CSC4251_4252 — Compilation : du langage de haut niveau à l'assembleur

Présentation

• étudier l'architecture des processeurs et l'écriture de code assembleur ;
• introduire la théorie des langages et en maîtriser les applications pratiques en informatique, et en particulier, les outils de génération de compilateur (compiler-compiler) ;
• approfondir la maîtrise de la programmation dans un langage évolué :
  • par la pratique dans l'écriture d'un compilateur,
  • par la compréhension de la façon dont les idiomes et les patrons de conception sont mis en œuvre pour leurs exécutions.

Séquencement

• Séances
  Sujets
  Supports
  Notions clés
• Syntaxe 1
  Analyse lexicale (1/2)
  Prolégomènes
  Analyse Lexicale (1/2)
  • Introduction
    (40mn)
    Chapitre 0
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 1
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Chapitre Maven et autres
  • Memento JFlex
    (40mn)
    Sections 1 à 4
  • TP
    (30mn)
    Exos JFlex : 1 (, 2, 3)
  • Introduction du cours
    • compilation / interpretation / traduction
    • phases de la compilation
  • Analyse lexicale versus syntaxique
    • Hiérarchie de Chomsky, catégorie lexicale, grammaire
  • Premiers pas d'analyse lexicale
    • Expression régulière
    • Outil JFlex
• Syntaxe 2
  Analyse Lexicale (2/2)
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 2
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento JFlex : 5 à 7
  • Retours sur la pratique de Maven
    (10mn)
  • TP
    (100mn)
    Exos JFlex : 4 (, 5), 6|7 (, 8)
  • Théorie des langages
  • Automate fini et langage régulier
  • Expressions régulières non triviales
  • Outillage de code avec JFlex
• Syntaxe 3
  Analyse Syntaxique (1/4)
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 3
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento CUP : 1 à 4
  • TP
    (110mn)
    Exos CUP : 1 (, 2, 3)
  • Grammaire Algébrique
    • définition et exemples
    • ambiguïté
    • syntaxe BNF
  • Premiers pas CUP
    • couplage avec JFlex, Tokens
    • écriture de grammaires
• Syntaxe 4
  Analyse Syntaxique (2/4)
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 4
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento CUP : 5 à 7
  • TP
    (110mn)
    Exos CUP : 2, (3,) 4 (, 5)
  • Analyse Syntaxique LL et LR
  • Déterminisme, Ambiguïté et Conflit
  • Valeur sémantique des symboles
  • Analyse complète d'un langage
• Syntaxe 5
  Analyse Syntaxique (3/4)
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento CUP : 8
  • TP
    (160mn)
    Exos CUP : 6, 7
  • Devoir Maison qui remplace le TP noté 1
    Énoncé (readme.md) et squelette
  • « Calculatrice »
  • Interprétation à la volée
  • Priorité (LR)
  • Traitement d'erreur (LR)
• Syntaxe 6
  Analyse Syntaxique (4/4)
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 6
  • Cours Pratique
    (30mn)
    Patron de conception Visiteur
  • TP
    (120mn)
    Exos CUP : 8, 9 (, 10)
  • Arbre de Syntaxe Abstraite
  • Interprétation sur arbre : évaluation, boucles
  • Arbre de Syntaxe et typage objet
  • Patron de conception Visiteur et parcours d'arbre


• Extras
  Extras
  Hors présentiel d'extra
  • Bootstrap : TP Brainfuck
    (120mn)
  • TD langages
    (150 mn)
  • En vrac : Exercices JFlex/CUP
    (??? mn)
  • Paradoxe du bootstrap,
    compiler un compilateur Brainfuck écrit en Brainfuck ?!?,
    comparaison performances compilation versus interprétation
  • Exercices de TD sur la théorie des langages
  • Exercices supplémentaires de TP JFlex et CUP en vrac


• TP noté 1
  TP noté (1/2)
  • Analyse lexicale et analyse syntaxique (90mn)


• Archi1
  Archi (1/2)
  • Cours
    (30mn)
    L'assembleur MIPS
  • Cours Pratique
    (60mn)
    Memento MIPS : 1 à 5
  • TP
    (90mn)
  • Instruction, Registre
  • Assembleur et outil MARS
  • Structures algorithmiques : if, for, etc.
  • Appel de fonction, variables locales
• Archi2
  Archi (2/2)
  • TP
    (180mn)


• Sémantique 1
  MiniJAVA
  • Cours Pratique
    (30mn)
    Memento JAVA : 2
  • Cours pratique
    (XXmn)
    Memento MiniJAVA : 1 à 4, et 10
  • TP
    (180mn)
    Prologue et Phase 1
  • Langage MiniJAVA, structure du compilateur
  • Démarrage avec les analyses lexicale et syntaxique de MiniJAVA
  • Arbre de Syntaxe Abstraite de MiniJAVA
• Sémantique 2
  Analyse Sémantique (1/2)
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 7 (début)
  • Cours pratique
    (XXmn)
    Memento MiniJAVA : 5 à 7
  • TP
    (150mn)
    Phase 2
  • Phases de Compilation
  • Analyse sémantique
    • Principes
    • Arbres décorés, attributs sémantiques
  • Des fonctions sémantiques
  • Table de symboles : liaison et visibilité des identificateurs
• Sémantique 3
  Analyse sémantique (2/2)
  • Cours
    (20mn)
    Chapitre 7 (fin)
  • TP
    (160mn)
    Phase 3
  • Contrôle de type
• Sémantique 4
  Finalisation de l'analyse sémantique
  • TP
    (180mn)
  • Revoir l'ensemble des visiteurs de l'analyse sémantique
  • Enchaînement des visiteurs dans le compilateur
• Sémantique 5
  Forme Intermédiaire
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 8
  • Cours pratique
    (XXmn)
    Memento MiniJAVA : 8
  • TP
    (150mn)
    Phase 4
  • Partie avant et arrière d'un compilateur
  • Linéarisation, Canonisation
  • Code à 3 adresses
• Sémantique 6
  Génération MIPS
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 9
  • Cours pratique
    (XXmn)
    Memento MiniJAVA : 9
  • TP
    (150mn)
    Phase 5
  • Allocation mémoire, registre
  • Cadre et Convention d'appel
  • Sélection d'instruction
• Sémantique 7
  Finalisation de MiniJAVA
  • TP
    (180mn)
  • Rendu Moodle
  • Finalisation et Test du compilateur
  • Revoir l'ensemble des phases de compilation


• TP noté 2
  TP noté (2/2)
  • Analyse sémantique, principalement (90mn)