目標(biāo)程序運(yùn)行時的存儲組織概論(已修改)
2025-03-01 02:26 本頁面
【正文】 第十章 目標(biāo)程序 運(yùn)行時的 存儲組織 1. 概述 2. 棧式存儲分配的實(shí)現(xiàn) 1) 簡單的棧式存儲分配的實(shí)現(xiàn) 2) 嵌套過程語言的棧式實(shí)現(xiàn) 3) 分程序結(jié)構(gòu)的存儲管理 3. 參數(shù)傳遞 4. 過程調(diào)用、過程進(jìn)入和過程返回 概述 任務(wù)：編譯程序?qū)δ繕?biāo)程序運(yùn)行時的數(shù)據(jù)空間的組織和管理（設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境和分配存儲） 如 通常棧式存儲分配布局可為： 目標(biāo)代碼區(qū) 靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū) Stack heap 運(yùn)行環(huán)境和存儲分配設(shè)計(jì)分析 邏輯階段：在目標(biāo)代碼生成前，作準(zhǔn)備 實(shí)質(zhì)： 關(guān)聯(lián)（ Binding） 將源程序的文本 ? 程序運(yùn)行動作的實(shí)現(xiàn) 源文件中的名字 N ? 運(yùn)行時的存儲 S 在語義學(xué)中，使用術(shù)語 environment函數(shù)表示 env: N→S (N 到 S的映射 ) 靜態(tài)文本中 運(yùn)行時動作及為實(shí)現(xiàn)其動作的準(zhǔn)備 （與運(yùn)行時數(shù)據(jù)對象的表示有關(guān)）過程定義 過程名 執(zhí)行過程體 過程體 控制數(shù)據(jù)對象的分配，為執(zhí)行過程體使用源文本中同樣的名字 目標(biāo)程序中不同的數(shù)據(jù)空間因?yàn)橐粋€過程可以是遞歸的，這時同一個名字在不同的時間可能代表不同的存儲單元 決定存儲管理復(fù)雜程度的因素——源語言本身1. 允許的數(shù)據(jù)類型的多少2 ．語言中允許的數(shù)據(jù)項(xiàng)是 靜態(tài)確定 動態(tài)確定3 ．程序結(jié)構(gòu) 決定名字的作用域的規(guī)則和結(jié)構(gòu)A ． 段結(jié)構(gòu)B ． 過程定義不嵌套，只允許過程遞歸調(diào)用C ． 分程序結(jié)構(gòu)分程序嵌套過程定義嵌套存儲分配方案策略：? 靜態(tài)存儲分配? 動態(tài)存儲分配——棧式 堆式 聲明的作用域 詞法作用域 動態(tài)作用域例： （ 1 ） p r og ram dyna mic( i ,0)。(2) va r r :r eal(3) procedur e show。(4) begin wri te ( r: 5:3 ) end 。(5) procedru e sma ll。(6) v ar r :r eal。(7) begin r := 5。 sho w e nd。(8) begin(9) r := 。(10 ) sho w。 small 。 wri te /n 。(11 ) sho w。 small 。 wri te /n 。(12 ) end. lexica l sco pe0 .25 0 0 .25 00 .25 0 0 .25 0dyna mic sco pe0 .25 0 0 .12 50 .25 0 0 .12 5 術(shù)語 ? 靜態(tài)：如果一個名字的性質(zhì)通過說明語句或隱或顯規(guī)則而定義，則稱這種性質(zhì)是“靜態(tài)”確定的。 ? 動態(tài)：如果名字的性質(zhì)只有在程序運(yùn)行時才能知道，則稱這種性質(zhì)為“動態(tài)”確定的。 ? 可變 (動態(tài) )數(shù)組： 若一個數(shù)組所需的存儲空間的大小在編譯時就已知道，則稱它為確定數(shù)組，否則稱為可變 (動態(tài) )數(shù)組。 ? 例 procedure A(m,n:integer)。 ? begin real z。 ? array B[m:n]。 ? begin ? ? ? ? end。 ? end。 ? 數(shù)組內(nèi)情向量 : 編譯中，將數(shù)組的有關(guān)信息記錄在一些單元中，稱為 “內(nèi)情向量”，確定數(shù)組，放在符號表中；可變數(shù)組，運(yùn)行時建立相應(yīng)的內(nèi)情向量。A [l 1:u 1, l 2:u 2,?? , ln : un] l1 u1 l2 u2 : : t y pe a （首地址） n C ? 過程活動記錄 AR :為說明方便，假定程序是由過程組成，過程區(qū)分為源文本，運(yùn)行時稱作過程的激活。一個過程的一次執(zhí)行所需要的信息使用一個連續(xù)的存儲區(qū)來管理，這個區(qū) （塊）叫做一個活動記錄或 fr am e （ 幀 ）一般這個段要記錄：? 臨時值，如計(jì)算表達(dá)式時的中間工作單元。? 局部變量 （數(shù)據(jù)）? 保存運(yùn)行過程前的狀態(tài) （返回地址，寄存器值??）? 存取鏈 （可選） 對于非局部量的引用。? 控制鏈 （可選） 指向調(diào)用者的活動記錄，釋放棧。? 實(shí)參 （形式單元）? 返回值 （對函數(shù)） （有時可使用寄存器存放返回值） 簡單的棧式分配方案 ? 程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn) :過程定義不嵌套，過程可遞歸調(diào)用，含可變數(shù)組 。 ? 例 : main ? 全局變量的說明 ? proc R ? …… ? end R。 ? proc Q ? …… ? end Q。 ? 主程序執(zhí)行語句 ? end main Main Q R Main Q Q T O P R 的活動記錄 Q 的活動記錄 S P Q 的活動記錄 Q 的活動記錄 主程序全局 主程序全局 數(shù)據(jù)區(qū) 數(shù)據(jù)區(qū)T O P 臨時工作單元 局部簡單變量 局部數(shù)組的內(nèi)情向量 保存運(yùn) 行過程前的狀態(tài) （返回地址，寄存器值??） 實(shí)參 （形式單元）和參數(shù)個數(shù) S P 控制鏈 （老 SP ） TOP R 的數(shù)組區(qū) S P R 的活
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