Optimierende Übersetzer
LVA 185.A04, VU 2.0, ECTS 3.0, 2015 W

(zweistündige Vorlesung mit Übung; siehe auch TISS/185.A04)

Haben Sie Interesse an einem geförderten Auslandsstudium?

Informationen zu Fördermöglichkeiten finden Sie hier.

Gastvorlesung im WS 2015/16

Vom 19.10.-30.10.2015 hält Professor Prof. Dr. Dr.h.c. Dines Bjørner eine Gastvorlesung an der TU Wien. Prof. Bjørner ist nicht zuletzt auch durch die maßgebliche Mitentwicklung der Vienna Development Method bekannt. Ein Einstieg in seine Vorlesung ist noch möglich. Es lohnt sich!

• Gastvorlesung von Prof. Dr. Dr.h.c. Dines Bjørner, ACM Fellow, IEEE Fellow, Technical University of Denmark DTU, Lyngby, im Rahmen einer Gastprofessur an der TU Wien:
  Domain and Requirements: Science and Engineering, 195.085, VU 3.0, ECTS 3.0
         siehe TISS/195.085
  Blocklehrveranstaltung im WS 2015/16.

 

Termine für Vorlesung und Anmeldung

Vorlesung

Die Vorbesprechung und erste Vorlesung findet am Mi, den 14.10.2015, von 16:15 - 17:45 Uhr in der Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8, 4. Stock (Mitte) statt. Die weiteren Vorlesungen finden dann zur selben Zeit mittwochs statt.

• Mi, den 27.01.2016, 16:00 Uhr - 17:30 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte) (letzter Vorlesungstermin).
• Mi, den 20.01.2016: Keine Vorlesung.
• Mi, den 13.01.2016, 16:00 Uhr - 17:30 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 16.12.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 09.12.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 02.12.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 25.11.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 18.11.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 11.11.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 04.11.2015: Keine Vorlesung.
• Mi, den 28.10.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 21.10.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).
• Mi, den 14.10.2015, 16:15 Uhr - 17:45 Uhr, Vorbesprechung und erste Vorlesung in Bibliothek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte).

Anmeldung

Die Anmeldung über das elektronische Anmeldesystem ist bis zum 30.10.2015 möglich.

Inhalt und Ziele

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 so 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.

Voraussetzungen und Empfehlungen

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.

Vorlesungs- und Übungsunterlagen

Vorlesungsunterlagen

Vorlesung   Folien vom	Thema	Verfügbare Formate	Hinweise und Bemerkungen
24.01.2016 Lecture Slides	Chapters 1 thru 20, Bibliography, Appendix	.pdf	None.
10.10.2015 Initial Course Mtg	Motivation and Organizational Issues	.pdf	Termin und Ort von Vorbesprechung und erster Vorlesung: 14.10.2015 16:15 - ca. 16:45 Uhr, Biblithek E185.1, Argentinierstr. 8 (4. Stock, Mitte)

Literatur

• [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.

Übung

Tutorial   Assignment	Submission	Available Format	Hints and Remarks
Assignment 4 (12/16/2015)	01/27/2016	pdf	Final assignment.
Assignment 3 (12/09/2015)	01/13/2016	pdf	None.
Assignment 2 (11/25/2015)	12/09/2015	pdf	None.
Assignment 1 (11/11/2015)	11/25/2015 (was 11/18/2015)	pdf	Additional information (not strictly required for assignment 1).

Beurteilung

Die Beurteilung erfolgt anhand von Abgabegesprächen zu den Beispielen aus der Übung und einer mündlichen Abschlussprüfung über Vorlesungs- und Übungsstoff. Termine für die mündliche Abschlussprüfung nach Abschluss der Lehrveranstaltung werden im Lauf des Semesters individuell abgesprochen.

Vortragender

Jens Knoop.