SPL-Sprachkonvertierung im Rahmen einer BS2000-Migration. pro et con

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1 8. Workshop Software-Reengineering 3./5. Mai 2006, Bad Honnef SPL-Sprachkonvertierung im Rahmen einer BS2000-Migration Uwe Erdmenger pro et con Innovative Informatikanwendungen GmbH 1

2 Die Firma pro et con Gründung 1994, 11 Mitarbeiter Softwaremigration/Reverse Engineering: Flow Graph Manipulator FGM (Cobol, TAL, PL/I, JAVA, Natural, SPL) Migrationsprojekte: Heidelberger Druckmaschinen: TAL nach C/C++ MAN München: HP NonStop Migration Cosmos Versicherung: PL/I nach C++ Amadeus Germany: BS2000 Migration 2

3 Definition Translator Translator deutsch: "Übersetzer" Hier: Softwarewerkzeug zum Konvertieren von Programmen aus einer Programmier- Hochsprache in eine andere. Wesentliches Ziel: Wartung/Weiterentwicklung der Programme in der neuen Sprache Gemeinsamkeiten/Unterschiede zu Compilern Beispiel: STC SPL to C++-Translator 3

4 Das Translatormodell P(A 1 ) P(A n ) Präprozessor P(A ges ) Scanner Konfigurationsfile Token n Token n+1 Token n+2 Parser Syntaxbaum P(A ges ) Konvertierer Symboltabelle Syntaxbaum P(B ges ) Postprozessor Syntaxbäume P(B 1 ) P(B n ) Generierung P(B 1 ) P(B n ) 4

5 Wesentliche Unterschiede zu Compilern Frontend: Erhaltung von Kommentaren Erhaltung von Informationen zu Präprozessoranweisungen Generierung: Wiedereinbau der Kommentare Wiederaufteilung auf verschiedene Files Wiedereinfügen von Makros Formatierung einstellbar Interne Darstellung: Grundsätzlich alle Informationen aufheben Zwei vollständige Syntaxbäume 5

6 Interne Darstellung: Tokenliste Alle Informationen zu Token müssen erhalten bleiben: Tokentyp und -text Positionsinformationen (File, Zeile, Spalte) Flags ("Präprozessortoken", "Kommentartoken",...) Informationen zur Makroersetzung Speicherung in einer Liste entsprechend der Reihenfolge ihres Auftretens 6

7 Interne Darstellung: Syntaxbaum Entscheidung: Klassenhierarchie oder einheitlicher Knotentyp? Lösung: Klassenhierarchie, aber Informationen zu Kindknoten sowie Knotenart alle in der Basisklasse Definition der Knotenarten in Metasprache Übersetzung mittels Perl-Programm in C++- Code CLASS SPL_PLUS_NODE EXTENDS SPL_EXPR_NODE CHILD summand1 TYPE SPL_EXPR_SET CHILD summand2 TYPE SPL_EXPR_SET SPECIAL END-CLASS SPL_PLUS_NODE 7

8 Beispiel: Syntaxbaum CLASS SPL_IDENT_NODE EXTENDS SPL_PRIMARY_NODE SPECIAL // speziell fuer diese Knotenart: class SPL_Symbol *sym; // Symboltabelle class Spl_base_node *model; // MODEL-Deklaration INIT sym = 0; model = 0; END-CLASS SPL_IDENT_NODE 8

9 Postprozessor Nach Konvertierung (s. Translatormodell) liegt ein C++-Syntaxbaum vor Notwendig sind: Zerlegung in mehrere Bäume (einer für jedes File) Substitution von Teilbäumen durch andere, die z.b. Makroaufrufe repräsentieren Zuordnung der Kommentare zu einzelnen Teilbäumen Ergebnis: interne Syntaxbäume, die ohne weitere Manipulation in die einzelnen Files ausgegeben werden 9

10 Aufteilung des generierten Codes Teilbäume, die aus einem Includefile stammen, aus dem "main-baum" herausschneiden Ersetzen durch Bäume, die für eine Include- Anweisung stehen Informationen zur Herkunft der Statements müssen bei der Konvertierung mit übertragen werden Beschränkung auf komplette Anweisungen bzw. Definitionen/Deklarationen Problem: "Auseinanderreißen" ursprünglich zusammenstehender Statements 10

11 Beispiel SPL-Main-File DCL 1 PERSON, struct { %INCLUDE BSP; # define BSP_SECT1 # include "bsp.hpp" # undef BSP_SECT1 } person = { TFixString<10>( # define BSP_SECT2 # include "bsp.hpp" # undef BSP_SECT2 ) }; SPL-Includefile C++-Main-File C++-Includefile 2 NAME CHAR(10) #ifdef BSP_SECT1 INIT('FRITZ'); TFixString<10> name; #endif #ifdef BSP_SECT2 "FRITZ"; #endif 11

12 Erhaltung von Kommentaren (1) Kommentare werden in die Tokenliste aufgenommen Parser überliest diese Kommentartoken Kommentar wird einem Teilbaum als "Vorkommentar" zugeordnet, wenn er direkt vor dem ersten, zum Teilbaum gehörenden Token steht (ohne syntaktisch relevante Token dazwischen) "Nachkommentar" analog 12

13 Erhaltung von Kommentaren (2) Entscheidung: Ist es Nachkommentar zum vorherigen Statement oder Vorkommentar zum folgenden Heuristik Nur für bestimmte Teilbäume (komplette Statements) Übertragung an C++-Bäume bei der Konvertierung Ausgabe bei der Generierung 13

14 Wiedereinfügen von Makros (1) Besonderheit bei SPL: Parameter zu Includefiles Formale Include-Parameter werden im File durch aktuelle ersetzt (Präprozessor s. Translatormodell) Include-Anweisung: %INCLUDE INC10(NAME='WILLI', ZAHL='100'); Include-File: %INC10(%NAME='ABC', %ZAHL='32');... DCL 1 %NAME BIN FIXED INIT(%ZAHL) 14

15 Wiedereinfügen von Makros (2) Ohne Rücktransformation entstehen viele Varianten des Includefiles nicht mehr wartbar Wiedereinfügung von Makros im Postprozessor: #define NAME WILLI #define ZAHL 100 #include "inc10.hpp" #undef NAME #undef ZAHL 15

16 Wiedereinfügen von Makros (3) Parameternamen bei verschachtelten Includes müssen eindeutig sein ggf. Umbenennung durch den Translator Im Includefileinc10.hpp steht dann: long NAME = ZAHL; Problem: bei mehrfachem Vorkommen des Parameters im Includefile sicherstellen, daß es immer zum gleichen C++-Code wird 16

17 Konvertierung von Strings In SPL gibt es den Datentyp CHAR(n) Naheliegende Konvertierung als char[] funktioniert nicht (0-Zeichen) Verlängern des Speicherplatzes um ein Byte ist nicht möglich (Überlagerungen) Lösung: Template-KlasseTFixString<n> n als Template-Parameter braucht keinen Speicherplatz Methoden bzw. Template-Funktionen für die gängigen Stringoperationen 17

18 Überlagerungen in Strukturen DCL 1 STRUKTUR1, 2 A AREA(32), 2 OV_A CHAR(32) DEFINED STRUKTUR1.A; Naheliegende Übersetzung als C-Union nicht möglich, da diese keine Objekte mit Konstruktor bzw. Zuweisungsoperator zulassen Lösung: Umsetzung als Methoden, die Referenzen zurückgeben 18

19 Konvertierte Überlagerung struct { TArea<32> a; TFixString<32> &ov_a () { return (reinterpret_cast<tfixstring<32>&>( a )); } } struktur1; Bezugnahme darauf: struktur1.ov_a() = "Willi"; 19

20 Fazit Translatoren sind vom Grundaufbau Compilern ähnlich Wesentliche Erweiterungen in der Funktionalität Besondere Aufwendungen sind für die Wartbarkeit des Zielcodes zu betreiben Grundregel für die internen Strukturen: alles aufheben Manche Konvertierungen erfordern ungewöhnliche Lösungen (s. Überlagerungen) Zeitraum: 1,5 Jahre, Aufwand: 3 Mannjahre 20

21 Kontakt pro et con Innovative Informatikanwendungen GmbH Annaberger Str Chemnitz Tel Fax proetcon@proetcon.de 21