АЛГОЛ 68-R - ALGOL 68-R

АЛГОЛ 68R
Оригинальный автор (ы)И. Ф. Карри, Сьюзан Дж. Бонд, Дж. Д. Моррисон
Разработчики)Королевский радар
изначальный выпуск20 июля 1970 г.; 50 лет назад (1970-07-20)
Написано вАЛГОЛ 60 (оригинал)
АЛГОЛ 68-R (последний)
Операционная системаГеоргий 3
ПлатформаICL 1907F
Размер34 тыс. Слов
Доступно ванглийский
ТипКомпилятор, переводчик
ЛицензияБесплатное ПО
Интернет сайтsw.ccs.bcs.org/ CCs/ g3

АЛГОЛ 68-R была первой реализацией алгоритмического языка АЛГОЛ 68.

В декабре 1968 г. был опубликован отчет об алгоритмическом языке ALGOL 68. 20–24 июля 1970 г. была организована рабочая конференция Международная федерация обработки информации (IFIP) для обсуждения проблем внедрения языка,[1] небольшая команда из Королевский радар (RRE) присутствовали, чтобы представить свои компилятор, написанный И. Ф. Карри, Сьюзан Дж. Бонд,[2]и Дж. Д. Моррисон. По оценкам, до 100 человеко-лет на внедрение языка с использованием многопроходные компиляторы до семи проходов, они рассказали, как они уже реализовали однопроходный компилятор который производился для инженерных и научных целей.

Компилятор

Компилятор ALGOL 68-R изначально был написан на местном диалекте АЛГОЛ 60 с расширениями для управления адресами и обработки списков. Парсер был написан с использованием Дж. М. Фостера. Синтаксис Улучшение устройства (SID) генератор парсеров.

Около 20К из этой программы, что мы считаем слишком большим.
- Карри[3]

Первая версия компилятора занимала 34 тыс. Слов. Позже он был переписан на АЛГОЛ 68-R,[4] для компиляции большинства программ требуется около 36 тыс. слов.[5]

АЛГОЛ 68-R был реализован под Георгий 3 операционная система на ICL 1907F. Компилятор бесплатно распространял International Computers Limited (ICL) от имени Королевский радар (RRE).

Ограничения на скомпилированном языке

Это вопрос морали. У нас есть Библия, а вы грешите!
– Mailloux[6]

Чтобы обеспечить возможность компиляции за один проход, в ALGOL 68-R реализован подмножество языка, определенного в исходном отчете:[7]

  1. Перед использованием необходимо указать идентификаторы, режимы и операторы.
  2. Нет автоматического производство
  3. Явный пустота Режим
  4. Нет официальных заявителей
  5. Без параллельной обработки
  6. идти к не может быть пропущено
  7. Объединение действительно только в сильный позиции

Многие из этих ограничений были приняты в пересмотренном отчете по Алголу 68.

Спецификация перед использованием

Чтобы позволить компиляцию за один проход, Алгол 68-R настаивал на том, чтобы все идентификаторы были указан (заявлено) перед использованием.

Стандартная программа:

proc даже = (int номер) bool: (число = 0 | истинный | странный (пресс (номер 1)));proc нечетное = (int номер) bool: (число = 0 | ложный | четное (пресс (номер 1)));

пришлось бы переписать как:

proc (int) bool странный;proc даже = (int номер) bool : (число = 0 | истинный | странный (пресс (число - 1))); нечетное: = (int номер) bool : (число = 0 | ложный | четное (пресс (номер 1)));

Чтобы разрешить рекурсивные объявления режимы (виды) особый заглушка Объявление режима использовалось, чтобы сообщить компилятору, что предстоящий символ был режимом, а не оператором:

Режим б;Режим а = структура (ссылка б б);Режим б = [1:10] ссылка а;

Нет производство

На стандартном языке производство принуждение мог бы в сильный context преобразовать выражение некоторого типа в процедуру, возвращающую этот тип. Это можно использовать для реализации позвонить по имени.

Другой случай, когда использовалась процедура, - это декларация процедуры в декларации:

proc х плюс 1 = int : х + 1;

правая сторона была В ролях из х + 1 в целое число, которое затем было преобразовано в процедура, возвращающая целое число.

Команда ALGOL 68-R сочла это слишком сложным и внесла в язык два изменения. От процессуального принуждения было отказано, и форма режим: выражение был переопределен как обозначение процедуры, приведения указываются явным вал символ:

настоящий : Икс co бросок в настоящий в АЛГОЛ 68 coнастоящий вал Икс co бросок в настоящий в АЛГОЛ 68-R co

Код, который можно использовать для вызова по имени (например, Устройство Дженсена ) может просто передать обозначение процедуры:

 proc сумма = (int вот, привет, proc (int) настоящий срок) настоящий : начинать    настоящий темп: = 0; за я из вот к Здравствуй делать       temp +: = срок (i); темп конец; print (сумма (1, 100, (int я) настоящий: 1 / я))

В версии языка, определенной в пересмотренном отчете, эти изменения были приняты, хотя форма приведенного текста была немного изменена на режим (выражение).

настоящий (Икс) co бросок в настоящий в переработанном АЛГОЛ 68 co

Явный недействительный режим

На языке оригинала пустота режим был представлен пустым режимом:

: х: = 3,14; co cast (x: = 3.14) на void coproc endit = идти к конец; co процедура, возвращающая недействительность co

Команда ALGOL 68-R решила использовать явный пустота символ, чтобы упростить синтаксический анализ (и повысить читаемость):

пустота вал х: = 3,14; co cast (x: = 3.14) на void coproc endit = пустота : идти к конец; co процедура, возвращающая недействительность co

Эта модификация языка была принята в пересмотренном отчете Алгола 68.

Нет официальных заявителей

Официальные заявители - это режимы в левой части объявления идентичности или режимы, указанные в объявлении процедуры. В исходном языке они могли включать границы массива и указывать, соответствует ли соответствие действительный декларатор был исправлен, сгибать или же либо:

[ 15 ] int а; co фактический декларатор, границы 1:15 coссылка [ 3 : ] int б = а; co Это ошибка coproc х = (ссылка [ 1 : либо] int а): ...

Я считаю, что было разумным опустить границы в официальных заявителях, но я считаю ужасным преступлением не указывать границы либо или сгибать
– Линдси[8]

Команда ALGOL 68-R изменила определение формальных деклараторов, сделав их такими же, как виртуальные заявители которые не содержат связанной информации. Они обнаружили, что это уменьшило двусмысленность при синтаксическом анализе языка и сочли, что это не та функция, которая будет использоваться в рабочих программах.

Если процедуре требуются определенные границы для своих аргументов, она может сама проверить их с помощью upb (верхняя граница) и lwb (нижняя граница) операторы.

В АЛГОЛе 68-R приведенный выше пример можно было бы переписать так: (границы а в процедуре будет зависеть от звонящего).

[ 15 ] int а; co фактический декларатор, границы 1:15 coссылка [] int б = а [ в 3];        co использовать ломтик так что у b есть границы 3:17 coproc х = (ссылка [] int а) пустота: ...   co границы, указанные вызывающим абонентом co

В доработанном отчете по Алголу 68 формальные ограничения также были сняты, но сгибать указание было перемещено в положение, чтобы его можно было включить в официальных декларирующих:

[ 1: сгибать ] int а; co оригинальный АЛГОЛ 68 или АЛГОЛ 68-R coсгибать [ 1: ] int а; co пересмотренный АЛГОЛ 68, co
proc х = (ссылка [ 1: сгибать ] int а): ... co Исходный АЛГОЛ 68 coproc х = (ссылка [ ] int а) пустота: ...      co АЛГОЛ 68-R coproc х = (ссылка сгибать [ ] int а) пустота: ... co Пересмотренный АЛГОЛ 68 co

Без параллельной обработки

В ALGOL 68 код можно запускать параллельно, написав номинал за которым следует дополнительная оговорка, например в:

номинал начинать   производитель, потребительконец

процедуры режиссер и потребитель будет работать параллельно. А семафор тип (сема) с традиционным п (вниз) и V (вверх) предусмотрены для системной синхронизации между частями предложения parallel,

Эта функция не была реализована в АЛГОЛе 68-R.

Было написано расширение под названием ALGOL 68-RT, которое использовало подпрограммирование особенность ICL 1900 обеспечить многопоточность программ на Алголе 68-R с семантикой, аналогичной современной нить библиотеки.[9] В компилятор не было внесено никаких изменений, только время выполнения библиотека и компоновщик.

goto нельзя пропустить

В АЛГОЛ 68 идти к символ можно было опустить в прыжке:

proc стоп =: ...; ...начинать   если х> 3 тогда остановка фи;  co прыжок, а не звонок co   ...остановка: пропускатьконец

Поскольку ALGOL 68-R был однопроходным компилятором, это было слишком сложно, поэтому идти к символ стал обязательным.

Такое же ограничение было сделано в официальном подъязыке, АЛГОЛ 68S.[10]

Объединение разрешено только в сильный позиции

В АЛГОЛ 68 объединение это принуждение, которое производит союз из составляющего режима, например:

Режим ibool = союз (int, bool);    co ан ibool является int или bool coibool а = истинный;       co то bool ценить истинный является объединенный для ibool co

В стандартном АЛГОЛ 68 объединение было возможно в твердый или же сильный контексты, поэтому, например, могут применяться к операндам формулы:

 op правда = (ibool а) bool: ...; если правда 1               co законно, потому что 1 (int) можно объединить с ibool co тогда ...

Разработчики ALGOL 68-R обнаружили, что это создает слишком много двусмысленных ситуаций, поэтому ограничивает объединяющее принуждение сильный контексты.

Эффекты этого ограничения редко были важны, и при необходимости их можно было обойти с помощью В ролях для обеспечения четкого контекста в требуемом месте программы.

F00L

Компилятор ALGOL 68-R инициализировал неиспользуемую память значением -6815700.[11][12]

Это значение было выбрано, потому что:

  • В качестве целого числа это было большое отрицательное значение.
  • Как адрес это был вне максимального адреса для любой практической программы на ICL 1900
  • По инструкции это было незаконно
  • В виде текста он отображается как F00L
  • В качестве числа с плавающей запятой у него был установлен бит переполнения

То же значение использовалось для представления ноль.

Строппинг

Я заметил, что в некоторых из ваших примеров программ вы ничего не подчеркиваете и не подчеркиваете.
– Mailloux[13]

В АЛГОЛ В семейных языках необходимо различать идентификаторы и основные символы языка. В печатных текстах это обычно достигалось путем печати основных символов жирным шрифтом или подчеркиванием (начинать или же начинать Например).

В исходный код программы, некоторые строппинг пришлось использовать технику. Во многих АЛГОЛ-подобных языках до АЛГОЛА 68-R это достигалось заключением основных символов в символы одинарных кавычек (например, «начало»). В 68-R основные символы можно было различить, написав их в верхнем регистре, а нижний регистр использовался для идентификаторов.

Поскольку АЛГОЛ 68-R был реализован на машине с 6-кусочек байты (и, следовательно, набор из 64 символов), это было довольно сложно, и, по крайней мере, изначально программы должны были быть написаны на бумаге перфолента используя Фриден Флексоуритер.

Отчасти основанный на опыте ALGOL 68-R, пересмотренный отчет по ALGOL 68 определил аппаратные представления для языка, включая UPPER Strap.

Расширения Алгола 68

ALGOL 68-R включает расширения для раздельная компиляция и низкоуровневый доступ к машине.

Раздельная компиляция

Поскольку АЛГОЛ 68 является строго типизированный языка, простые библиотечные возможности, используемые другими языками в системе ICL 1900, были недостаточны. Алгол 68-R поставлялся с собственным форматом библиотеки и утилит, которые позволяли разделять режимы, функции, переменные и операторы между отдельно скомпилированными сегменты кода, который можно сохранить в альбомы.[14]

Сегмент, который будет доступен для других сегментов, будет заканчиваться списком объявлений, которые будут доступны:

graphlib co название сегмента coначинать   Режим graphdata = структура ( ... );   Режим график = ссылка graphdata;   proc новый график = (...) график : ...;   proc нарисовать график = (график грамм) пустота : ...;   ...конецдержать график, новый график, нарисовать графикКонец

И тогда функции графика могут использоваться другим сегментом:

myprog с graphlib из графальбомначинать    график g = новый граф (...); ... нарисовать график (g); ...конецКонец

Доступ к системе низкого уровня

Будучи строго типизированным языком высокого уровня, АЛГОЛ 68 предотвращает прямой доступ программ к низкоуровневому оборудованию. Например, не существует операторов для адресной арифметики.

Поскольку ALGOL 68-R не компилировался в стандартный ICL полукомпилированный (готовый к связыванию), было необходимо расширить язык, чтобы предоставить в АЛГОЛ 68-R функции для написания кода, который обычно был бы написан на язык ассемблера. Машинные инструкции могут быть написаны в соответствии, внутри код ... Edoc разделы и операторы манипулирования адресами inc, декабрь, дифф, в качестве были добавлены.[15]

Пример, используя Джордж пери операция для выдачи команды:

[1: 120] CHAR buff; INT номер блока; STRUCT (режим типа BITS, ответ, счетчик INT, адрес REF CHAR): = (8r47400014,0,120, buff [1]); ...; CODE 0,6 / unitnumber ; 157,6 / типрежим области управления EDOC

Доступность

Копия компилятора ALGOL 68-R, запускаемая под Георгий 3 эмулятор операционной системы Дэвида Холдсворта (Университет Лидса ), доступен с исходным кодом под Стандартная общественная лицензия GNU (GPL).[16]

Рекомендации

  1. ^ Пек, J.E.L., изд. (1970), Материалы рабочей конференции ИФИП по реализации АЛГОЛА 68, Мюнхен: Северная Голландия, ISBN  0-7204-2045-8
  2. ^ Бонд, Сьюзен; Аббат, Джанет (26 сентября 2001 г.). "Устная история: Сьюзан Бонд: Разработка первого в мире компилятора Алгола 68". Вики по истории инженерии и технологий (ETHW). Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Получено 22 апреля 2020 - через United Engineering Foundation (UEF).
  3. ^ Реализация АЛГОЛА 68, стр.21
  4. ^ Currie, I. F .; Бонд, С.Г.; Морисон, Дж. Д. (1971), "Алгол 68-R, его реализация и использование", Proc ИФИП Конгресс 1971 г. (обработка информации 1971 г.), Любляна, Югославия: Северная Голландия, стр. 360–363, ISBN  0-7204-2063-6
  5. ^ Аноним (январь 1977 г.). Система Algol 68-R - Установка и обслуживание (PDF). Подразделение вычислительной техники и программного обеспечения - Royal Radar Establishment. Получено 2011-04-09.[постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ Реализация АЛГОЛА 68, стр. 294
  7. ^ Реализация АЛГОЛА 68, страницы 21-26
  8. ^ Реализация АЛГОЛА 68, стр. 276
  9. ^ Оливер, Дж. Р .; Ньютон, Р. (1979). «Практический опыт работы с АЛГОЛОМ 68-РТ» (PDF). Компьютерный журнал. 22 (2): 114–118. Дои:10.1093 / comjnl / 22.2.114. Получено 2011-04-09.
  10. ^ Линдси, Чарльз Х.; ван дер Меулен, С. Г. (1997). «Приложение 4, подъязык». неформальное введение в АЛГОЛ 68 (пересмотренный). Северная Голландия. ISBN  0-7204-0726-5.
  11. ^ Раймонд, Эрик С. (1996). "дурак". Новый хакерский словарь; 3-е издание. MIT Press. п. 200. ISBN  978-0-262-68092-9. Компилятор Algol 68-R использовал для инициализации своего хранилища символьную строку «F00LF00LF00LF00L ...», потому что как указатель или как число с плавающей запятой он вызывал сбой, а как целое число или символьную строку он был очень узнаваем в свалка.
  12. ^ Система Algol 68-R - Установка и обслуживание, страница 25
  13. ^ Реализация АЛГОЛА 68, стр.
  14. ^ Вудворд, П. М.; Бонд, С.Г. (1974). «14 - Программная сегментация». Руководство пользователя ALGOL 68-R. Канцелярия Ее Величества (HMSO). С. 87–89. ISBN  0-11-771600-6.
  15. ^ Система Algol 68-R - Установка и обслуживание, стр. 26-30
  16. ^ Тоул, Грэм (сентябрь 2018 г.). "George3: Эмуляция ICL 1900". Сохранение программного обеспечения и эмуляция машины. Получено 2020-04-19.

внешняя ссылка

  • Общество истории радаров и технологий Малверна Алгол 68, Сообщение блога