Lehrveranstaltungshandbuch Compilerbau und Domänenspezifische Sprachen

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Verantwortlich: Andreas Schwenk, M.Sc.

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ma TIN2012 CBDSL

Organisation

Version erstellt 2018-09-18 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Compilerbau und Domänenspezifische Sprachen LVID F07_CBDSL LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt 1 Seminar Tutorium (freiwillig) 0

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt 15 Seminar Tutorium (freiwillig) 0

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt 30 Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Englisch
• Deutsch

Niveau

• Master

Notwendige Voraussetzungen

• Erweiterte Kenntnisse in mindestens einer imperativen Programmiersprache

Literatur

• Fowler, Martin: "Domain-specific languages", Pearson Education
• Aho, Alfred V., Ravi Sethi, and Jeffrey D. Ullman: "Compilers, Principles, Techniques", Addison Wesley
• Wirth, Niklaus: "Compiler construction", Addison-Wesley

Dozenten

• Andreas Schwenk, M.Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiter

Zeugnistext

Compilerbau und Domänenspezifische Sprachen

Kompetenznachweis

Form
sMP	Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK)

Aufwand [h]
sMP	10

Intervall: 2/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Formale Sprachen
  • Reguläre Sprachen
    • Reguläre Ausdrücke
    • Endliche Automaten
  • Kontextfreie Sprachen
    • Kellerautomaten
    • Backus-Naur-Form
  • Deterministisch kontextfreie Sprachen
  • Chomsky Hierarchie
• Parsing
  • Top-Down Parsing
    • LL Parser
  • Bottom-Up Parsing
    • LR Parser
    • LALR Parser
  • Parsergeneratoren
• Compiler Front Ends
  • Lexikalische Analyse
  • Syntaktische Analyse
  • Semantische Analyse
  • Zwischencodeerzeugung
• Compiler Middle Ends
  • Codeoptimierung
• Compiler Back Ends
  • Computerarchitekturen
  • Maschinencodeerzeugung
  • Registerbelegung
  • Automatische Parallelisierung
• Relevante Datenstrukturen
  • Abstrakter Syntaxbaum
  • Symboltabelle
• Eingebettete domänenspezifische Sprachen
• Externe domänenspezifische Sprachen
• Compiler Korrektheit
• Grundlagen der natürlichen Sprachverarbeitung

Fertigkeiten

• Theoretische Konzepte verstehen
• Praktische Problemstellungen mittels Toolchains aus dem Kontext des Compilerbaus lösen
  • GNU Autotools
  • GNU Compiler-Collection (GCC)
  • Clang
  • LLVM Backend
  • Flex
  • GNU Bison
• Eigenschaften von natürlichen und formalen Sprachen unterscheiden
• Domänenspezifische Sprachen entwerfen
  • Aufwand und Ertrag der Erstellung domänenspezifischer Sprachen bewerten
  • unterliegende Domäne ontologisch auffassen
  • Sprachdokumentationen formulieren
  • Ausdrucksstärke von Sprachen bewerten
• Domänenspezifische Sprachen implementieren
  • Entwurfsmuster anwenden
  • Language Workbenches erzeugen
  • Überprüfung der Sprachspezifikation auf Korrektheit

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung
• elektronische Entwicklungswerkzeuge; als virtuelle Maschine bereitgestellt
• elektronische Tutorials für Selbststudium
• Quizfragen zur Überprüfung des Wissensstands

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bK	2-3 eTests je 20min (je 1x wiederholbar)
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bK	Voraussetzung für bPA
bÜA	unbenotet

Intervall: 1/Jahr

Projekt

Lernziele

Fertigkeiten

• Entwurf und Implementation einer neuen domänenspezifischen Sprache
  • Anforderungen formulieren
  • Testprogramme definieren
  • Parser implementieren
  • Integration eines Frameworks aus der Zieldomäne bzw. Codegenerierung umsetzen
  • Verifikation; z.B. unterstützt durch Hamcrest
• Präsentation einer wissenschaftlichen Publikation aus dem Kontext der Lehrveranstaltung
  • forschungsnahe Fachliteratur verstehen
  • komplexe Sachverhalte didaktisch aufbereiten

Handlungskompetenz demonstrieren

• komplexe Aufgaben im Team bewältigen
• Präsentation und Verteidigung von Projektergebnissen

Begleitmaterial

• elektronische Projektaufgabe
• elektronische Entwicklungswerkzeuge
• Tutorials

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• Onlinedokumentation zu den eingesetzten Tools; insbesondere zu Eclipse Xtext

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bPA	3 Präsenztermine
sMB	15min Ergebnispräsentation zu bPA; 8min Präsentation Paper

Beitrag zum LV-Ergebnis
bPA	Testat
sMB	zu bPA

Intervall: 1/Jahr