《编译原理专题实验》教学大纲.doc

编译原理专题实验教学大纲Lab Course of Compiler Design课程中文名称：编译原理专题实验课程英文名称：Lab Course of Compiler Design课程编码： COMP3028实验学时：32 学分： 1适用专业：计算机科学与技术专业先修课程：编译原理开课学院：电子与信息工程学院开课学期：第5、6学期教材及实验指导书：1 Kenneth C. Louden著，冯博琴译，编译原理及实践，机械工业出版社，2000年2 Alexander Aiken: Cool: A Portable Project for Teaching Compiler Construction. SIGPLAN Notices 31(7): 19-24 (1996)3陈火旺、刘春林等，程序设计语言编译原理第三版，国防科大出版社，2001年一、 实验课程简介编译原理是计算机专业的核心专业课程。该课程不仅介绍与程序分析、变换和优化有关的概念、原理与方法，还需要让学生动手进行编译技术实践。编译技术种类繁多、学习和理解起来难度较大。作为编译原理课程的配套，本课程的目的之一是让学生了解一个具体的编译程序的工作原理和过程；目的之二是通过分析编译程序框架代码和编程实现，帮助学生加深对编译原理的进一步理解，逐步掌握程序变换和分析的概念、原理及方法，而且使学生具有分析、设计和实现编译系统的能力。二、 实验课性质、目的和任务性质：本课程是计算机专业的一门选修课，属独立设置的实验课。目的：通过该实验课加强对编译原理的进一步理解，并熟悉指定源语言（如面向对象语言COOL）的编译过程以及词法、语法、语义分析及代码生成的实现方法。通过动手实践，使学生对构造编译系统的基本理论、编译程序的基本结构有更为深入的理解和掌握；使学生掌握编译程序设计的基本方法和步骤；能够设计实现编译系统的重要环节。同时增强编写和调试程序的能力。任务：按照实验任务书的要求，在要求的实验环境中编写程序并运行测试。三、 实验课教学基本要求1. 根据题目要求的功能，每位同学事先应积极准备，通过查阅资料，网上咨询等方式积累素材。并要求在安排的实验时间之前编写好程序。2. 可以到实验室集中进行实验，也可以通过远程登录的方式完成实验，不论怎样的实验方式，都要求记录好详细的实验过程。3. 实验过程同学之间可以讨论研究问题，互相交流经验体会，但每位同学必须独立完成实验报告，报告应具有以下内容：实验目的；实验内容；程序及运行情况；实验过程中出现的问题及解决方法；源程序清单，包括详细注释；实验体会。四、 实验教学的内容与要求1.实验项目名称：编译系统安装及运行。实验目的：了解实验系统组成及安装，掌握COOL语言，了解COOL程序编译和执行的工作过程。教学基本要求 ：编写源程序并编译、调试，观察编译输出，观察目标代码的执行。实验内容提要：运用makefile文件完成实验系统的安装过程，了解COOL语言并编写源程序，完成编译过程并模拟执行目标代码。 实验类型：综合性。必修或选修：选修（选做）。使用的主要仪器： 计算机、Linux、COOL实验环境。2.实验项目名称：编译过程。实验目的：掌握COOL编译系统各编译遍的原理及工作过程。教学基本要求 ：调整各编译遍及其输入，观察各编译遍的工作状态及结果。实验内容提要：调整参考编译遍的输入及配置，并运行产生结果。实验类型：综合性。必修或选修：选修（选做）。使用的主要仪器： 计算机、Linux、COOL实验环境。3实验项目名称：词法分析器。实验目的：掌握词法单位的正规式描述，生成器的原理及工作过程。教学基本要求：构造并调试成功词法分析器。实验内容提要：写出COOL词法单位的正规式表示、建立符号表。实验类型：综合性。必修或选修：选修。使用的主要仪器：计算机、COOL实验环境。4实验项目名称：语法分析器。实验目的：掌握语法规则及描述，生成器的原理及工作过程。教学基本要求：构造并调试成功语法分析器。实验内容提要：写出COOL语法规则、扩展符号表。实验类型：综合性。必修或选修：选修。使用的主要仪器：计算机、Linux、COOL实验环境。5实验项目名称：控制语句的语义分析。实验目的：掌握分支和循环语句的语义分析过程。教学基本要求：实现语义分析并生成中间表示。实验内容提要：类型检查、拉链返填、中间代码产生。实验类型：综合性。必修或选修：选修（选做）。使用的主要仪器：计算机、Linux、COOL实验环境。6实验项目名称：过程调用语句的语义分析。实验目的：掌握过程调用语句的语义分析过程。教学基本要求：实现过程调用语句的语义分析并生成中间表示。实验内容提要：调用指令序列、返回指令序列、活动记录。实验类型：综合性。必修或选修：选修（选做）。使用的主要仪器：计算机、Linux、COOL实验环境。7实验项目名称：声明语句的语义分析。实验目的：掌握声明语句的语义分析过程。教学基本要求：实现声明语句的语义分析并生成中间表示。实验内容提要：类型实现、存储分配、中间代码产生。实验类型：综合性。必修或选修：选修（选做）。使用的主要仪器：计算机、Linux、COOL实验环境。8实验项目名称：目标代码生成。实验目的：掌握目标代码生成方法及其实现。教学基本要求：实现部分中间代码到MIPS目标代码的生成，得到生成结果。实验内容提要：扩展实验环境提供的代码框架，完成指令选择和映射。实验类型：综合性。必修或选修：选修（选做）。使用的主要仪器：计算机、Linux、COOL实验环境。五、 实验成绩的考核与评定办法在实验过程中考察动手能力，依据提交的设计报告、结合验收答辩的实际情况综合打分（优，良，中，及格，不及格）。对于自选题目，有创意、有独到之处，视其具体情况，成绩将将给予从优考虑。实验成绩的评分根据学生实际的工作量和难度评分。每次实验后提交本次实验报告的电子稿。实验报告要求包含以下内容：1实验题目、完成时间、姓名、学号、班级2. 实验内容描述3. 实验过程或流程描述4. 实验结果描述，包括输入、输出及评价5. 实验心得：讨论自己的程序解决了哪些问题，不能解决哪些问题。附件：所有有关文档的文件名及简要说明。注：提交的电子版中应包括这些文档。 大纲制定者：赵银亮（执笔） 大纲校对者：冯博琴 大纲审定者：冯博琴 大纲批准者：教学实验基本信息汇总表（仿宋加粗3号）序号课程名称课程编码性质开课学期必修或选修实验项目名称实验内容提要学时类型每组人数适用专业必做或选做实验室名称主要仪器设备11编译原理专题实验COMP3028独立设置的实验课第5、6学期选修编译系统安装及运行通过编写、编译、运行COOL程序，了解语言、环境配置及编译过程。4综合性1计算机科学与技术选做计算机系实验中心计算机编译过程调整参考编译遍的输入及配置，运行分析。4综合性1-3计算机科学与技术选做系实验中心计算机词法分析器分析COOL语言词法规则，实现词法分析器4综合性1-3计算机科学与技术选做系实验中心计算机语法分析器分析COOL语言语法规则，实现语法分析器6综合性1-3计算机科学与技术选做系实验中心计算机控制语句的语义分析实现控制语句语义分析并生成中间表示6综合性1-3计算机科学与技术选做计算机系实验中心计算机过程调用语句的语义分析实现过程调用语句分析并生成中间表示6综合性1-3计算机科学与技术选做计算机系实验中心计算机声明语句的语义分析实现声明语句语义分析并生成中间表示6综合性1计算机科学与技术选做计算机系实验中心计算机目标代码生成实现部分中间代码到MIPS目标代码的生成，得到生成结果。6综合性1计算机科学与技术选做计算机系实验中心计算机注：1、序号应和课程名称一致，实验项目名称中的号应与实验教学的内容与基本要求中的实验项目顺序一致。2、课程名称、实验项目名称要准确规范,一律不得简写。3、课程编号、课程名称、学时、实验项目必须与我校本科课程教学大纲一致。4、实验内容提要在200字以内。5、学时累计数要与实验总学时相同。6、实验类型是指演示性、验证性、综合性、设计性、创新性（教育部本科教学评估要求，开出综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例应为：A级标准：80%；C级标准：50%-60%。）。 设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。 综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。7、性质是指课程内实验、（具有独立的课程和学分）。8、每组人数指实验时学生使用每台（套）实验仪器的人数。9、表格内标题黑体五号；表格内内容，宋体五号；实验教学大纲标准格式可在教务处主页下载。