Compilerbau

Studiengänge mit diesem Modul: Informatik - Verteilte und Mobile Anwendungen (M.Sc.)

Kurzbeschreibung: Die Konstruktion von Übersetzern (Compilern) ist eine alte und reife, aber immer noch aktuelle Disziplin der Informatik. Sie verbindet wie kaum eine andere Disziplin theoretische, praktische und technische Informatik. Formale Sprachen und Automatentheorie sind ebenso wichtig wie die Architektur der Zielprozessoren und Fragen des Entwurfs eines großen Software-Systems.Compilerbau-Techniken und -Werkzeuge sind auch dann nützlich, wenn man keinen vollständigen Übersetzer entwickeln will - beispielsweise zum Parsen unterschiedlichster Text- und Dateiformate, bei der Programmparallelisierung, -analyse und -optimierung oder bei der Entwicklung domain-spezifischer Sprachen im Software- und Hardware-Bereich.

Lehrinhalte: 1 Grundlagen
2 Lexikalische Analyse
3 Syntaktische Analyse
4 Semantische Analyse
5 Zwischencode-Erzeugung
6 Code-Generierung
7 Weiterführende Themen

Lernergebnisse / Kompetenzziele: Wissensverbreiterung
Die Studierenden erhalten in diesem Modul ein breites Wissen über die Konstruktion von Compilern. Sie haben einen Überblick über die gesamte Übersetzung von der lexikalischen Analyse bis zur Codegenerierung.
Wissensvertiefung
Die Studierenden vertiefen in diesem Modul ihr Wissen über Programmiersprachen, formale Sprachen und Prozessor-Befehlssätze. Sie erhalten ein tiefergehendes Verständnis über die Zusammenhänge zwischen Sprachen (Hochsprachen, Assemblersprachen), Automatentheorie und Compilern.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können Compiler entwerfen und Werkzeuge zur Automatisierung dieses Entwurfs einsetzen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können Compiler und andere komplexe Software-Systeme in Teamarbeit systematisch spezifizieren, analysieren und implementieren sowie notwendige Werkzeuge auswählen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden kennen verschiedene Klassen formaler Sprachen und die zugehörigen Verfahren und Algorithmen. Diese können zur Entwicklung von Compilern oder anderen Programmen zur Analyse und Verarbeitung textueller Daten eingesetzt werden.

Lehr-/Lernmethoden: Die Veranstaltung besteht aus einer Vorlesung und Übungen. Teile eines Compilers werden in Programmierübungen implementiert.

Empfohlene Vorkenntnisse: Programmierung 1 und 2, Software Engineering, elementare Grundlagen der Rechnerarchitektur und der Theoretischen Informatik.

Lehr-/Lernkonzept

Workload Dozentengebunden
Std. Workload	Lehrtyp
30	Vorlesungen
15	Übungen
2	Prüfungen
Workload Dozentenungebunden
Std. Workload	Lehrtyp
45	Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
15	Literaturstudium
28	Prüfungsvorbereitung
15	Kleingruppen

Literatur: A. V. Aho, M. S. Lam, R. Sethi, J. D. Ullman: "Compilers: Principles, Techniques, and Tools", Addison-Wesley Longman, 2nd ed. 2006A. W. Appel, M. Ginsburg: "Modern Compiler Implementation in C", Cambridge University Press, 2004W. M. Waite, G. Goos: "Compiler Construction", Springer, 1985U. Kastens: "Übersetzerbau", Oldenbourg, 1990

Prüfungsleistung

Bemerkung zur Prüfungsform: Die Prüfungsform wird vom Dozenten gewählt (Klausur, mündl. Prüfung oder Projektbericht). Für das Praktikum gibt es einen Leistungsnachweis (in Form einer Experimentellen Arbeit).