Compilation : De l'algorithme à la porte logique (2023-2024)

Présentation

• Étudier l'architecture des processeurs et l'écriture de code assembleur
• Introduire la Théorie des Langages et en maitriser les applications pratiques en informatique. En particulier, les outils de génération de compilateur (compiler's compiler)
• Approfondir la maitrise de la programmation dans un langage évolué :
  • Par la compréhension de la façon dont les paradigmes de programmation sont implantés pour leurs exécutions
  • Par la pratique dans l'écriture d'un compilateur

Séquencement

• les séances Archi peuvent être entrelacées avec les séances Syntax ou Compil
• les séances Syntax sont prérequises pour les séances Compil et Bonus

• Séances
  Sujets
  Supports
  Notions clés
• Syntax1
  Analyse lexicale(1/2)
  Prolégomènes
  Analyse Lexicale(1/2)
  • Introduction
    (40mn)
    Chapitre 0
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 1 (+ slides 77, 78)
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento JFlex : 1 à 4
  • TP
    (70mn)
    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
• Syntax2
  Analyse Lexicale(2/2)
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 2
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento JFlex : 5 à 7
  • TP
    (110mn)
    Exos JFlex : 4, 5, 6|7, 8
  • Théorie des langages
  • Automate fini et langage régulier
  • Expressions régulières non triviales
  • Outillage de code avec JFlex
• Syntax3
  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
• Syntax4
  Analyse Syntaxique (2/4)
  • Cours
    (50mn)
    Chapitre 4
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento CUP : 5 à 7
  • TP
    (110mn)
    Exos CUP : 4, 5
  • Rendu Moodle JSON
  • Analyse Syntaxique LL et LR
  • Déterminisme, Ambiguïté et Conflit
  • Valeur sémantique des symboles
  • Analyse complète d'un langage
• Syntax5
  Analyse Syntaxique (3/4)
  • Cours Pratique
    (20mn)
    Memento CUP : 8
  • TP
    (160mn)
    Exos CUP : 6, 7
  • "Calculatrice"
  • Interprétation à la volée
  • Priorité (LR)
  • Traitement d'erreur (LR)
• Syntax6
  Analyse Syntaxique (4/4)
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 6
  • TP
    (150mn)
    Exos CUP : 8, 9 (, 10, 11)
  • Arbre de Syntaxe Abstraite
  • Interprétation sur arbre : évaluation, boucles
  • Arbre de Syntaxe et typage objet
  • Patron de conception Visiteur et parcours d'arbre


• Bonus
  Bootstrap
  Bootstrap
  • TP Brainfuck
    (120mn)
    Hors présentiel
  • Paradoxe du bootstrap
  • Compiler un compilateur Brainfuck écrit en Brainfuck !
  • Comparaison performances compilation vs interprétation
• Bonus
  TD langages
  TD langages
  • TD langages
    (150 mn)
    Hors présentiel
  Exercices de TD sur la théorie des langages
• Bonus
  Exercices en vrac
  Exercices en vrac
  • Exercices JFlex/CUP
    (xxx mn)
    Hors présentiel
  Exercices supplémentaires de TP JFlex et CUP en vrac


• Archi1
  Archi (1/3)
  • Cours
    (30mn)
    L'assembleur MIPS
  • TP
    (150mn)
    
    Memento MIPS
  • Instruction, Registre
  • Assembleur et outil MARS
  • Structures algorithmiques : if, for,…
  • Appel de fonction, variables locales
• Archi2
  Archi (2/3)
  • TP
    (180mn)
  • Porte logique, unité de calcul, registre
• Archi3
  Archi (3/3)
  • TP
    (180mn)
  • Mémoire, décodeur d'instructions, microcode


• Compil1
  Minijava
  • TP
    (180mn)
    Étapes 0 et 1
  • Memento Minijava
    
    Sections 1 à 4, et 10
  • Langage Minijava
  • Structure du compilateur
  • Analyse lexicale et Syntaxique
  • Arbre de Syntaxe Abstraite
• Compil2
  Analyse Sémantique (1/2)
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 7 (début)
  • TP
    (150mn)
    Étape 2
  • Memento Minijava
    
    Sections 5 à 7
  • Phases de Compilation
  • Analyse sémantique
    • Principes
    • Arbres décorés, attributs sémantiques
  • Table de symboles : liaison et visibilité des identificateurs
• Compil3
  Analyse sémantique (2/2)
  • Cours
    (20mn)
    Chapitre 7 (fin)
  • TP
    (160mn)
    Étape 3
  • Des fonctions sémantiques
  • Contrôle de type
• Compil4
  Forme Intermédiaire
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 8
  • TP
    (150mn)
    Étape 4
  • Memento Minijava
    
    Section 8
  • Partie avant et arrière d'un compilateur
  • Linéarisation, Canonisation
  • Code à 3 adresses
• Compil5
  Génération MIPS (1/2)
  • Cours
    (30mn)
    Chapitre 9
  • TP
    (140mn)
    Étape 5
  • Memento Minijava
    
    Section 9
  • Allocation mémoire, registre
  • Cadre et Convention d'appel
  • Sélection d'instruction
• Compil6
  Génération MIPS (2/2)
  • TP
    (180mn)
    Étapes 6 et 7
  • Rendu Moodle (2/2)
    
    Étape 8
  • Finalisation et Test du compilateur
  • Ajouter le type Tableaux d'entiers
  • Revoir l'ensemble des phases de compilation