Kapitel 6
Höhere Programmiersprachen:


    

        

            
Syntax: erlaubte Programme
            
Semantik: abstrakte Maschine zur Ausführung
        
        
    



    

        
programm HP
    
    

        
 
        
var A, B: integer;

        (1)procedure P ( I: integer
        ): integer;
    
    

        
 
        
 
        
var H: integer;

        begin (2)
    
    

        
 
        
 
        
 
        
if I <= 0 
    
    

        
 
        
 
        
 
        
 
        
then return 0

        else H := 1 + P ( I - 1 ); (3)(4)

        return H;
    
    

        
 
        
 
        
end;
    
    

        
 
        
begin
    
    

        
 
        
 
        
read ( A ); B := P ( A ); (5)(6) write ( B );
    
    

        
 
        
end.
    


Konturmodell - Maschine:

Abb. 6-1: Konturmodell

Maschine zur Ausführung von Maschinensprachprogrammen:
Abb. 6-2: Die Maschine
	- Maschine für höhere Sprache H:
		Programmiersystem für H
	- Mit M Programmiersystem für H bilden

Programmiersystem für H:

Editor für H-Programme:



Interpretierer für H
Übersetzer:
 H->M+BS
Übersetzer:
H->M+LZS+BS
Laufzeitsystem LZS Binder


Tab. 6-1

Lader und Binder: (Linker)
	Binden:
		statisches Binden
		dynamisches Binden
		________________
		
		COM/ActiveX
		Java	=> Komponenten
Testhilfeprogramme
Betriebssytem
Maschine M
Interpretierer
Übersetzer / Compilierer
	Compilieren:
		- vorab
		- Just in Time
Laufzeitsysteme / Libraries
Zwischensprachen

EARLY-Diagramme

Algorithmus A in Sprache S


Maschine mit Sprache M


Algorithmus A in Sprache S mit Eingabe I und Ausgabe O


Übersetzer von S1 nach S3 in M


Übersetzer; Cross-Übersetzer:


Interpretierer


folgende Themen:
		- Daten
		- Ausdrücke
		- Prozeduren


Daten - Variablen



var A:integer;
      B:char;
      R:real;
      V:record
           I:integer;
           B:set of {1..15};
          end;
       F:array[0..3]of integer;
type H=record
                suc:printer to H;
                Con:integer;
              end;
var P:printer to H;

begin
   P:new(H);
   P^.Con:=5;
   P^.Succ:=new(H);
   ...
   dispose;
   ...
   end.




dP=-21
dF=-19
ddF(i)=i*2
dV=-11
    ddF=0
    ddB=2
dR=-7
dB=-3
dA=-2





Abb. 6-3: Keller + Heap




Ausdrücke


ein Beispiel: (A+3)*B-100*C

Strukturbaum:
Abb. 6-4: Der Strukturbaum zum Beispiel

Das Beispiel in POST-FIX-Notation:

	A	3	+	B	*	100	C	*	-

Beispiel im AKKU-Maschinencode:
	AC:=A
	AC:=AC+3
	AC:=AC*B
           H1:=AC			Hilfsvariablen einführen
	AC:=100
	AC:=AC*C
           H2:=AC
	AC:=H1
	AC:=AC-H2		

	Optimierung:
		- HV-Verwendung
		- HV-Anzahl	
			(Söhne vertauschen)
			(Reihenfolge vertauschen)

Register-Maschine:
	Hilfsvariablen u.U. per Register

Prozeduren

und wieder ein Beispiel:
	program Pr;
	var X;
	procedure P(A,B:integer):integer;
		var H1,H2:integer;
		begin
			...
			X:=H1;
			...
		end;

      dx(A5):=dH1(A6)

Veranschaulicht:
Abb. 6-5: Schachtelung der Prozedur

Optimierung:
	Daten- und Adreßregistereinsatz
		- Zwischenergebnisse
		- Laufvariablen in Schleifen
		- Schachtelbasisadressen
		- Feld-, Verbundbasisadressen
	Befehlssatz ausnutzen
		- spezielle Befehlstypen (In-/Dekrement, Schleifen)
		- spezielle Operandenzugriffsarten
	Ausdrucksberechnung
		- bool'sche Ausdrücke (Verzweigungskaskaden)
		- Mehrfachberechnungen vermeiden
		- Hilfsvariablenverwendung minimieren
	Schleifenoptimierung
		- Laufvariable, Abbruchkontrolle
		- Vorzielen invarianter Ausdrücke

Basis:
	Programmanalyse
		- Datenflußanalyse
		- Symbolische Ausführung
	Probleme
		- goto
		- Seiteneffekte bei Prozeduren
	Ansatz
		- Basisblöcke
			in Block: Datenfluß zur Übersetzungszeit abschätzbar

Übersetzerarchitektur
Abb. 6-6: Übersetzerarchitektur