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Trabalho de conclusão de curso do aluno Amadeus Torezam Seilert.

Estudo e Implementação de um Compilador Didático

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Instituto de Ciência e Tecnologia – UNIFESP, como parte das atividades para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação.

Aluno: Amadeus Torezam Seilert

Orientador: Prof. Dr. Luiz Eduardo Galvão Martins

Descrição

Projeto proposto pelo autor do livro Compiler Construction: Principles and Practice, Kenneth C. Louden. Consiste na implementação de um compilador para a Linguagem C-, a qual possui uma gramática simples, suas definições são subconjunto da linguagem C. Ela permite a utilização de funções, recursividade, vetores, laços e controle.

Compilação

O compilador possui flags de configuração que vão estabelecer quais módulos vão ser levados em consideração. Essas configurações se encontram arquivo main.c como diretivas de pré-processamento.

#define NO_PARSE FALSE
#define NO_ANALYZE FALSE
#define NO_CODE FALSE

Para gerar um compilador que realiza apenas a análise léxica, basta atribuir TRUE para NO_PARSE. TRUE para NO_ANALYSE gera um compilador que realiza análise léxica e sintática. TRUE para NO_CODE, gera um compilador que realiza todas as análises mas não gera código.

Ainda é possível definir opções para depuração da execução. É recomendável atribuir TRUE para todas as opções listadas abaixo para obter informações relevantes das informações do processo de execução de cada etapada da compilação.

int TraceScan = FALSE;
int TraceParse = FALSE;
int DebugParse = FALSE;
int TraceAnalyze = FALSE;
int TraceCode = FALSE;

Sistema Linux

Em qualquer distribuição, a compilação é mais simples, pois as ferramentas GCC, Bison, Flex e Makefile já estão pré instaladas. Portanto basta executar os seguintes comandos dentro da pasta do projeto:

Compilação do compilador:

make

Compilação da máquina TINY:

gcc machine/tm.c -o machine/tm

Alguns avisos de compilação são emitidos por conta da flag "-Wall" no arquivo Makefile. Eles podem ser ignorados.

Sistema Windows

Para gerar os executáveis do projeto, é preciso obter o GCC, o Flex e o Bison. A forma mais rápida de se obter um ambiente compatível no sistema Windows é instalando o MSYS2. Este software oferece uma plataforma com toolchains MinGW e Cygwin. O mesmo oferece o instalador de pacotes Pacman, o qual será o responsável por baixar e instalar as dependências deste projeto. Após o guia de instalação do site do MSYS2, invoque os seguintes comandos no terminal do MSYS2:

Instalação do GCC pelo Pacman:

pacman -S gcc

Instalação do Flex pelo Pacman:

pacman -S flex

Instalação do Bison pelo Pacman:

pacman -S bison

Instalação do Makefile pelo Pacman:

pacman -S make

Após as instalações, já é possível executar o Makefile no diretório do projeto para realizar a compilação completa do projeto. Portando, com o terminal do MSYS2 no diretório do projeto, execute os seguintes comandos:

Compilação do compilador:

make

Compilação da máquina TINY:

gcc machine/tm.c -o machine/tm

O arquivo Makefile executa o Bison com a flag "-d" gerando um arquivo parser.output. Neste arquivo é possível visualizar todas as transições de estados do parser do compilador.

Utilização

Uma vez compilado o compilador e máquina, executa-los nos arquivos teste é simples. Em ambos sistema Linux e Windows (com terminal MSYS2), usando como exemplo o código em C- da função fatorial factorial.cm:

Compilando o arquivo teste factorial.cm:

./c-compiler input/factorial.cm output/factorial.tm

Executando o arquivo compilado para a máquina TINY:

./machine/tm output/factorial.tm

Pressione G para iniciar a máquina ou H para mostrar outras opções.