NDAB16006U Implementering af programmeringssprog (IPS)

Årgang 2024/2025
Engelsk titel

Implementation of Programming Languages (IPS)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i bioinformatik
Bacheloruddannelsen i datalogi

Kursusindhold

Formål: At give de studerende indsigt i, hvordan programmer skrevet i højniveausprog implementeres på en computer.

I undervisningen gennemgås forskellige elementer af fortolkning og oversættelse af programmeringssprog: leksikalsk analyse, syntaksanalyse, typecheck, fortolkning, kodegenerering, registerallokering og lagerhåndtering. De grundlæggende metoder til implementering af disse elementer gennemgås, inklusive brug og virkemåde af semi-automatiske værktøjer.

I forbindelse med leksikalsk analyse og syntaksanalyse vises det, hvordan beskrivelser, der er bekvemme for mennesker (hhv. regulære udtryk og kontekstfri grammatikker) bliver omformet til automater, som er bekvemme for maskiner. Disse omformninger er grundlaget for værktøjer, der automatisk kan lave leksikalske analysatorer og syntaksanalysatorer ud fra beskrivelser. Afgørlighed af egenskaber ved grammatikker og automater berøres.

I forbindelse med generering af mellem- og maskinkode gennemgås, hvordan man på basis af den syntaktiske struktur af et program kan danne maskinkode.

Der bliver vist forskellige metoder til optimering af kode.

Kurset er mest relevant for datalogistuderende, men specielt indholdet om grammatikker og automater er relevant for matematikere, og den praktiske del af kurset er relevant for alle, der vil implementere domænespecifikke programmeringssprog til brug i eget fag.

Målbeskrivelser

Viden

  • at redegøre for faseopdeling af oversættelses- og fortolkningsprocessen og fasernes formål;
  • at anvende teoretisk indsigt om formelle sprog, regulære udtryk, kontekstfri grammatikker, afgørlighed og graffarvning;
  • at forklare, hvordan oversætterværktøjer arbejder og deres begrænsninger.

 

Færdigheder

  • at bruge værktøjer til leksikalsk og syntaktisk analyse;
  • at beskrive og vurdere oversætterudvikling i skriftlig form;
  • at være i stand til at arbejde med en ikke-triviel kodebase og at udvide denne væsentligt.

 

Kompetencer

  • at designe og implementere en oversætter fra et højniveausprog til maskinkode;
  • at vurdere og bruge passende værktøjer og biblioteker til oversættelsesprocessen;
  • at vurdere ressourceforbrug (tid og plads) af højniveauprogrammer ud fra kendskab til deres implementering.

Se Absalon, når kurset er blevet oprettet. Forventes at være: Torben Æ. Mogensen, "Introduction to Compiler Design (3rd edition)", Springer, evt. suppleret med noter.

Kendskab til maskinkodeprogrammering, samt programmering i F#.

Kurset forudsætter desuden et grundlæggende kendskab til regulære udtryk, automater og kontekstfri grammatikker, som kan opnås ved at følge kurset "Databases and Information Systems (DIS)" (2023/24-udgaven eller senere) senest samtidigt, eller ved selvstudium.
Undervisningen vil foregå med en kombination af forelæsninger, øvelser og et praktisk projekt (med rapport). Rapportopgaven stilles ved kursets start og afleveres to uger før eksamen, og løses i grupper på indtil tre personer. Desuden er der fem mindre, individuelle opgaver.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 39
  • Forberedelse (anslået)
  • 90
  • Øvelser
  • 21
  • Projektarbejde
  • 40
  • Eksamensforberedelse
  • 12
  • Eksamen
  • 4
  • I alt
  • 206
Skriftlig
Mundtlig
Individuel
Kollektiv
Løbende feedback i undervisningsforløbet

De studerende får individuel skriftlig feedback på ugeopgaverne og gruppevis på projektet. Generel, kollektiv feedback på opgaver og projekt kan også gives ifm. øvelserne.

Point
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig stedprøve, 4 timer med opsyn.
Krav til indstilling til eksamen

1. Projekt-rapporten skal være godkendt.
2. En (ved kursusstart fastsat) brøkdel af de 4-6 individuelle ugeopgaver skal være godkendt.

Hjælpemidler
Skriftlige hjælpemidler tilladt

Noter og kursets bog.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Reeksamen

4 timers skriftlig prøve med skriftlige hjælpemidler (som ordinær eksamen).

Krav til indstilling til re-eksamen:

Såfremt den studerende ikke blev indstillet til den ordinære eksamen, er det muligt at gen-/efteraflevere manglende opgaver og/eller projektrapport fra indeværende studieår, senest 3 uger før reeksamensdatoen.

Kriterier for bedømmelse

Se målbeskrivelse