Seminar ABC-202

Inhalte und Agenda (3 Tage)

Bootstrap-Problem formalisiert, Subset-Design

• Zirkuläre Abhängigkeit in Ada-Compiler-Ökosystemen
• Stage-Design: Interpreter vs Translator vs nativer Compiler
• Auswahlkriterien für Stage0: C-Toolchain als Root
• Subset-Definition: Syntax, Semantik, Laufzeitannahmen
• Teststrategie in frühen Stufen (klein, deterministisch, isoliert)

Prototyping-Architektur

• Parser-Strategien (handgeschrieben vs Generator, Trade-offs)
• AST/IR-Struktur für ein Ada-Subset
• Code-Emission: C-Output oder einfache IR plus Backend
• Fehlermeldungen, Symboltabellen, Typprüfung minimal
• Build- und Testharness

Stage-Kette und Validierung

• Vom Subset zur nächsten Stufe: „Welche Units müssen zuerst kompilierbar sein?“
• Übergang: Subset-Compiler erzeugt Artefakte, die durch C-Compiler gebaut werden
• Audit-Trail: Inputs, Flags, Hashes, deterministische Serialisierung
• Abschluss: Prototyp ausführen, Golden-Tests, Stage-Plan finalisieren

Step-by-step-Prototyping-Labs (C→Ada Bootstrap)

Lab 1: Minimal-Subset festlegen (Spezifikation)

1. Sprachumfang definieren (Beispielumfang):
   • procedure, begin/end, if, loop, integer, einfache Zuweisungen
   • keine Tasking-Features, keine Generics, keine Exceptions (in Stage1)
2. Bibliotheksmodell definieren:
   • Minimaler „Standard“-Teil als eingebettete Runtime in C
3. Semantikregeln als Checkliste festhalten: Typregeln, Scope, Name-Resolution.

Output: subset-spec.md

Lab 2: Lexer und Parser-Gerüst implementieren

1. Projektstruktur anlegen: src/, tests/, include/.
2. Lexer: Tokenliste erstellen (Keywords, Ident, Literale, Operatoren).
3. Parser: rekursiver Abstieg für procedure und Statement-Liste.
4. AST-Knoten definieren: Proc, Assign, If, Loop, BinOp, Literal, Ident.
5. Parser-Tests: Golden-Input → AST-Serialisierung → Snapshot-Vergleich.

Lab 3: Code-Emission nach C (Translator-Stufe)

1. AST-Printer für Debug (deterministisch).
2. C-Emitter:
   • procedure → int main(void) oder Funktionsmapping
   • Variablen → C-Variablen
   • Statements → C-Statements
3. Runtime-Shim in C bereitstellen (Input/Output minimal).
4. Build: Translator erzeugt out.c, C-Compiler erzeugt Binary.
5. Test: Vergleich Programmausgabe gegen erwartete Ausgabe.

Lab 4: Stage-Plan als Build-Runbook formulieren

1. Stages benennen: Stage0 (C), Stage1 (Subset-Translator), Stage2 (Ada-Compiler).
2. Für jede Stage festlegen:
   • Inputs (Source), Tools, Flags
   • Outputs (Artefakte)
   • Verifikation (Hashes, Tests)
3. „Stop-Kriterien“ definieren: wann Stage1 ausreichend ist, um Stage2 zu bauen.