Linguaggi di programmazione. Parte VII. Traduzione e collegamento. Interpretazione. Traduzione

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1 Linguaggi di programmazione Parte VII Traduzione e collegamento 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.1 VII.2 Traduzione Interpretazione PROGRAMMA SORGENTE TRADUTTORE Compilatore Assemblatore PROGRAMMA OGGETTO PROGRAMMA SORGENTE INTERPRETE 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 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.3 VII.4

2 Linguaggi assemblativi (es. Pentium 4) Pseudoistruzioni Queste istruzioni calcolano N=I+J Corrispondenza uno ad uno con le istruzioni macchina Codici mnemonici ed etichette associate ad indirizzi Pseudoistruzioni dichiarative per la definizione di etichette e l associazione di valori iniziali Utilizzate nella parte dichiarativa di un programma in linguaggio assemblativo Dichiarano etichette, costrutti, o esprimono direttive di assemblaggio Ad esse non corrispondono istruzioni nel programma oggetto VII.5 VII.6 Macro definizioni Macro con parametri Associano un nome ad un segmento di codice (macro definizione) Il nome così definito può essere usato (più volte) nel corso del programma Costituiscono una sorta di convenzione stenografica (accettata dall assemblatore) Servono a rendere il programma più compatto (e più leggibile) La sostituzione della macro avviene staticamente in fase di assemblaggio È possibile definire ed utilizzare anche macro con parametri La sostituzione dei parametri formali con gli argomenti attuali viene effettuata staticamente in fase di assemblaggio A valle dell assemblaggio, a sostituzione avvenuta, nel programma oggetto non resta nessuna traccia delle macro, con o senza parametri VII.7 VII.8

3 Macro e procedure Assemblatori Traducono da linguaggio assemblativo a linguaggio macchina Processo molto semplice salvo per le istruzioni con riferimenti a etichette non ancora dichiarate (riferimenti in avanti) Assemblatori ad una passata Traducono tutte le istruzioni salvo quelle con riferimenti in avanti Mettono queste istruzioni in una lista Alla fine traducono anche queste Assemblatori a due passate Prima passata: Calcola la lunghezza delle istruzioni Genera una tavola dei riferimenti Seconda passata: Tutti i riferimenti sono noti Può generare direttamente il codice VII.9 VII.10 La prima passata La seconda passata Valuta la lunghezza di ciascuna istruzione Calcola il valore dell ILC (Instruction Location Counter) Inserisce tutte le etichette nella Tavola dei Simboli, con i corrispondenti valori di ILC Alla fine della passata il problema dei riferimenti in avanti non sussiste più Sfrutta il prodotto della prima passata La Tavola dei Simboli fornisce l indirizzo di tutte le etichette Genera il codice, istruzione per istruzione, appoggiandosi su apposite tavole (usate anche nella prima passata) che forniscono: La lunghezza delle istruzioni I codici operativi La classe delle istruzioni (che dipende dal tipo di operandi e dalle modalità di indirizzamento) VII.11 VII.12

4 Collegamento e caricamento Collegamento (linking) Procedure assemblate o compilate separatamente Il Collegatore (Linker) produce un unico modulo assoluto pronto ad essere caricato Il Caricatore (Loader) finalizza gli indirizzi e carica il modulo assoluto in memoria centrale Ciascun modulo ha il suo spazio degli indirizzi Occorre traslare gli spazi degli indirizzi Risolvere tutti i riferimenti esterni, cioè le chiamate tra moduli VII.13 VII.14 Aggiornamento degli indirizzi Struttura del modulo oggetto Identification: nome, data, lunghezza delle varie parti Entry point table: simboli definiti nel modulo e riferibili dall esterno External reference table: simboli definiti in altri moduli e riferiti dal modulo Relocation dictionary: informazioni da aggiornare all atto della rilocazione VII.15 VII.16

5 Collegamento dinamico Collegamento dinamico (2) Troppo costoso collegare staticamente tutte le procedure Alcune sono chiamate solo in circostanze inusuali (gestione di errori ed eccezioni) Collegamento effettuato a tempo di chiamata (se necessario) In Multics la chiamata fa un salto indiretto, tramite il Linkage Segment Alla prima chiamata il salto provoca una trap La trap attiva il Dynamic Linker che alloca in memoria virtuale la procedura chiamata e scrive l indirizzo nel linkage segment Alla ripresa la chiamata viene effettuata regolarmente Tutte le successive chiamate si svolgono normalmente VII.17 VII.18 DLL (Dynamic Link Library) Soluzione adottata in ambiente Windows Una DLL contiene sia procedure che dati Più programmi condividono una DLL Risparmio di memoria centrale e di massa Semplicità di aggiornamento delle librerie VII.19