ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2024/2025 / Wydział Informatyki / Informatyka (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Kompilatory:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Informatyka
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Kompilatory
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Inżynierii Oprogramowania i Cyberbezpieczeństwa
Nauczyciel odpowiedzialny	Piotr Błaszyński <Piotr.Blaszynski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Piotr Błaszyński <Piotr.Blaszynski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	6	Grupa obieralna	6

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	6	30	2,0	0,50	zaliczenie
wykłady	W	6	30	2,0	0,50	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Programowanie 2
W-2	Algorytmy 2
W-3	Architektura systemów komputerowych

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania kompilatora dla komputera sekwencyjnego o prostej architekturze
C-2	Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie tworzenia kompilatorów

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Definiowanie języka	3
T-L-2	Implementacja analizatora leksykalnego przy pomocy narzędzia FLEX	4
T-L-3	Implementacja analizatora składniowego przy pomocy narzędzia BISON	4
T-L-4	Proste akcje semantyczne	2
T-L-5	Implementacja generatora kodu dla wyrażeń arytmetycznych (z wykorzystaniem ONP)	3
T-L-6	Generacja kodu dla instrukcji warunkowych i pętli	4
T-L-7	Metody implementacji korzystania z tablic jedno- i wielowymiarowych	3
T-L-8	Implementacja generatora kodu dla różnych typów danych	3
T-L-9	Implementacja wywołań funkcji (na lepsze oceny)	2
T-L-10	Implementacja struktur (na lepsze oceny)	2
		30
wykłady
T-W-1	Definicja translatora, kompilatora, interpretera. Fazy kompilacji. Struktura przodu kompilatora. Struktura tylnej części kompilatora. Definicja produkcji. Definicja epsilon-produkcji.	2
T-W-2	Łączność operatorów. Definicja gramatyki. Gramatyki bezkontekstowe. Gramatyki niejednocznaczne. Definicja języka. Drzewa wyprowadzeń. Priorytety operatorów a odpowiednia gramatyka.	2
T-W-3	Translacja sterowana składnią. Definicja sterowana składnią. Atrybuty syntezowane. Przechodzenie drzewa w głąb. Schemat translacji. Składnia abstrakcyjna i składnia konkretna. Translator dla prostych wyrażeń.	2
T-W-4	Proste metody analizy leksykalnej: usuwanie znaków odstępu I komentarzy, rozpoznanie identyfikatorów i słów kluczowych. Prosty analizator leksykalny. Implementacja tablicy symboli L-wartości i R-wartości. Translacja wyrażeń z zastosowaniem stosu.	2
T-W-5	Symbole leksykalne, wzorce, leksemy. Leksemy i tokeny. Atrybuty symboli leksykalnych. Błędy leksykalne. Buforowanie w analizie leksykalnej. Napisy i języki. Operacje na językach.	2
T-W-6	Wyrażenia regularne. Definicje regularne. Skróty notacyjne w wyrażeniach regularnych. Rozpoznanie symboli leksykalnych. Diagramy przejść. Tworzenie analizatora leksykalnego przy użyciu Leksa. Specyfikacja dla Leksa. Automaty skończone: deterministyczne i niedeterministyczne.	2
T-W-7	Miejsce analizatora składniowego w kompilatorze. Wyprowadzenie, typy wyprowadzeń. Drzewo wyprowadzeń. Budowa tablic przewidujących. Obliczenie zbioru FIRST. Obliczenie zbioru FOLLOW. Gramatyka LL(1).	2
T-W-8	Narzędzie YACC. Tworzenie pliku specyfikacji. Akcje semantyczne. Rozwiązywanie konfliktów reduce/reduce. Rozwiązywanie konfliktów shift/reduce.	2
T-W-9	Analiza semantyczna. Cele analizy semantycznej. Rodzaje kontroli. Przykłady błędów na etapie analizy semantycznej. Zakresy zmiennych, zasięgi nazw.	2
T-W-10	Generacja kodu maszynowego MIPS/x86 1, symulator SPIM. Język Asembler. Rejestry MIPS/x86 i ich zastosowanie. Operatory porównania. Instrukcje skoków.	2
T-W-11	Generacja kodu maszynowego MIPS 2/x86, symulator SPIM. Generowanie kodu dla deklaracji. Generowanie kodu dla wyrażeń. Generowanie kodu dla instrukcji sterujących. Wywołanie procedur. Tablice. Wejście/wyjście. Kod dla struktur i klas.	2
T-W-12	Składnia abstrakcyjna i konkretna. Drzewa konkretne i abstrakcyjne. Zasady tworzenia prostego translatora: kolejność czynności niezbędnych do utworzenia prostego translatora. Dostosowanie schematu translacji na notację polską. Pseudokod translacji na notację polską. Translator w języku Java. Translator w języku C. Translator w oparciu o Lex i Yacc.	2
T-W-13	Podstawy optymalizacji kodu wynikowego w kompilatorach.	2
T-W-14	Nowoczesne narzędzia do budowy kompilatorów. Roslyn. LLVM.	2
T-W-15	Analiza wstępująca. Redukcja. Parsowanie shift-reduce. Zastosowanie stosu. Klasyfikacja gramatyk. Gramatyka LR(1). Gramatyka LR(k). Konflikty w parserach LR(k). Akcje parsera LR(1). Architektura parsera LL(1) i sposób jego działania. Parsowanie zstępujące. Zastosowanie ε-produkcji w parsowaniu zstępującym. Parsowanie przewidujące. Definicja zbioru FIRST i jego zastosowanie w parsowaniu przewidującym. Rekurencja lewostronna. Wyeliminowanie rekurencji lewostronnej. Pseudokod parsowania przewidującego. Projektowanie parsera przewidującego.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Praca własna	20
		50
wykłady
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	Praca własna	18
A-W-3	Konsultacje	2
		50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny/konwersatoryjny
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Ocena stopnia wykonywania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
Itest_1A_C25.3_W01 ma wiedzę w zakresie algorytmów projektowania kompilatorów oraz zna narzędzia do tworzenia kompilatorów	I_1A_W05, I_1A_W03	—	—	C-2, C-1	T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-3, T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-15, T-W-7, T-W-13, T-W-14, T-W-8, T-W-9, T-W-12, T-W-10, T-W-11	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
Itest_1A_C25.3_U01 potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować kompilatory i translatory	I_1A_U09, I_1A_U05, I_1A_U07	—	—	C-2, C-1	T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-3, T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-W-10, T-W-11	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
Itest_1A_C25.3_K01 świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów	I_1A_K01	—	—	C-2, C-1	T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-3, T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-15, T-W-7, T-W-13, T-W-14, T-W-8, T-W-9, T-W-12, T-W-10, T-W-11	M-1, M-2	S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
Itest_1A_C25.3_W01 ma wiedzę w zakresie algorytmów projektowania kompilatorów oraz zna narzędzia do tworzenia kompilatorów	2,0	nie zna podstawowych metod projektowania kompilatorów, nie ma wiedzy o narzędziach do analizy leksykalnej i syntaktycznej
	3,0	zna podstawowe metody projektowania kompilatorów oraz rozumie potrzebę projektowania kompilatorów na ogólnym poziomie, ma podstawową więdzę o narzędziach do analizy leksykalnej i syntaktycznej
	3,5	zna szczegółowo podstawowe metody projektowania kompilatorów oraz rozumie potrzebę projektowania kompilatorów na ogólnym poziomie, ma wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych
	4,0	zna szczegółowo podstawowe metody projektowania kompilatorów oraz wie jak zastosować je do projektowania prostych kompilatorów, ma wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych oraz narzędziu YACC/bison do projektowania analizatorów składniowych
	4,5	zna szczegółowo zaawansowane metody projektowania kompilatorów oraz wie jak zastosować je do projektowania kompilatorów, ma szczegółową wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych oraz narzędziu YACC/bison do projektowania analizatorów składniowych
	5,0	zna szczegółowo zaawansowane metody projektowania kompilatorów oraz wie jak zastosować je do projektowania kompilatorów, oraz potrafi udowodnić i uzasadnić swoją wypowiedż, ma szczegółową wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych oraz narzędziu YACC/bison do projektowania analizatorów składniowych oraz wie jak zastosować wiedze do projektowania analizatorów leksykalnych i składniowych

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
Itest_1A_C25.3_U01 potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować kompilatory i translatory	2,0	nie potrafi zaimplementować prostego kompilatora przekładającego podstawowe wyrażenia arytmetyczne na kod maszynowy.
	3,0	potrafi zaimplementować bardzo prosty kompilator przekładający podstawowe wyrażenia arytmetyczne operujące na podstawowych typach danych (całkowite i zmiennoprzecinkowe) na kod maszynowy, jest w stanie zaimplementować obsługę instrukcji warunkowych bez zagnieżdżeń.
	3,5	potrafi wszystko to co na ocenę 3,0 oraz potrafi zastosować zasady dotyczące implementacji instrukcji warunkowych dla zagnieżdżonych konstrukcji.
	4,0	potrafi wszystko to co na ocenę 3,5 oraz potrafi przeanalizować powstały kod maszynowy w celu minimalizacji liczby skoków przy złożonych instrukcjach warunkowych. Potrafi również zaimplementować kompilację konstrukcji pętli i tablic jednowymiarowych.
	4,5	potrafi syntezować pozyskane umiejętności w kompletny kompilator generujący kod z wykorzystaniem konstrukcji wymaganych na niższe oceny oraz dodatkowo tablic wielowymiarowych.
	5,0	potrafi ocenić kompilator generujący kod z wykorzystaniem konstrukcji wymaganych na niższe oceny oraz zaproponować i wykonać dodatkowe funkcjonalności (np. obsługę funkcji, generowanie kodu dla architektury 64-bitowej)

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
Itest_1A_C25.3_K01 świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów	2,0	nie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów
	3,0	rozumie potrzebę dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów
	3,5	jest w stanie zaprezentować w pełni zaimplementowane rozwiązanie
	4,0	jest w stanie zaprezentować w pełni i przedyskutować z prowadzącym zaimplementowane rozwiązanie
	4,5	na bazie kompetencji wymaganych na niższe oceny jest w stanie podzielić się wiedzą w usystematyzowany sposób z grupą
	5,0	na bazie kompetencji wymaganych na niższe oceny jest w stanie przygotować i zaprezentować własne propozycje w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów

Literatura podstawowa

Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman, Kompilatory, Reguły, Metody i Narzędzia, WNT, Warszawa, 2002
Aho and al., Compilers: Principles, Techniques, and Tools, Addison Wesley, Boston, 2007

Literatura dodatkowa

R. Wilhelm, D. Maurer, Compiler Design, Addison-Wesley, Boston, 1995

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Definiowanie języka	3
T-L-2	Implementacja analizatora leksykalnego przy pomocy narzędzia FLEX	4
T-L-3	Implementacja analizatora składniowego przy pomocy narzędzia BISON	4
T-L-4	Proste akcje semantyczne	2
T-L-5	Implementacja generatora kodu dla wyrażeń arytmetycznych (z wykorzystaniem ONP)	3
T-L-6	Generacja kodu dla instrukcji warunkowych i pętli	4
T-L-7	Metody implementacji korzystania z tablic jedno- i wielowymiarowych	3
T-L-8	Implementacja generatora kodu dla różnych typów danych	3
T-L-9	Implementacja wywołań funkcji (na lepsze oceny)	2
T-L-10	Implementacja struktur (na lepsze oceny)	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Definicja translatora, kompilatora, interpretera. Fazy kompilacji. Struktura przodu kompilatora. Struktura tylnej części kompilatora. Definicja produkcji. Definicja epsilon-produkcji.	2
T-W-2	Łączność operatorów. Definicja gramatyki. Gramatyki bezkontekstowe. Gramatyki niejednocznaczne. Definicja języka. Drzewa wyprowadzeń. Priorytety operatorów a odpowiednia gramatyka.	2
T-W-3	Translacja sterowana składnią. Definicja sterowana składnią. Atrybuty syntezowane. Przechodzenie drzewa w głąb. Schemat translacji. Składnia abstrakcyjna i składnia konkretna. Translator dla prostych wyrażeń.	2
T-W-4	Proste metody analizy leksykalnej: usuwanie znaków odstępu I komentarzy, rozpoznanie identyfikatorów i słów kluczowych. Prosty analizator leksykalny. Implementacja tablicy symboli L-wartości i R-wartości. Translacja wyrażeń z zastosowaniem stosu.	2
T-W-5	Symbole leksykalne, wzorce, leksemy. Leksemy i tokeny. Atrybuty symboli leksykalnych. Błędy leksykalne. Buforowanie w analizie leksykalnej. Napisy i języki. Operacje na językach.	2
T-W-6	Wyrażenia regularne. Definicje regularne. Skróty notacyjne w wyrażeniach regularnych. Rozpoznanie symboli leksykalnych. Diagramy przejść. Tworzenie analizatora leksykalnego przy użyciu Leksa. Specyfikacja dla Leksa. Automaty skończone: deterministyczne i niedeterministyczne.	2
T-W-7	Miejsce analizatora składniowego w kompilatorze. Wyprowadzenie, typy wyprowadzeń. Drzewo wyprowadzeń. Budowa tablic przewidujących. Obliczenie zbioru FIRST. Obliczenie zbioru FOLLOW. Gramatyka LL(1).	2
T-W-8	Narzędzie YACC. Tworzenie pliku specyfikacji. Akcje semantyczne. Rozwiązywanie konfliktów reduce/reduce. Rozwiązywanie konfliktów shift/reduce.	2
T-W-9	Analiza semantyczna. Cele analizy semantycznej. Rodzaje kontroli. Przykłady błędów na etapie analizy semantycznej. Zakresy zmiennych, zasięgi nazw.	2
T-W-10	Generacja kodu maszynowego MIPS/x86 1, symulator SPIM. Język Asembler. Rejestry MIPS/x86 i ich zastosowanie. Operatory porównania. Instrukcje skoków.	2
T-W-11	Generacja kodu maszynowego MIPS 2/x86, symulator SPIM. Generowanie kodu dla deklaracji. Generowanie kodu dla wyrażeń. Generowanie kodu dla instrukcji sterujących. Wywołanie procedur. Tablice. Wejście/wyjście. Kod dla struktur i klas.	2
T-W-12	Składnia abstrakcyjna i konkretna. Drzewa konkretne i abstrakcyjne. Zasady tworzenia prostego translatora: kolejność czynności niezbędnych do utworzenia prostego translatora. Dostosowanie schematu translacji na notację polską. Pseudokod translacji na notację polską. Translator w języku Java. Translator w języku C. Translator w oparciu o Lex i Yacc.	2
T-W-13	Podstawy optymalizacji kodu wynikowego w kompilatorach.	2
T-W-14	Nowoczesne narzędzia do budowy kompilatorów. Roslyn. LLVM.	2
T-W-15	Analiza wstępująca. Redukcja. Parsowanie shift-reduce. Zastosowanie stosu. Klasyfikacja gramatyk. Gramatyka LR(1). Gramatyka LR(k). Konflikty w parserach LR(k). Akcje parsera LR(1). Architektura parsera LL(1) i sposób jego działania. Parsowanie zstępujące. Zastosowanie ε-produkcji w parsowaniu zstępującym. Parsowanie przewidujące. Definicja zbioru FIRST i jego zastosowanie w parsowaniu przewidującym. Rekurencja lewostronna. Wyeliminowanie rekurencji lewostronnej. Pseudokod parsowania przewidującego. Projektowanie parsera przewidującego.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Praca własna	20
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-W-2	Praca własna	18
A-W-3	Konsultacje	2
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	Itest_1A_C25.3_W01	ma wiedzę w zakresie algorytmów projektowania kompilatorów oraz zna narzędzia do tworzenia kompilatorów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W05	Ma wiedzę o nowoczesnych metodach projektowania, analizowania, wytwarzania, testowania oprogramowania oraz rozwiązywania wybranych zadań inżynierskich obejmujących w szczególności narzędzia wspomagające wytwarzanie oprogramowania na różnych etapach powstawania, eksploatacji i rozwoju systemów informatycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W03	Ma szczegółową wiedzę w zakresie wybranych specjalności informatyki technicznej.
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie tworzenia kompilatorów
Cel przedmiotu	C-1	Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania kompilatora dla komputera sekwencyjnego o prostej architekturze
Treści programowe	T-L-5	Implementacja generatora kodu dla wyrażeń arytmetycznych (z wykorzystaniem ONP)
	T-L-6	Generacja kodu dla instrukcji warunkowych i pętli
	T-L-7	Metody implementacji korzystania z tablic jedno- i wielowymiarowych
	T-L-8	Implementacja generatora kodu dla różnych typów danych
	T-L-9	Implementacja wywołań funkcji (na lepsze oceny)
	T-L-10	Implementacja struktur (na lepsze oceny)
	T-L-3	Implementacja analizatora składniowego przy pomocy narzędzia BISON
	T-L-1	Definiowanie języka
	T-L-2	Implementacja analizatora leksykalnego przy pomocy narzędzia FLEX
	T-L-4	Proste akcje semantyczne
	T-W-5	Symbole leksykalne, wzorce, leksemy. Leksemy i tokeny. Atrybuty symboli leksykalnych. Błędy leksykalne. Buforowanie w analizie leksykalnej. Napisy i języki. Operacje na językach.
	T-W-1	Definicja translatora, kompilatora, interpretera. Fazy kompilacji. Struktura przodu kompilatora. Struktura tylnej części kompilatora. Definicja produkcji. Definicja epsilon-produkcji.
	T-W-2	Łączność operatorów. Definicja gramatyki. Gramatyki bezkontekstowe. Gramatyki niejednocznaczne. Definicja języka. Drzewa wyprowadzeń. Priorytety operatorów a odpowiednia gramatyka.
	T-W-3	Translacja sterowana składnią. Definicja sterowana składnią. Atrybuty syntezowane. Przechodzenie drzewa w głąb. Schemat translacji. Składnia abstrakcyjna i składnia konkretna. Translator dla prostych wyrażeń.
	T-W-4	Proste metody analizy leksykalnej: usuwanie znaków odstępu I komentarzy, rozpoznanie identyfikatorów i słów kluczowych. Prosty analizator leksykalny. Implementacja tablicy symboli L-wartości i R-wartości. Translacja wyrażeń z zastosowaniem stosu.
	T-W-6	Wyrażenia regularne. Definicje regularne. Skróty notacyjne w wyrażeniach regularnych. Rozpoznanie symboli leksykalnych. Diagramy przejść. Tworzenie analizatora leksykalnego przy użyciu Leksa. Specyfikacja dla Leksa. Automaty skończone: deterministyczne i niedeterministyczne.
	T-W-15	Analiza wstępująca. Redukcja. Parsowanie shift-reduce. Zastosowanie stosu. Klasyfikacja gramatyk. Gramatyka LR(1). Gramatyka LR(k). Konflikty w parserach LR(k). Akcje parsera LR(1). Architektura parsera LL(1) i sposób jego działania. Parsowanie zstępujące. Zastosowanie ε-produkcji w parsowaniu zstępującym. Parsowanie przewidujące. Definicja zbioru FIRST i jego zastosowanie w parsowaniu przewidującym. Rekurencja lewostronna. Wyeliminowanie rekurencji lewostronnej. Pseudokod parsowania przewidującego. Projektowanie parsera przewidującego.
	T-W-7	Miejsce analizatora składniowego w kompilatorze. Wyprowadzenie, typy wyprowadzeń. Drzewo wyprowadzeń. Budowa tablic przewidujących. Obliczenie zbioru FIRST. Obliczenie zbioru FOLLOW. Gramatyka LL(1).
	T-W-13	Podstawy optymalizacji kodu wynikowego w kompilatorach.
	T-W-14	Nowoczesne narzędzia do budowy kompilatorów. Roslyn. LLVM.
	T-W-8	Narzędzie YACC. Tworzenie pliku specyfikacji. Akcje semantyczne. Rozwiązywanie konfliktów reduce/reduce. Rozwiązywanie konfliktów shift/reduce.
	T-W-9	Analiza semantyczna. Cele analizy semantycznej. Rodzaje kontroli. Przykłady błędów na etapie analizy semantycznej. Zakresy zmiennych, zasięgi nazw.
	T-W-12	Składnia abstrakcyjna i konkretna. Drzewa konkretne i abstrakcyjne. Zasady tworzenia prostego translatora: kolejność czynności niezbędnych do utworzenia prostego translatora. Dostosowanie schematu translacji na notację polską. Pseudokod translacji na notację polską. Translator w języku Java. Translator w języku C. Translator w oparciu o Lex i Yacc.
	T-W-10	Generacja kodu maszynowego MIPS/x86 1, symulator SPIM. Język Asembler. Rejestry MIPS/x86 i ich zastosowanie. Operatory porównania. Instrukcje skoków.
	T-W-11	Generacja kodu maszynowego MIPS 2/x86, symulator SPIM. Generowanie kodu dla deklaracji. Generowanie kodu dla wyrażeń. Generowanie kodu dla instrukcji sterujących. Wywołanie procedur. Tablice. Wejście/wyjście. Kod dla struktur i klas.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny/konwersatoryjny
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Ocena stopnia wykonywania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie zna podstawowych metod projektowania kompilatorów, nie ma wiedzy o narzędziach do analizy leksykalnej i syntaktycznej
	3,0	zna podstawowe metody projektowania kompilatorów oraz rozumie potrzebę projektowania kompilatorów na ogólnym poziomie, ma podstawową więdzę o narzędziach do analizy leksykalnej i syntaktycznej
	3,5	zna szczegółowo podstawowe metody projektowania kompilatorów oraz rozumie potrzebę projektowania kompilatorów na ogólnym poziomie, ma wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych
	4,0	zna szczegółowo podstawowe metody projektowania kompilatorów oraz wie jak zastosować je do projektowania prostych kompilatorów, ma wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych oraz narzędziu YACC/bison do projektowania analizatorów składniowych
	4,5	zna szczegółowo zaawansowane metody projektowania kompilatorów oraz wie jak zastosować je do projektowania kompilatorów, ma szczegółową wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych oraz narzędziu YACC/bison do projektowania analizatorów składniowych
	5,0	zna szczegółowo zaawansowane metody projektowania kompilatorów oraz wie jak zastosować je do projektowania kompilatorów, oraz potrafi udowodnić i uzasadnić swoją wypowiedż, ma szczegółową wiedzę o narzedziu LEX do projektowania analizatorów leksykalnych oraz narzędziu YACC/bison do projektowania analizatorów składniowych oraz wie jak zastosować wiedze do projektowania analizatorów leksykalnych i składniowych

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	Itest_1A_C25.3_U01	potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować kompilatory i translatory
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_U09	Potrafi dobrać właściwe metody i narzędzia do rozwiązywania wybranych zadań informatycznych w warunkach nie w pełni przewidywalnych.
	I_1A_U05	Potrafi zaplanować i zrealizować eksperymenty w zakresie oceny wydajności, złożoności, efektywności systemów informatycznych i ich składowych.
	I_1A_U07	Potrafi samodzielnie posługiwać się materiałami źródłowymi w zakresie analizy i syntezy zawartych w nich informacji oraz poddawać je krytycznej ocenie w odniesieniu do problemów informatycznych.
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie tworzenia kompilatorów
Cel przedmiotu	C-1	Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania kompilatora dla komputera sekwencyjnego o prostej architekturze
Treści programowe	T-L-5	Implementacja generatora kodu dla wyrażeń arytmetycznych (z wykorzystaniem ONP)
	T-L-6	Generacja kodu dla instrukcji warunkowych i pętli
	T-L-7	Metody implementacji korzystania z tablic jedno- i wielowymiarowych
	T-L-8	Implementacja generatora kodu dla różnych typów danych
	T-L-9	Implementacja wywołań funkcji (na lepsze oceny)
	T-L-10	Implementacja struktur (na lepsze oceny)
	T-L-3	Implementacja analizatora składniowego przy pomocy narzędzia BISON
	T-L-1	Definiowanie języka
	T-L-2	Implementacja analizatora leksykalnego przy pomocy narzędzia FLEX
	T-L-4	Proste akcje semantyczne
	T-W-10	Generacja kodu maszynowego MIPS/x86 1, symulator SPIM. Język Asembler. Rejestry MIPS/x86 i ich zastosowanie. Operatory porównania. Instrukcje skoków.
	T-W-11	Generacja kodu maszynowego MIPS 2/x86, symulator SPIM. Generowanie kodu dla deklaracji. Generowanie kodu dla wyrażeń. Generowanie kodu dla instrukcji sterujących. Wywołanie procedur. Tablice. Wejście/wyjście. Kod dla struktur i klas.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny/konwersatoryjny
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Ocena stopnia wykonywania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe poprzez sprawdzenie efektów kształcenia: przedstawienie pytań i ocena odpowiedzi
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie potrafi zaimplementować prostego kompilatora przekładającego podstawowe wyrażenia arytmetyczne na kod maszynowy.
	3,0	potrafi zaimplementować bardzo prosty kompilator przekładający podstawowe wyrażenia arytmetyczne operujące na podstawowych typach danych (całkowite i zmiennoprzecinkowe) na kod maszynowy, jest w stanie zaimplementować obsługę instrukcji warunkowych bez zagnieżdżeń.
	3,5	potrafi wszystko to co na ocenę 3,0 oraz potrafi zastosować zasady dotyczące implementacji instrukcji warunkowych dla zagnieżdżonych konstrukcji.
	4,0	potrafi wszystko to co na ocenę 3,5 oraz potrafi przeanalizować powstały kod maszynowy w celu minimalizacji liczby skoków przy złożonych instrukcjach warunkowych. Potrafi również zaimplementować kompilację konstrukcji pętli i tablic jednowymiarowych.
	4,5	potrafi syntezować pozyskane umiejętności w kompletny kompilator generujący kod z wykorzystaniem konstrukcji wymaganych na niższe oceny oraz dodatkowo tablic wielowymiarowych.
	5,0	potrafi ocenić kompilator generujący kod z wykorzystaniem konstrukcji wymaganych na niższe oceny oraz zaproponować i wykonać dodatkowe funkcjonalności (np. obsługę funkcji, generowanie kodu dla architektury 64-bitowej)

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	Itest_1A_C25.3_K01	świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_K01	Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz ma świadomość jej znaczenia w procesie rozwiązywania szeregu problemów inżynierskich i technicznych w dziedzinie informatyki.
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie świadomego rozumowania dokształcania się i odpowiedzialności za wspólne realizowanie projektów w zakresie tworzenia kompilatorów
Cel przedmiotu	C-1	Ukształtowanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do opracowania kompilatora dla komputera sekwencyjnego o prostej architekturze
Treści programowe	T-L-5	Implementacja generatora kodu dla wyrażeń arytmetycznych (z wykorzystaniem ONP)
	T-L-6	Generacja kodu dla instrukcji warunkowych i pętli
	T-L-7	Metody implementacji korzystania z tablic jedno- i wielowymiarowych
	T-L-8	Implementacja generatora kodu dla różnych typów danych
	T-L-9	Implementacja wywołań funkcji (na lepsze oceny)
	T-L-10	Implementacja struktur (na lepsze oceny)
	T-L-3	Implementacja analizatora składniowego przy pomocy narzędzia BISON
	T-L-1	Definiowanie języka
	T-L-2	Implementacja analizatora leksykalnego przy pomocy narzędzia FLEX
	T-L-4	Proste akcje semantyczne
	T-W-5	Symbole leksykalne, wzorce, leksemy. Leksemy i tokeny. Atrybuty symboli leksykalnych. Błędy leksykalne. Buforowanie w analizie leksykalnej. Napisy i języki. Operacje na językach.
	T-W-1	Definicja translatora, kompilatora, interpretera. Fazy kompilacji. Struktura przodu kompilatora. Struktura tylnej części kompilatora. Definicja produkcji. Definicja epsilon-produkcji.
	T-W-2	Łączność operatorów. Definicja gramatyki. Gramatyki bezkontekstowe. Gramatyki niejednocznaczne. Definicja języka. Drzewa wyprowadzeń. Priorytety operatorów a odpowiednia gramatyka.
	T-W-3	Translacja sterowana składnią. Definicja sterowana składnią. Atrybuty syntezowane. Przechodzenie drzewa w głąb. Schemat translacji. Składnia abstrakcyjna i składnia konkretna. Translator dla prostych wyrażeń.
	T-W-4	Proste metody analizy leksykalnej: usuwanie znaków odstępu I komentarzy, rozpoznanie identyfikatorów i słów kluczowych. Prosty analizator leksykalny. Implementacja tablicy symboli L-wartości i R-wartości. Translacja wyrażeń z zastosowaniem stosu.
	T-W-6	Wyrażenia regularne. Definicje regularne. Skróty notacyjne w wyrażeniach regularnych. Rozpoznanie symboli leksykalnych. Diagramy przejść. Tworzenie analizatora leksykalnego przy użyciu Leksa. Specyfikacja dla Leksa. Automaty skończone: deterministyczne i niedeterministyczne.
	T-W-15	Analiza wstępująca. Redukcja. Parsowanie shift-reduce. Zastosowanie stosu. Klasyfikacja gramatyk. Gramatyka LR(1). Gramatyka LR(k). Konflikty w parserach LR(k). Akcje parsera LR(1). Architektura parsera LL(1) i sposób jego działania. Parsowanie zstępujące. Zastosowanie ε-produkcji w parsowaniu zstępującym. Parsowanie przewidujące. Definicja zbioru FIRST i jego zastosowanie w parsowaniu przewidującym. Rekurencja lewostronna. Wyeliminowanie rekurencji lewostronnej. Pseudokod parsowania przewidującego. Projektowanie parsera przewidującego.
	T-W-7	Miejsce analizatora składniowego w kompilatorze. Wyprowadzenie, typy wyprowadzeń. Drzewo wyprowadzeń. Budowa tablic przewidujących. Obliczenie zbioru FIRST. Obliczenie zbioru FOLLOW. Gramatyka LL(1).
	T-W-13	Podstawy optymalizacji kodu wynikowego w kompilatorach.
	T-W-14	Nowoczesne narzędzia do budowy kompilatorów. Roslyn. LLVM.
	T-W-8	Narzędzie YACC. Tworzenie pliku specyfikacji. Akcje semantyczne. Rozwiązywanie konfliktów reduce/reduce. Rozwiązywanie konfliktów shift/reduce.
	T-W-9	Analiza semantyczna. Cele analizy semantycznej. Rodzaje kontroli. Przykłady błędów na etapie analizy semantycznej. Zakresy zmiennych, zasięgi nazw.
	T-W-12	Składnia abstrakcyjna i konkretna. Drzewa konkretne i abstrakcyjne. Zasady tworzenia prostego translatora: kolejność czynności niezbędnych do utworzenia prostego translatora. Dostosowanie schematu translacji na notację polską. Pseudokod translacji na notację polską. Translator w języku Java. Translator w języku C. Translator w oparciu o Lex i Yacc.
	T-W-10	Generacja kodu maszynowego MIPS/x86 1, symulator SPIM. Język Asembler. Rejestry MIPS/x86 i ich zastosowanie. Operatory porównania. Instrukcje skoków.
	T-W-11	Generacja kodu maszynowego MIPS 2/x86, symulator SPIM. Generowanie kodu dla deklaracji. Generowanie kodu dla wyrażeń. Generowanie kodu dla instrukcji sterujących. Wywołanie procedur. Tablice. Wejście/wyjście. Kod dla struktur i klas.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny/konwersatoryjny
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Ocena stopnia wykonywania zadań praktycznych pod koniec każdych laboratoriów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów
	3,0	rozumie potrzebę dokształcania i dzielenia się wiedzą w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów
	3,5	jest w stanie zaprezentować w pełni zaimplementowane rozwiązanie
	4,0	jest w stanie zaprezentować w pełni i przedyskutować z prowadzącym zaimplementowane rozwiązanie
	4,5	na bazie kompetencji wymaganych na niższe oceny jest w stanie podzielić się wiedzą w usystematyzowany sposób z grupą
	5,0	na bazie kompetencji wymaganych na niższe oceny jest w stanie przygotować i zaprezentować własne propozycje w zakresie metod i narzędzi do tworzenia kompilatorów