Optimierende Übersetzer
LVA 185.A04, VU 2.0, ECTS 3.0, 2011 W
MSE/W
(zweistündige Vorlesung mit Übung; siehe auch
TISS/185.A04)
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Auslandsstudium?
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hier.
Anmeldesystem offen!
Das
elektronische Anmeldesystem ist
offen.
Die Vorlesung vertieft in Theorie und Praxis das Gebiet
Programmanalyse und -optimierung, das ein wesentliches
Forschungsgebiet im Bereich
Programmiersprachen und
Übersetzerbau ist. Dabei spannt die Vorlesung den Bogen von
den theoretischen Grundlagen bis zur praktischen Anwendung und der
automatischen Generierung von Programmanalysen und Optimierungen. Im
Übungsteil werden die in der Vorlesung behandelten Themen in
theoretischen und praktischen Übungen eigenständig
vertieft. Für die praktischen Übungen wird dabei die
Static Analysis Tool Integration Engine SATIrE eingesetzt;
ein System, das diverse Werkzeuge für die Analyse und Optimierung von
objektorientierten Sprachen integriert, darunter den
Program
Analyzer Generator (PAG), für den auch eine Web-Demo
PAG/WWW verfügbar ist. Die
Web-Demo erlaubt einige Analysen für eine einfache WHILE-Sprache
ausführen zu lassen. Die in der Übung verwendete Umgebung
unterstützt die Visualisierungsmöglichkeiten von
PAG/WWW, stellt aber
darüberhinaus wesentlich umfangreichere Möglichkeiten für die
Analyse und Optimierung von prozeduralen und objektorientierten
Sprachen zur Verfügung.
Die Vorlesung behandelt insbesondere folgende Themen und deren
Realisierung mithilfe von SATIrE:
- Grundlagen und Anwendungen von Programmanalyse und Optimierung
- Datenflussanalyse (vorwärts, rückwärts,
existentiell, universell)
- Datenflussanalyserahmen (intraprozedural, interprozedural)
- Maschinenunabhängige Optimierungen, insbesondere syntaktische
und semantische Redundanzelimination
- Zeiger-, Alias- und Geflechtanalysen
- Analyse und Optimierung objektorientierter Programme
- Generatoren für Analyse und Optimierung, speziell
SATIrE
- ...
Die Studierenden erhalten ein umfassendes Verständnis der
theoretischen Grundlagen und praktischen Anwendungen von
Programmanalyse und -optimierung im Übersetzerbau. Sie lernen,
die Möglichkeiten und Grenzen automatischer Analysen und Optimierungen
einzuschätzen und sind im Wissen darum in der Lage, über
Anwendungen im Übersetzerbau hinaus, Software so zu schreiben,
dass, wo möglich, Entwurfsziele wie Klarheit, Wartbarkeit,
Robustheit vor unnötigen Effizienzüberlegungen in den Vordergrund
treten.
Die Vorlesung schließt inhaltlich an die Lehrveranstaltung
185.311
Übersetzerbau an und ergänzt die Lehrveranstaltungen
185.274
Weiterführender Übersetzerbau und
185.276
Analyse und Verifikation. Sie empfiehlt sich deshalb inbesondere
für Studierende, die im Bereich von Programmiersprachen und
Übersetzerbau einen besonderen Schwerpunkt setzen, eine
Seminararbeit, ein Praktikum oder ihre Diplomarbeit anfertigen
möchten.
Siehe
TUWIS++/185.A04.
Vorlesungstermine
Die Vorbesprechung zur Vorlesung findet am Mi, den 05.10.2011, um
16:00 Uhr im
Hörsaal
14 statt. Die erste Vorlesung findet am Mi, den 12.10.2011, von
16:15 - 17:45 Uhr im
Hörsaal
14 statt.
- Mi, den 25.01.2012, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, den 18.01.2012: No lecture today.
- Mi, den 11.01.2012, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, den 07.12.2011, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, den 23.11.2011, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, den 16.11.2011, 16:30 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, den 09.11.2011, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, den 19.10.2011, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Achtung: Neuer Termin und Raum ab Mi, 12.10.2011!
Mi, den 12.10.2011, 15:15 Uhr - 16:45 Uhr, in der
Bibliothek E185.1,
Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte).
- Mi, 05.10.2011, 16:00 - ca. 16:30 Uhr, Vorbesprechung im
Hörsaal 14,
Karlsplatz 13.
Termine der mündlichen Abschlussprüfung nach Abschluss der
Lehrveranstaltung werden im Lauf des Semesters individuell abgesprochen.
Vorlesungsunterlagen
Vorlesung
Folien vom
| Thema
| Verfügbare Formate
| Hinweise und Bemerkungen
|
11.01.2012
7th Lecture
| Analysing and optimizing object-oriented languages
| .pdf
| [L2:Kapitel 6], [L5:Kapitel 13]
|
07.12.2011
6th Lecture
| Pointer analysis, Alias analysis,
Shape analysis of dynamic data structures
| .pdf
| [L1:Kapitel 2.6], [L3:Kapitel 10], [L2:Kapitel 5]
|
23.11.2011
5th Lecture
| Interprocedural Data Flow Analysis
| .pdf
| [L1:Chapter 2.5, Chapter 6]
|
16.11.2011
4th Lecture
| Data Flow Analysis Frameworks
| .pdf
| [L1:Chapter 2.3 & 2.4, Chapter 6]
|
09.11.2011
3rd Lecture
| Intraprocedural
Backward Analyses
| .pdf
| [L1:Chapter 2.1-4].
|
19.10.2011
2nd Lecture
| Intraprocedural
Forward Analyses
| .pdf
| [L1:Chapter 1, 2.1-4]
|
12.10.2011
1st Lecture
| Introduction and
Fundamentals
| .pdf
| None.
|
05.10.2011
Vorbesprechung
| Motivation and
Organizational Issues
| .pdf
| Termin und Ort
der Vorbesprechung:
Mi, 05.10.2011
16:00 - 16:45 Uhr, H,örsaal 14, Karlsplatz 13
|
- [L1] Flemming Nielson, Hanne Riis Nielson,
Chris Hankin:
Principles
of Program Analysis. Springer, (2nd edition,
452 pages, ISBN 3-540-65410-0), 2005.
- [L2] Y. N. Srikant, Priti Shankar: The
Compiler Design Handbook: Optimizations & Machine Code Generation,
CRC Press; 1st edition, (928 pages, ISBN: 084931240X), 2002.
- [L3] Steven S. Muchnick: Advanced Compiler
Design and Implementation, Morgan Kaufmann; (856 pages,
ISBN: 1558603204), 1997.
- [L4] AbsInt Angewandte Informatik GmbH:
The Program Analyzer Generator, User's Manual; (170 pages), 2002.
- [L5] Y. N. Srikant, Priti Shankar: The
Compiler Design Handbook: Optimizations & Machine Code Generation,
CRC Press; 2nd edition, (ISBN: 978-1-4200-4382-2), 2008.
Die Beurteilung erfolgt anhand von Abgabegesprächen zu den
Beispielen aus der Übung und einer mündlichen
Abschlussprüfung über Vorlesungs- und Übungsstoff.
Vortragender
Jens Knoop.