Materi Kuliah Teknik Kompilasi

5/28/2018 Materi Kuliah Teknik Kompilasi

1/46

MATERI

TEKNIK KOMPILASI

NAMA : AKBAR NURDINNPM : 2011020210JURUSAN : TEHNIK INFORMATIKA


2/46

T U J U A N Mengetahui Penerapan konsep ilmu komputer pada

perilaku komputer yaitu algoritma, arsitektur

komputer, stuktur data maupun penerapan teori bahasa

dan automata

Compiler adalah merupakan konstruksi inti dari ilmu

komputer


3/46

Materi Pendahuluan: arti dari Kompilasi

Pengertian: Compiler dan interpreter Bahasa Pemrograman

Pembuatan Compiler

Konsep bahasa dan Notasi

Hirarki Comsky

Beberapa translator

Struktur Compiler Aturan Produksi

Diagram state

Diagram Syntax

Kualitas Compiler


4/46

ARTI KATA TEKNIK KOMPILASI

Teknik : Metode atau Cara

Kompilasi : Proses mengabungkan serta menterjermahkan

sesuatu (source program) menjadi bentuk lain


5/46

Pengertian : Compiler & Interpreter

Translator : Adalah suatu program dimana mengambil input

sebuah program yang ditulis pada satu bahasaprogram (source language) ke bahasa lain (Theobject on target language)

Jika source language adalah high level language,seperti cobol, pascal, fortran maka object languageadalah low-level language atau mesin language.Translator seperti ini disebut COMPILER


6/46

Ada Beberapa Translator1. Assembler

Source code adalah bahasa assembly, Object code

adalah bahasa mesin

2. Compiler

Source code adalah bahasa tingkat tinggi, object code

adalah bahasa mesin atau bahasa assembly. Source

code dan data diproses berbeda

*.asm Assembler Object code*.exe /*.com


7/46

3. Interpreter

Interpreter tidak menghasilkan bentuk object code, tetapi

hasil translasinya hanya dalam bentuk internal, dimana

program induk harus selalu ada-berbeda dengan compiler

Source codeTranslator Hasil

Data

HasilSourcecode Execution

DataCompiler

Object Code


8/46

Translator : Compiler & Interpreter

OBJECTPROGRAMSourceProgram Compiler

ERROR

MESSAGES


9/46

COMPILER vs INTERPRETER Compiler bisa menangkap berbagai kesalahan dalam 1 programkode sumber secara sekaligus. Kalau Interpreter cuma bisamenangkap beberapa kesalahan pada 1 baris kode sumber padasuatu saat

Biasanya program yang dihasilkan compiler lebih cepat dariwaktu pelaksanaan program dengan interpreter.

Kalau compiler menghasilkan kode antara (misal object code)dan harus digabungkan / dilink menjadi bentuk yang dapat

dijalankan mesin / komputer (executable). Kalau Interpreterbiasanya tidak menghasilkan kode antara.

Kalau hendak menjalankan program hasil kompilasi bisadilakukan tanpa kode sumber. Kalau interpreter butuh kodesumber.


10/46

COMPILER vs INTERPRETER Kalau dengan kompiler, maka pembuatan kode yang bisa dijalankan

mesin dilakukan dalam 2 tahap terpisah, yaitu parsing / pembuatankode objek dan linking / penggabungan kode objek dengan library.Kalau interpreter tidak ada proses terpisah.

Kalau compiler membutuhkan linker untuk menggabungkan kodeobjek dengan berbagai macam library demi menghasilkan suatukode yang bisa dijalankan oleh mesin. Kalau interpreter tidak butuhlinker.

Interpreter cocok untuk membuat / menguji coba modul / sub-routine / program-program kecil. Kalau compiler agak repot karenauntuk mengubah suatu modul / kode objek kecil, maka harus

dilakukan proses linking / penggabungan kembali semua objekdengan library yang diperlukan.

Pada kompiler bisa dilakukan optimisasi / peningkatan kwalitaskode yang bisa dijalankan. Ada yang dioptimasi supaya lebih cepat,ada yang supaya lebih kecil, ada yang dioptimasi untuk sistemdengan banyak processor. Kalau interpreter susah / tidak bisa

dioptimasikan.


11/46

Proses kompilasi dikelompokkan kedalam dua kelompok besar :

1. analisa : program sumber dipecah-pecah dan dibentuk menjadibentuk antara (inter-mediaterepresentation)

2. sintesa : membangun programsasaran yang diinginkan daribentuk antara


12/46

Fase-fase proses sebuah kompilasi


13/46

Penganalisa Leksikal membaca program sumber, karakter demi

karakter. Sederetan (satu atau lebih) karakter

dikelompokkan menjadi satu kesatuan mengacukepadapola kesatuan kelompok karakter (token)

yang ditentukan dalambahasa sumber. Kelompokkarakter yang membentuk sebuah token

dinamakan lexemeuntuk token tersebut. Setiaptoken yang dihasilkan disimpan di dalam tabelsimbol. Sederetan karakter yang tidak mengikutipola token akan dilaporkan sebagai token takdikenal (unidentified token)


14/46

Penganalisa Sintaks

memeriksa kesesuaianpola deretan tokendengan aturan sintaks yang ditentukan dalam

bahasa sumber. Sederetan token yang tidakmengikuti aturan sintaks akan dilaporkansebagai kesalahan sintaks (sintax error). Secara

logika deretan token yang bersesuaian dengansintaks tertentu akan dinyatakan sebagai pohonparsing (parse tree)


15/46

Penganalisa Semantik memeriksa token dan ekspresi dari batasan-

batasan yang ditetapkan. Batasan-batasan

tersebut misalnya :a. panjang maksimum token identifier adalah 8

karakter,b. panjang maksimum ekspresi tunggal adalah 80

karakter,c. nilai bilangan bulat adalah -32768 s/d 32767,d. operasi aritmatika harus melibatkan operan-

operan yang bertipe sama


16/46

Pembangkit Kode Antara membangkitkan kode antara (intermediate code) berdasar-

kan pohon parsing. Pohon parse selanjutnyaditerjemahkan oleh suatu penerjemah yang dinamakan

penerjemah berdasarkan sintak (syntax-directedtranslator). Hasil penerjemahan ini biasanya merupakan

perintah tiga alamat (three-address code) yangmerupakan representasi program untuk suatu mesinabstrak. Perintah tiga alamat bisa berbentuk quadruples(op, arg1, arg2, result), tripels (op, arg1, arg2). Ekspresidengan satu argumen dinyatakan dengan menetapkanarg2 dengan - (strip, dash)


17/46

Pengoptimal kode

melakukan optimasi (penghematan space danwaktu komputasi), jika mungkin, terhadap kode

antara


18/46

Pembangkit Kode Mesin

membangkitkan kode dalam bahasa targettertentu (misalnya bahasa mesin)


19/46

Contoh

Kompilasi


20/46

Pembuatan compilerBahasa mesin

Sangat sukar dan sangat sedikit kemungkinannya untukmembuat compiler dengan bahasa ini, karena manusiasusah mempelajari bahasa mesin,

Sangat tergantung pada mesin,

Bahasa Mesin kemungkinan digunakan pada saatpembuatan Assembler


21/46

Pembuatan compiler

Assembly

Hasil dari program mempunyai Ukuran yang relatif kecil

Sulit dimengerti karena statement/perintahnya singkat-singkat, butuh usaha yang besar untuk membuat

Fasilitas yang dimiliki terbatas


22/46

Pembuatan compilerBahasa Tingkat Tinggi (high level language)

Lebih mudah dipelajari

Fasilitas yang dimiliki lebih baik (banyak)

Memiliki ukuran yang relatif besar, misal membuat compilerpascal dengan menggunakan bahasa C

Untuk mesin yang berbeda perlu dikembangkan tahapan-tahapan tambahan.

Misal membuat compiler C pada Dos bedasarkan compiler Cpada unix


23/46

Pembuatan compiler

BootStrap

Untuk membangun sesuatu yang besar,dibangun/dibuat dulu bagian intinya (niklausWirth - saat membuat pascal compiler)


24/46

BootStrap

PO dibuat dengan assembly,

P1 dibuat dari P0, dan

P2 dibuat dari P1, jadi compiler untuk

bahasa P dapat dibuat tidak harus

dengan menggunakan assembly secara

keseluruhan

Po

P1

P2


25/46

Contoh dari source program ke dalamkode mesinSource code Assembly Language Machine language

IF COUNT =10 Compare A to B Compare 3477 2883

GOTO DONE If equal go to C If = go to 23883ELSE Go to D Go to 23343

GOTO AGAIN

ENDIF

Actual machine code

10010101001010001010100

10101010010101001001010

10100101010001010010010


26/46

BAHASA SUMBER


27/46

DEFINISIbahasa sumber

Bahasa adalah kumpulan kalimat. Kalimat adalahrangkaian kata. Kata adalah unit terkecil komponenbahasa yang tidak bisa dipisah-pisahkan lagi.

Kalimat-kalimat : Seekor kucing memakan seekor tikus.dan Budi menendang sebuah bola.adalah dua contohkalimat lengkap Bahasa Indonesia. A cat eats a mousedan Budi kick a ball. adalah dua contoh kalimat lengkapBahasa Inggeris. if a2 < 9.0 then b2 := a2+a3;dan for i:= start to finish do A[i] := B[i]*sin(i*pi/16.0). adalah

dua contoh kalimat lengkap dalam Bahasa PemrogramanPascal.

Dalam bahasa pemrograman kalimatlebih dikenalsebagai ekspresi sedangkan katasebagai token


28/46

Bahasa Tingkat Tinggi (Pemrograman ) Bahasa yang lebih dikenal oleh manusia, maksudnya adalah

statementyang digunakan menggunakan bahasa yang dipakai oleh

manusia (inggris),

Bahasa pemrograman didefinisikan dengan menentukan bentukprogramnya (sintak) dan arti programnya (semantik)

Memberikan fasilitas yang lebih banyak, seperti struktur kontrol

program yang terstruktur, blok-blok serta prosedur dan fungsi-

fungsi

Progam mudah untuk di koreksi (debug) Tidak tergantung pada salah satu mesin

Kontrol struktur seperti : kondisi (if .. Then.. Else ), perulangan

(For, while ), Struktur blok (begin.. End { .. } )


29/46

Tingkatan Bahasa Pemrograman


30/46

Sumber perancangan bahasa

Konstruksi yang diturunkan dari bahasa alami,karena bahasa alami dapat digunakan sebagai

panduan untuk perancangan sintaks Matematika, misal untuk perancangan operasi

aritmatika

Bahasa pemrograman yang sudah ada.


31/46

Tujuan perancangan bhs program Komunikasi dengan manusia

Pencegahan dan deteksi kesalahan

Usability Efektifitas pemrograman

Compilability (mengurangi

kompleksitas,mis:penggunaan bracket) Efisiensi dengan meminimalisirketidakcocokan antara hardware denganbahasa


32/46

Tujuan perancangan bhs program(2)

Machine independent

Simplicity :penyederhanaan komponenbahasa program

Orthogonality : kumpulan primitive yangdikombinasikan dengan berbagai cara

dalam membangun kontrol dan strukturdata dalam bahasa program


33/46

Struktur Ekspresi

Metode pengurutan evaluasi dalam ekspresi :

Explicit Bracketing

Operator binding

Binding adalah asosiasi antara atribut danentity atau antara operasi dan simbol.

Binding time adalah waktu yang dialokasikanuntuk menyatukan variable dengan nilainya.


34/46

Struktur DataEmpat aspek dalam struktur data

Deklarasi data

Tipe data yang tersedia Alokasi storage

Lingkup variabel

34


35/46

Struktur I/O Format free

langsung ditampilkan sehingga mudah bagi

user untuk memeriksa kebenaran program.Contoh pada VB.

Formatted

output ditampilkan secara terformat, seperti

di C : printf(), delphi/VB : format()


36/46

SKENARIO PERANCANGAN1. Tentukan apa yang diinginkan.

2. Tentukan feature yang mungkin

3. Tentukan desain dan sesuaikan dengan featurenya

4. Tentukan rincian, parsing, dan error checking.

5. Tuliskan user manual dan help.

6. Evaluasilah, jika salah mulai lagi dari langkah 3.

7. Jika sudah benar, optimisasilah dan uji segalakemungkinan.

8. Cobakan kepada pengguna, tunggu reaksinya.

9. Perbaiki bug dan mulai versi baru.


37/46

KONSEP

dan NOTASI BAHASA


38/46

Konsep dan Notasi bahasa Teknik Kompilasi merupakan kelanjutan dari konsep-konsep yang

telah kita pelajari dalam teori bahasa dan automata

Thn 56-59 Noam chomsky melakukan penggolongan tingkatan dalam

bahasa, yaitu menjadi 4 class

Penggolongan tingkatan itu disebut dengan hirarki Comsky

1959 Backus memperkenalkan notasi formal baru untuk syntax

bahasa yang lebih spesifik

Peter Nour (1960) merevisi metode dari syntax. Sekarang dikenal

dengan BNF (backus Nour Form)


39/46

Konsep dan Notasi bahasa Tata bahasa (grammar) adalah sekumpulan dari

himpunan variabel-variabel, simbol-simbol terminal,

simbol non-terminal, simbol awal yang dibatasi oleh

aturan-aturan produksi

Aturan produksi adalah pusat dari tata bahasa yang

menspesifikasikan bagaimana suatu tata bahasa

melakukan transformasi suatu string ke bentuk lainnya


40/46

Konsep dan Notasi bahasa

Syntax : suatu aturan yang memberitahu apakah

sesuatu kalimat (string) adalah valid dalam

program atau tidak

Semantic : suatu aturan-aturan yang

memberikan arti kepada program


41/46

Penggolongan ChomskyBahasa Mesin Automata Aturan Produksi

Konsep dan Notasi bahasa

Tipe 3AtauRegular

Finite state automata (FSA)meliputi; deterministicFinite Automata (DFA) &

Non Deterministic Finite

Automata (NFA)

adalah simbol variabel

maksimal memiliki sebuah

simbol variabel yang bila ada

terletak diposisi paling kanan

Tipe 2AtauContex Free

Push Down Automata adalah simbol variabel

Tipe 1 Atau

Contex Sensitive

Linier Bounded Automata ||


42/46

Keterangan menyatakan simbol simbol yang berada diruas kiri aturan produksi

menyatakan simbol simbol yang berada diruas kanan aturan produksi

Simbol-simbol terdiri dari simbol terminal dannon terminal/variabel (masih bisa diturunkan

lagi) Simbol terminal biasanya dinyatakan denganhuruf kecil, sementara non terminal denganhuruf besar


43/46

Aturan Produksi Tipe O / Unrestricted: Tidak Ada batasan pada aturan produksi

AbcDe

Tipe 1 / Context sensitive: Panjang string ruas kiri harus lebih kecil atau sama

dengan ruas kanan

AbDeFCDeF

Tipe 2 / Context free grammar: Ruas kiri haruslah tepat satu simbol variable

BCDeFg

DBcDe

Tipe 3 / Regular: Ruas kanan hanya memiliki maksimal 1 simbol non

terminal dan diletakkan paling kanan sendiriAeAefgAefgHCD


44/46

Aturan produksi yang tidak legal !!!

Simbol Etidak boleh berada pada

ruas kiri

misal EAbd

Aturan produksi yang ruas kirinyahanya memuat simbol terminal saja

misal : abd atau abbd


45/46

Struktur COMPILER

Object code


46/46

Keterangan Lexical Analyzer = scanner, Syntax Analyzer, dan Intermediate Code

merupakan fungsi Analisis dalam compiler, yang bertugas

mendekomposisi program sumber menjadi bagian-bagian kecil

Code generation dan Code optimization adalah merupakan fungsi

synthesis yang berfungsi melakukan pembangkitan / pembuatan dan

optimasi program (object program)

Scanner adalah mengelompok-an program asal/sumber menjadi token

Parser (mengurai) bertugas memeriksa kebenaran dan urutan dari token-

token yang terbentuk oleh scanner

Materi Kuliah Teknik Kompilasi

Documents

Transcript of Materi Kuliah Teknik Kompilasi