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Cours de Compilation Séance d’introduction Pr ZEGOUR DJAMEL EDDINE Ecole Supérieure d’Informatique (ESI) www.zegour.uuuq.com email: [email protected]

Cours de Compilation

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Cours de Compilation. Séance d’introduction. Pr ZEGOUR DJAMEL EDDINE Ecole Supérieure d’Informatique (ESI) www.zegour.uuuq.com email: [email protected]. Introduction (Définition). Compilation : Étude des techniques permettant de traduire un programme source en un programme objet - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Cours de Compilation

Cours de Compilation

Séance d’introduction

Pr ZEGOUR DJAMEL EDDINEEcole Supérieure d’Informatique (ESI)www.zegour.uuuq.com email: [email protected]

Page 2: Cours de Compilation

Introduction (Définition)

Compilation : Étude des techniques permettant de traduire un programme source en un programme objet

Programme source : écrit dans un langage de programmation

Programme objet : dépend de la machine

Page 3: Cours de Compilation

Introduction(Pré-requis)

Compilation : Algorithmes et structures de données (Piles, arbres, graphes,… )

Programme source : Théorie des langages

Programme objet : Structure des machines

Autres : programmation procédurale, programmation objet, quelques langages de programmation

Page 4: Cours de Compilation

Introduction(Structures de données)

Algorithmes

Structures de données (Pile, arbre, graphe,… )

Pile

Arbre

Graphe

Page 5: Cours de Compilation

Introduction(Théorie des langages)

Relation entre les mathématiques et les langages

Notion de grammaires et langages

Classification (Chomsky)

Les langages réguliers et les automates

Les langages algébriques (contexte libre) et les automates à pile

Page 6: Cours de Compilation

Introduction(Structure des machines)

Algèbre de Boole

Représentation et codage de l’information

Techniques d’adressage

Exécution d’une instruction

Les langages d’assemblage et les assembleurs

Page 7: Cours de Compilation

Introduction(Organisation du cours)

Cours théorique accompagné de code C# (T1, T2, …, T8) (DotNet + Introduction C#)

Cours spécifique : Réalisation du compilateur (Langage Z) (P1, P2,…. ,P20)

Page 8: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T1 : Vue générale T2 : Analyse lexicale T3 : Analyse syntaxique T4 : Traitement sémantique et grammaires d’attribut T5 : Table des symboles T6 : Génération de code T7 : Les analyseurs Bottom-up T8 : Générateurs de compilateurs

Page 9: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T1: Vue généraleMotivationStructure d‘un compilateurGrammairesArbres Syntaxiques et AmbiguïtéClassification de Chomsky

Page 10: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T2 : Analyse lexicaleTaches d‘un scannerGrammaires Régulières et Automates finisImplémentation des scanners

Page 11: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T3 : Analyse syntaxiqueGrammaires contexte-libre et Automates à pile(PDA)Analyse descendante récursivePropriétés LL(1) Traitement des erreurs

Page 12: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T4 : Traitement de la sémantique et les grammaires d‘attributTraitement sémantiqueGrammaires d’attributs (ATG)Transformations des ATG en un analyseurExemples d’applications

Page 13: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T5 : Table des symbolesVue généraleSymbolesPortéeTypes

Page 14: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T6 : Génération Code

Vue généraleLe code à générer

Organisation de la mémoireExpressionsAffectationsStructures de contrôleMéthodes

Page 15: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T7 : Les analyseurs Bottom-up Comment fonctionne un analyseur Bottom-up Grammaires LR

Génération de la table LRTraitement de la sémantiqueTraitement des erreurs LR

Variantes de LR

Page 16: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours théorique)

T8 : Générateurs de compilateursVue généraleYaccLexCoco/R

Page 17: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours spécifique)

Langage Z (P1) et langage Z minimal (P2) Réalisation d’un compilateur très simplifié pour le langage minimal (P3 P10) Extension du langage minimal par

Expressions logiques (P11)et chaînes de caractères (P12) Les structures simples et tableaux (P13) Les structures de contrôle (P14) Les procédures et fonctions (P15) Les structures complexes (P16) Les machines abstraites (P17 P19) Les fonctions standards (P20)

Page 18: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours spécifique)

Réalisation du compilateur pour le langage Z minimal

Réalisation analyse lexicale Réalisation analyse syntaxiqueOrganisation simple de la mémoire et attribution des adresses Sémantique des déclarations, instructions et expressions Interprétation du langage

Page 19: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Cours spécifique)

Les machines abstraites Z

Machines de TuringLes listes linéaires chaînéesLes fichiers

Page 20: Cours de Compilation

Introduction(Plan/Réalisation)

Démarche

Définir un langage minimal de Z et réalisez le compilateur en entier

Enrichir progressivement la grammaire

A chaque étape, redémarrer toutes les étapes : lexique, syntaxe, sémantique, génération de code

S‘arrêter quand le langage entier est traité.

Page 21: Cours de Compilation

Organisation du cours

T2

T1

T8

T7

T6

T3

T4

T5

P1 P2

P3

P4

P5 P6

P8P7 P9 P10

P11 P12 P13 P14 P15

P16 P17 P18

P19 P20

Introduction

Dot Net et C#

1

2

3 4

6

8 10

11

12

5

9

7

T

P

Cours théorique général

Cours spécifique

Travaux dirigés

Ordre de présentation du cours

PAUSE : Terminer la réalisation du compilateur du langage Z minimal

FIN : Terminer la réalisation du compilateur du langage Z

COMPIL Z

Page 22: Cours de Compilation

Introduction(Extensions)

Formalisation de la sémantique des langages de programmation : Spécifications relationnelles, axiomatiques, algébriques, ...

Compilateurs/Interpréteurs pour langages non procéduraux - Langages fonctionnels (LISP) - Langages logiques (PROLOG) (Syntaxe identique mais Sémantique totalement différente)

Page 23: Cours de Compilation

Introduction(Outils standards)

Langage de programmation : pour l‘écriture du compilateur/interpréteur (C++, Delphi,... )

Langage d‘assemblage : pour la génération de code (Processeur Intel)

Langage pivot (Machine Virtuelle) : pour la génération de code

( P-code de PASCAL, JVM, La machine virtuelle de .NET : Common Language Runtime (CLR) )

Page 24: Cours de Compilation

Introduction(Outil spécifique)

Khawarizm niveau 1 : environnement pour le développement des algorithmes en langage Z (conçu pour l‘apprentissage de la programmation)

Compil-Z : dévoiler le fonctionnement interne des compilateurs

Page 25: Cours de Compilation

Introduction(Références)

Compiler Construction for digital computers. David Gries. Addison-Wesley Edition. 1975

Principles of Compiler Design. A.V. Aho, J.D Ullman. Addison-Wesley Edition. 1977

Compilers : Principles, Techniques and Tools. Alfred V.Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D.Ullman. Addison-Wesley Edition. 2003