archetype: "home" title: "IFM 3.1 (PO23) / IFM 5.21 (PO18): Compilerbau (Winter 2024/25)"

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Kursbeschreibung

Der Compiler ist das wichtigste Werkzeug in der Informatik. In der Königsdisziplin der Informatik schließt sich der Kreis, hier kommen die unterschiedlichen Algorithmen und Datenstrukturen und Programmiersprachenkonzepte zur Anwendung.

In diesem Modul geht es um ein grundlegendes Verständnis für die wichtigsten Konzepte im Compilerbau. Wir schauen uns dazu relevante aktuelle Tools und Frameworks an und setzen diese bei der Erstellung eines kleinen Compiler-Frontends für C++ ein.

Überblick Modulinhalte

1. Lexikalische Analyse: Scanner/Lexer
   • Reguläre Sprachen
   • Generierung mit ANTLR
2. Syntaxanalyse: Parser
   • Kontextfreie Grammatiken (CFG)
   • LL-Parser (Top-Down-Parser)
   • Generierung mit ANTLR
3. Semantische Analyse: Attributierte Grammatiken und Symboltabellen
   • Namen und Scopes
   • Typen, Klassen, Polymorphie
4. Zwischencode: Intermediate Representation (IR), LLVM-IR
5. Backend:
   • LLVM
   • Interpreter: AST-Traversierung
6. C++ als zu verarbeitende Programmiersprache

Team

• BC George
• Carsten Gips (Sprechstunde nach Vereinbarung)

Kursformat

:::::: {.tabs groupid="modul-po"} ::: {.tab title="IFM 3.1 CB (PO23, 3. Semester)"}

Online-Sitzungen per Zoom (Zugangsdaten siehe ILIAS IFM 3.1 CB (PO23, 3. Semester)). Sie können hierzu den Raum J101 (siehe Stundenplan) nutzen.

::: ::: {.tab title="IFM 5.21 CB (PO18, 5. Semester)"}

Online-Sitzungen per Zoom (Zugangsdaten siehe IFM 5.21 CB (PO18, 5. Semester)). Sie können hierzu den Raum J101 (siehe Stundenplan) nutzen.

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Prüfungsform, Note und Credits

:::::::::::: {.tabs groupid="modul-po"} ::::::::: {.tab title="IFM 3.1 CB (PO23, 3. Semester)"}

Parcoursprüfung plus Testat, 5 ECTS (PO23)

• Testat: Vergabe der Credit-Points

  1. Mindestens 4 der Übungsblätter B01, B02, B03, B04, B05 und B06 erfolgreich bearbeitet, und
  2. aktive Teilnahme an allen 3 Edmonton-Terminen.

  ("erfolgreich bearbeitet": Bearbeitung in 3er Teams, je mindestens 60% bearbeitet, fristgerechte Abgabe der Lösungen im ILIAS, Vorstellung der Lösungen im Praktikum)

:::::: {.tabs groupid="exams"} ::: {.tab title="Prüfung im ersten Zeitraum"}

• Stationen:

  1. ILIAS-Test (einzeln, 20.11.)
  2. Projektvorstellung (3er Teams, letzte VL-Woche): Vorstellung der Lösung von B07 und B08

  Beide Stationen ergeben zu je 50% die Gesamtnote.

::: ::: {.tab title="Prüfung im zweiten Zeitraum"}

• Stationen:

  1. Mündliche Prüfung (individuell, ca. 45 Minuten, zweiter Prüfungszeitraum)

  Die Note der mündlichen Prüfung ergibt die Gesamtnote.

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::::::::: ::::::::: {.tab title="IFM 5.21 CB (PO18, 5. Semester)"}

Parcoursprüfung plus Testat, 5 ECTS (PO18)

• Testat: Vergabe der Credit-Points

  1. Mindestens 4 der Übungsblätter B01, B02, B03, B04x, B05x und B06x erfolgreich bearbeitet, und
  2. aktive Teilnahme an allen 3 Edmonton-Terminen.

  ("erfolgreich bearbeitet": Bearbeitung in 3er Teams, je mindestens 60% bearbeitet, fristgerechte Abgabe der Lösungen im ILIAS, Vorstellung der Lösungen im Praktikum)

:::::: {.tabs groupid="exams"} ::: {.tab title="Prüfung im ersten Zeitraum"}

• Stationen:

  1. Vortrag (3er Team, 20.11. zur Probe und 26.11. auf Edmonton II-Treffen in englischer Sprache): Vorstellung der Lösung von B04x
  2. Projektvorstellung (3er Teams, letzte VL-Woche): Vorstellung der Lösung von B07x und B08x

  Beide Stationen ergeben zu je 50% die Gesamtnote.

::: ::: {.tab title="Prüfung im zweiten Zeitraum"}

• Stationen:

  1. Mündliche Prüfung (individuell, ca. 45 Minuten, zweiter Prüfungszeitraum)

  Die Note der mündlichen Prüfung ergibt die Gesamtnote.

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Materialien

1. "Compilers: Principles, Techniques, and Tools". Aho, A. V. und Lam, M. S. und Sethi, R. und Ullman, J. D. and Bansal, S., Pearson India, 2023. ISBN 978-9-3570-5488-1. Online über die O'Reilly-Lernplattform.
2. "Crafting Interpreters". Nystrom, R., Genever Benning, 2021. ISBN 978-0-9905829-3-9. Online.
3. "The Definitive ANTLR 4 Reference". Parr, T., Pragmatic Bookshelf, 2014. ISBN 978-1-9343-5699-9. Online über die O'Reilly-Lernplattform.
4. "Writing a C Compiler". Sandler, N., No Starch Press, 2024. ISBN 978-1-0981-8222-9. Online über die O'Reilly-Lernplattform.

Fahrplan

:::::: {.tabs groupid="modul-po"} ::: {.tab title="IFM 3.1 CB (PO23, 3. Semester)"}

Hier finden Sie einen abonnierbaren Google Kalender IFM 3.1 CB (PO23, 3. Semester) mit allen Terminen der Veranstaltung zum Einbinden in Ihre Kalender-App.

Abgabe der Übungsblätter jeweils Montag bis 09:00 Uhr im ILIAS. Vorstellung der Lösung im jeweiligen Praktikum in der Abgabewoche.

::: ::: {.tab title="IFM 5.21 CB (PO18, 5. Semester)"}

Hier finden Sie einen abonnierbaren Google Kalender IFM 5.21 CB (PO18, 5. Semester) mit allen Terminen der Veranstaltung zum Einbinden in Ihre Kalender-App.

Abgabe der Übungsblätter jeweils Mittwoch bis 09:00 Uhr im ILIAS. Vorstellung der Lösung im jeweiligen Praktikum in der Abgabewoche.

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Förderungen und Kooperationen

Kooperation mit University of Alberta, Edmonton (Kanada)

Über das Projekt "We CAN virtuOWL" der Fachhochschule Bielefeld ist im Frühjahr 2021 eine Kooperation mit der University of Alberta (Edmonton/Alberta, Kanada) im Modul "Compilerbau" gestartet.

Wir freuen uns, auch in diesem Semester wieder drei gemeinsame Sitzungen für beide Hochschulen anbieten zu können. (Diese Termine werden in englischer Sprache durchgeführt.)

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LICENSE

Unless otherwise noted, this work is licensed under CC BY-SA 4.0. :::