Что такое компилятор, интерпретатор, транслятор

Таймеры

В CHIP-8 есть два таймера. Один таймер отсчитывает задержку (прим. перевод Delay Timer), другой «Звуковой таймер» (прим. перевод Sound Timer) воспроизводит звук пока значение таймера больше нуля. Оба таймера уменьшают собственные значения с частотой 60Hz (60 раз в секунду). Из таймера задержек можно читать, а из «Звукового таймера» нельзя.

FX15 — Установить значение таймера задержек в значения регистра X.
FX07 — Установить значение регистра X в значение таймера задержек.
Здесь все понятно 🙂
FX18 — Установить значение звукового таймера в значения регистра X.
NOTE: Стоит помнить, что в COSMAC VIP указанно, что значение 1 не даст никакого эффекта.

Основы

Начинающий программист представляет себе работу интерпретатора примерно так:

Программист пишет код, запускает его с помощью виртуальной машины, которая его исполняет. Для исполнения кода надо работать с железом — процессором, памятью, жестким диском, сетевой картой и так далее — для таких дел виртуальная машина обращается к операционной системе. Начинающий программист знает, что за счет того, что существуют интерпретаторы под различные операционные системы — код программы оказывается кроссплатформенным.

Чуть более опытный программист исследовал файлы, которые порождает JVM при исполнении программы и знает, что JVM исполняет не исходный код программы, а байт-код, представляющий собой аналог ассемблера для виртуального Java-процессора. Байт-код генерируется загрузчиком классов и помещается в файлы с расширением . Загрузка классов выполняется динамически, то есть когда виртуальная машина, сталкивается с неизвестным ей (не загруженным) классом — она обращается к загрузчику. Очень хорошо информация о байт-коде представлена в статье Java Bytecode Fundamentals .

Интерпретация результатов исследования

На заключительном этапе какого-либо исследования происходит анализ и интерпретация результатов исследования. Полученные данные должны быть грамотно интерпретированы. Задачей интерпретации является выявление значений полученных результатов и их применение в теории и практике, определение уровня их новизны и практическая значимость, а также эффективность в использовании.

Наиболее трудными являются интерпретации результатов, которые не отвечают условиям и ожиданиям гипотезы. Чтобы избежать неверной трактовки, можно сделать перепроверку результатов, пересмотреть концептуальное начало, после этого анализ и интерпретация результатов исследования проводится вновь за каким-либо из методов. Их существует несколько.

Генетический метод интерпретации – это способ объяснения явлений, через призму их онтогенетического и филогенетического развития. Генетический метод помогает выявить связь между исследованными явлениями и временем, проследить процесс развития от низшего уровня до высшей формы развития. Чаще всего применяется в лонгитюдных исследованиях.

Структурный метод интерпретации – ориентирован на определение и описание структуры исследуемых явлений. В ходе исследования сначала описывается текущее состояние объекта, изучаются его постоянные глубинные свойства и изучаются связи между объектами. Таким образом, происходит создание структуры объекта со всеми возможными в нем взаимосвязями на разных уровнях организации. Данный метод очень хорошо показывает состояние объекта, можно легко понять его структуру на всех уровнях организации и отдельных его элементов.

Функциональный метод интерпретации описывает связи объекта и окружающей его среды, изучает функции этих явлений и их значение, наделяет каждый отдельный элемент функцией. Из этого истекает, что объект состоит из функциональных единиц и действует, как полноценный механизм.

Комплексный метод интерпретации – описывает объект исследования с помощью разных методов, чтобы изучить его со всех сторон, все его составляющие и наделить каждый компонент значимостью. Часто, при описании предмета используются методы, которые используются не только в изучаемой области науки, но и других различных наук.

Системный метод рассматривает каждый отдельный компонент исследуемого явления, как систему и разъясняет связи между этими системами в едином организме. Таким образом, изучаемое явление становится большой и сложной системой, которая взаимодействует со средой. Целостность и слаженность действия системы определяется сложностью работы процессов всех структур и подсистем, которые формируют системность объекта. Но вся система не действует, как сумма влияний элементов, она их синтезирует, таким образом, чтобы достигнуть слаженного действия, при котором все подсистемы будут взаимодействовать, и в процессе этих связей будут производиться функции. Системный метод помогает увидеть систему, как объединение подсистем, или с другой стороны, подсистему сложной системы.

Интерпретатор и интринсики

IEEE 754SoftfloatинтринсикиIntel SDM

  • Интринсики, присутствующие в компиляторах компании Microsoft, описаны в MSDN отдельно для x86 и x64.
  • Документация к интринсикам компилятора Intel C/C++ уже несколько лет доступна в удобном интерактивном формате на веб-странице. Довольно удобно получается фильтровать их по классу расширения (SSE2, SSE3, AVX и т.д.) и по функциональности (операции над битами, логические, криптографические и т.д.), а также получать справку по семантике и по скорости работы (в тактах).
  • Интринсики компилятора GCC для IA-32 в основном совпадают с описанными для ICC.
  • Для Clang я не нашёл внятной документации на доступные интринсики для какой-либо архитектуры. Если у читателя есть актуальная информация по этому вопросу, то прошу поделиться ей в комментариях.
  1. Вызов функции гораздо привычнее, его легче понять и меньше шансы напортачить в нём при написании. Интринсики переносят работу по выделению входных и выходных регистров на компилятор, а также позволяют ему провести проверку синтаксиса, соответствие типов и прочие полезные вещи и при необходимости сообщить о проблемах. В случае inline-кода диагностика ассемблера будет куда более загадочной. Тот, кому часто приходится выписывать clobber-спецификации для GNU as (и ошибаться в них), со мной согласится.
  2. Интринсики не являются для компилятора «чёрными ящиками» inline-ассемблера, в которых происходят неизвестные ему обновления регистров и памяти. Соответственно его алгоритмы распределения регистров могут учитывать это в процессе обработки кода процедуры. В результате легче получить более быстрый код.
  3. Интринсики имеют хоть и слабую, но переносимость между компиляторами (но не хозяйскими архитектурами). В крайнем случае можно написать по прототипу свой вариант реализации, если хозяйская архитектура не поддерживает инструкцию напрямую. Пример из практики: SSE2-инструкция не имеет валидной кодировки в 32-битном режиме процессора. Соответственно нет и интринсика, тогда как в 64-битном режиме, для которого изначально разрабатывался некий инструмент, он был, и код его использовал. При компиляции кода на 32-битном хозяине выдавалась ошибка. Поскольку процедура, завязанная на этот интринсик, не была «горячей» (скорость работы приложения слабо от неё зависела), была написана своя реализация на Си, которая подставлялась в случае 32-битной сборки.

прекратиламаксимум

Десериализация

Продвинемся теперь к более сложной задаче десериализации. Целевой формат — это Json-подобная древовидная структура, определённая следующим образом:

Преобразование выражений в этот Json-подобный формат не сложнее сериализации в . В зависимости от того, где определены реализации и , их можно сгруппировать вместе:

Для десериализации нам необходимо описать функцию для преобразования Json-подобных в его конечную кодировку. Учитывая это, наши конечно закодированные значения — это функции типа (в Dotty это синтаксис для лямбда-функции типов ), нашей первой догадкой может быть определение как :

Это сработает, но так как и должны быть полностью определены при вызове , полиморфизм утерян и результат может иметь единственную интерпретацию. Мы обойдём эту проблему, обернув результат, используя следующий подход:

Конспект далее предлагает переписать с использованием новой сигнатуры: , но, как я полагаю, они упустили из виду, что мы можем получить тот же результат определив реализацию и используя наш изначальный код для :

Этого достаточно, чтобы получить полиморфизм первого класса

Но мы справились только с половиной задачи: нашему десериализатору всё ещё не хватает расширяемости. Для того, чтобы разрешить добавлять умножение пост-фактум, должна быть переписана в открыто-рекурсивном стиле. Это ещё одно из страшных имён для очень простой идеи: мы можем переписать все наши рекурсивные вызовы через дополнительный параметр :

Рекурсия затем стягивается, используя оператор неподвижной точки (fix point operator — «прим. пер.»):

Таким образом, становится возможным определить десериализатор оператора произведения независимо, и «затянуть узел» ещё раз::

Теперь мы можем протестировать нашу сериализацию и десериализацию для любого , к примеру, используя:

Заметьте, что в Scala эта реализация стэко-небезопасна. Нам понадобится добавить trampolining, чтобы использовать этот трюк с рекурсией для больших структур данных.

.1 Тестирование лексического анализатора

анализатор триада транслятор интерпретатор

Пример №1. (Правильный пример)

Входные данные:

A:=5;

B:=0;:=1;C ? B:=2 : B:=3;:=B#A;

A:=C&B;:=B#A

Выходные данные:

Анализ программы:

Введенная программа::=5;

B:=0;:=1;C ? B:=2 : B:=3;:=B#A;:=C&B;:=B#A

Идентификатор: A

Ограничитель: :=

Идентификатор: 5

Ограничитель: ;

Идентификатор: B

Ограничитель: :=

Идентификатор: 0

Ограничитель: ;

Идентификатор: C

Ограничитель: :=

Идентификатор: 1

Ограничитель: ;

Ключевое слово: IF

Идентификатор: C

Ограничитель: ?

Идентификатор: B

Ограничитель: :=

Идентификатор: 2

Ограничитель: :

Идентификатор: B

Ограничитель: :=

Идентификатор: 3

Ограничитель: ;

Идентификатор: C

Ограничитель: :=

Идентификатор: B

Ограничитель: #

Идентификатор: A

Ограничитель: ;

Идентификатор: A

Ограничитель: :=

Идентификатор: C

Ограничитель: &

Идентификатор: B

Ограничитель: ;

Идентификатор: B

Ограничитель: :=

Идентификатор: B

Ограничитель: #

Идентификатор: A

В ходе анализа программы был получен список разбора:

Таблица идентификаторов:

Код                               Идентификатор

                                       A

                                       B

                                       C

Таблица констант:

Код                               Константа

                                       1

                                       5

                                       2

                                       3

Пример №2. (Неправильный пример)

Входные данные:

var a;b

begin

a=78;=78*9^8;

Выходные данные:

Время и дата запуска: Thu Apr 26 18:05:51 EEST 2012

Анализируемая программа:A;B BEGIN A=78; B=78*9^8; END $

По символу переходим в состояние: S1

По символу переходим в состояние: S2

По символу переходим в состояние: S3

По символу переходим в состояние: H0

Обнаружено ключевое слово: VAR

По символу переходим в состояние: H99

По символу переходим в состояние: S19

По символу переходим в состояние: H20

Обнаружен идентификатор: A

По символу переходим в состояние: S21

По символу переходим в состояние: H10

Обнаружен ограничитель: ;

По символу переходим в состояние: S4

По символу переходим в состояние: H20

Обнаружен идентификатор: B

По символу переходим в состояние: H99

По символу переходим в состояние: S4

По символу переходим в состояние: S5

По символу переходим в состояние: S6

По символу переходим в состояние: S7

По символу переходим в состояние: S8

По символу переходим в состояние: H1

Обнаружено ключевое слово: BEGIN

По символу переходим в состояние: H99

По символу переходим в состояние: S19

По символу переходим в состояние: H20

Обнаружен идентификатор: A

По символу переходим в состояние: H-1

Обнаружен недопустимое выражение:

По символу переходим в состояние: S20

По символу переходим в состояние: S20

Обнаружена константа: 78

По символу переходим в состояние: S21

По символу переходим в состояние: H10

Обнаружен ограничитель: ;

По символу переходим в состояние: H99

По символу переходим в состояние: S4

По символу переходим в состояние: H20

Обнаружен идентификатор: B

По символу переходим в состояние: H-1

Обнаружен недопустимое выражение:

По символу переходим в состояние: S20

По символу переходим в состояние: S20

Был найден недопустимый символ:

По символу переходим в состояние: S20

Был найден недопустимый символ:

По символу переходим в состояние: S20

По символу переходим в состояние: H50

Обнаружена константа: 8

По символу переходим в состояние: S21

По символу переходим в состояние: H10

Обнаружен ограничитель: ;

По символу переходим в состояние: H99

По символу переходим в состояние: S9

По символу переходим в состояние: S10

По символу переходим в состояние: S11

По символу переходим в состояние: H2

Обнаружено ключевое слово: END

По символу переходим в состояние: H99

По символу переходим в состояние: K0

Лексический анализ закончился с ошибкой

Примечания

  1. Кочергин В. И. interpreter // Большой англо-русский толковый научно-технический словарь компьютерных информационных технологий и радиоэлектроники. — 2016. — ISBN 978-5-7511-2332-1.
  2. Интерпретатор // Математический энциклопедический словарь / Гл. ред. Прохоров Ю. В.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — С. 820. — 847 с.
  3. ГОСТ 19781-83; СТ ИСО 2382/7-77 // Вычислительная техника. Терминология: Справочное пособие. Выпуск 1 / Рецензент канд. техн. наук Ю. П. Селиванов. — М.: Издательство стандартов, 1989. — 168 с. — 55 000 экз. — ISBN 5-7050-0155-X.
  4. Першиков В. И., Савинков В. М. Толковый словарь по информатике / Рецензенты: канд. физ.-мат. наук А. С. Марков и д-р физ.-мат. наук И. В. Поттосин. — М.: Финансы и статистика, 1991. — 543 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-279-00367-0.
  5. Борковский А. Б. Англо-русский словарь по программированию и информатике (с толкованиями). — М.: Русский язык, 1990. — 335 с. — 50 050 (доп.) экз. — ISBN 5-200-01169-3.
  6. Толковый словарь по вычислительным системам = Dictionary of Computing / Под ред. В. Иллингуорта и др.: Пер. с англ. А. К. Белоцкого и др.; Под ред. Е. К. Масловского. — М.: Машиностроение, 1990. — 560 с. — 70 000 (доп.) экз. — ISBN 5-217-00617-X (СССР), ISBN 0-19-853913-4 (Великобритания).
  7. Dave Martin. . Rexx FAQs. Дата обращения: 22 декабря 2009.
  8. Jeff Fox.  (англ.). Thoughtful Programming and Forth. UltraTechnology. Дата обращения: 25 января 2010.

Реализации

Основная статья:

Достоинство компилятора: программа компилируется один раз и при каждом выполнении не требуется дополнительных преобразований. Соответственно, не требуется наличие компилятора на целевой машине, для которой компилируется программа. Недостаток: отдельный этап компиляции замедляет написание и отладку и затрудняет исполнение небольших, несложных или разовых программ.

Основная статья: Ассемблер

В случае, если исходный язык является языком ассемблера (низкоуровневым языком, близким к машинному языку), то компилятор такого языка называется ассемблером.

Основная статья:

Достоинство чистого интерпретатора: отсутствие промежуточных действий для трансляции упрощает реализацию интерпретатора и делает его удобнее в использовании, в том числе в диалоговом режиме. Недостаток — интерпретатор должен быть в наличии на целевой машине, где должна исполняться программа. А свойство чистого интерпретатора, что ошибки в интерпретируемой программе обнаруживаются только при попытке выполнения команды (или строки) с ошибкой, можно признать как недостатком, так и достоинством.

Существуют компромиссные между компиляцией и чистой интерпретацией варианты реализации языков программирования, когда интерпретатор перед исполнением программы транслирует её на промежуточный язык (например, в байт-код или p-код), более удобный для интерпретации (то есть речь идёт об интерпретаторе со встроенным транслятором). Такой метод называется смешанной реализацией. Примером смешанной реализации языка может служить Perl. Этот подход сочетает как достоинства компилятора и интерпретатора (бо́льшая скорость исполнения и удобство использования), так и недостатки (для трансляции и хранения программы на промежуточном языке требуются дополнительные ресурсы; для исполнения программы на целевой машине должен быть представлен интерпретатор). Также, как и в случае компилятора, смешанная реализация требует, чтобы перед исполнением исходный код не содержал ошибок (лексических, синтаксических и семантических).

Основная статья:

Достоинством динамической компиляции является то, что скорость интерпретации программ становится сравнимой со скоростью исполнения программ в обычных компилируемых языках, при этом сама программа хранится и распространяется в единственном виде, независимом от целевых платформ. Недостатком является бо́льшая сложность реализации и бо́льшие требования к ресурсам, чем в случае простых компиляторов или чистых интерпретаторов.

3. Промежуточный код

Обычно исходный код языка программирования высокого уровня компилируется в промежуточный язык, который будет скомпилирована или интерпретирована в машинный код.

3.1. Промежуточный код для Java

Исходный код на Java компилируется в промежуточный код, который будет интерпретирован.

Исходный код Промежуточный код Интерпретатор

Промежуточной языке для Java является байт-код, интерпретатор — Java Virtual Machine (JVM). Файл байт-кода является универсальным, тогда как интерпретатор является уникальным для каждой платформы.

3.1.1. Пример кода

Рассмотрим следующий пример на языке Java.

 outer  for  (  int  i  =  2  ;  i   1000  ;  i  + +  )  {  for  (  int  j  =  2  ;  j   i  ;  j  + +  )  {  if  (  i  %  j  ==  )  continue  outer  ;  }  System  .  out  .  println  (  i  )  ;  } 

Компилятор Java может транслировать этот код в следующий байт-код:

3.2. Промежуточный код для языков. NET Framework

Языки, совместимые с платформой. NET Framework, такие как Visual Basic, C #, Visual F #, VB.NET, J #, компилируются в Common Intermediate Language (CIL) — промежуточный язык для платформы. NET Framework. Полученный промежуточный код интерпретируется Common Language Runtime (CLR) — общеязыковой исполняющим средой. Спецификация CIL и CLR является реализацией спецификации Common Language Infrastructure (CLI) — спецификации общеязыковой инфраструктуры компании Microsoft.

Код на CIL генерируют все компиляторы для платформы. NET Framework. Язык CIL по структуре и мнемонике напоминает язык ассемблер. Однако CIL содержит некоторые высокоуровневые конструкции, и писать на CIL значительно легче, чем на ассемблере.

3.2.1. Пример кода

Пример программы на C #:

 static  void  Main  (  string  args  )  {  outer  for  (  int  i  =  2  ;  i   1000  ;  i  + +  )  {  for  (  int  j  =  2  ;  j   i  ;  j  + +  )  {  if  (  i  %  j  ==  )  goto  outer  ;  }  Console  .  WriteLine  (  i  )  ;  }  } 

Вид этой же программы на CIL:

 . Method  private  hidebysig  static  void  Main  (  string  args  )  cil  managed  {  . Entrypoint  . Maxstack  2  . Locals  init  (  int32  i  ,  1  int32  j  )  IL_0000:  ldc  .  i4  .2  stloc  .0  br  .  s  IL_001f IL_0004:  ldc  .  i4  .2  stloc  .1  br  .  s  IL_0011 IL_0008:  ldloc  .0  ldloc  .1  rem  brfalse  .  s  IL_0000  ldloc  .1  ldc  .  i4  .1  add  stloc  .1 IL_0011:  ldloc  .1  ldloc  .0  blt  .  s  IL_0008  ldloc  .0  call  void  mscorlib  System.Console ::  WriteLine  (  int32  )  ldloc  .0  ldc  .  i4  .1  add  stloc  .0 IL_001f:  ldloc  .0  ldc  .  i4  0x3e8  blt  .  s  IL_0004  ret  } 

3.3. Parrot

Parrot VM — это виртуальная машина, предназначенная для эффективной компиляции и выполнения байт-кода для динамических языков. В Parrot сейчас реализована поддержка многих языков, среди которых Tcl, Javascript, Ruby, Lua, Scheme, PHP, Python, Perl 6, APL и. NET транслятор байт-кода.

Виртуальная машина Parrot аналогичная виртуальным машинам Java и. NET платформы. Однако, в отличие от указанных двух, которые разработаны для статически типизированных языков как Java или C #, Parrot разработан для динамично типизированных языков программирования.

Виртуальная машина Parrot написана на языке C. Именно потому, что Parrot предназначена для поддержки различных языков высокого уровня, ее архитектура довольно общая и многофункциональная.

3.3.1. Основные компоненты Parrot

3.3.1.1. Парсеры PASM и PIR

Для компиляции исходного кода в PIR (Parrot Intermediate Representation) — промежуточное представление Parrot — доступно два парсеры. IMCC используется сейчас, но неэффективно. PIRC является ефетктивнишим, но пока нестабилен. Планируется сделать PIRC основным парсером для PIR к выходу версии Parrot 1.0.

3.3.1.2. Компилятор байт-кода и оптимизатор

Компилятор байт-кода — составная Parrot, отвечающий за преобразование входных кода на PASM или PIR в байт-код Parrot. Этот байт-код выполняется быстро и эффективно.

Другим компонентом Parrot является оптимизатор байт-кода, который отвечает за низкоуровневые оптимизации байт-кода Parrot.

3.3.1.3. Итерпретатор

Тогда как компилятор байт-кода принимает входной код после обработки парсером PIRC или IMCC и превращает его в байт-код для сохранения и дальнейшего выполнения, функцией интерпретатора является непосредственное выполнение полученного PIR и PASM кода. Это означает, что нет никакого промежуточного этапа компиляции, и скрипт можно выполнить быстро, без необходимости компиляции.

3.3.2. Пример кода

3.3.2.1. PIR

Пример цикла:

 . Sub loopy.  local  int counter counter =  LOOP:  if  counter>  10  goto  DONE print counter print  ""  inc counter  goto  LOOP DONE: print  "\ N"  end  .  end 

Пример цикла:

 set  I1,  1  REDO: gt I1,  10  ,  END  print I1 print  ""  inc I1 bran  ch  REDO  END  : Print  "\ N"  end 

Смена версии PHP

1. Простой вариант

Для изменения версии php зайдите в панель управления для выбранного логина

https://cabinet.ur.ru/webadmin/srv_settings.cgi 

и выберите нужную версию.

Зайдите в домашнюю директорию

/web/_login_/

и переименуйте файл php.ini ( вы можете также его удалить )

mv /web/_login_/php.ini /web/_login_/php.ini.old 

Зайдите в редактор php.ini

https://cabinet.ur.ru/webadmin/phpinied.cgi

он автоматически вам создаст файл php.ini нужной версии.

Также вы можете скопировать нужный php.ini для выбранной версии php из

/usr/local/php*/etc/

соответственно.

ВНИМАНИЕ! Изменений в php.ini вступают в силу в течении 5 минут. Если вы хотите ускорить этот процесс вам необходимо отстрелить все запущенные php для вашего логина командой

ps ax | grep php
kill _id_

2. Работа разных версий PHP c одним конфигурационным файлом php.ini

Если вы хотите использовать разные версии php в рамках одного хостинга вам нужно
убедиться, что php.ini для выбранных версий совместимы, для этого зайдите по SSH и выполните следующие команды:

cd /web/_login_/

и запустите необходимую версию php из командной строки:

php5 -v  
php53 -v
php54 -v
php55 -v
php56 -v

Если он будет ругаться, то файл php.ini нужно заменить на соответствующий версии или удалить запрещенные директивы.

Лучше воспользоваться файлом от более свежих версий php ! так как старый php может работать с более новыми конфигами.

Конфигурационные файлы php.ini доступны:

/usr/local/php*/etc/

Вы можете скопировать себе:

cd /web/_login_
mv php.ini php.ini.old
cat /usr/local/etc/php56/etc/php.ini > php.ini
chmod 644 php.ini

После того как вы уверены, что php.ini совместим для выбранной версии вы можете указать в файле .htaccess
директивы с необходимой версией php

AddHandler fcgid-script .php
FCGIWrapper /web/php54 .php

3. Работа разных версий PHP с разными php.ini

Для работы разных версий PHP с разными php.ini вам нужно создать свои скрипты запуска fcgi,
воспользуйтесь SSH

cd /web/_login_

mkdir php52
mkdir php55
cat /web/php5 >> ./php52/php52
cat /web/php55 >> ./php55/php55
chmod 755 ./php52/php52
chmod 755 ./php55/php55

cp /usr/local/php52/etc/php.ini ./php52
cp /usr/local/php55/etc/php.ini ./php55

Дальше вам нужно отредактировать файлы:

 ./php52/php52
 ./php55/php55

заменив строку

PHPRC="/web/$USER"

на

PHPRC="/web/$USER/php52"
PHPRC="/web/$USER/php55"

соответственно.

Теперь, вы можете добавить в необходимый .htaccess

AddHandler fcgid-script .php
FCGIWrapper /web/_login_/php52/php52 .php

соответственно

AddHandler fcgid-script .php
FCGIWrapper /web/_login_/php55/php55 .php

Внимание: Для вступления в силу изменений ваших файлов php.ini необходимо будет отстреливать php процессы:

ps ax | grep php
kill _id_

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий