【正文】 , y: integer)。 例如： 調(diào)用 swap(i, a[i]) begin temp := x。 show。 procedure small。 small。 procedure show。 begin (綠色表示已執(zhí)行部分 ) r := 。 writeln end. dynamic show small small show show show r dynamic r ? show 靜態(tài)區(qū) 使用值的地方 棧區(qū) 暫存值的地方 非局部名字的訪問 program dynamic(input, output)。 begin r := 。 show。 procedure small。 small。 procedure show。 show。 var r: real。 show end。 small。 var r: real。 procedure b (g: function (integer): integer)。 b(f) end. a ret b addm 非局部名字的訪問 program ret (input, output)。 var m: integer。 procedure c。（ 過程作為參數(shù) ） procedure b(function h(… begin writeln(h(2)) end 。 begin c end. 函數(shù) f作為參數(shù)傳遞時(shí)，怎樣在 f被激活時(shí)建立它的訪問鏈 非局部名字的訪問 program param(input, output)。（ 過程作為參數(shù) ） procedure b(function h(n: integer): integer)。 B2 int b = 3。 int b = 0。 8 }a。 typedef struct _a{ typedef struct _b{ char c1。 4 char c2。 long i。 long i。 對齊： char : 1, long : 4, double : 8 局部存儲分配 ? 例 在 SPARC/Solaris工作站上下面兩個(gè)結(jié)構(gòu)體的 size分別是 24和 16， 為什么不一樣 ？ typedef struct _a{ typedef struct _b{ char c1。 8 }a。 8 long i。 { /? begin of B2 ?/ int a = 2。 B0 ? B2 int b = 0。 q = dangle ( )。 begin f := m+n end {f}。 begin m := 0。 b(f) end {c}。 begin c end. b調(diào)用 f時(shí)，用傳遞過來的訪問鏈來建立 f的訪問鏈 訪 問 鏈 訪 問 鏈 param c m b f, 訪 問 鏈 b 非局部名字的訪問 program ret (input, output)。 procedure b (g: function (integer): integer)。 begin return m+n end。 procedure show。 small。 procedure small。 show。 begin r := 。 writeln end. dynamic show small small show show show 非局部名字的訪問 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)作用域的方法 ? 深訪問 – 用控制鏈搜索運(yùn)行棧 ， 尋找包含該非局部名字的第一個(gè)活動(dòng)記錄 ? 淺訪問 – 為每個(gè)名字 在 靜態(tài)分配的存儲空間 中保存它的當(dāng)前值 – 當(dāng)過程 p的新活動(dòng)出現(xiàn)時(shí) ， p的局部名字 n使用在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)分配給 n的存儲單元 。 show end。 var r: real。 show。 begin write(r: 5: 3) end。 writeln。 var r: real。 small。 show end。 var r: real。 show。 x := y。 temp := x。 x := y。 根據(jù)所生成的匯編程序來解釋程序中四個(gè)變 量的存儲分配 、 生存期 、 作用域和置初值方式等方面 的區(qū)別 static long aa = 10。 } 例 題 1 .data | .align 4 .align 4 | .type ,object .type aa,object | .size ,4 .size aa,4 | : aa: | .long 30 .long 10 | .text .globl bb | .align 4 .align 2 | .globl func .type bb,object | func: .size bb,2 | . . . bb: | movw $40,2(%ebp) .value 20 | . . . static long aa = 10。 } 例 題 1 .data | .align 4 .align 4 | .type ,object .type aa,object | .size ,4 .size aa,4 | : aa: | .long 30 .long 10 | .text .globl bb | .align 4 .align 2 | .globl func .type bb,object | func: .size bb,2 | . . . bb: | movw $40,2(%ebp) .value 20 | . . . static long aa = 10。 } 例 題 1 .data | .align 4 .align 4 | .type ,object .type aa,object | .size ,4 .size aa,4 | : aa: | .long 30 .long 10 | .text .globl bb | .align 4 .align 2 | .globl func .type bb,object | func: .size bb,2 | . . . bb: | movw $40,2(%ebp) .value 20 | . . . static long aa = 10。 } 例 題 2 func(i) func: long i。 movl 8(%ebp),%edx 取 i到 寄存器 func(j)。 pushl %ebp 老的基地址指針壓棧 { movl %esp,%ebp修改 基地址指針 long j。 decl %edx i – 1 } movl %edx,4(%ebp) i – 1 ? j movl 4(%ebp),%eax pushl %eax 把實(shí)參 j的值壓棧 call func 函數(shù)調(diào)用 addl $4,%esp 恢復(fù)棧頂指針 L1: leave 即 mov ebp, esp。 subl $4,%esp 為 j分配空間 j= i 1。 pushl %ebp 老的基地址指針壓棧 { movl %esp,%ebp修改 基地址指針 long j。 movl 8(%ebp),%edx 取 i到 寄存器 func(j)。 pop ebp ret 即 pop eip(下條指令地址 ） . . . . . . ebp esp 例 題 2 func(i) func: long i。 subl $4,%esp 為 j分配空間 j= i 1。 func( ) { static long cc = 30。 func( ) { static long cc = 30。 func( ) { static long cc = 30。 func( ) { static long cc = 30。 收集算法 ， 本課程不做介紹 堆 管 理 內(nèi)存管理器 ? 內(nèi)存管理器把握的基本信息是堆中空閑空間 – 分配函數(shù) – 回收函數(shù) ? 內(nèi)存管理器應(yīng)具有下列性質(zhì) – 空間有效性：極小化程序需要的堆空間總量 – 程序有效性：較好地利用內(nèi)存子系統(tǒng) ， 使得程序能運(yùn)行得快一些 – 低開銷 ： 分配和回收操作所花時(shí)間在整個(gè)程序執(zhí)行時(shí)間中的比例盡量小 堆 管 理 計(jì)算機(jī)內(nèi)存分層 虛擬內(nèi)存 (磁盤 ) 物理內(nèi)存 2級緩存 1級緩存 寄存器 (處理器 ) 典型大小 2千兆字節(jié) 256兆 ?2千兆字節(jié) 128千 ?4兆字節(jié) 16?64千字節(jié) 32字 典型訪問時(shí)間 3?15微秒 100?150納秒 40?60納秒 5?10納秒 1納秒 堆 管 理 計(jì)算機(jī)內(nèi)存分層 – 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)都設(shè)計(jì)成程序員不用關(guān)心內(nèi)存子系統(tǒng)的細(xì)節(jié)就可以寫出正確的程序 – 程序的效率不僅取決于被執(zhí)行的指令數(shù) ， 還取決于執(zhí)行每條指令需要多長時(shí)間 – 執(zhí)行一條指令的時(shí)間區(qū)別非?？捎^ – 差異源于硬件技術(shù)的基本局限：構(gòu)造不了大容量的高速存儲器 – 數(shù)據(jù)以塊 （ 緩存行 、 頁 ） 為單位在相鄰層次之間進(jìn)行傳送 – 數(shù)據(jù)密集型程序可從恰當(dāng)利用內(nèi)存子系統(tǒng)中獲益 堆 管 理 程序局部性 ? 大多數(shù)程序的大部分時(shí)間在執(zhí)行一小部分代碼 ， 并且僅涉及一小部分?jǐn)?shù)據(jù) ? 時(shí)間局部性 – 程序訪問的內(nèi)存單元在很短的時(shí)間內(nèi)可能再次被程序訪問 ? 空間局部性 – 毗鄰被訪問單元的內(nèi)存單元在很短的時(shí)間內(nèi)可能被訪問 堆 管 理 程序局部性 – 即使知道哪些指令會被頻繁執(zhí)行 ， 最快的緩存也可能沒有大到足以把它們同時(shí)放在其中 ， 因此必須動(dòng)態(tài)調(diào)整最快緩存的內(nèi)容 – 把最近使用的指令保存在緩存是一種較好的最優(yōu)化利用內(nèi)存分層的策略 – 改變數(shù)據(jù)布局或計(jì)算次序也可以改進(jìn)程序數(shù)據(jù)訪問的時(shí)間和空間局部性 堆 管 理 例： 一個(gè)結(jié)構(gòu)體大數(shù)組 分拆成若干個(gè)數(shù)組 struct student { int num[10000]。 x := y。 var temp: integer。 writeln。 begin write(r: 5: 3) end。 show。 var r: real。 show end。 small。 var r: real。 writeln。 begin write(r: 5: 3) end。 show。 var r: real。 begin 動(dòng) 態(tài)作用域 r := 。 writeln end. dynamic show small small show show show 非局部名字的訪問 program dynamic(input, output)。 begin r := 。 show。 procedure small。 return addm end。 begin f := a。 function a: function (integer): integer。（ 過程作為參數(shù) ） procedure b(function h(… begin writeln(h(2)) end 。 begin