BAB 1 Pendahuluan / Pengenalan Kompiler

BAB 1 Pendahuluan / Pengenalan Kompiler

 

Assalamu’alaikum Wr Wb

Kali ini saya akan posting materi teknik kompilasi, yang pertama akan saya bagikan materi BAB 1 Pendahuluan / Pengenalan Kompiler. Apa itu kompiler dan kompilasi? disini akan dijelaskan secara singkat dan jelas. Berikut penjelasannya.

Arti Kata Teknik Kompilasi

·         Teknik : Metode atau Cara

·         Kompilasi : Proses mengabungkan serta menterjermahkan sesuatu
(source program) menjadi bentuk lain.

·         Compile : To translate a program written in a high-level programming language into machine language.

Sejarah perkembangan suatu kompilator

Sejarah perkembangan suatu kompilator sudah dimulai sejak lama, yaitu pada saat mulai ditemukannya komputer pada awal 1950-an.

Sejak waktu tersebut teknik dan cara pembentukan suatu kompilator sudah berkembang dengan sangat pesat dan pembentukan suatu kompilator dapat dilakukan makin mudah.

Demikian pula program bantu (tools) untuk membuat suatu kompilator sudah dapat diperoleh sehingga pembentukan suatu kompilator dapat dilakukan dengan cepat.

Kompilator pertama yang dibuat adalah kompilator untuk bahasa FORTRAN yang pada saat itu dikembangkan dengan memakan sejumlah tenaga ahli yang setara dengan pekerjaan yang dilakukan oleh 18 orang.

Dengan adanya program bantu dan tata cara pembentukan yang sistematis dan tertata dengan baik serta pendefinisian struktur bahasa yang cermat, maka suatu kompilator untuk bahasa yang terstruktur seperti PASCAL atau C dapat dikembangkan.

Translator :  Compiler & Interpreter

Translator : Adalah suatu program dimana mengambil input sebuah program yang ditulis pada satu bahasa program (source language) ke  bahasa lain (The object on target language)

Jika source language adalah high level language, seperti cobol, pascal, fortran maka object language adalah low-level language atau mesin language. Translator seperti ini disebut COMPILER

Kenapa perlu Translator ?

Dengan bahasa mesin adalah bahasa bentuk bahasa terendah komputer, berhubungan langsung dengan bagian bagian komputer seperti bits, register & sangat primitive

Jawaban atas pertanyaan ini akan membingungkan bagi programmer yang membuat program dengan bahasa mesin.

-Bahasa mesin adalah tidak lebih dari urutan 0 dan 1

-Instruksi dalam bahasa mesin bisa saja dibentuk menjadi micro-code, semacam prosedur dalam bahasa mesin

-Bagaimana dengan orang tidak mengerti bahasa mesin

Ada Beberapa Translator

·         Assembler

·         compiler

·         interpreter

Compiler vs Interpreter

Compiler bisa menangkap berbagai kesalahan dalam 1 program kode sumber secara sekaligus. Kalau Interpreter cuma bisa menangkap beberapa kesalahan pada 1 baris kode sumber pada suatu saat.

Biasanya program yang dihasilkan compiler lebih cepat dari waktu pelaksanaan program dengan interpreter.

Kalau compiler menghasilkan kode antara (misal object code) dan harus digabungkan / dilink menjadi bentuk yang dapat dijalankan mesin / komputer (executable). Kalau Interpreter biasanya tidak menghasilkan kode antara.

Kalau hendak menjalankan program hasil kompilasi bisa dilakukan tanpa kode sumber. Kalau interpreter butuh kode sumber.

Kalau dengan kompiler, maka pembuatan kode yang bisa dijalankan mesin dilakukan dalam 2 tahap terpisah, yaitu parsing / pembuatan kode objek dan linking / penggabungan kode objek dengan library. Kalau interpreter tidak ada proses terpisah.

Kalau compiler membutuhkan linker untuk menggabungkan kode objek dengan berbagai macam library demi menghasilkan suatu kode yang bisa dijalankan oleh mesin. Kalau interpreter tidak butuh linker.

Interpreter cocok untuk membuat / menguji coba modul / sub-routine / program-program kecil. Kalau compiler agak repot karena untuk mengubah suatu modul / kode objek kecil, maka harus dilakukan proses linking / penggabungan kembali semua objek dengan library yang diperlukan.

Pada kompiler bisa dilakukan optimisasi / peningkatan kwalitas kode yang bisa dijalankan. Ada yang dioptimasi supaya lebih cepat, ada yang supaya lebih kecil, ada yang dioptimasi untuk sistem dengan banyak processor. Kalau interpreter susah / tidak bisa dioptimasikan

 

Proses kompilasi

Proses kompilasi dikelompokkan ke dalam dua kelompok besar :

1. analisa : program sumber dipecah-pecah dan dibentuk menjadi bentuk antara (inter-mediate representation)

2. sintesa : membangun program sasaran yang diinginkan dari bentuk antar

Penganalisa Leksikal

Penganalisa leksikal membaca program sumber, karakter demi karakter. Sederetan (satu atau lebih) karakter dikelompokkan menjadi satu kesatuan mengacu kepada pola kesatuan kelompok karakter (token) yang ditentukan dalam bahasa sumber. Kelompok karakter yang membentuk sebuah token dinamakan lexeme untuk token tersebut. Setiap token yang dihasilkan disimpan di dalam tabel simbol. Sederetan karakter yang tidak mengikuti pola token akan dilaporkan sebagai token tak dikenal (unidentified token)

Penganalisa Sintaks

Penganalisa sintaks memeriksa kesesuaian pola deretan token dengan aturan sintaks yang ditentukan dalam bahasa sumber. Sederetan token yang tidak mengikuti aturan sintaks akan dilaporkan sebagai kesalahan sintaks (sintax error). Secara logika deretan token yang bersesuaian dengan sintaks tertentu akan dinyatakan sebagai pohon parsing (parse tree)

Penganalisa Semantik

Penganalisa semantik memeriksa token dan ekspresi dari batasan-batasan yang ditetapkan. Batasan-batasan tersebut misalnya :

a.       panjang maksimum token identifier adalah 8 karakter,

b.      panjang maksimum ekspresi tunggal adalah 80 karakter,

c.       nilai bilangan bulat adalah -32768 s/d 32767,

d.      operasi aritmatika harus melibatkan operan-operan yang bertipe sama

Pembangkit Kode Antara

Pembangkit kode antara membangkitkan kode antara (intermediate code) berdasar-kan pohon parsing. Pohon parse selanjutnya diterjemahkan oleh suatu penerjemah yang dinamakan penerjemah berdasarkan sintak (syntax-directed translator).

Hasil penerjemahan ini biasanya merupakan perintah tiga alamat (three-address code) yang merupakan representasi program untuk suatu mesin abstrak. Perintah tiga alamat bisa berbentuk quadruples (op, arg1, arg2, result), tripels (op, arg1, arg2). Ekspresi dengan satu argumen dinyatakan dengan menetapkan arg2 dengan – (strip, dash)

Pengoptimal kode

Pengoptimal kode melakukan optimasi (penghematan space dan waktu komputasi), jika mungkin, terhadap kode antara

Pembangkit Kode Mesin

Pembangkit kode mesin membangkitkan kode dalam bahasa target tertentu (misalnya bahasa mesin)

 

Pembuatan compiler

·         Bahasa mesin

-          Sangat sukar dan sangat sedikit kemungkinannya untuk membuat compiler dengan bahasa ini, karena manusia susah mempelajari bahasa mesin,

-          Sangat tergantung pada mesin,

-          Bahasa Mesin kemungkinan digunakan pada saat pembuatan Assembler

·         Assembly

-          Hasil dari program mempunyai Ukuran yang relatif kecil

-          Sulit dimengerti karena statement/perintahnya singkat-singkat, butuh usaha yang besar untuk membuat

-          Fasilitas yang dimiliki terbatas

·         Bahasa Tingkat Tinggi (high level language)

-          Lebih mudah dipelajari

-          Fasilitas yang dimiliki lebih baik (banyak)

-          Memiliki ukuran yang relatif besar, misal membuat compiler pascal dengan menggunakan bahasa C

-          Untuk mesin yang berbeda perlu dikembangkan tahapan-tahapan tambahan, misal membuat compiler C pada Dos bedasarkan compiler C pada unix

·         Bahasa Tingkat Tinggi (Pemrograman )

-          Bahasa yang lebih dikenal oleh manusia, maksudnya adalah statement yang digunakan menggunakan bahasa yang dipakai oleh manusia (inggris),

-          Bahasa pemrograman didefinisikan dengan menentukan bentuk programnya (sintak) dan arti programnya (semantik)

-          Memberikan fasilitas yang lebih banyak, seperti struktur kontrol program yang terstruktur, blok-blok  serta prosedur dan fungsi-fungsi

-          Progam mudah untuk di koreksi (debug)

-          Tidak tergantung pada salah satu mesin

-          Kontrol struktur seperti : 

kondisi (if .. Then.. Else ), perulangan (For, while ), Struktur blok (begin.. End { .. } ).

Bagan pokok proses kompilasi :
1.      Program Sumber ditulis dalam bahasa sumber, misal Pascal, Assembler, dsb

2.      Program Sasaran dapat berupa bahasa pemrograman lain atau bahasa mesin pada suatu komputer

3.      Scanner : Memecah program sumber menjadi besaran leksik/token

4.      Parser : Memeriksa kebenaran dan urutan kemunculan token

5.      Penganalisa semantik : Melakukan analisa semantik, biasanya dalam realisasi akan digabungkan dengan intermediate code generator (bagian yang berfungsi membangkitkan kode antara)

6.      Pembentuk Kode : Membangkitkan kode objek

7.      Pengoptimal Kode : Memperkecil hasil dan mempercepat proses

8.      Tabel : Menyimpan semua informasi yang berhubungan dengan proses kompilasi

Sekian postingan saya kali ini mengenai Pendahuluan / Pengenalan Kompiler. Terima kasih dan Semoga bermanfaat.

Wassalamu’alaikum Wr Wb