Konpiladorea eta estekatzailea

---

Aurrekariak

Dakigunez ordenadore baten funtzionamendua programa batek gidatzen du. Baina, defini dezagun programa bat zer den informatikaren arloan:

Programa: Ordenagailu bati programazio-lengoaia batean idatzita ematen zaion agindu-segida, lan jakin bat egiteko behar diren oinarrizko eragiketak ordenagailuak exkutatzeko moduan zehatz-mehatz azaltzen dituena. 

Baina ez dugu ahaztu behar ordenagailua makina digitala dela eta exekuta dezakeen programa berari dagokion makina-kodean idatzirik eman behar zaiola.

Makina-kode: makina-kodea edo makina-programa ordenadoreak ulertzen duen agindu-multzoa da. Ordenagailuaren PUZak (prozesatzeko unitate zentralak) zuzenean, itzulpenik gabe, exekuta dezakeen agindu-multzoa. Agindu horiek sistema bitarrean adierazten dira eta bakoitzak eragiketa aritmetiko edo logiko bat adierazten du. Ordenagailu batetik bestera alda daiteke. 

Modu beretsuan, ez dugu ahaztu behar guk goi-mailako lengoaiaren bat erabiliko dugula programa idazteko eta horregatik gure programa "itzuli" beharko dela ordenadoreak exekuta dezan. Hori dela eta, guk idatzitako programari iturburu-programa esaten zaio, hauxe da bere definizioa.

Iturburu-programa: iturburu-programa edo iturburu-kodea goi-mailako lengoaian idatzitako sententzia eta aginduen multzoa da. Ordenagailuak exekutatu ahal izateko konpiladore, mihiztatzaile edo interpretatzaileen bidez makina-lengoaiara bihurtu behar dena, hots, iturburu-programa itzuli beharra dago ordenadoreak exekuta dezan. 

Eskematikoki:

Iturburu-programa itzuli beharra dagoela eta, goi-mailako lengoaian bi motatakoak izan daitezke: Interpretatuak eta Konpilatuak. Goi-mailako lengoaia interpretatuetan interpretatzaile bat aplikatzen zaio programari makina-kodea lortzeko. Goi-mailako lengoaia konpilatuetan programaren itzultzaile lana konpiladoreak egingo du.

Interpretatzaile: Goi-mailako lengoaia itzultzeko programa orokorra da, aginduak irakurri ahala aztertu eta exekutatzen dituena. Goi-mailako lengoaia interpretatuen adibideak: Python, PHP, Perl, MATLAB, Ruby, JavaScript, ... 

Konpiladore: Goi-mailako lengoaian idatzitako programa oso bat hartu eta itzuli edo konpilatzen duen programa da. Goi-mailako lengoaia konpilatuen adibideak: Pascal, C, C++, ... 

Informatikaren arloan konpilatzea iturburu-programa bat itzultzea da, ordenadore baten makina-kodera itzultzea alegia. Konpilatze prozesuak fase desberdinak ditu eta horiekin ez da programa exekutagarria lortzen, konpilatzeari beste estekatzea gehitu behar baitzaio.

Konpilatzearen faseak ondoko irudian erakusten dira:

Non bost fase hauek desberdintzen diren:

1. Analisi lexikala: Lexikoaren analisia, hitzen analisia, lehenengo fasea da; hemen iturburu-programa ezkerretik eskuinera irakurtzen da eta osagai lexikoetan (tokenak) biltzen da, esanahi bat duten karaktere-sekuentziak direnak. Gainera, zuriune guztiak, lerro zuriak, iruzkinak eta beharrezkoa ez den gainerako informazioa iturburu-programatik ezabatzen da. Lengoaiaren sinboloak (hitz gakoak, eragileak, etab.) behar bezala idatzi direla ere egiaztatzen da. Adibidez, fase honetan aurkitzen dira ";" baten falta, edo ">=" ordez "=>" idatzi dela, edo aldagai baten etiketa okerra, edo etiketa bera bikoiztuta dagoela
2. Analisi sintaktikoa: Fase honetan, tokenak edo osagai lexikoak hierarkikoki biltzen dira gramatika-esaldietan, eta horiek konpiladoreak erabiltzen ditu bere irteera sintetizatzeko. Aurreko fasetik lortutakoa sintaktikoki zuzena den egiaztatzen da (lengoaiaren gramatikaren araberakoa da). Oro har, iturburu-programaren esaldi gramatikalak analisi sintaktikoko zuhaitz baten bidez adierazten dira. Adibidez, fase honetan parekatzen dira adierazpen desberdinen parentesi bikoteak edo begin-end bikoteak
3. Analisi semantikoa: Analisi semantikoaren faseak iturburu-programa berrikusten du akats semantikoak aurkitzen saiatzeko, eta datu-motei buruzko informazioa biltzen du kodea sortzeko ondorengo faserako. Analisi semantikoaren zeregin garrantzitsu bat datu-motak egiaztatzea da. Hemen, konpiladoreak operadore bakoitzak iturburu-lengoaiaren espezifikazioagatik baimendutako operandoak dituen egiaztatuko du. Adibidez, integer datu-motako aldagai bati zenbaki erreal ezingo zaio esleitu, edo div operadore aritmetikoa ezin zaio zenbaki erreal bati aplikatu
4. Kodearen sortzea: Sintesi-fasea honetan iturburu-programaren baliokidea den objektu-kodea sortzean datza. Iturburu-programak analisi-akatsik ez duenean bakarrik sortzen da objektu-kodea; horrek ez du esan nahi programa behar bezala exekutatuko denik, programa batek kontzeptu-akatsak edo gaizki kalkulatutako esamoldeak izan baititzake
5. Kodearen optimizatzea: Kodea optimizatzeko fasea bitarteko kodea hobetzean datza, exekutatzeko makina-kode azkarragoa izan dadin. Alde handia dago konpiladoreek exekutatzen duten kode-optimizazioaren kopuruan. Optimizazio handia egiten dutenetan, "Konpiladore optimizatzaileak" deituak, konpiladorearen denboraren zati esanguratsu bat fase honetan luzatzen da. Hala ere, optimizazio sinple batzuk nabarmen hobetzen dute objektu-programa gauzatzeko denbora, konpilazioa gehiegi atzeratu gabe

Objektu-kodea eta objektu-programa aipatu dira goian, izan ere konpilatzearen emaitza .obj luzapena, edo .o luzapena, edo .ow luzapena, edo .ppw luzapena duen fitxategi bat izango da eta fitxategi horri objektu-programa esaten zaio. Objektu-programaren fitxategi hau, makina-kodean idatzita egon arren ezin da exekutatu programa-liburutegien kodea falta zaiolako. Linker edo estekatzaile delako programak objektu-kodetik abiatuta .exe luzapeneko programa-exekutagarria lortuko du.

Estekatu aditzaren esanahia lotu edo elkartu da. Esan bezala, linker edo estekatzaile delako programak .obj objektu-kodetik abiatuta .exe luzapeneko programa-exekutagarria lortuko du, objektu-kodeari falta zaizkion programa-liburutegiak gehituz. Baina, programa-liburutegiaren eta estekatzailearen definizioak eman ditzagun.

Programa-liburutegi: Programatzaileen eskueran dauden prozedura edo programa prekonpilatuen multzoa. 

Iturburu-programa konpilatu ondoen lortzen den objektu-kodeari aurredefinituriko prozedura eta funtzioak falta zaizkio. Prozedura eta funtzio horiek programa-liburutegietan bildurik daude makina-kodean itzulirik. Estekatzaile delako programak objektu-kodea eta programa-liburutegiak lotu/elkartu egiten egiten ditu. 

Estekatzaile: Independenteki idatzi eta independenteki konpilatu programa edo moduluak elkarrekin lotu eta programa exekutagarri koherente bat eratzen duen programa. 

Eskematikoki:

Baina non aurkitzen dira .ow eta .ppw luzapeneko prekonpilatutako moduluak? Dev-Pas konpiladorearen kasuan, irudi honek adierazten digu modulu horiek estekatzaileak non bilatuko dituen; konpiladorea C:\Dev-Pas karpetan instalatu bada, unitate prekonpilatuak C:\Dev-Pas\units\rtl karpetan kokatuko dira:

Unitateen eta liburutegien direktorio horiek Dev-Pas konpilazio-ingurunea instalatzean ezartzen dira, behar izanez gero Options > Compiler options > Directories bidea jarraituz alda ditzakegu: