【正文】 行時(shí)組織的幾個(gè)問題 數(shù)據(jù)表示 如何在目標(biāo)機(jī)中表示每個(gè)源語(yǔ)言類型的值 表達(dá)式求值 如何組織表達(dá)式的計(jì)算 存儲(chǔ)分配 如何組織不同作用域變量的存儲(chǔ) 過程實(shí)現(xiàn) 如何以例程實(shí)現(xiàn)過程，函數(shù)，參數(shù)傳遞 概述 任務(wù)：編譯程序?qū)δ繕?biāo)程序運(yùn)行時(shí)的組織（設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境和分配存儲(chǔ)） 如 通常存儲(chǔ)區(qū)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(chǔ)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(dòng)作的實(shí)現(xiàn) 源文件中的名字 N ? 運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ) S 在語(yǔ)義學(xué)中，使用術(shù)語(yǔ) 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(shí)動(dòng)作及為實(shí)現(xiàn)其動(dòng)作的準(zhǔn)備 （與運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)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€(gè)過程可以是遞歸的，這時(shí)同一個(gè)名字在不同的時(shí)間可能代表不同的存儲(chǔ)單元決定運(yùn)行管理復(fù)雜程度的因素 ——源語(yǔ)言本身 1. 允許的數(shù)據(jù)類型的多少 2 ．語(yǔ)言中允許的數(shù)據(jù)項(xiàng)是 靜態(tài)確定 動(dòng)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 4存儲(chǔ)類別的多少 Global Static Local dynamic 術(shù)語(yǔ) ? 靜態(tài)：如果一個(gè)名字的性質(zhì)通過說(shuō)明語(yǔ)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(dòng)態(tài)：如果名字的性質(zhì)只有在程序運(yùn)行時(shí)才能知道，則稱這種性質(zhì)為“動(dòng)態(tài)”確定的。 ? begin real z。 ? begin ? ? ? end。( 2 ) v a r r: real( 3 ) procedure show。( 5 ) procedrue sm a ll。( 7 ) be g in r : =0 .12 5 。( 8 ) begin( 9 ) r : =0 .25 。 sm a ll 。( 1 1 ) show。 wr i t e/n 。 數(shù)組內(nèi)情向量： : 編譯將數(shù)組的有關(guān)信息記錄在一些單元中，稱為數(shù)組的 “內(nèi) 情向量 ” A[l 1 :u 1 ,l 2 :u 2 , , l n : u n ] l 1 u 1 l 2 u 2 : : type a （首地址） n C 目標(biāo)程序運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)組織 存儲(chǔ)分配策略： 簡(jiǎn)單的棧式分配方案 嵌套過程的棧式分配方案 分程序結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)分配方案 靜態(tài)存儲(chǔ)分配 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配 ——棧式 堆式 l 術(shù)語(yǔ) 過程活動(dòng)記錄 AR : 為說(shuō)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(shí)稱作過程的激活。 l 局部變量 （數(shù)據(jù)） l 保存運(yùn)行過程前的狀態(tài) （返回地址，寄存器值 …… ） l 存取鏈 （可選） 對(duì)于非局部量的引用。 l 實(shí)參 （形式單元） l 返回值 （對(duì)函數(shù)） （有時(shí)可使用寄存器存放返回值） 簡(jiǎn)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 。 ? proc Q ? …… ? end Q。 ? （實(shí)現(xiàn)）一個(gè)過程可以引用它的任一外層過程的最新活動(dòng)記錄中的某些數(shù)據(jù)。 ? 設(shè)法跟蹤每個(gè)外層過程的最新活動(dòng)記錄AR的位置。 2. 用 DISPLAY表。 var b,c。 begin c:=b+a。 begin read(b)。 write(2*c)。 end end. ( 0) jmp 0 8 轉(zhuǎn)向 主程序入口 ( 1) jmp 0 2 轉(zhuǎn)向 過程 p入口 ( 2) int 0 3 過程 p入口 ,為過程 p開辟空間 ( 3) lod 1 3 取變量 b的值到棧頂 ( 4) lit 0 10 取常數(shù) 10到棧頂 ( 5) opr 0 2 次棧頂與棧頂相加 ( 6) sto 1 4 棧頂值送變量 c中 ( 7) opr 0 0 退棧并返回調(diào)用點(diǎn) (16) ( 8) int 0 5 主程序入口開辟 5個(gè)?？臻g ( 9) opr 0 16 從命令行讀入值置于棧頂 (10) sto 0 3 將棧頂值存入變量 b中 (11) lod 0 3 將變量 b的值取至棧頂 (12) lit 0 0 將常數(shù)值 0進(jìn)棧 (13) opr 0 9 次棧頂與棧頂是否不等 (14) jpc 0 24 等時(shí)轉(zhuǎn) (24)（ 條件不滿足轉(zhuǎn) ） (15) cal 0 2 調(diào)用過程 p (16) lit 0 2 常數(shù)值 2進(jìn)棧 (17) lod 0 4 將變量 c的值取至棧頂 (18) opr 0 4 次棧頂與棧頂相乘 (2*c) (19) opr 0 14 棧頂值輸出至屏幕 (20) opr 0 15 換行 (21) opr 0 16 從命令行讀取值到棧頂 (22) sto 0 3 棧頂值送變量 b中 (23) jmp 0 11 無(wú)條件轉(zhuǎn)到循環(huán)入口 (11) (24) opr 0 0 結(jié)束退棧 目標(biāo)代碼解釋執(zhí)行時(shí)數(shù)據(jù)棧的布局（運(yùn)行棧的存儲(chǔ)分配） 每個(gè)過程的 AR有 3個(gè)聯(lián)系單元： – SL： 靜態(tài)鏈 ，指向 定義 該過程的 直接外過程 （或主程序）運(yùn)行時(shí) 最新 數(shù)據(jù)段的基地址 。 – RA： 返回地址 ，記錄調(diào)用該過程時(shí) 目標(biāo)程序的 斷點(diǎn) ，即調(diào)用過程指令的下一條指令的地址。 程序結(jié)構(gòu)圖 ?? pr oc R( c , d)。 主 ?? p ro c Q (b) 。 en d /* Q */ ca ll Q ?? Q (z)。 ? 一個(gè)過程被調(diào)用時(shí)，從調(diào)用過程的DISPLAY表中自下向上抄錄 n個(gè) SP值，再加上本層的 SP值。 integer m,n。 array B[m:n]。 L3: 2 end。 1 B5:begin real e。 end。 分程序結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ) 分配方案 處理分程序結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)分配方案的一種簡(jiǎn)單辦法是，把分程序看成 “無(wú)名無(wú)參過 程”，它在哪里定義就在哪里被調(diào)用。但這種做法是極為低效的。 二則 ，當(dāng)從內(nèi)層分程序向外層轉(zhuǎn)移時(shí)，可能同時(shí)要結(jié)束若干個(gè)分程序。 例如：如果有一個(gè)從第 5層分程序轉(zhuǎn)出到達(dá)第 1層分程序的標(biāo)號(hào) L，雖然在第 5層分程序工作時(shí)知道 L所屬的層數(shù)，我們極易從DISPLAY中獲得第 1層分程序的活動(dòng)記錄基址（ SP），但是怎么知道第 1層分程序進(jìn)入時(shí)的 TOP呢？唯一的辦法是從 5,4,3和 2各層順序退出。 為了解決上述問題，可采取兩種措施。這樣，上述的第二個(gè)問題便可解決。每個(gè)分程序都隸屬于某個(gè)確定的過程，分程序的層次是相對(duì)于它所屬的那個(gè)過程進(jìn)行編號(hào)的。而過程體分程序（假定是一個(gè)分程序）當(dāng)作是它所管轄的第 1層分程序。 ，共四項(xiàng)： （ 1)老 SP值； （ 2)返回地址； (3)全局 DISPAY地址； （ 4)調(diào)用時(shí)的棧頂單元地址，老 TOP。 5. 過程所轄的各分程序的局部數(shù)據(jù)單元。當(dāng)進(jìn)入分程序時(shí)它含現(xiàn)行棧頂?shù)刂?，以后，用?lái)定義棧的新高度（分程序的 TOP值）； （ 2)分程序的局部變量， 數(shù)組內(nèi)情向量和臨時(shí)工作單元。 ( b) 進(jìn) 入 分 程 序 B1。 數(shù) 組 C 數(shù) 組 C 數(shù) 組 B 數(shù) 組 B C 的 向 量 內(nèi) 情 eB5的 T O PC 的 內(nèi) 情 向 量B4的 T O PB4 的 T O PB 的 內(nèi) 情 向 量B 的 內(nèi) 情 向 量 z Z B1的 T O PB1 的 T O P D I S P L A YD I S P L A Y 形式單元 m , n 2 形式單元 m , n 2連接數(shù)據(jù)連 接 數(shù) 據(jù) A 的 T O PA 的 T O P ∶ ∶ ∶ ∶ ( e ) ( f)( e ) 進(jìn)入分程序 B4分配數(shù)組 C 之后； ( f ) 進(jìn)入分程序 B5 。 (2) var x:integer。 (4) x:=a[i]。 a[j]:=x (5) end。 (2)var a,b:integer。 (4)