Non-reformist reform for Haskell Modularity

In this thesis, I present Backpack, a new language for building separately-typecheckable packages on top of a weak module system like Haskell’s. The design of Backpack is the first to bring the rich world of type systems to the practical world of packages via mixin modules. It’s inspired by the MixML module calculus of Rossberg and Dreyer but by choosing practicality over expressivity Backpack both simplifies that semantics and supports a flexible notion of applicative instantiation. Moreover, this design is motivated less by foundational concerns and more by the practical concern of integration into Haskell. The result is a new approach to writing modular software at the scale of packages.Modulsysteme wie die in Haskell erlauben nur eine weiche Art der Modularität, in dem Modulimplementierungen direkt von anderen Implementierungen abhängen und in dieser Abhängigkeitsreihenfolge verarbeitet werden müssen. Modulsysteme wie die in ML andererseits erlauben eine kräftige Art der Modularität, in dem explizite Schnittstellen Vermutungen über Abhängigkeiten ausdrücken und jeder Modultyp überprüft und unabhängig ergründet werden kann. In dieser Dissertation präsentiere ich Backpack, eine neue Sprache zur Entwicklung separattypenüberprüfbarer Pakete über einem weichen Modulsystem wie Haskells. Das Design von Backpack überführt erstmalig die reichhaltige Welt der Typsysteme in die praktische Welt der Pakete durch Mixin-Module. Es wird von der MixML-Kalkulation von Rossberg und Dreyer angeregt. Backpack vereinfacht allerdings diese Semantik durch die Auswahl von Anwendbarkeit statt Expressivität und fördert eine flexible Art von geeigneter Applicative- Instantiierung. Zudem wird dieses Design weniger von grundlegenden Anliegen als von dem praktischen Anliegen der Eingliederung in Haskell begründet. Die Semantik von Backpack wird durch die Ausarbeitung in Mengen von Haskell-Modulen und „binary interface files“ definiert, und zeigt so, wie Backpack Interoperabilität mit Haskell erhält, während Backpack es mit Schnittstellen nachrüstet. In meiner Formalisierung Backpacks präsentiere ich ein neuartiges Typsystem für Haskellmodule und überprüfe einen entscheidenen Korrektheitssatz, um die Semantik von Backpack zu validieren.Max Planck Institute for Software Systems (MPI-SWS

Design and implementation of a programmable middleware

This thesis presents a languagebased, safely programmable middleware for the simple, highlevel, and expressive construction of composable open systems. The middleware provides services for pickling, components, and distribution. All are based on a minimal set of primitives and syntax extensions, such that they otherwise can be completely implemented and customized in a highlevel language with automatic memory management, exception handling, higherorder functions, futures, and dynamic types. Using this approach, it becomes possible to describe the complete architecture of the middleware system, and to leverage the language\u27;s safety features in the middleware itself.Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Programmiersprachenbasierte programmierbare Middleware, die eine einfache Konstruktion offener Systeme auf hoher Ebene ermöglicht. Die Middleware bietet Dienste für Pickling, Komponenten und Verteilung an, die allesamt auf einem minimalen Satz an Primitiven und Syntaxerweiterungen beruhen. Der Hauptteil der Dienste kann so in einer höheren Programmiersprache mit automatischer Speicherverwaltung, Ausnahmebehandlung, Prozeduren höherer Ordnung, Futures und dynamischen Typen realisiert werden. Dies ermöglicht es, die Architektur der Middleware vollständig zu beschreiben, sowie die Sicherheitsgarantien der höheren Programmiersprache in der Implementierung der Middleware selbst zu nutzen

Separate Compilation for Standard ML

Languages that support abstraction and modular structure, such as Standard ML, Modula, Ada, and (more or less) C++, may have deeply nested dependency hierarchies among source files. In ML the problem is particularly severe because ML's powerful parameterized module (functor) facility entails dependencies among implementation modules, not just among interfaces