Processamento de Linguagens e Compiladores João Saraiva
jas@di.uminho.pt Matemática e Ciências da Computação 2005/2006 Esta página contém informação relativa à cadeira de Processamento de Linguagens e Compiladores a decorrer no ano lectivo 2005-2006. Processamento de Linguagens e Compiladores é uma cadeira do 2º Semestre do 2º Ano da licenciatura em Matemática e Ciências da Computação. Esta página está a ser gerada a partir de um documento XML, por uma ferramenta que utiliza os métodos de programação leccionados neste curso (eg, expressões regulares, autómatos finitos e gramáticas independentes do contexto). A partir da especificação XML é produzida esta página, bem como a sua representação em LaTeX. O formato LaTeX dá origem aos seguintes documentos em postscript e pdf: [ps] ,[pdf] Novidades e Avisos (27-07-06) As notas da época de recurso estão disponíveis. Os alunos podem consultar os exames na 6a feira (dia 28 de Julho). (17-07-06) As notas finais estão disponíveis. Possíveis soluções dos trabalhos práticos (apresentadas pelos alunos) estão disponíveis na secção Contribuições dos Alunos (14-07-06) As notas da duas chamadas da época normal de exames estão disponíveis. Os enunciados dos exames estão também disponíveis Os exames podem ser consultados na próxima segunda-feira (dia 17) As notas dos testes práticos serão disponibilizadas na segunda-feira (tl como se pode ler em baixo...) (27-06-06) Pela quantidade de emails que tenho recebido a perguntar quando é o dia 19, vejo que esta página está a ser acedida frequentemente. Já agora acedam também à página seguinte que permite ver resultados de análise de performance de várias linguagens de programação (cerca de 50) e dos seus compiladores: The Computer Language Shootout Benchmarks Sim! O ghc e a linguagem Haskell está com uma performance bem à frente do Java e cada vez mais próxima da linguagem C (gcc)!! BTW, este concurso não está a ser organizado pelas pessoas das linguagens funcionais... Depois de todos os alunos terem consultado esta página as notas serão afixadas :-) (16-06-06) As notas da apresentação/defesa dos Trabalhos Práticos já estão disponíveis. As notas dos testes práticos serão disponibilizadas na 2a feira (19 de Junho) (05-06-06) A página para entrega do Trabalho Prático nº2 está disponível em página de submissão do 2º Trabalho (30-05-06) Uma nova versão do Gram2C está disponível. Apaguem a versão antiga e instalem esta nova versão. Esta nova versão tem na directoria de Exemplos o exemplo List estudado hoje nas aulas. Re-utilizem a Makefile e vejam como o código C gerado é incluído no lex e yacc Os apontamentos sobre as regras de conversão de Gramáticas Abstractas para C estão disponíveis em pdf e em ficheiro fonte Vejam o exemplo Block, especialmente como o yacc cria a Árvore Abstracta que respresenta uma frase. No trabalho prático terão de criar uma Árvore Abstracta que repesenta BC--. (26-05-06) O 2º trabalho prático já está disponível. Na secção de software está disponibilizado algum software necessário na resolução deste trabalho. (28-04-06) A página para entrega do Trabalho Prático 1 está disponível em página de submissão de trabalhos A Fichas Teórico-Prática nº8 já está disponível. (28-04-06) A Fichas Teórico-Prática nº7 já está disponível. Um exemplo de um scanner escrito directamente em Haskell está disponível em scanner.hs Exemplos de scanners escrito em Lex estão disponíveis nos apontamentos Especificação e Processamento de Linguagens (ver bibliografia) (12-04-06) O 1º trabalho prático já está disponível. (11-04-06) A Fichas Teórico-Prática nº6 já está disponível. As regras de conversão de expressões regulares em autómatos finitos não deterministas estão disponíveis em conversaoRegExp2Ndfa.pdf. (25-03-06) As Fichas Teórico-Práticas nº4 e nº5 já estão disponíveis. (20-03-06) A Ficha Teórico-Prática nº3 já está disponível. (13-03-06) A Ficha Teórico-Prática nº2 já está disponível. (06-03-06) A Ficha Teórico-Prática nº1 já está disponível. (01-03-06) Aula teórica de substituição: 5ª Feira, dia 2 de Março, 10:00, sala DI 0.04 (27-02-06) A página da disciplina está no "ar". João Saraiva Teóricas: MCC T1 2ª Feira - 14:00-15:00 sala CP2-102 T2 4ª Feira - 11:00-12:00 sala CP3-103 Teórica-Prática: MCC TP1 2ª Feira - 15:00-16:00 sala ?? MCC TP2 4ª Feira - 09:00-10:00 sala CP3 205 Prática: MCC P1 3ª Feira - 09:00-11:00 sala DI 1.09 Dúvidas MCC 3ª Feira - 14:00-18:00 Tiago Alves Prática: MCC P2 3ª Feira - 11:00-13:00 sala DI 1.09 Dúvidas MCC ??? Exposição da matéria fundamental -- motivação, conceitos, definições, métodos e justificações -- a nível das aulas teóricas. Resolução de exercícios de consolidação, a nível das aulas teórico-práticas, no quadro. Realização no computador, no contexto das aulas práticas, de exercícios práticos e pequenos projectos. Resolução extra aulas de dois trabalhos concretos de aplicação, recorrendo às linguagens de programação Haskell e C. É objectivo deste curso levar os alunos a: Compreender os conceitos de análise e geração automática de programas. Aprofundar os conceitos de Gramática Independentes do Contexto e a sua utilização na especificação e no desenvolvimento de processadores de linguagens formais. Analisar e compreender as diferentes técnicas de parsing: "Top-Down" e "Bottom-Up" Analisar e compreender as tarefas de unparsing/pretty priting, análise de nomes, optimização e geração de código. Reforçar a aptidão dos alunos para desenvolver programas correctos e eficientes. A Avaliação tem uma componente teórica e uma componente prática, ambas obrigatórias. De acordo com o regulamento actualmente em vigor na UM, a nota teórica (NT) será obtida através da realização de 1 prova individual escrita. Essa prova tem as instâncias a seguir indicadas (um aluno só poderá fazer melhoria na época de recurso): Exame, realizado na 1ª chamada da época normal, no fim do 1º semestre Exame, realizado na 2ª chamada da época normal, no fim do 1º semestre Exame, realizado na época de recurso A componente prática será formada por 2 componentes 2 trabalhos práticos (P1 e P2) a realizar durante o semestre Duas provas individuais escrita (PE) sobre os trabalhos práticos com 15 minutos de duração. Esta prova escrita será realizada imediatamente depois da entrega dos trabalhos práticos. A nota prática (NP) será obtida de acordo com a seguinte fórmula: NP = P1 * 0.4 + P2 * 0.4 + PE * 0.2 A nota final será determinada de acordo com a seguinte fórmula: NF = (NT + NP)/2 Exige-se 8 valores como nota mínima em cada uma das partes. Processamento de Linguagens Formais Conceitos e exemplos Arquitectura dos Processadores de Linguagens Análise Léxica de Linguagens Formais Conceitos e suas tarefas Especificação via Expressões Regulares Construção de Analisadores Léxicos basedos em Autómatos Finitos Geração Automática de Analisadores Léxicos Breve Introdução ao sistema Lex Análise Sintática de Linguagens Formais Conceitos e suas tarefas Especificação da Estrutura de Linguagens via Gramáticas Independentes do Contexto Gramáticas/Estruturas Concretas versus Gramáticas/Estruturas Abstractas Representação de Gramáticas no Paradígma Imperativo De Gramáticas Concrectas para Especificações em Yacc Breve Introdução ao sistema Yacc De Gramáticas Abstractas para Tipos de Dados Estruturados em C Técnicas de Parsing Parsers Top-Down Parsers Bottom-Up Análise Semântica de Linguagens Formais Conceitos e Tarefas Implementação de Analisadores Semânticos: Problemas e Soluções Analisadores Semânticos baseados em Multiplas Travessias na Estrutura Abstracta da Linguagem "Colagem" de Travessias: A solução Imperativa versus Funcional As fichas a realizar em cada aula prática são disponibilizadas nesta secção. As fichas estarão disponíveis na sexta-feira da semana anterior à aula a que se destinam. Ficha Teórico-Prática nº 1: Expressões Regulares literate haskell ficha1.lhs. e pdf ficha1.pdf. Ficha Teórico-Prática nº 2: Autómatos Finitos Deterministas literate haskell ficha2.lhs. e pdf ficha2.pdf. Teaching/Courses/plc/05-06/ Ficha Teórico-Prática nº 3: Autómatos Finitos Não Deterministas literate haskell ficha3.lhs. e pdf ficha3.pdf. (esta ficha usa uma figura que está disponível em ndfa.ps ) Ficha Teórico-Prática nº 4: > Conversão de Autómatos Finitos Não Deterministas em Deterministas literate haskell ficha4.lhs. e pdf ficha4.pdf. Ficha Teórico-Prática nº 5: Conversaõ de Expressões Regulares em Autómatos Finitos Não Deterministas literate haskell ficha5.tgz. e pdf ficha5.pdf. (esta ficha usa várias figuras, daí o ficheiro tgz). Ficha Teórico-Prática nº 6: Lex: Um gerador de Analisadores Léxicos literate programming: noweb ficha6.nw. e pdf ficha6.pdf. (para processraem o texto LaTeX necssitamo estilo noweb, disponível em noweb.sty). Ficha Teórico-Prática nº 7: Gramáticas Independentes do Contexto em Haskell literate haskell ficha7.lhs. e pdf ficha7.pdf. Ficha Teórico-Prática nº 8: Propriedades de Gramáticas Independentes do Contexto literate haskell ficha8.lhs. e pdf ficha8.pdf. Ficha Teórico-Prática nº 9: Gramáticas Independentes do Contexto em Yacc (disponível em breve) Ficha Teórico-Prática nº 10: Árvores de Sintaxe Abstractas em C ficha10.tgz O seguinte software utilizado/recomendado nesta disciplina está já disponível: Expressões Regulares: O sistema HaLeX está disponível na página oficial do sistema HaLeX.html e em HaLeX_1.1.tgz . Gramáticas Independentes do Contexto: O Sistema HaGLR: Disponível em breve. Árvores de Síntaxe Abstractas: Sistema Gram2C: Um Gerador de Árvores Abstractas em C O Gram2C utiliza o Bohem's Garbage Collector (ver abaixo) Este gestor de memória é distribuído com o Gram2C (logo, instalando o Gram2C, instala-se também o gc!) código fonte: Gram2C.tgz Máquinas Virtuais: MSP - Um máquina de assembly muito simples: O Simulador WinMSP: WinMSP.tgz O WinMSP é distribuído em binário para o SO Windows. Para o executar em Linux devem instalar o sistema wine : Wine Regras de Conversão de esturturas condicionais e ciclicas para MSP: msp.ps SPIM - A MIPS32 Simulator homepage: SPIM Gestão de Memória: O Gestor de Memória Boehm-Demers-Weiser para C/C++ Página: A garbage collector for C and C++ Literate Programming: O Sistema de Literate Programming NoWeb Página do Sistema Noweb: NoWeb Homepage Soluções dos trabalhos práticos apesentados: 1º Trabalho Prático: Grupo constituído por: Alice Marques (43525), Ana Duarte (43540) e Nélio Guimarães (43535). Resolução: solução do 1º trabalho prático 2º Trabalho Prático: Grupo constituído por: Bruno Lopes (43542) e Miguel Veiga (41045). Resolução: solução do 2º trabalho prático O enunciado( em versão electrónica) dos exames propostos neste ano lectivo foram: 1ª Chamada (19/06/06) 2ª Chamada (03/07/06) Os resultados finais obtidos pelos alunos estão disponíveis aqui.
Os resultados finais incluindo a época de recurso estão disponíveis aqui. Os trabalhos práticos propostos são os seguintes: Trabalho Prático nº 1: Processador de Gramáticas literate programming tp1.nw. e pdf tp1.pdf. Trabalho Prático nº 2: Um Interpretador da Linguagem BC-- ficheiros fonte tp2.tgz. e pdf tp2.pdf. Os resultados dos trabalhos práticos estão disponíveis aqui . A definir Modern Compiler Implementation in C: basic techniques Andrew W. Appel Cambridge University Press 1997 Modern Compiler Implementation in ML: basic techniques Andrew W. Appel Cambridge University Press 1997 Compilers: Principles, Techniques and Tools Alfred V. Aho and Ravi Sethi and Jeffrey D. Ullman Addison-Wesley 1986 Language Processing (with a Functional Flavour) João Saraiva 2000 DI/UM 1ª Especificação e Processamento de Linguagens João Saraiva 1995 DI/UM 1ª http://www.di.uminho.pt/~jas/mp3/esp_proc_ling.ps.gz http://www.di.uminho.pt/~jas/Teaching/LectureNotes/espprocling.html An Introduction to Compiler Construction William M. Waite and Lynn R. Carter Harper Collins 1993 A Compact Guide to Lex & Yacc Thomas Niemman http://epaperpress.com/lexandyacc/download/lexyacc.pdf http://epaperpress.com/lexandyacc/ Lex - A Lexical Analyzer Generator. M. E. Lesk and E. Schmidt Computing Science Technical Report No. 39, Bell Laboratories, Murray hill, New Jersey http://epaperpress.com/lexandyacc/download/lex.pdf 1975 Yacc: Yet Another Compiler Compiler Stephen C. Johnson Computing Science Technical Report No. 32, Bell Laboratories, Murray hill, New Jersey http://epaperpress.com/lexandyacc/download/yacc.pdf 1975 literate haskell ficha5.tgz. e pdf ficha5.pdf. (esta ficha usa várias figuras, daí o ficheiro tgz). lex & yacc John Levine, Tony Mason and Doug Brown O'Reilly & Associates, Inc 1992 João Saraiva HaLeX: A Haskell Library to Model, Manipulate and Animate Regular Languages ACM Workshop on Functional and Declarative Programming in Education (FDPE/PLI'02), Pittsburgh, USA, 2002 http://www.di.uminho.pt/~jas/Research/Papers/FDPE02/fdpe02.ps.gz http://www.di.uminho.pt/~jas/Research/HaLeX/HaLeX.html Introduction to Automata Theory, Languages and Computation John Hopcroft, Rajeev Motwani and Jeffrey Ullman 2001 Addison-Wesley 2nd Edition http://www-db.stanford.edu/~ullman/ialc.html The Language of Machines: An Introduction to Computability and Formal Languages R. Floid and R. Beigel Computer Science Press 1994 Report on the Programming Language Haskell 98 S.P.Jones, et al 1999 http://www.haskell.org/onlinereport http://www.haskell.org/definition/haskell98-report.ps.gz http://www.haskell.org/definition/haskell98-report.pdf Introduction to Functional Programming using Haskell R. Bird Prentice Hall 1998 Haskell - The Craft of Functional Programming S. Thompson Addison-Wesley 1999 2ª Partial Evaluation and Automatic Program Generation N. Jones, C. Gomard and P. Sestoff Prentice Hall 1993 http://www.dina.kvl.dk/~sestoft/pebook/pebook.html Fundamentos de Estruturas de Dados E. Horowitz and S. Sahni Editora Campus 1984