TUGAS I (Teknik Kompilasi)

Hallo....jumpa lagi dalam tugas - tugas kampus...:D
kali ini tugas pertama dari mata kuliah teknik kompilasi....
na dalam tugas ini kita disuruh menjelaskan tentang analisis dalam teknik kompilasi, dalam hal ini ada 3 jenis analisis yaitu:
1.Analisis Leksikal
2. Analisis Sintaksis atau Sintaks
3.Analisis Simantik

saya lngsung saja jelaskan berhubung keyboard saya rusak dan ini saya lagi pakai keyboarrd on screen punya windows maka saya langsung jelaskan saja -_-
 

Analisis Leksikal/Analisis Linier/Pembacaan Sekilas (Scanner)

Dalam kaitan ini aliran karakter yang membentuk program sumber dibaca dari kiri ke kanan dan dikelompokkan dalam apa yang disebut token yaitu barisan dari karakter yang dalam suatu kesatuan mempunyai suatu arti tersendiri. Analisis ini melakukan penerjemahan masukan menjadi bentuk yang lebih berguna untuk tahap-tahap kompilasi berikutnya.

Analisis Leksikal merupakan antarmuka antara kode program sumber dan analisis sintaktik (parser). Scanner melakukan pemeriksaan karakter per karakter pada teks masukan, memecah sumber program menjadi bagian-bagian disebut Token.

Analisis Leksikal mengerjakan pengelompokkan urutan-urutan karakter ke dalam komponen pokok: identifier, delimeter, simbol-simbol operator, angka, keyword, noise word, blank, komentar, dan seterusnya menghasilkan suatu Token Leksikal yang akan digunakan pada Analisis Sintaktik.

Model dasar untuk membentuk suatu Analisis Leksikal adalah Finite-State Automata.

2 aspek penting pembuatan Analisis Leksikal adalah:

- Menentukan token-token bahasa.

- Mengenali token-token bahasa dari program sumber.

Token-token dihasilkan dengan cara memisahkan program sumber tersebut dilewatkan ke parser

Analisis Leksikal harus mengirim token ke parser. Untuk mengirim token, scanner harus mengisolasi barisan karakter pada teks sumber yang merupakan 1 token valid. Scanner juga menyingkirkan informasi seperti komentar, blank, batas-batas baris dan lain-lain yang tidak penting (tidak mempunyai arti) bagi parsing dan Code Generator.

Scanner juga harus dapat mengidentifikasi token secara lengkap dan membedakan keyword dan identifier. Untuk itu scanner memerlukan tabel simbol. Scanner memasukkan identifier ke tabel simbol, memasukkan konstanta literal dan numerik ke tabel simbol sendiri setelah konversi menjadi bentuk internal.

Analisis Leksikal merupakan komponen kompilasi independen yang berkomunikasi dengan parser lewat antarmuka yang terdefinisi bagus dan sederhana sehingga pemeliharaan analisis leksikal menjadi lebih mudah dimana perubahan-perubahan terhadap analisis leksikal tidak berdampak pada pengubahan kompilator secara keseluruhan.

Agar dapat memperoleh fitur ini, maka antarmuka harus tidak berubah. Kebanyakan kode yang menyusun analisis leksikal adalah sama untuk seluruh kompilator, tidak peduli bahasa.

Pada analisis leksikal yang dituntun tabel (table-driven lexical analyzer), maka satu-satunya yang berubah adalah tabel itu sendiri.

Kadang diperlukan interaksi analisis leksikal dan analisis sintaktik yang lebih kompleks. Sehingga analisis leksikal harus dapat menganggap string sebagai token bertipe, bukan identifier.

Untuk itu perlu komunikasi tingkat lebih tinggi yang biasanya dilakukan suatu struktur data dipakai bersama seperti tabel simbol.

Analisis Sintaktik dapat memasukkan string ke tabel simbol, mengidentifikasi sebagai Type atau typedef, sehingga analisis leksikal dapat memeriksa tabel simbol untuk menentukan apakah lexeme adalah tipe token atau identifier.

Tugas-tugas Analisis leksikal

1. Konversi Program Sumber Menjadi Barisan Token Mengubah program sumber yang dipandang sebagai barisan byte/karakter menjadi token

2. Menangani Kerumitan Sistem Masukkan/Keluaran Karena analisis leksikal biasanya berhubungan langsung dengan kode sumber yang diwadahi file, maka analisis leksikal juga bertindak sebagai benteng untuk komponen-komponen lain di kompilator dalam mengatasi keanehan-keanehan sistem masukkan/keluaran sistem operasi dan sistem komputer.
Optimasi perlu dilakukan agar analisis leksikal membaca karakter degan sekaligus membaca sejumlah besar bagian file. Perangkat masukkan/keluaran benar-benar diisolasi agar tidak terlihat oleh parser dan komponen-komponen kompilator yang lain.

Tugas-tugas tambahan Analisis Leksikal

1. Penghilangan komentar dan whitespace (tab,spasi,karakter lainnya) Tindakan housekeeping dilakukan scanner sehingga mengisolasikan dari parser dan komponen-komponen kompilator lain. Peran ini menyederhanakan perancangan parser (dan grammar bahasa pemrograman). Scanner juga mencatat nomor baris saat itu sehingga penanganan kesalahan yang cerdas dapat mengirim pesan kesalahan dengan lebih akurat.

2. Konversi literal/konstanta numerik menjadi tipe data tertentu Analisis leksikal dapat mengirim token, dan nilainya. Nilai ini biasa disebut atribut.  Namun demikian, bila analisis leksikal ditambahin dengan tugas-tugas tambahan yang terlalu banyak juga akan menjadi tidak baik. Karena itu membatasi analisis leksikal hanya untuk melakukan tugas pengenalan pola token (ditambah membuang komentar) adalah mempermudah pemeliharaan.

Tahap Pelaksanaan Analisis Leksikal

- Pada single one pass

Terjadi interaksi antara scanner dan parser. Sacnner dipanggil saat parser memerlukan token berikutnya. Pendekatan ini lebih baik karena bentuk internal program sumber yang lengkap tidak perlu dibangun dan disimpan di memori sebelum parsing dimulai.

- Pada separate pass

  Scanner memproses secara terpisah, dilakukan sebelum parsing. Hasil scanner disimpan dalamfile. Dari file tersebut, parsing melakukan kegiatannya. Scanner mengirim nilai-nilai integer yang mempresentasikan bentuk internal token, bukan nilai-nilai string. Keunggulan cara ini adalah ukurannya kecil dan tetap. Parser sangat lebih efisien bekerja dengan nilai integer yang mempresentasikan simbol daripada string nyata dengan panjang variabel.


Implementasi Analisis Leksikal

1. Pengenalan Token

- Scanner harus dapat mengenali token

- Terlebih dahulu dideskripsikan token-token yang harus dikenali

2. Pendeskripsian Token

- Menggunakan reguler grammar. Menspesifikasikan aturan-aturan pembangkit token-token dengan kelemahan reguler grammar menspesifikasikan token berbentuk pembangkit, sedang scanner perlu bentuk pengenalan.

-   Menggunakan ekspresi grammar. Menspesifikasikan token-token dengan ekspresi reguler.

-  Model matematis yang dapat memodelkan pengenalan adalah finite-state acceptor (FSA) atau finite automata.

3. Implementasi Analisis Leksikal sebagai Finite Automata

Pada pemodelan analisis leksikal sebagai pengenal yang menerapkan finite automata, analisis leksikal tidak cuma hanya melakukan mengatakan YA atau TIDAK. Dengan demikian selain pengenal, maka analisis leksikal juga melakukan aksi-aksi tambahan yang diasosiasikan dengan string yangsedang diolah.

Analisis leksikal dapat dibangun dengan menumpangkan pada konsep pengenal yang berupa finite automata dengan cara menspesifikasikan rutin-rutin (aksi-aksi) tertentu terhadap string yang sedang dikenali.

4. Penanganan Kesalahan di Analisis Leksikal

Hanya sedikit kesalahan yang diidentifikasi di analisis leksikal secara mandiri karena analisis leksikal benar-benar merupakan pandangan sangat lokal terhadap program sumber. Bila ditemui situasi dimana analisis leksikal tidak mampu melanjutkan proses karena tidak ada pola token yang cocok, maka terdapat beragam alternatif pemulihan. yaitu:

- "Panic mode" dengan menghapus karakter-karakter berikutnya sampai analisis leksika menemukan token yang terdefinisi bagus

- Menyisipkan karakter yang hilang

- Mengganti karakter yang salah dengan karakter yang benar

- Mentransposisikan 2 karakter yang bersebelahan.

Salah satu cara untuk menemukan kesalahan-kesalahan di program adalah menghitung jumlah transformasi kesalahan minimum yang diperlukan untuk mentransformasikan program yang salah menjadi program yag secara sintaks benar.

Input Buffering

Perancangan analisis leksikal seharusnya dapat membuat buffering masukkan yang membantu mempercepat proses pembacaan dari file serta mempunyai fleksibelitas yang tinggi agar analisis leksikal tidak bergantung platform sehingga mempunyai portabilitas yang tinggi.

 

Operator dan Delimineter

1. Operator aritmatika ( +, -, *, /
2. Operator logika (<, =, >, <=, >=, !=, <>)
3. Delimiter berguna sebagai pemisah atau pembatas, contoh:
4. Karakter sebagai berikut ( ) { } ; . , :
5. Karakter white space.

  Analisis Sintaksis atau Sintaks
Analisis sintak lebih sering disebut penguraian (parsing). Tujuan utama dari analisis sintak adalah memeriksa apakah urutan token-token yang dihasilkan sesuai dengan tata bahasa dari bahasa yang bersangkutan. Misalnya bahasa C mengenal kalimat: jumlah++; yang berarti menaikkan harga variabel jumlah dengan angka satu. Tetapi kalimat di atas akan salah jika dikompilasi dengan kompilator bahasa Pascal, karena tidak sesuai dengan tata bahasa Pascal.

Dalam analisis sintak, tata bahasa yang digunakan untuk mendefinisikan aturan sintak suatu bahasa disebut tata bahasa bebas konteks (Context Free Grammar). Tata bahasa ini memiliki empat komponen penting yaitu himpunan simbol terminal, himpunan non-terminal, himpunan produksi dan simbol awal. Dalam bahasa pemrograman, yang disebut terminal adalah token. Contoh terminal adalah token. Contoh token misalnya kata kunci (keyword) if, while, dan identifier serta bilangan. Sedangkan non-terminal merupakan variabel-variabel sintak yang menyatakan himpunan terminal maupun non-terminal. Dalam proses parsing terjadi proses penggantian suatu non terminal dengan sederetan himpunan non terminal dan terminal yang berada dalam sisi kanan produksnya. Proses ini disebut sebagai derivasi. Contohnya non-terminal if_stmt merupakan himpunan terminal if, then, else, dan non-terminal expr dan stmt, yang membentuk aturan produksi : if_stmt ?? if expr then stmt else stmt. Dari semua simbol non-terminal yang digunakan, ada satu simbol yang bertindak sebagai simbol awal, yaitu simbol yang pertama kali diderivasi. Aturan produksi menggambarkan bagaimana kombinasi non-terminal dan terminal yang benar menurut tata bahasa yanbg bersangkutan. Dalam proses penguraian, token-token yang dihasilkan dalam analisis leksikal dibentuk menjadi pohon urai (parse tree).

Pohon urai merupakan hasil derivasi dari aturan –aturan produksi.
Ada dua jenis derivasi, yaitu derivasi terkiri (Left Most Derivation) dan derivasi terkanan (Right Most Derivation). Derivasi terkiri akan menderivasi suatu aturan produksi mulai dari non-terminal yang paling kiri. Sedangkan derivasi terkanan akan menderivasi suatu aturan produksi mulai dari non-terminal yang paling kanan.
Jika proses derivasi aturan-aturan produksi suatu tata bahasa terhadap suatu masukan menghasilkan lebih dari satu pohon urai maka tata bahasa tersebut dikatakan rancu (ambiguous).
 Proses Analisis Simantik
 
Analisa semantik berperan dalam memeriksa kesalahan yang bersifat semantic. Salah satu peranannya analisa semantic yang penting adalah pemeriksaan tipe variable. Contohnya operator * hanya digunakan untuk operan dengan tipe integer ataupun real. Sedangkan operator and, or, digunakan untuk operand dengan tipe boolean.

Penganalisaan semantik dapat dilakukan dengan dua bentuk notasi yaitu : DBS(Defenisi Berdasarkan Sintaks) dan Skema Translasi.

DBS merupakan tata bahasa dengan himpunan aturan semantic yang akan menentukan struktur sintaks dari suatu masukan, sedangkan Skema Translasi adalah suatu tata bahasa bebas konteks dengan penyisipan suatu bagian program, yang disebut aksi semantik, pada sisi kanan produksi.

Fungsi dari analisa semantik adalah untuk menentukan makna dari serangkaian instruksi yang terdapat dalam program sumber. Untuk mengetahui makna, maka rutin analisa semantik akan memeriksa :

a. Apakah variabel yang ada telah didefenisikan didefenisikan sebelumnya

b. Apakah variabel-variabel tersebut tipenya sama

c. Apakah operan yang akan dioperasikan tersebut ada nilainya dan seterusnya.

Pengecekan yang dilakukan oleh analisa semantik adalah:

Ø Memeriksa pemberlakuan nama-nama yang meliputi Duplikasi (pengecekan apakah sebuah nama terjadi duplikasi) dan Terdefenisi (Pengecekan apakah sebuah nama yang dipakai pada tubuh program sudah terdefenisi atau belum)

Ø Memeriksa tipe disini dilakukan pemeriksaan misal dalam penjumlahan

A+ B = C disini diperiksa apakah A,B dan C bertipe number atau tidak.

Setelah pengecakan dilakukan dan proses analisa semantik akan beraksi maka dibutuhkan tabel simbol. Tabel simbol digunakan untuk pembuatan dan implementasi dari analisa semantik Tabel simbol berfungsi untuk :

v Menyimpan inforamasi tentang :

· Nama variabel dan tipe datanya

· Informasi detail untuk record dan array

· Nama prosedur dan fungsi yang ada

· Jumlah, nama, tipe data dan parameter fungsi/prosedur

· Nama label

· Konstanta dan String

v Membantu memeriksa kebenaran semantic dari source code

v Membantu mempermudah dalam pembuatan intermediate code dan code

generation.

sekian dan terima kasih