Oberon (lenguaje de programación) - Oberon (programming language)

Oberon
Lenguaje de programación Oberon logo.svg
Paradigmas Imperativo , estructurado , modular , orientado a objetos
Familia Wirth Oberon
Diseñada por Niklaus Wirth
Desarrollador ETH Zúrich
Apareció por primera vez 1987 ; Hace 34 años ( 1987 )
Lanzamiento estable
Oberon-07/6 de marzo de 2020 ; Hace 18 meses (6 de marzo de 2020 )
Disciplina de mecanografía Fuerte , híbrido ( estático y dinámico )
Alcance Léxico
Plataforma BRAZO , StrongARM ; IA-32 , x86-64 ; SPARC , Ceres ( NS32032 )
SO Windows , Linux , Solaris , Mac OS clásico , Atari TOS , AmigaOS
Sitio web www .projectoberon .com
Influenciado por
Modula-2
Influenciado
Oberon-2 , Oberon-07 , Zonnon , Go , Nim , Oberon activo , Componente Pascal

Oberon es un lenguaje de programación de propósito general publicado por primera vez en 1987 por Niklaus Wirth y el último miembro de la familia Wirthian de lenguajes similares a ALGOL ( Euler , ALGOL W , Pascal , Modula y Modula-2 ). Oberon fue el resultado de un esfuerzo concentrado para aumentar el poder de Modula-2 , el sucesor directo de Pascal , y al mismo tiempo reducir su complejidad. Su principal novedad es el concepto de extensión de tipos de registros. Permite construir nuevos tipos de datos a partir de los existentes y relacionarlos, desviándose del dogma de la tipificación de datos estrictamente estática . La extensión de tipo es la forma de herencia de Wirth que refleja el punto de vista del sitio principal. Oberon fue desarrollado como parte de la implementación de un sistema operativo , también llamado Oberon en ETH Zurich en Suiza . El nombre proviene de la luna del planeta Urano , llamado Oberon .

Oberon todavía es mantenido por Wirth y la última actualización del compilador del Proyecto Oberon está fechada el 6 de marzo de 2020.

Diseño

Oberon está diseñado con un lema atribuido a Albert Einstein en mente: "Haz las cosas lo más simples posible, pero no más simples". La pauta principal fue concentrarse en características que son básicas y esenciales y omitir cuestiones efímeras. Otro factor fue el reconocimiento del crecimiento de la complejidad en lenguajes como C ++ y Ada . En contraste con estos, Oberon enfatiza el uso del concepto de biblioteca para extender el idioma. Se omitieron los tipos de enumeración y subrango, que estaban presentes en Modula-2, y los tipos de conjuntos se limitan a conjuntos de números enteros. Todos los artículos importados deben estar calificados por el nombre del módulo donde se declaran. Las instalaciones de bajo nivel se destacan al permitir que solo se utilicen en un módulo que incluye el identificador SYSTEM en su lista de importación. La verificación de tipo estricta , incluso en todos los módulos, y la verificación de índice en tiempo de ejecución , la verificación de puntero nulo y el concepto de extensión de tipo seguro permiten en gran medida que la programación se base solo en las reglas del lenguaje.

La intención de esta estrategia era producir un lenguaje que fuera más fácil de aprender, más simple de implementar y muy eficiente. Los compiladores de Oberon se han considerado compactos y rápidos, al tiempo que proporcionan una calidad de código comparable a la de los compiladores comerciales.

Caracteristicas

Las características que caracterizan el idioma de Oberon incluyen:

  • Sintaxis sensible a mayúsculas y minúsculas con palabras clave en mayúsculas
  • Ampliación de tipo con prueba de tipo
  • Módulos y compilación separada
  • Operaciones de cadena
  • Aislar código inseguro
  • Soporte para la programación del sistema

Orientación a objetos

Oberon admite la extensión de tipos de registros para la construcción de abstracciones y estructuras heterogéneas. A diferencia de los dialectos posteriores, Oberon-2 y Active Oberon, el Oberon original carece de un mecanismo de envío como característica del lenguaje, pero lo tiene como técnica de programación o patrón de diseño. Esto le da una gran flexibilidad en OOP. En el sistema operativo Oberon, se utilizan dos técnicas de programación juntas para la llamada de despacho: conjunto de métodos y controlador de mensajes.

Suite de métodos

En esta técnica, se define una tabla de variables de procedimiento y se declara una variable global de este tipo en el módulo extendido y se asigna nuevamente en el módulo genérico: 

MODULE Figures; (* Abstract module *)

TYPE
   Figure*    = POINTER TO FigureDesc;
   Interface* = POINTER TO InterfaceDesc;

   InterfaceDesc* = RECORD
      draw*  : PROCEDURE (f : Figure);
      clear* : PROCEDURE (f : Figure);
      mark*  : PROCEDURE (f : Figure);
      move*  : PROCEDURE (f : Figure; dx, dy : INTEGER);
   END;

   FigureDesc* = RECORD
      if : Interface;
   END;

PROCEDURE Init* (f : Figure; if : Interface);
BEGIN
   f.if := if
END Init;

PROCEDURE Draw* (f : Figure);
BEGIN
   f.if.draw(f)
END Draw;

(* Other procedures here *)

END Figures.

Extendemos la Figura de tipo genérico a una forma específica: 

MODULE Rectangles;

IMPORT Figures;

TYPE
   Rectangle* = POINTER TO RectangleDesc;

   RectangleDesc* = RECORD
      (Figures.FigureDesc)
      x, y, w, h : INTEGER;
   END;

VAR
   if : Figures.Interface;

PROCEDURE New* (VAR r : Rectangle);
BEGIN
   NEW(r);
   Figures.Init(r, if)
END New;

PROCEDURE Draw* (f : Figure);
   VAR
      r : Rectangle;
BEGIN
   r := f(Rectangle); (* f AS Rectangle *)
   (* ... *)
END Draw;

(* Other procedures here *)

BEGIN (* Module initialisation *)
   NEW(if);
   if.draw  := Draw;
   if.clear := Clear;
   if.mark  := Mark;
   if.move  := Move
END Rectangles.

El envío dinámico solo se realiza a través de procedimientos en el módulo de Figuras que es el módulo genérico.

Controlador de mensajes

Esta técnica consiste en sustituir el conjunto de métodos por un solo procedimiento, que discrimina entre los distintos métodos: 

MODULE Figures; (* Abstract module *)

TYPE
   Figure*    = POINTER TO FigureDesc;

   Message*   = RECORD END;
   DrawMsg*   = RECORD (Message) END;
   ClearMsg*  = RECORD (Message) END;
   MarkMsg*   = RECORD (Message) END;
   MoveMsg*   = RECORD (Message) dx*, dy* : INTEGER END;

   Handler*   = PROCEDURE (f : Figure; VAR msg : Message);

   FigureDesc* = RECORD
      (* Abstract *)
      handle : Handler;
   END;

PROCEDURE Handle* (f : Figure; VAR msg : Message);
BEGIN
   f.handle(f, msg)
END Handle;

PROCEDURE Init* (f : Figure; handle : Handler);
BEGIN
   f.handle := handle
END Init;

END Figures.

Extendemos la Figura de tipo genérico a una forma específica: 

MODULE Rectangles;

IMPORT Figures;

TYPE
   Rectangle* = POINTER TO RectangleDesc;

   RectangleDesc* = RECORD
      (Figures.FigureDesc)
      x, y, w, h : INTEGER;
   END;

PROCEDURE Draw* (r : Rectangle);
BEGIN
  (* ... *)
END Draw;

(* Other procedures here *)

PROCEDURE Handle* (f: Figure; VAR msg: Figures.Message);
   VAR
      r : Rectangle;
BEGIN
   r := f(Rectangle);
   IF    msg IS Figures.DrawMsg THEN Draw(r)
   ELSIF msg IS Figures.MarkMsg THEN Mark(r)
   ELSIF msg IS Figures.MoveMsg THEN Move(r, msg(Figures.MoveMsg).dx, msg(Figures.MoveMsg).dy)
   ELSE  (* ignore *)
   END
END Handle;

PROCEDURE New* (VAR r : Rectangle);
BEGIN
   NEW(r);
   Figures.Init(r, Handle)
END New;

END Rectangles.

En el sistema operativo de Oberon, ambas técnicas se utilizan para el envío dinámico. El primero se utiliza para un conjunto conocido de métodos; el segundo se utiliza para cualquier método nuevo declarado en el módulo de extensión. Por ejemplo, si el módulo de extensión Rectangles implementara un nuevo procedimiento Rotate (), dentro del módulo Figuras solo se podría llamar a través de un controlador de mensajes.

Implementaciones y variantes

Oberon

Las implementaciones gratuitas de Oberon (el idioma) y Oberon (el sistema operativo) se pueden encontrar en Internet (varias son de la propia ETHZ).

Oberon-2

Artículo principal: Oberon-2

Se realizaron algunos cambios en la primera especificación publicada. Por ejemplo, se agregaron funciones de programación orientada a objetos (OOP) y se FORrestableció el ciclo. El resultado fue Oberon-2 . Una versión, llamada Native Oberon, que incluye un sistema operativo y puede arrancar directamente en un hardware de clase compatible con IBM PC . En ETHZ también se desarrolló una implementación .NET de Oberon con la adición de algunas extensiones menores relacionadas con .NET. En 1993, una empresa derivada de ETHZ trajo al mercado un dialecto de Oberon-2 llamado Oberon-L . En 1997, pasó a llamarse Componente Pascal .

Los compiladores de Oberon-2 desarrollados por ETH incluyen versiones para Microsoft Windows , Linux , Solaris y Mac OS clásico . Existen implementaciones de otras fuentes para algunos otros sistemas operativos, incluidos Atari TOS y AmigaOS .

Hay un escáner Oberon-2 Lex y un analizador Yacc de Stephen J Bevan de la Universidad de Manchester, Reino Unido, basado en el de la referencia de Mössenböck y Wirth. Está en la versión 1.4.

Otros compiladores incluyen Oxford Oberon-2, que también comprende Oberon-07, y Vishap Oberon. Este último se basa en el compilador de fuente a fuente de lenguaje Oberon to C de Josef Templ llamado Ofront, que a su vez se basa en el compilador OP2 desarrollado por Regis Crelier en ETHZ.

Oberon-07

Oberon-07, definido por Niklaus Wirth en 2007 y revisado en 2008, 2011, 2013, 2014, 2015 y 2016, se basa en la versión original de Oberon en lugar de Oberon-2. Los principales cambios son: se deben usar funciones de conversión numéricas explícitas (por ejemplo, FLOORy FLT), las declaraciones WITH, LOOPy EXITse omitieron, las WHILEdeclaraciones se extendieron, las CASEdeclaraciones se pueden usar para pruebas de extensión de tipo, las RETURNdeclaraciones solo se pueden conectar al final de una función, las variables importadas y los parámetros de valor estructurado son de solo lectura y las matrices se pueden asignar sin usar COPY.

Los compiladores de Oberon-07 se han desarrollado para su uso con muchos sistemas informáticos diferentes. El compilador de Wirth apunta a un procesador de computadora con conjunto de instrucciones reducido (RISC) de su propio diseño que se utilizó para implementar la versión 2013 del sistema operativo Project Oberon en una placa Spartan-3 de matriz de compuerta programable en campo (FPGA) Xilinx . También existen puertos del procesador RISC a FPGA Spartan-6, Spartan-7, Artix-7 y un emulador RISC para Windows (compilable en Linux y macOS , y binarios disponibles para Windows). OBNC se compila a través de C y se puede utilizar en cualquier sistema operativo compatible con Interfaz de sistema operativo portátil ( POSIX ). La implementación comercial de Astrobe apunta a microcontroladores ARM Cortex-M3, M4 y M7 de 32 bits. El compilador Patchouli produce binarios de Windows de 64 bits. Oberon-07M produce binarios de Windows de 32 bits e implementa la revisión 2008 del lenguaje. Akron's produce binarios tanto para Windows como para Linux. OberonJS traduce Oberon a JavaScript . Hay IDE en línea para Oberon . oberonc es una implementación para la máquina virtual Java .

Oberon activo

Active Oberon es otra variante de Oberon, que agrega objetos (con protección de acceso centrada en objetos y control de actividad local), aserciones protegidas por el sistema, programación de prioridad preventiva y una sintaxis modificada para los métodos (procedimientos de tipo enlazado en el vocabulario de Oberon). Los objetos pueden estar activos, lo que significa que pueden ser subprocesos o procesos. Además, Active Oberon tiene una forma de implementar operadores (incluida la sobrecarga), una sintaxis avanzada para usar matrices (ver extensiones de lenguaje de OberonX y Actas de la 7a Conferencia Conjunta de Idiomas Modulares 2006 Oxford, Reino Unido), y conoce los espacios de nombres . El sistema operativo A2 (antes Active Object System (AOS), luego Bluebottle ), especialmente el kernel , sincroniza y coordina diferentes objetos activos.

ETHZ ha lanzado Active Oberon que admite objetos activos y los sistemas operativos basados ​​en ellos (Active Object System (AOS), Bluebottle, A2) y el entorno (JDK, HTTP, FTP, etc.) para el idioma. Al igual que con muchos diseños anteriores de ETHZ, las versiones de ambos están disponibles para descargar en Internet. A partir de 2003, las unidades de procesamiento central (CPU) admitidas incluyen x86 de núcleo único y doble y StrongARM .

Idiomas relacionados

Continuó el desarrollo de los idiomas en esta familia. Una extensión adicional de Oberon-2, originalmente llamada Oberon / L pero luego renombrada como Component Pascal , fue desarrollada para Windows y Mac OS clásico por Oberon microsystems, una empresa comercial derivada de ETHZ, y para .NET por la Universidad Tecnológica de Queensland. . Además, los lenguajes Lagoona y Obliq llevan los métodos de Oberon a áreas especializadas.

Los esfuerzos posteriores de desarrollo de .NET en ETHZ se centraron en un nuevo lenguaje llamado Zonnon . Esto incluye las características de Oberon y restaura algunas de Pascal (tipos enumerados, IO incorporado) pero tiene algunas diferencias sintácticas. Otras características incluyen soporte para objetos activos, sobrecarga de operadores y manejo de excepciones.

Oberon-V (originalmente llamado Séneca, en honor a Séneca el Joven ) es un descendiente de Oberon diseñado para aplicaciones numéricas en supercomputadoras , especialmente arquitecturas vectoriales o canalizadas . Incluye constructores de matrices y una ALLdeclaración.

Ver también

Recursos

General

Evolución de Oberon

Referencias