АЛГОЛ 68-Р

АЛГОЛ 68Р
Оригинальный автор(ы)	И.Ф. Карри, Сьюзен Дж. Бонд , Джей Ди Моррисон
Разработчик(и)	Королевское радарное учреждение
Первоначальный выпуск	20 июля 1970 г .; 54 года назад
Написано в	АЛГОЛ 60 (оригинал) ; АЛГОЛ 68-Р (последний)
Операционная система	Джордж 3
Платформа	ICL 1907F
Размер	34 тыс. слов
Доступно в	Английский
Тип	Составитель , переводчик
Лицензия	Бесплатное ПО
Веб-сайт	SW .ccs .bcs .org /CCs /g3

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

В декабре 1968 года был опубликован отчет об алгоритмическом языке АЛГОЛ 68. (IFIP) организовала рабочую конференцию 20–24 июля 1970 г. Международная федерация обработки информации для обсуждения проблем внедрения языка. ^[1] небольшая группа из Королевского радиолокационного учреждения (RRE) присутствовала, чтобы представить свой компилятор , написанный И. Ф. Карри, Сьюзен Г. Бонд , ^[2] и Джей Ди Моррисон. Учитывая оценки, требующие до 100 человеко-лет для реализации языка с использованием многопроходных компиляторов с числом до семи проходов, они описали, как они уже реализовали однопроходный компилятор , который находился в производстве для инженерных и научных целей.

Компилятор

Компилятор ALGOL 68-R изначально был написан на локальном диалекте ALGOL 60 с расширениями для манипулирования адресами и обработки списков. Парсер был написан с использованием Syntax Improving Device (SID) генератора синтаксического анализатора JM Foster .

Около 20 тысяч из них — это программа, которая, по нашему мнению, слишком велика.
- Карри ^[3]

Первая версия компилятора занимала 34 тыс. слов. Позже он был переписан в АЛГОЛе 68-R. ^[4] для компиляции большинства программ требуется около 36 тыс. слов. ^[5]

АЛГОЛ 68-R был реализован под операционной системой George 3 на ICL 1907F . Компилятор бесплатно распространялся компанией International Computers Limited (ICL) от имени Королевского радарного учреждения (RRE).

Ограничения в компилируемом языке

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

Чтобы обеспечить возможность однопроходной компиляции, в ALGOL 68-R реализовано подмножество языка, определенное в исходном отчете: ^[7]

Идентификаторы, режимы и операторы необходимо указать перед использованием.
Нет автоматической обработки
Явный VOID режим
Нет официальных декларантов
Никакой параллельной обработки
GOTO нельзя опустить
Объединение возможно только в сильных позициях

Многие из этих ограничений были приняты в пересмотренном отчете об Алголе 68.

Спецификация перед использованием

Чтобы обеспечить возможность компиляции за один проход, АЛГОЛ 68-R настаивал на том, чтобы все идентификаторы были указаны (объявлены) перед использованием.

Стандартная программа:

PROC even = (INT number) BOOL: ( number = 0 | TRUE | odd (ABS (number - 1)));
PROC odd = (INT number) BOOL: ( number = 0 | FALSE | even (ABS (number - 1)));

придется переписать так:

PROC (INT) BOOL odd;
PROC even = (INT number) BOOL : ( number = 0 | TRUE | odd (ABS (number - 1)));
odd := (INT number) BOOL : ( number = 0 | FALSE | even (ABS (number - 1)));

Чтобы разрешить рекурсивное объявление режимов (типов), использовалось специальное объявление режима- заглушки , чтобы сообщить компилятору, что предстоящий символ является режимом, а не оператором:

MODE B;
MODE A = STRUCT (REF B b);
MODE B = [1:10] REF A;

Никаких процедур

В стандартном языке процедур приведение могло бы в строгом контексте преобразовать выражение некоторого типа в процедуру, возвращающую этот тип. Это можно использовать для реализации вызова по имени .

Другим случаем использования процедур было объявление процедур в объявлении:

PROC x plus 1 = INT : x + 1;

правая часть представляла собой преобразование x + 1 в целое число, которое затем было преобразовано в процедуру, возвращающую целое число .

Команда разработчиков ALGOL 68-R сочла это слишком сложным и внесла в язык два изменения. Приведение процедур было удалено, а выражение form mode:expression было переопределено как обозначение процедуры , причем приведение типов обозначалось явным символом VAL :

REAL : x     CO a cast to REAL in ALGOL 68 CO

REAL VAL x   CO a cast to REAL in ALGOL 68-R CO

Код, в котором допустимо использовать вызов по имени (например, устройство Дженсена ), может просто передать обозначение процедуры:

 PROC sum = (INT lo, hi, PROC (INT) REAL term) REAL :
 BEGIN
    REAL temp := 0;
    FOR i FROM lo TO hi DO
       temp +:= term (i);
    temp
 END;
 print (sum (1, 100, (INT i) REAL: 1/i))

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

REAL (x)      CO a cast to REAL in revised ALGOL 68 CO

Явный недействительный режим

В исходном языке режим VOID был представлен пустым режимом:

: x := 3.14;            CO cast (x := 3.14) to void CO

PROC endit = GOTO end;  CO a procedure returning void CO

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

VOID VAL x := 3.14;            CO cast (x := 3.14) to void CO

PROC endit = VOID : GOTO end;  CO a procedure returning void CO

Эта модификация языка была принята в пересмотренном отчете ALGOL 68.

Нет официальных декларантов

Формальные объявления — это режимы в левой части объявления идентичности или режимы, указанные в объявлении процедуры. В исходном языке они могли включать границы массива и указывать, был ли соответствующий фактический оператор объявления фиксированным: FLEX или ИЛИ ЛИБО :

[ 15 ] INT a;                    CO an actual declarer, bounds 1:15 CO
REF [ 3 : ] INT b = a;           CO This is an error CO

PROC x = (REF [ 1 : EITHER] INT a) : ...

Я думаю, что для меня было разумным опустить границы в формальных объявлениях, но я думаю, что было ужасным преступлением опустить ИЛИ или FLEX .
- Линдси ^[8]

Команда ALGOL 68-R переопределила формальные объявления, чтобы они были такими же, как виртуальные объявления , которые не включают в себя связанную информацию. Они обнаружили, что это уменьшает неоднозначность при синтаксическом анализе языка, и посчитали, что эта функция не будет использоваться в рабочих программах.

Если процедуре необходимы определенные границы для ее аргументов, она может проверить их самостоятельно с помощью операторов UPB (верхняя граница) и LWB (нижняя граница).

В АЛГОЛе 68-R приведенный выше пример можно было бы перекодировать следующим образом: (границы a в процедуре будут зависеть от вызывающей стороны).

[ 15 ] INT a;                    CO an actual declarer, bounds 1:15 CO
REF [] INT b = a [ AT 3];        CO use slice so b has bounds 3:17 CO

PROC x = (REF [] INT a) VOID: ...   CO bounds given by caller CO

В пересмотренном отчете по Алголу 68 формальные границы также были удалены, но индикатор FLEX был перемещен в такое положение, чтобы его можно было включить в формальные объявления:

[ 1: FLEX ] INT a;      CO original ALGOL 68, or ALGOL 68-R CO
FLEX [ 1: ] INT a;      CO revised ALGOL 68, CO

PROC x = (REF [ 1: FLEX ] INT a) : ...  CO Original ALGOL 68 CO
PROC x = (REF [ ] INT a) VOID: ...      CO ALGOL 68-R CO
PROC x = (REF FLEX [ ] INT a) VOID: ... CO Revised ALGOL 68 CO

Никакой параллельной обработки

В ALGOL 68 код можно запускать параллельно, записывая PAR , за которым следует вспомогательное предложение , например:

PAR BEGIN
   producer,
   consumer
END

процедуры производителя и потребителя будут выполняться параллельно. Тип семафора SEMA ( ) с традиционными операторами P ( DOWN ) и V ( UP ) предусмотрен для синхронизации между частями параллельного предложения,

Эта возможность не была реализована в АЛГОЛЕ 68-R.

Было написано расширение под названием ALGOL 68-RT, которое использовало подпрограммирования функцию ICL 1900 для предоставления возможностей многопоточности программам ALGOL 68-R с семантикой, аналогичной современным библиотекам потоков . ^[9] В компилятор не вносилось никаких изменений, только библиотека времени выполнения и компоновщик.

goto нельзя опускать

В АЛГОЛе 68 символ GOTO можно было опустить при переходе:

PROC stop = : ...;

...

BEGIN
   IF x > 3 THEN stop FI;  CO a jump, not a call CO
   ...
stop:
   SKIP
END

Поскольку АЛГОЛ 68-R был однопроходным компилятором, это было слишком сложно, поэтому символ GOTO был сделан обязательным.

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

Объединение допускается только в сильных позициях

В Алголе 68 объединение — это приведение, которое создает СОЕДИНЕНИЕ из составного режима, например:

MODE IBOOL = UNION (INT, BOOL);    CO an IBOOL is an INT or a BOOL CO
IBOOL a = TRUE;       CO the BOOL value TRUE is united to an IBOOL CO

В стандарте АЛГОЛа 68 объединение было возможно в устойчивых или сильных контекстах, поэтому, например, его можно было применить к операндам формул :

 OP ISTRUE = (IBOOL a) BOOL: ...;
 IF ISTRUE 1               CO legal because 1 (INT) can be united to IBOOL CO
 THEN ...

Разработчики Алгола 68-R обнаружили, что это приводит к слишком большому количеству неоднозначных ситуаций, поэтому ограничили объединяющее приведение сильными контекстами.

Последствия этого ограничения редко были существенными, и при необходимости его можно было обойти, используя приведение типов для обеспечения сильного 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 он превышал максимальный адрес для любой практической программы на ICL 1900.
Как инструкция это было незаконно
В виде текста он отображается как F00L
Как число с плавающей запятой, у него был установлен бит переполнения.

То же значение использовалось для обозначения NIL .

Обвязка

Я заметил, что в некоторых примерах ваших программ вы ничего не подчеркиваете и не обрезаете.
– Майю ^[13]

В языках семейства АЛГОЛ необходимо различать идентификаторы и основные символы языка. В печатных текстах это обычно достигалось путем печати основных символов жирным шрифтом или подчеркиванием ( , BEGIN или Begin например ).

В с исходным кодом программах ограничения приходилось использовать некоторую технику . Во многих языках, подобных АЛГОЛу, до АЛГОЛа 68-R, это достигалось путем заключения основных символов в одинарные кавычки (например, «начало»). В 68-R основные символы можно было отличить, написав их в верхнем регистре, а для идентификаторов использовался нижний регистр.

Поскольку АЛГОЛ 68-R был реализован на машине с 6- битными байтами (и, следовательно, с набором символов из 64 символов), это было довольно сложно, и, по крайней мере первоначально, программы приходилось составлять на бумажной перфоленте с использованием флексорайтера Friden .

Частично основанный на опыте работы с АЛГОЛом 68-R, в пересмотренном отчете по АЛГОЛу 68 указаны аппаратные представления языка, включая ограничение UPPER.

Расширения Алгола 68

В АЛГОЛ 68-R включены расширения для раздельной компиляции и низкоуровневого доступа к машине.

Раздельная компиляция

Поскольку АЛГОЛ 68 является строго типизированным языком, простых библиотечных средств, используемых другими языками в системе ICL 1900, было недостаточно. АЛГОЛ 68-R поставлялся с собственным форматом библиотеки и утилитами, которые позволяли совместно использовать режимы, функции, переменные и операторы между отдельно скомпилированными сегментами кода, которые можно было хранить в альбомах . ^[14]

Сегмент, который будет доступен другим сегментам, будет заканчиваться списком объявлений, которые должны быть доступны:

graphlib             CO the segment name CO
BEGIN
   MODE GRAPHDATA = STRUCT ( ... );
   MODE GRAPH = REF GRAPHDATA;
   PROC new graph = ( ... ) GRAPH : ...;
   PROC draw graph = (GRAPH g) VOID : ...;
   ...
END
KEEP GRAPH, new graph, draw graph
FINISH

И тогда функции графа могут быть использованы другим сегментом:

myprog WITH graphlib FROM graphalbum
BEGIN
    GRAPH g = new graph (...);
    ...
    draw graph (g);
    ...
END
FINISH

Доступ к системе низкого уровня

Будучи строго типизированным языком высокого уровня, АЛГОЛ 68 не позволяет программам напрямую обращаться к аппаратному обеспечению низкого уровня. Например, для адресной арифметики не существует операторов.

Поскольку АЛГОЛ 68-R не компилировался в стандартный полукомпилированный (готовый к компоновке) формат ICL, было необходимо расширить язык, чтобы обеспечить возможности АЛГОЛ 68-R для написания кода, который обычно пишется на языке ассемблера . Машинные инструкции могли быть написаны внутри разделов CODE ... EDOC операторы манипулирования адресами INC , DEC , DIF , AS . и были добавлены ^[15]

Пример использования операции Джорджа Пери для выдачи команды:

[1 : 120] CHAR buff;
INT unitnumber;
STRUCT (BITS typemode, reply, INT count, REF CHAR address)
      control area := (8r47400014,0,120,buff[1]);
...;
CODE 0,6/unitnumber; 157,6/typemode OF control area EDOC

Доступность

Копия компилятора ALGOL 68-R, работающего под эмулятором операционной системы George 3 , созданного Дэвидом Холдсвортом ( Университет Лидса ), доступна вместе с исходным кодом под лицензией GNU General Public License (GPL). ^[16]

Ссылки

^ Пек, JEL, изд. (1970), Материалы рабочей конференции ИФИП по реализации Алгола 68 , Мюнхен: Северная Голландия, ISBN. 0-7204-2045-8
^ Бонд, Сьюзен ; Аббате, Джанет (26 сентября 2001 г.). «Устная история: Сьюзен Бонд: Разработка первого в мире компилятора АЛГОЛА 68» . Wiki по истории техники и технологий (ETHW) . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Проверено 22 апреля 2020 г. - через Объединенный инженерный фонд (UEF).
^ Реализация АЛГОЛа 68, стр. 21
^ Карри, ЕСЛИ; Бонд, Южная Каролина ; Морисон, доктор медицинских наук (1971), «АЛГОЛ 68-R, его реализация и использование», Proc Конгресса ИФИП 1971 г. (Обработка информации, 1971 г.) , Любляна, Югославия: Северная Голландия, стр. 360–363, ISBN 0-7204-2063-6
^ Аноним (январь 1977 г.). Система Алгол 68-Р – Установка и обслуживание (PDF) . Отдел исследований в области вычислительной техники и программного обеспечения — Королевский радарный институт . Проверено 9 апреля 2011 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Реализация АЛГОЛА 68, стр. 294
^ Реализация АЛГОЛА 68, страницы 21-26.
^ Реализация АЛГОЛА 68, стр. 276
^ Оливер-младший; Ньютон, Р.С. (1979). «Практический опыт работы с АЛГОЛом 68-RT» . Компьютерный журнал . 22 (2): 114–118. дои : 10.1093/comjnl/22.2.114 .
^ Линдси, Чарльз Х .; ван дер Мейлен, С.Г. (1997). «Приложение 4, подъязык». неофициальное введение в АЛГОЛ 68 (пересмотренный) . Северная Голландия. ISBN 0-7204-0726-5 .
^ Раймонд, Эрик С. (1996). "дурак". Новый хакерский словарь; 3-е издание . МТИ Пресс. п. 200. ИСБН 978-0-262-68092-9 . Компилятор Algol 68-R инициализировал свое хранилище символьной строкой «F00LF00LF00LF00L...», потому что как указатель или как число с плавающей запятой это вызывало сбой, а как целое число или символьная строка было очень узнаваемо в свалка.
^ Система Алгол 68-Р – Установка и обслуживание, стр. 25
^ Реализация АЛГОЛа 68, стр. 30
^ Вудворд, Премьер-министр ; Бонд, С.Г. (1974). «14 – Сегментация программы». Руководство пользователя АЛГОЛ 68-Р . Канцелярия Ее Величества (HMSO). стр. 87–89. ISBN 0-11-771600-6 .
^ Система Алгол 68-R – Установка и обслуживание, стр. 26-30.
^ Тоал, Грэм (сентябрь 2018 г.). «Джордж3: Эмуляция ICL 1900» . Сохранение программного обеспечения и эмуляция машин . Проверено 19 апреля 2020 г.

Внешние ссылки

Алгол 68 - Общество истории радаров и технологий Малверна

[1] Пек, JEL, изд. (1970), Материалы рабочей конференции ИФИП по реализации Алгола 68 , Мюнхен: Северная Голландия, ISBN. 0-7204-2045-8

[2] Бонд, Сьюзен ; Аббате, Джанет (26 сентября 2001 г.). «Устная история: Сьюзен Бонд: Разработка первого в мире компилятора АЛГОЛА 68» . Wiki по истории техники и технологий (ETHW) . Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) . Проверено 22 апреля 2020 г. - через Объединенный инженерный фонд (UEF).

[3] Реализация АЛГОЛа 68, стр. 21

[4] Карри, ЕСЛИ; Бонд, Южная Каролина ; Морисон, доктор медицинских наук (1971), «АЛГОЛ 68-R, его реализация и использование», Proc Конгресса ИФИП 1971 г. (Обработка информации, 1971 г.) , Любляна, Югославия: Северная Голландия, стр. 360–363, ISBN 0-7204-2063-6

[InstallMaintain-5] Аноним (январь 1977 г.). Система Алгол 68-Р – Установка и обслуживание (PDF) . Отдел исследований в области вычислительной техники и программного обеспечения — Королевский радарный институт . Проверено 9 апреля 2011 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[6] Реализация АЛГОЛА 68, стр. 294

[7] Реализация АЛГОЛА 68, страницы 21-26.

[8] Реализация АЛГОЛА 68, стр. 276

[9] Оливер-младший; Ньютон, Р.С. (1979). «Практический опыт работы с АЛГОЛом 68-RT» . Компьютерный журнал . 22 (2): 114–118. дои : 10.1093/comjnl/22.2.114 .

[10] Линдси, Чарльз Х .; ван дер Мейлен, С.Г. (1997). «Приложение 4, подъязык». неофициальное введение в АЛГОЛ 68 (пересмотренный) . Северная Голландия. ISBN 0-7204-0726-5 .

[11] Раймонд, Эрик С. (1996). "дурак". Новый хакерский словарь; 3-е издание . МТИ Пресс. п. 200. ИСБН 978-0-262-68092-9 . Компилятор Algol 68-R инициализировал свое хранилище символьной строкой «F00LF00LF00LF00L...», потому что как указатель или как число с плавающей запятой это вызывало сбой, а как целое число или символьная строка было очень узнаваемо в свалка.

[12] Система Алгол 68-Р – Установка и обслуживание, стр. 25

[13] Реализация АЛГОЛа 68, стр. 30

[14] Вудворд, Премьер-министр ; Бонд, С.Г. (1974). «14 – Сегментация программы». Руководство пользователя АЛГОЛ 68-Р . Канцелярия Ее Величества (HMSO). стр. 87–89. ISBN 0-11-771600-6 .

[15] Система Алгол 68-R – Установка и обслуживание, стр. 26-30.

[16] Тоал, Грэм (сентябрь 2018 г.). «Джордж3: Эмуляция ICL 1900» . Сохранение программного обеспечения и эмуляция машин . Проверено 19 апреля 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]