Traduzione e interpretazione

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1 Traduzione e interpretazione Parte dei lucidi sono stati gentilmente forniti dal Prof. Salza VII.1

2 Linguaggi di programmazione Linguaggi ad alto livello Maggiore espressività Maggiore produttività Migliore leggibilità Facilità di documentazione Minore controllo dell efficienza Linguaggi a basso livello Minore espressività Minore produttività Peggiore leggibilità Difficoltà di documentazione Pieno controllo dell efficienza VII.2

3 Costi di sviluppo ed efficienza del SW Approccio Misto: isolare le parti critiche del programma e codificare solo quelle in linguaggio assemblativo Il 10% del codice è responsabile del 90% del tempo di esecuzione I tempi di esecuzione vengono abbattuti nella fase di tuning, che riguarda ora solo una piccola parte del codice VII.3

4 Esecuzione di un programma la CPU è un interprete (molto veloce) del linguaggio macchina Per l esecuzione di un programma P scritto in tale linguaggio è richiesto, concettualmente, un interprete del linguaggio Un interprete esegue le istruzioni di P una per volta Per motivi di efficienza si preferisce effettuare prima una traduzione di tutto P in codice macchina e far poi eseguire il codice alla CPU Il processo di traduzione è veloce (viene effettuato da un programma detto comunemente compilatore) La traduzione è possibile in virtù delle regole da seguire per la generazione di un programma VII.4

5 Interpretazione PROGRAMMA SORGENTE INTERPRETE SISTEMA DI ELABORAZIONE (Livello del Sistema Operativo) L interpretazione viene effettuata ogni volta che il programma viene eseguito Non viene generato nessun programma oggetto L interprete esegue direttamente le istruzioni del programma sorgente Soluzione più semplice da realizzare ma tipicamente inefficiente Esempi: BASIC, PROLOG, SQL,... VII.5

6 Traduzione PROGRAMMA SORGENTE TRADUTTORE Compilatore Assemblatore PROGRAMMA OGGETTO Condotta una tantum in modo statico in un tempo precedente all esecuzione Il Programma Sorgente è scritto in un linguaggio simbolico, orientato all utente Il Programma Oggetto: Esegue le operazioni specificate dal Programma Sorgente È scritto in linguaggio macchina e quindi è direttamente eseguibile Il programma oggetto costituisce i dati del programma traduttore, il programma oggetto ne è il risultato dell esecuzione VII.6

7 Esecuzione per traduzione L esecuzione di un programma P avviene in due fasi distinte e temporalmente consecutive l intero programma scritto dall utente (detto sorgente) viene prima tradotto in codice macchina (memorizzato in un file con formato eseguibile) e poi eseguito dalla CPU Ciò consente di scrivere programmi portabili, ossia che possono girare su elaboratori con CPU differenti (è compito del traduttore produrre un eseguibile adatto alla particolare piattaforma) Ogni istruzione in un linguaggio di alto livello corrisponde generalmente a molte istruzioni macchina La produzione dell eseguibile avviene in diverse sotto-fasi VII.7

8 Traduzione ed esecuzione Editor Il sorgente è creato mediante l editor e memorizzato in memoria secondaria Compilatore Il compilatore traduce il sorgente in formato oggetto Linker Il linker collega il formato oggetto con le librerie incluse nel sorgente e produce un file in formato eseguibile Loader memoria Il loader carica in memoria centrale il codice eseguibile (contenuto nel file eseguibile) CPU memoria La CPU esegue il codice VII.8

9 Java e Java Virtual Machine Java: linguaggio orientato agli oggetti Introdotto da Sun in alternativa al C++ Attenzione ai problemi di sicurezza Gestione della multimedialità JVM (Java Virtual Machine): Macchina virtuale che esegue un codice speciale (Java byte code) Il codice JVM può essere eseguito da interpreti software su diverse piattaforme Obiettivo: distribuire, eventualmente su rete, software indipendente dalla piattaforma VII.9

10 Portabilità delle applicazioni Java Codice JAVA Codice piattaforma HW JAVA Compiler Codice JVM JAVA Machine (HW) Interprete JVM (SW) Compilatore Just In Time (SW) R E T E VII.10

11 Portabilità ed efficienza Vantaggi di Java: Indipendenza dalla piattaforma Totale portabilità delle applicazioni Svantaggi di Java: Inefficienza degli interpreti Inefficienza del linguaggio Tipico contesto applicativo: il Web Applets: piccoli programmi inseriti nelle pagine html I browser hanno al loro interno interpreti JVM Semplice sviluppo di applicazioni client-server su Internet VII.11

12 Java: Soluzioni HW e SW Soluzione SW (parziale): Compilatori JIT (Just In Time) Compilazione al volo subito prima dell esecuzione Ritardo di compilazione Soluzione HW: Java Machine: implementazione HW della Java Virtual Machine PicoJava Architettura definita da Sun VII.12