ソースツーソースコンパイラ

ソースツーソース トランスレータ、ソースツーソース コンパイラ( S2S コンパイラ)、トランスコンパイラ、またはトランスパイラ^{[1] [2] [3]は、}プログラミング言語で記述されたプログラムのソース コードを入力として受け取り、同じまたは異なるプログラミング言語で同等のソース コードを生成するタイプのトランスレータです。ソースツーソース トランスレータは、ほぼ同じ抽象レベルで動作するプログラミング言語間で変換しますが、従来のコンパイラは、高レベルのプログラミング言語から低レベルのプログラミング言語に変換します。たとえば、ソースツーソース トランスレータは、PythonからJavaScriptへのプログラムの変換を実行しますが、従来のコンパイラは、 Cなどの言語からアセンブリ、または Java からバイトコードに変換します。[ 4 ]自動並列化^{コンパイラ}は、高レベル言語プログラムを入力として受け取り、コードを変換して、並列コード注釈 ( OpenMPなど) または言語構造 ( Fortranのステートメントなど) で注釈を付けます。^{[2] [5]}forall

ソースからソースへのコンパイルのもう 1 つの目的は、レガシー コードを、基盤となるプログラミング言語の次のバージョンまたは下位互換性が失われる API を使用するように変換することです。自動コード リファクタリングが実行されます。これは、リファクタリングするプログラムが元の実装者の制御外にある場合 (たとえば、プログラムを Python 2 から Python 3 に変換する場合や、プログラムを古い API から新しい API に変換する場合)、またはプログラムのサイズが大きいために手動でリファクタリングするのが非現実的または時間がかかる場合に役立ちます。

トランスコンパイラは、元のソースコードの開発とデバッグを容易にするために、変換されたコード構造をソースコードにできるだけ近づけるか、または元のコード構造を大幅に変更して、変換されたコードがソースコードに似ていないように見えるようにします。 ^{[6]また、トランスコンパイルされたソースコードを元のコードにマッピングする}デバッグユーティリティもあります。たとえば、JavaScriptソースマップ標準^{[引用が必要]}を使用すると、JavaScriptコードが縮小されたり、JavaScriptにトランスコンパイルされた言語によって生成されたりした場合に、Webブラウザーで実行されるJavaScriptコードを元のソースにマッピングできます。^{[引用が必要]}

例としては、Closure Compiler、CoffeeScript、Dart、Haxe、Opal、TypeScript、Emscriptenなどが挙げられます。^[7]

いわゆるアセンブリ言語トランスレータは、異なるプロセッサ ファミリやシステム プラットフォーム間を含む (ただし、これらに限定されない)アセンブリ言語のコードを別のアセンブリ言語に変換するソース間トランスレータの一種です。

インテルは、 16ビットプロセッサ8086を8ビットプロセッサ8080とソース互換であるとして販売した。 ^[8]これをサポートするために、インテルは8080から8086へのISIS-IIベースのトランスレータであるCONV86 ^{[9] [10] [11] [12]}（CONV-86 ^[13]やCONVERT 86 ^{[14] [15]とも呼ばれる）というソースコードを1978年から}OEM顧客に提供しており、これはおそらくこの種のプログラムとしては最も古いものであろう。^{[注 1]}このプログラムは複数レベルの変換をサポートし、 8インチフロッピードライブを備えたインテルマイクロプロセッサ開発システムMDS-800で2MHzで動作した。ユーザの報告によると、このプログラムは信頼性に欠けていたという。^{[16] [17]}

シアトルコンピュータプロダクツ（SCP）は、86-DOSの開発中に1980年にティム・パターソンによって書かれたTRANS86.COMを提供していた。^{[15] [18] [19] 。 [20] [21] [22]}このユーティリティは、Intel 8080およびZilog Z80アセンブリソースコード（Zilog/ Mostekニーモニック付き）をIntel 8086用の.ASMソースコード（ CP/M-80用のSCPのクロスアセンブラASM86とのみ互換性のある形式）に変換できたが、オペコード、レジスタ、モードのサブセットしかサポートしていなかったため、後で大幅な手作業による修正ややり直しが必要になることが多かった。^{[23] [20]また、単なる}音訳しか実行しないため、^{[14] [18] [9] [10]}この力ずくのシングルパストランスレータは、レジスタやジャンプの最適化を一切行わなかった。^{[24] [25]}約24KBのRAMを消費した。^[15] TRANS86.COMのSCPバージョン1はZ80ベースのシステムで動作しました。^{[15] [18]} 86-DOSが動作するようになると、パターソンは自己ホスティングにヒントを得たアプローチで、TRANS86を利用して86-DOSで動作するプログラムに変換しました。^{[22] [18]}バージョン2と番号が付けられ、代わりにTRANS.COMと名付けられました。^{[18] [25] [24] [26] [27]} 1982年後半には、このトランスレータはマイクロソフトからも入手可能になったようです。^{[15] [28]}

TRANS86 とも呼ばれるSorcim は、 1980 年 12 月から 8080 から 8086 へのトランスレータも提供していました。 ^{[29] [ 14]} SCP のプログラムと同様に、CP/M-80 アプリケーション コード (ASM、MAC、RMAC、または ACT80 アセンブリ形式) をMS-DOS (ACT86 と互換性のある形式)に移植するように設計されました。 ^{[29] [15] [30] [31]} ACT80 形式では、いくつかの Z80 ニーモニックもサポートされていました。変換は命令ごとに行われ、条件付きジャンプにいくつかの最適化が適用されました。プログラムは、最小 24 KB の RAM を備えた CP/M-80、MP/M-80、およびCromemco DOSで実行され、ソース ファイルのサイズに制限はありませんでした。^{[15] [32]}

さらに洗練され、ソース変換プロセスに最適化コンパイラ技術を導入した最初のものは、1981年9月のDigital ResearchのXLT86 1.0でした。XLT86 1.1は1982年4月に利用可能になりました。^{[33]このプログラムは}Gary Kildallによって書かれ^{[14] [34] [35] [36]}、Intel 8080プロセッサ用の.ASMソースコード（ASM、MAC、またはRMACアセンブラと互換性のある形式）を8086用の.A86ソースコード（ASM86と互換性がある）に変換しました。8080レジスタの使用に関するグローバルデータフロー解析を使用することで、 ^{[37] [14] [38] [39]} 5フェーズのマルチパストランスレータは、コードサイズに合わせて出力を最適化し、呼び出し規約（CP/M-80 BDOS呼び出しはCP/M-86のBDOS呼び出しにマッピングされた）を処理するため、CP/M-80およびMP/M-80プログラムをCP/M-86およびMP/M-86プラットフォームに自動的に移植できます。XLT86.COM自体は、CP/M-80プラットフォーム用にPL/I-80で記述されました。^{[40] [15] [33] [41]}プログラムは、それ自体で30KBのRAMと、プログラムグラフ用の追加メモリを占有しました。 64KBメモリシステムでは、サポートされる最大ソースファイルサイズは約6KBであったため、 ^{[40] [15] [42] [33] 、[15] [33]あるいは、XLT86は}DEC VAX/VMSでも利用可能でした。^{[15] [33] XLT86の入出力はソースコードレベルで機能しましたが、トランスレータのプログラムのメモリ内表現と適用されたコード最適化技術により、}バイナリ再コンパイルの基礎が築かれました。^{[43] [44] [45]}

2500 ADソフトウェアは、Z80を搭載したCP/M-80マシン、およびZilog ZEUSとOlivetti PCOSシステム向けのXASMスイートの一部として、8080から8086へのソースコードトランスレータを提供しました。^[46]

1979年以来、ザイログはPDS 8000開発システムの一部としてZ80からZ8000へのトランスレータを提供していた。 ^{[47] [48] [49] [50] [51] [17]} アドバンスト・マイクロ・コンピューターズ（AMC）^{[51] [17]}と2500 ADソフトウェアもZ80からZ8000へのトランスレータを提供していた。^[46]後者はTRANS ^{[52] [53]}と名付けられ、Z80 CP/M、CP/M-86、MS-DOS、PCOSで利用可能であった。^[46]

Z88DK開発キットには、2008年にStefano Bodratoによって書かれた「to86.awk」というnasmをターゲットとしたZ80からi486へのソースコードトランスレータが含まれています。 ^[54]これは、2003年にDouglas Beattie, Jr.によって書かれた「toz80.awk」という8080からZ80へのコンバータに基づいています。^[54]

2021年、ブライアン・キャラハンはnasmをターゲットとした8080 CP/M 2.2からMS-DOSへのソースコードトランスレータ「8088ify」を作成した。^[55]

いくつかのプログラミング言語の最初の実装はトランスコンパイラとして始まり、それらの言語のいくつかではデフォルトの実装が今でもトランスコンパイラです。以下の表に加えて、CoffeeScriptのメンテナーはJavaScriptにコンパイルされる言語のリストを提供しています。^[56]

開発者が既存のコードベースのほとんどを保持したまま別の言語に切り替えたい場合、ソフトウェア全体を手作業で書き直すよりも、トランスコンパイラを使用する方がよい場合があります。トランスコンパイラの品質によっては、コードが適切に動作するために手動の介入が必要になる場合と、そうでない場合があります。これは、出力ソース コードが常に変更なしで動作することが仕様で要求されている「トランスコンパイルされた言語」とは異なります。コードベースの移植に使用されるすべてのトランスコンパイラでは、読みやすさとプラットフォームの慣習の点で最高のコード品質を実現する必要がある場合、出力ソース コードを手動で調整する必要があります。

トランスコンパイラ パイプラインは、再帰的なトランスコンパイルから生まれます。複数のテクノロジ レイヤーを連結し、各レイヤー間にトランスコンパイル ステップを配置することで、テクノロジを繰り返し変換し、分散型言語に依存しない仕様を効果的に作成できます。

XSLT は、さまざまなテクノロジ間で使用して、このような派生コードパイプラインを作成できる汎用変換ツールです。

再帰的トランスコンパイル(または再帰的トランスパイリング) は、トランスコンパイルの概念を再帰的に適用して、1 つのテクノロジーを別のテクノロジーに繰り返し変換する変換パイプライン (多くの場合、単一の真実のソースから開始) を作成するプロセスです。

このプロセスを繰り返すことで、A → B → C → D → E → F に変換し、A(v2) に戻すことができます。このパイプラインを通じて、A → A(v2) から一部の情報が保存され、その情報 (抽象レベルで) は、コンポーネント A から F のそれぞれが同意する内容を示します。

トランスコンパイラ パイプラインが生成するさまざまなバージョンのそれぞれで、その情報は保持されます。さまざまな形やサイズになる場合がありますが、上記のパイプラインで 6 回トランスコンパイルされて A (v2) に戻ると、情報は元の状態に戻ります。

A～F～A(v2)の各形式を経た変換を生き残ったこの情報は、（定義上）派生コンテンツまたは派生コードです。

再帰的トランスコンパイルは、トランスコンパイラが、元のソース コードの開発とデバッグを容易にするために、変換されたコードをソース コードにできるだけ近づけるか、または元のコード構造を大幅に変更して、変換されたコードがソース コードに似ていないようにするという事実を利用します。また、トランスコンパイルされたソース コードを元のコードにマップするデバッグ ユーティリティもあります。たとえば、JavaScriptソース マップを使用すると、Web ブラウザーによって実行される JavaScript コードを、JavaScript にトランスコンパイルされた言語の元のソースにマップできます。

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