【正文】 2. Demand Segment(分段 )：以程式的保護為主，根據程式性質，分成數個 大小不同的區(qū)段 (段 )， 有 fragment (碎片 )。 3. Memory內部資訊的 共享 (sharing)。 ? Task：執(zhí)行一個特定功能的一段程序 (副程式 ) 8. Multithreading(多序執(zhí)行 )1990’s ? 如 Java Virtual Memory虛擬記憶體 ? 優(yōu)點 1. 使 User的程式不受實際 Memory容量 的限制。 6. Multiprocessing(多元處理 )1970’s ? 同時 (simultaneously)執(zhí)行數個程式 (以 硬體 方式 )，格個程式 真正是 同時執(zhí)行。 4. TimeSharing(分時作業(yè) ) ? Multiprogramming的一種，各程式分配一段時間輪流交替執(zhí)行，為最普遍的執(zhí)行方式 (公平，簡單，效果不錯 ) ? Multiprogramming：電腦 Memory內有 2個以上互不相關的程式可同時被執(zhí)行， CPU交替執(zhí)行 之，使得 User產生電腦專屬執(zhí)行某一程式的錯覺。 (事關人命，金錢交易 ) 計算機作業(yè)方式 3. OnLine(線上作業(yè) ) ? OffLine(離線作業(yè) ) ? I/O設備與主機有實體連線，能立即作 I/O處理 ，為 Real time的必要條件。 2. Real Time(即時 )： 輸入資料後立即處理，並在一定時限內產生輸出。 ? 適用於 周期性 ， 時效要求低 的作業(yè)。 j=100。 print a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。 f(x,a[x])。 main( ) { int a[5]={2,4,6,8,10}。 } 5 x 10 y 5 a 10 b 5 t / 10 / 5 10 /5 / 副程式參數傳遞法 ? Homework_8 請分別以下列參數傳遞法 1. call by value 2. call by address 3. call by name 4. call by value/result 寫出右列程式之最後輸出結果。 swap (x,y)。 b=t。 t=a。 } 5 x 10 y 5 a 10 b 5 t / 10 / 5 / x / y / 10 / 5 副程式參數傳遞法 4. Call by Value/Result ? 取代 Call by Address，因為在 分散式環(huán)境 裡，主副程式的 address 配置不同，所以不能用Call by Address， 有side effect (副作用 )。 swap (x,y)。 b=t。 t=a。 } 1000 t 1500 / / 1000 副程式參數傳遞法 3. Call by Name (傳 名 ) ? 以實際參數的 名稱 取代形式參數 (早期的做法 )， 有side effect(副作用 )。 swap (x,y)。 b=t。 t=a。 } 5 t / 10 / 5 副程式參數傳遞法 2. Call by Address (傳 址 ) ? 又稱“ Call by Reference” ? 將只程式實際參數的 位址 ，傳給副程式的形式參數，主程式實際參數的值 可能改變 ， 有side effect (副作用 ) 。 swap (x,y)。 b=t。 t=a。 } 形式參數 實際參數 副程式參數傳遞法 1. Call by Value (傳 值 ) ? 僅將主程式實際參數的值 ， copy給副程式的形式參數，主程式實際參數的值 不會改變 ， 沒有side effect (副作用 ) 。 swap (x,y)。 b=t。 t=a。 END 副程式參數傳遞法 ? 形式參數 ? 副程式本身 所定義的參數名稱及型態(tài) ? 實際參數 ? 呼叫者 (主程式 )呼叫副程式時，所附上一些該有的參數。 END BEGIN x=10。 BEGIN x=20。 PROCEDURE sub1 BEGIN PRINT x。 副程式 sub1並未定義 x 的值為 10。 變數的範疇 (scope) 1. 靜態(tài)範疇 ? 依程式本身，變數的 實際位置 來決定。 P=amp。 int *p。 int score[5]。 struct scoretable { int id。 ? 指標型態(tài) ? 指標型態(tài)所存放的值是 位址 。 程式語言的應用 ? 科學計算 ? FORTRAN (Mathematical FORmula TRANslating System) ? 商業(yè)應用 ? COBOL (Common Business Language) ? 人工智慧 ? LISP, Prolog ? 系統(tǒng)程式語言 ? C, C++ 資料型態(tài) ? 整數型態(tài) ? int： 2 bytes, 32768(216)~+32767(+2161) ? long： 4 bytes, 2147483648(232)~+2147483647(+2321) ? 浮點數型態(tài) ? IEEE754 ? 單精準度： Sign(1 bit) + Exponent(8 bits) + Mantissa(23 bits) ? 字符型態(tài) ? char： 1 byte, ASCII ? 陣列型態(tài) ? 一群具有 相同資料型態(tài) 的變數所組成，如 int A[100] ? 資料型態(tài)可為：整數，浮點數，字符 … 等。該可執(zhí)行的機器語言程式，在 IBM PC 下稱之為 可執(zhí)行程式 (Executable Program) ，其延伸檔名 (Filename Extension)一般為 EXE 或 COM。 利用廠商所提供的 連結程式 (Linker)執(zhí)行連結的工作。 語言轉譯程式 ? 編譯器 (Compiler) 欲利用編譯器來完成高階語言之翻譯然後執(zhí)行時，一般需要逐次完成下列三個步驟後，才能完成使用者程式之執(zhí)行工作。 ，是採用 交談式 (Interactive)的方式。 ，一般都儲存在主記憶體，所以當使用者每次執(zhí)行程式時，不必浪費取出直譯程式的 I/O 時間。 ? 全譯法（為編譯程式的翻譯方式） 亦即讓演講者將整篇講稿講完後，翻譯員才將整篇講稿翻譯出來，而後聽眾才了解整個演講的內容。 語言轉譯程式 非常高階語言 高階語言 組合語言 Compiler 編 譯程式 Interpreter 直 譯程式 Assembler 組 譯程式 Machine Code 機器程式碼 機器語言 BASIC Fortran COBOL PASCAL C C++ BCB ASSEMBLY 語言轉譯程式 對於 高階 (High Level)語言 ，您仍得將其翻譯成 機械碼 才得以執(zhí)行。 3. 須經由 piler(編譯程式 )或 interpreter(直譯程式 )翻譯成機器碼後，才可執(zhí)行。 程式語言的演進 三、高階語言 (highlevel language) 1. 使用人們所熟悉的語法來描述。 2. 不同型態(tài)的電腦，其組合語言也是不相同的。 3. 不容易撰寫外，對於程式的維護也相對的困難。 G H I J D E F B C A 河內塔 (Hanoi Tower) ? 右圖，如要將 n個碟子由 A搬到 C，則 1. 先將 n1個碟子由 A搬到 B 2. 再將最大的碟子由 A搬到 C 3. 最後再將 B的 n1個碟子搬到 C 4. 規(guī)定：大盤子不可以疊在小盤子上面 A B C A B C 3 2 1 1 A?C 2 A?B 1 C?B 3 A?C 1 B?A 2 B?C 1 A?C N個碟子共須搬 2n1次 程式語言簡介 程式語言的演進 一、機器語言 (machine language) 1. 由一堆的 「 0」或「 1」 所組成。 ? 高度 (hight)：整棵樹的高度為 4， F子樹的高度為 3， H子樹的高度為 2。 ? P,Q,R,S,T…*,/,$ 是 終端節(jié)點 (樹葉 )，其餘的皆是 非終端節(jié)點 ，如 A,D,F,M… 。 ? FIFO：先進先出 (first in first out) ? LILO：後進後出 (last in last out) A B A Rear=0 Front=0 Rear=1 Front=0 Rear=2 Front=0 B Rear=2 Front=1 Rear=2 Front=2 ? ? ? ? 二元樹 ? A是 B,C的 父節(jié)點 ， D,E是 B的 子節(jié)點 ， M是 Z,+的 父節(jié)點 ， P,Q是 H的 子節(jié)點 。 ? 前序 (prefix)：運算符號在運算元前面，如 +ab。 ? FILO：先進後出 (first in last out) ? LIFO：後進先出 (last in first out) 堆疊是空的，top=0 a 將 a插入 (push)堆疊中， top=1 b a 再將 b插入(push)堆疊中，top=2 ? ? a 將 b從堆疊中刪除 (pop)，top=1 再將 a從堆疊中刪除 (pop)，堆疊空了， top=0 ? ? 堆疊的應用 ? 運算式的中序，後序，前序表示法 ? 中序 (infix)：運算符號在運算元中間，如 a+b。 2. Spatial locality： CPU存取某資料 X，則未來馬上可能用 下一個 /前一個或附近 的資料，如陣列資料，循序指令等。 4. CAM (Content Access Memory) 內容存取記憶體 ? 以內容 (資料 )決定存取位置，如 Cache 記憶體儲存裝置 ? Cache: 可有可無的記憶體 1. 存 CPU最近常用的區(qū)塊： Cache大小約為主記憶體 1/1000，卻可滿足 CPU 95%以上的存取需求。 2. RAM (Random Access Memory) 隨選存取記憶體 ? 資料存取時間與資料所在位置無關，存取時間為常數，如ROM， RAM等。 DRAM (Dynamic RAM)： 用電容器製作，速度慢，密度高 (元件小 )，成本低，為 Main Memory的主體，須 Refresh。 Register – Cache – Main Memory – Disk –Tape 愈快 ← 速度 → 愈慢 愈昂貴 ← 價格 → 愈便宜 愈小 ← 容量 → 愈大 記憶體儲存裝置 Main Memory ROM RAM Mask ROM 已寫入資料的 ROM Programmable ROM 尚未寫入資料的 ROM Erasable PROM 可修改重置 (抹去 )的 ROM Electrical EPROM 可以電壓寫入 /抹去的 ROM Flash Memory 更新式的 EEPROM(金氧半導體 MOS技術 )， No Volatile，未來可取代 RAM。 CPU DMAC Memory Buffer Disk Buffer Bus *DMA使用 Bus的優(yōu)先權比 CPU高？ 因為 DMA使用 Bus的頻率遠比 CPU低 記憶體儲存裝置 1. Virtual Memory (虛擬記憶體 ) ? 使 user 執(zhí)行 program時，能不受限於實際 memory的大小，主要是 (作業(yè)系統(tǒng) )的技術配合硬體完成 )。 (協調 Bus， Cycle Stealing) ? DMA使用 Bus作 I/O的方式 1. Cycle Stealing: DMA向 CPU借 Bus，趁 CPU不用 Bus時，作一次存取。 ? Why RISC? 80%的 CPU時間執(zhí)行 20%的基本指令。 ? RISC： 1970’s末， IBM801以 Hardwired的方式 (硬體 )製作 ，所需指令少，速度快。 ? I/O proc