script con diferentes versiones.
Conclusin
Multiplataforma: Es un trmino usado para referirse a los
programas,sistemas operativos, lenguajes de programacin, u otra
clase de software, que puedan funcionar en diversas plataformas.
Por ejemplo, una aplicacin multiplataforma podra ejecutarse
enWindowsen un procesador x86, enGNU/Linuxen un procesador x86, y
en Mac OS X en uno x86 (solo para equipos Apple) o en un
PowerPC.
Una plataforma es una combinacin de hardware y software usada
para ejecutar aplicaciones; en su forma ms simple consiste
nicamente de un sistema operativo, una arquitectura, o una
combinacin de ambos. La plataforma ms conocida es probablemente
Microsoft Windows en una arquitectura x86; otras plataformas
conocidas sonGNU/LinuxyMac OS X(que ya de por s son
multiplataforma). Hay, por otro lado, aparatos como celulares que,
a pesar de ser plataformas informticas, no se consideran usualmente
como tales. El software en general est escrito de modo que dependa
de las caractersticas de una plataforma particular; bien sea el
hardware, sistema operativo, o mquina virtual en que se ejecuta. La
plataforma Java es una mquina virtual multiplataforma, tal vez la
ms conocida de este tipo, as como una plataforma popular para hacer
software (que, por supuesto, se considera multiplataforma).
Ejemplos de plataformas son IBM-PC, que incluye 'las arquitecturas'
I386 (x86), IA64 o AMD64 (x86-64); Macintosh, que incluye la
arquitectura Gecko y PowerPC; y SPARC. Existen programas
multiplataforma, que permiten ejecutarse en diversas plataformas.
Tambin existen emuladores, que son programas que permiten ejecutar
desde una plataforma programas de otra emulando su
funcionamiento.(ecured, 2014)
[footnoteRef:1] [1: ecured. (23 de Enero de 2014).
www.ecured.cu. Obtenido de
http://www.ecured.cu/index.php/Multiplataforma]
Actividad 4. Cuadro sinptico de los criterios de tiempo de
ejecucin o extensin de cdigo generado (20%).
Tiempo en el que un programa de computadora se ejecuta en el
sistema operativo
-Con la puesta en memoria principal del programa-Inicia -El
sistema opertico comienza a ejecutar sus instrucciones.
- En el momento en que este enva al sistema operativo la seal de
terminacin.
Finaliza -Satisfactoriamente: El programa no produjo ningn
Error.
-Anormal: El programa produjo algn erro y el Sistema debi forzar
su finalizacin.
-Este tiempo suele emplearse en oposicin a tiempo de compilacin
para indicar si una accin o hecho sucede en uno u otro tiempo
- Manejo de excepciones: diseado para manejar errores en tiempo
de ejecucin suministrando una forma estructurada de atrapar (catch)
situaciones completamente inesperadas as como tambin errores
predecibles.
Criterios de tiempo de ejecucin o extensiones de cdigo
generado
Actividad 5. Reporte del avance por equipo del proyecto final
consistente en desarrollar software de base: traductor, intrprete o
compilador (20%).
REPORTE DEL AVANCE POR EQUIPO DEL PROYECTO FINAL
En este documento se presentan los resultados del primer avance
realizado del proyecto en base a las actividades realizadas
anteriormenteRecopilando los fundamentos que nos lleven a crear un
software de base como propuesta.Objetivo: Conocer e Identificar los
diferentes tipos de optimizacin que permita eficientar el cdigo
intermedioIntroduccin:
Ya hemos pasado por las etapas de anlisis lxico, sintctico y
semntico, ahora viene la etapa de generador de cdigo intermedio. El
generador de cdigo intermedio transforma la salida del anlisis
semntico, en una representacin cercana a un lenguaje intermedio
cercano al cdigo objeto. Esta representacin intermedia debe tener
dos propiedades importantes; debe ser fcil de producir y fcil de
traducir al programa objeto. Existen varias formas de representar
el cdigo intermedio, mediante rboles sintcticos, notacin postfija y
cdigo de tres direcciones.
ETAPAS DEL DESARROLLO DE NUESTRO COMPILADOR:
GENERAR EL CDIGO DE TRES DIRECCIONES
El cdigo de tres direcciones consiste en una secuencia de
instrucciones, cada una de las cuales tiene como mximo tres
operandos. Es un tipo de cdigo que lo podemos representar en su
forma general como la siguiente preposicin: x: =y op z Donde x, y y
z pueden ser nombres, constantes o variables temporales y op
representa cualquier tipo de operador. PRIMERA ETAPA:Cada
instruccin de tres direcciones centenera por lo menos un operador,
adems de la asignacin, por tanto, cuando se generan estas
instrucciones, el traductor tiene que decidir el orden en que deben
efectuarse las operaciones.
SEGUNDAETAPA:El traductor debe generara un nombre temporal para
guardar los valores calculados por cada instruccin.
TERCERA ETAPA:Algunas instrucciones de tendrn menos de tres
operados, por ejemplo, la asignacin.
REPRESENTACIONES QUE SON COMPETENTES POR EL COMPILADOR DE CDIGO
INTERMEDIO HASTA AHORA
NOTACIN POSTFIJASe le da Instruccin: x:= a+b+(c*d)
queda en notacin postfija como: x ab+cd*+:=
TRES DIRECCIONES
Se da instruccin: x:= (a+b*c)/d Su representacin es:Operador op1
op2(1) MULT b c(2) SUMA a (1)(3) DIV (2) d(4) ASIGNA (3) xDonde
(1), (2) y (3) representan punteros a las instrucciones de cdigo
dos direcciones 1, 2 3 respectivamente.
CUADRUPLICACada instruccin cuadruplica exposicin se divide en
cuatro campos: operador, arg1, arg2, y resultado. El ejemplo
anterior se representa a continuacin cuadruplica en
formato:Op.Arg1Arg2Resultado*cdr1+br1r2+r2r1r3=r3aEJEMPLO DEL
CODIGO INTERMEDIO EN EL LENGUAJE DE PROGRAMACION EL CUAL SE
DETERMINO EN LENGUAJE CLenguaje de programacin C
Instruccin que se le dio a compilar: En una variable de tipo
entero se le asigna 2 bytes de memoria y una variable de tipo float
se asigna 4 bytes de memoria.int a;float b;Allocation
process:{offset = 0} int a; id.type = int id.width = 2offset =
offset + id.width {offset = 2} float b; id.type = float id.width =
4offset = offset + id.width {offset = 6}
NUESTRO RESULTADO
Este procedimiento crea una entrada en la tabla de smbolos, de
nombre de la variable, en su tipo y el tipo de desplazamiento de
direccin relativa en su rea de datos.
PROPUESTA DE LA GRAMTICA EN EL CDIGO A GENERAR
NUESTRA SIGUIENTE INSTRUCCIN:suma=a+b;PODEMOS PROPONER LA
GRAMTICA SIGUIENTE CON SUS RESPECTIVAS ACCIONES SEMNTICAS:I ::= ld
= li{nodo(*) = generaCodigo ( =,(1),(2) )}ld ::= id {nodo(*) =
(1).obtenTablaSimbolos() }
li ::= e {nodo(*) = (1) }
e::= e + e { nodo(*) = generaCodigo ( +,(1),(2) )}
| e-e | . | id { nodo(*) = (1).obtenTablaSimbolos() }
*Ntese que se asume que el scanner devuelve los tokens al parser
y va agregando a una tabla de smbolos los id o literales que
encuentra.
EL CDIGO INTERMEDIO QUE SE GENERARA ES EL SIGUIENTE:
(0) + a b(1) = suma (0)LUEGO A PARTIR DE ESTOS TRIPLES (CDIGO
INTERMEDIO) PODRAMOS GENERAR EL SIGUIENTE CDIGO EN ENSAMBLADOR DE
ALGUNA MQUINA:
A DB 2 DUP(?) ;esta primera parte barriendo la estructura de
datos de la tabla de smbolosB DB 2 DUP(?)SUMA DB 2 DUP(?)MOV AX,
OFFSET A ;esta parte de cdigo barriendo la estructura de datos de
triplesADD AX OFFSET BMOV OFFSET SUMA AX
DE AQU PODRAMOS GENERAR EL SIGUIENTE LENGUAJE DE MQUINA DE
ALGUNA MQUINA:
0; los 2 bytes de A suponiendo que de tipo short00 ; los 2 bytes
de B00; los 2 bytes de SUMA0AFH ;suponiendo que es el cdigo binario
(leng. de mquina) de MOV AX0000FFH ;suponiendo que es el cdigo
binario (leng. de mquina) de ADD AXA5H020056HA7H0400INT ; alguna
instruccin para terminar el programa y regresar el control al
sistema operativo20H
Conclusin
La generacin de cdigo intermedio es uno de los pasos ms
importantes ya que es el intermediario que permite a la computadora
entender lo que nosotros le queremos ordenar y as ella pueda
ejecutar nuestras ordenes, optimizar esta parte es de muy alta
importancia ya que hace que sea ms rpida la conversin de un cdigo a
otro, cuando usamos un lenguaje de programacin por lo general
usamos un lenguaje entendible por nosotros los humanos y por lo
general esta estandarizado el lenguaje ingls para programar, pero
como las computadoras no pueden entender este tipo de lenguaje es
necesario pasarlo al lenguaje ensamblador ya que es de mucha ms
rpida comprensin para las computadoras y hace que se ejecuten ms
rpido las instrucciones que nosotros queremos darle a la mquina.El
objetivo de las tcnicas de optimizacin es mejorar el programa
objeto para que nos d un rendimiento mayor. La mayora de estas
tcnicas vienen a compensar ciertas ineficiencias que aparecen en el
lenguaje fuente, ineficiencias que son inherentes al concepto de
lenguaje de alto nivel, el cual suprime detalles de la maquina
objeto para facilitar la tarea de implementar un algoritmo.Es
importante tambin tener unas buenas bases algebraicas para estimar
el nmero de veces que se realiza una instruccin dentro de un ciclo
ya sea simple o anidado, una buena forma de esto es saber un poco
sobre la complejidad de los algoritmos ya que aqu es donde se
estudia todo lo necesario para saber este tipo de informacin, es
importante saber que tan eficiente es un algoritmo para poder
optimizar lo ms posible los algoritmos y como se pueden crear de la
mejor manera para que puedan ser usados en diferentes maquinas sin
ninguna diferencia significante, otro de los puntos que vimos fue
el de reconocer que recursos consume cada de las instrucciones que
usamos para programar en una mquina y as saber que recursos son los
que se vern afectados a la hora de ejecutar diferentes tipos de
instrucciones, buscamos nuevas tcnicas para la optimizacin de cdigo
ya que en algunas ocasiones es necesario ejecutar nuestros
programas en mquinas virtuales y es de suma importancia tener estas
consideraciones en cuenta para que no se nos presente ningn
problema a futuro.
Bibliografas
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file:///C:/Users/rubizitha/Desktop/Compilador%20optimizador%20-%20Wikipedia,%20la%20enciclopedia%20libre%206.html
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http://es.wikipedia.org/wiki/Plataforma_Java
