Nada

Kursanalys för 2D1375, Programspråksimplementation, hösten 1996

Kursdata

Tid: period 1-2 läsåret 1996/97 dvs september-december 1996.
Poängantal: 4 (varav labb 2 poäng, tenta 2 poäng).
Tenta: ordinarietenta efter period 1 (24 oktober).
Föreläsningar: 28 timmar.
Labbar: en stor labb uppdelad i sju moment, 24 timmar schemalagd tid.
Kursledare och föreläsare: Viggo Kann.
Labbansvarig: Joachim Hollman.
Antal elever: 24, varav 17 från D, 1 från F, 4 från SU och 2 doktorander.
Kurslitteratur: Charles N. Fischer, Richard J. LeBlanc: Crafting a compiler with C.

Avklarade moment efter sista ordinarie redovisningstillfället 1997-01-22:

Tenta          22  (92%)
Labb           10  (42%)
Prestationsgrad:    67%
Examinationsgrad:   42%

Avklarade moment efter nästföljande läsår 1998-05-28:

Prestationsgrad:    85%
Examinationsgrad:   79%

Mål

Kursens mål är att ge

teorin bakom och principerna för konstruktion och implementation av kompilatorer och andra översättare,
detaljförståelse för mekanismerna i programspråk och hur en kompilator kan realisera dem

för att eleverna ska

kunna modifiera en existerande översättare,
med hjälp av verktyg konstruera en kompilator från ett givet programspråk till maskinkod eller ett annat programspråk.

Förändringar inför denna kursomgång

Kursen gick för första gången. Jämfört med föregångaren Översättarteknik så har kursen en ny kursbok och en helt ny labbkurs.

Sammanfattning

Kompilatorkonstruktion är ett intressant område eftersom det innefattar så mycket datalogi, bland annat datastrukturer, algoritmer, formella språk och syntaxanalys, modularisering och programkonstruktion, programspråkskunskap, semantik, datornära programmering och minneshantering.

Det är både utmanande och tillfredsställande att undervisa en sån kurs, dels för att det är duktiga elever med höga förväntningar som läser kursen, och dels för att det ofta blir intressanta diskussioner om för- och nackdelar med olika språkelement och implementationsmetoder.

Labbkursen gick ut på att skriva en kompilator (för större delen av språket ADA/CS som definieras i appendix A i kursboken) som genererar kod för Javas virtuella maskin. Denna uppgift visade sig vara för omfattande i och med att det var så mycket programkod som måste skrivas. Dessutom publicerades inte specifikationen av Javas virtuella maskin förrän en månad efter att kursen startat, så vi visste inte hur mycket arbete som skulle krävas för kodgenereringen förrän det var för sent. Därför tvingades vi dra ner på labbkursens storlek i sista stund och göra kodgenereringen obligatorisk bara för den som ville ha högre betyg på labbkursen.

Faktiskt innehåll i kursen

Jag har gjort en beskrivning av kursens faktiska innehåll.

Omfattande dokumentation av kursen finns också tillgänglig på kursomgångens hemsida.

Elevernas synpunkter och kursledarens kommentarer

En enkät (16 svar, 67%) gjordes med ACE. Fullständigt resultat finns i WWW. Här följer en sammanfattning av enkätsvaren.

Kursinnehåll

Kursen ansågs vara medelsvår (44%) eller ganska svår (38%) av dom flesta. 95% fick i början av kursen klart för sig vad kursens mål var. Alla tyckte kursen var intressant och meningsfull, varav hälften tyckte den var mycket intressant och meningsfull.

Kurslitteratur

Kursboken fick ett blandat omdöme. Lika stora grupper ansåg den vara bra, hyfsad och mindre bra. 13% tyckte den vara dålig. Några kommentarer:

Det är för mycket halvdokumenterad kod, dvs inte tillräckligt bra kommenterad för att kunna få en överblick men för mycket dokumenterad för att kunna få ut den väsentliga informationen angående allmänt om kompilatorer.
Boken fungerade som bredvidläsningslitteratur. Allt som var viktigt gick Viggo igenom på föreläsningarna. Man behövde därför bara läsa det man var intresserad av eller inte förstod på föreläsningarna.
För mycket rätt ointressant kod, för lite teori.
Bra, men lite blajig . Kul med lite praktisk programmering.

Jag har läst många böcker om kompilatorkonstruktion och Crafting a compiler är den som jag tycker passat bäst för kursen. Nu (våren 1997) har det äntligen kommit en ny bok, Modern compiler implementation in C, som verkar vara perfekt för kursen. Den kommer att användas nästa gång kursen går.

Undervisningen

Hälten gick på alla eller nästan alla föreläsningar. Resten (utom doktoranderna) gick på ungefär hälften av föreläsningarna. 81% ansåg att föreläsningarna var pedagogiskt bra, 13% att dom var acceptabla och en att dom var mindre bra.

Föreläsningarna kommer nära klassen på de legendariskt bra föreläsarna på matte (Lasse Svensson, Krakus, Björner).
Tyvärr tycker jag att det märks rätt tydligt att kompilatorkonstruktion inte är föreläsarens huvudområde.
För lite koppling till labbarna.
Utmärkta föreläsningar. Föreläsningsanteckningarna är guld värda.

Labben

Labben ansågs av dom flesta vara mycket intressant (44%) eller intressant (25%). Vad gäller labbens storlek tyckte dom flesta att den kunde begränsas något (63%) eller att den var alldeles för stor (19%).

Ganska svårt att fatta vad som ska göras i de olika labbarna. Lite väl mycket kodande. För hårda krav för godkännande, optimala lösningar m.m. borde inte vara obligatoriskt.
För det första tycker jag att labbpeken kom ut för sent. Eftersom alla labbar bygger på varandra är det viktigt att alla kommer ut fort så man kan få en överblick över vad man behöver göra. Jag tycker också att man kunde styra upp labbarna så det inte tar så lång tid, visst är det kul att alla har en frihet att göra sin kompilator som de vill, men jag tycker personligen att det tar för mycket tid för att vara roligt.
Hellre än att begränsa labben kunde man ge t.ex 3 poäng för den => 5 poängs kurs.
Det är bra att man tvingas skriva en hel kompilator. Det är enda sättet att lära sig.
Det är roligt att alla labbarna leder fram till ett gemensamt mål, som dessutom är ett program som gör något vettigt! På det sättet är nog labbarna kursens stora behållning! Möjligen borde man fundera på målspråket. Även om java är väldigt inne och så så verkar det inte vara den ideala målarkitekturen.

Nedlagd labbtid

Labb   Medel    10%   25%   40%   50%   60%   75%   90%

1        2.4    1.0   1.0   2.0   2.0   2.5   4.0   4.0
2       11.8    5.0   8.0   8.0  10.0  10.0  16.0  30.0
3        6.8    2.0   4.0   6.0   7.0   7.0  10.0  11.0
4       17.1    9.0  10.0  12.0  20.0  20.0  25.0  25.0
5       12.3    3.0   4.0   4.0   6.0  10.0  10.0  40.0
6       22.2    4.0   6.0   6.0   8.0  40.0  40.0  45.0
7       58.8   40.0  40.0  40.0  75.0  75.0  80.0  80.0
8       15.0   15.0  15.0  15.0  15.0  15.0  15.0  15.0
x1       2.0    2.0   2.0   2.0   2.0   2.0   2.0   2.0

Tot    148.4   81.0  90.0  95.0 145.0 181.5 202.0 252.0

Labbdelen är 2 studiemedelspoäng, så labbarna borde ta 80 timmar. Som synes kommer bara 10% av eleverna inom den tiden! Även om tentan är lätt och inte motsvarar riktigt 2 poäng så är labbkursen alldeles för tung. Den måste minskas till nästa år.

Tentan

Tentan uppfattades av dom flesta eleverna som lätt, men ansågs spegla kursen bra eller mycket bra av nästan alla (82%).

Tentan var mycket lätt, vilket iofs uppvägs av att labbarna är ganska tunga.
Tentan gick inte in allt för mycket på det "praktiska" planet (struktar, c-kod etc) vilket är bra.
En inspirerande tenta nästan lika kul som ASS-tentan.

Tentan rättades på en dag och resultatet var extremt bra (16 fick betyg 5 och 6 fick betyg 4; ingen fick 3 eller underkänt). Jag tycker själv att tentan var lagom svår, och den var avsiktligt mer teoretisk än praktisk.

Allmänna elevkommentarer om kursen

Den känns väl genomtänkt och planerad och ger en bra förståelse för hur kompilatorer fungerar, skulle kunna minska mer arbetet på labbarna bara. Det är kul att alla labbar bygger på varandra så att man får se helheten i kompilatorn.
Det vore intressantare med en större kurs, så att det vore möjligt att hinna med labbarna under kursen. För många delar av kompilatorer hinner vi inte undersöka pga för kort tid. Det vore MYCKET bättre med en större kurs.
4 poäng är lite för lite för den mängd arbete som ligger nerlagt i labbarna MEN kursen är en av de mest intressanta som jag har följt ! Bra jobbat !
Om exempelvis datorteknik ak, fk varit förkunskapskrav kunde intressantare optimeringar illustrerats.

Anpassning till andra kurser

Kursen bygger vidare på Artificiella språk och syntaxanalys. Eftersom jag höll den kursen också förra året så vet jag att det inte finns något överlapp och att kurserna följer naturligt på varandra. Tyvärr kan man inte använda samma kursbok i dom båda kurserna.

Närliggande kurser är Datorteknik ak (vad gäller maskinnära programmering), Datorsystemarkitektur (vad gäller optimering på maskinnära nivå) samt Semantik för programspråk (vad gäller korrektheten för kompilatorn).

Det är bra om eleverna har läst Datorteknik ak före Programspråksimplementation, men det är inte nödvändigt. Enda överlappet är med datorsystemarkitekturkursen när det gäller några optimeringsmetoder, men det är en mycket liten del av kursen, och dessutom drabbar det inte så många av eleverna.

Det finns ingen kurser som bygger på Programspråksimplementation, men det är många som är intresserade av att göra examensarbete inom området. Två av eleverna från kursen kommer i sommar att exjobba på ett nytt trädkodsformat som är en intermediär form som kan användas för att kompilera från flera språk och till flera datorarkitekturer.

Jämförelse med liknande kurser

Uppdelning av översättartekniken i dom två kurserna Artificiella språk och syntaxanalys och Programspråksimplementation är ovanlig ute i världen. Att översättartekniken på detta sätt får 7 poäng (8 från och med nästa år) gör att man hinner längre än på motsvarande kurser vad andra svenska tekniska högskolor; detta gäller både innehållsmässigt och laborativt.

Kursen är ganska lik den andra delen av kursen Computer Language Engineering på MIT, där man faktiskt också skapar en kompilator till Javas virtuella maskin.

Planerade förändringar

Rand Waltzman kommer att ta över kursen nästa år.
Kursboken kommer att bytas ut (se ovan).
Labbkursen måste göras mindre.

Upp till kursomgångar.

Sidansvarig: <rand@nada.kth.se>
Senast ändrad 28 maj 1998
Tekniskt stöd: <webmaster@nada.kth.se>