АЛГОЛ 68-Р

АЛГОЛ 68Р
Оригинальный автор(ы)	И.Ф. Карри, Сьюзен Дж. Бонд , Джей Ди Моррисон
Разработчики)	Королевское радарное учреждение
Начальная версия	20 июля 1970 г .; 53 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, Сьюзан 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 [ править ]

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 синтаксического анализатора Syntax Improving Device (SID) генератора 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 [ править ]

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

Чтобы обеспечить однопроходную компиляцию, 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 [ править ]

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

Стандартная программа:

PROC  четный = (  число INT  )  BOOL  : (число = 0 |  ИСТИНА  | нечетное (  ABS  (число - 1))); 
  PROC  нечетное = (  число INT  )  BOOL  : (число = 0 |  ЛОЖЬ  | четное (  ABS  (число - 1)));

придется переписать так:

PROC  (  INT  )  BOOL  нечетный; 
  PROC  четный = (  число INT  )  BOOL  : (число = 0 |  ИСТИНА  | нечетное (  ABS  (число - 1))); 
  нечетное := (  число INT  )  BOOL  : (число = 0 |  ЛОЖЬ  | четное (  ABS  (число - 1)));

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

РЕЖИМ   Б  ; 
  РЕЖИМ   A  =  СТРУКТУРА  (  REF   B  b); 
  РЕЖИМ   B  = [1:10]  ЗАДАНИЕ   A  ;

Никаких процедур [ править ]

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 плюс 1 =  INT  : x + 1;

правая часть представляла собой x преобразование + 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 , приведение типов обозначалось явным символом VAL :

REAL  : x  CO  приведение к  REAL  в ALGOL 68  CO 

 REAL   VAL  x  CO  приведение к  REAL  в ALGOL 68-R  CO

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

 Сумма PROC  = (  INT  lo, hi,  PROC  (  INT  )  REAL  term)  REAL  : 
   НАЧАТЬ 
     РЕАЛЬНУЮ  температуру := 0; 
      ДЛЯ  Я  ОТ  ло  ДО  привет  ДЕЛАТЬ 
         темп +:= термин (я); 
      температура 
   КОНЕЦ  ; 
   распечатать (сумма (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  приведение к  REAL  в пересмотренном АЛГОЛе 68  CO

Явный режим void [ править ]

В исходном языке режим VOID был представлен пустым режимом:

: х := 3,14;   CO  cast (x := 3.14) для аннулирования  CO 

 PROC  endit =  GOTO  end;   CO  процедура, возвращающая void  CO

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

 ЗНАЧЕНИЕ  ПУСТОЕ  x := 3,14;   CO  cast (x := 3.14) для отмены  CO 

 PROC  endit =  VOID  :  GOTO  end;   CO  процедура, возвращающая void  CO

Эта модификация языка была принята в пересмотренном отчете ALGOL 68.

официальных Нет 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 ]  ИНТ  а;   CO  фактический оператор объявления, границы 1:15  CO 
 REF  [ 3 : ]  INT  b = a;   CO  Это ошибка  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 ]  ИНТ  а;   CO  фактический оператор объявления, границы 1:15  CO 
 REF  []  INT  b = a [  AT  3];   CO  использует  фрагмент  , чтобы b имел границы 3:17  CO 

 PROC  x = (  REF  []  INT  a)  VOID  : ...  границы CO  , заданные вызывающей стороной  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  оригинальный АЛГОЛ 68 или АЛГОЛ 68-R  CO 
 FLEX  [ 1: ]  INT  a;   CO  пересмотрела Алгол 68,  CO

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

Никакой параллельной обработки [ править ]

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

ПАР   НАЧАЛО 
     режиссер, 
     потребитель 
  КОНЕЦ

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

goto нельзя опускать [ править ]

В АЛГОЛе 68 символ GOTO можно было опустить при переходе:

Стоп PROC  = : ...; 

  ... 

  BEGIN 
    IF  x > 3  THEN  стоп  FI  ;   CO  прыжок, а не вызов  CO 
     ... 
  останавливаться: 
     ПРОПУСТИТЬ 
 КОНЕЦ

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 разрешено только в сильных позициях [ править ]

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

РЕЖИМ   IBOOL  =  СОЮЗ  (  INT  ,  BOOL  );   CO  IBOOL  —  это  INT  или  BOOL   CO 
 IBOOL  a =  TRUE  ;   CO  BOOL   значение  TRUE  объединяется   с  IBOOL   CO

В стандарте АЛГОЛа 68 объединение было возможно в устойчивом или сильном контексте, поэтому, например, его можно было применить к операндам формул :

 OP   ISTRUE  = (  IBOOL  a)  BOOL  : ...; 
   ЕСЛИ   ИСТИННО  1  CO  законно, потому что 1 (  INT  ) можно объединить с  IBOOL   CO, 
  ТОГДА  ...

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 [ править ]

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 представления NIL .

Обвязка [ править ]

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 [ править ]

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

Раздельная компиляция [ править ]

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  имя сегмента  CO 
 BEGIN 
    MODE   GRAPHDATA  =  STRUCT  (...); 
     ИДЕНТ   ГРАФ РЕЖИМА  =  .   ГРАФИКА  ; 
     Новый график PROC  = ( ... )  ГРАФИК  : ...; 
     График рисования PROC  = (  GRAPH  g)  VOID  : ...; 
     ... 
  КОНЕЦ 
 СОХРАНИТЬ   ГРАФИК  , новый график, нарисовать график 
  ЗАКАНЧИВАТЬ

И тогда функции графа могут быть использованы другим сегментом:

myprog  С  графической библиотекой  ИЗ  графальбума 
  НАЧАТЬ 
     ГРАФИК  g = новый график (...); 
      ... 
      нарисовать график (г); 
      ... 
  КОНЕЧНАЯ 
 ОТДЕЛКА

Низкоуровневый доступ к системе [ править ]

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 записаны 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]  усиление CHAR  ; 
  INT  номер устройства; 
  STRUCT  (  режим типа BITS  , ответ,  количество INT  ,  REF   CHAR  адрес  )
        область управления := (8r47400014,0,120,buff[1]); 
  ...; 
  КОД  0,6/шт.номер;   157,6/типрежим  зоны  управления  EDOC

Наличие [ править ]

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 [ править ]

^ 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 [ править ]

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]