编译原理,清华大学,第2版-第10章目标程序运行时的存储组织详解.ppt

第10章 目标程序运行时的组织;10.1 概述;存储管理复杂度取决于源语言本身，具体包括： 允许的数据类型的多少? 语言中允许的数据项是: 静态确定?动态确定? 程序决定名字的作用域的规则和结构 段结构? 过程定义不嵌套?只允许过程递归调用? 分程序结构: 分程序嵌套?过程定义嵌套? ; 目标代码区 静态数据区 Stack heap ;2、存储分配策略： （1）静态存储分配——在编译时能确定目标程序运行中所需的全部数据空间的大小，编译时安排好目标程序运行时的全部数据空间，确定每个数据对象的存储位置。;;（2）动态存储分配——在运行阶段动态地为源程序中的量分配存储空间。（栈式、堆式） 注：1）若某程序设计语言允许过程递归调用，而且允许使用可变数组，那么在编译时就不可能完全为其数据项目分配存储单元，必须采取动态存储分配策略。 ;;3、过程活动：一个过程的活动指的是该过程的一次执行。 4、活动记录（AR）：一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理，这个区（块）叫做一个活动记录。此记录含有连接数据、形式单元、局部变量、局部数组的内情向量和临时工作单元等。 ;对任何局部变量X的引用可表示为变址访问: dx[SP] dx: 变量X相对于活动记录起点的地址，在编译时可确定。;连接数据 返回地址 动态链：指向调用该过程的必威体育精装版活动记录地址的指针。 静态链：指向直接外层必威体育精装版活动记录地址的指针，用来访问非局部数据。;形式单元：存放相应的实参的地址或值。 局部数据区：局部变量、内情向量、临时工作单元（如存放对表达式求值的结果）。;临时单元 ; 1、 call P 被翻译成: 1[TOP]:=SP (保护现行SP) JSR P (转子指令);2、转进过程P后，首先应执行下述指令: SP:=TOP+1 (定义新的SP) 1[SP]:=返回地址 (保护返回地址) TOP:=TOP+L (新TOP) L：过程P的活动记录所需单元数， 在编译时可确定。 ;3、 过程返回时，应执行下列指令: X:=2[TOP] (把返回地址取到X中) TOP:=SP-1 (恢复调用前TOP) SP:=0[SP] (恢复调用前SP) UJ X (按X返回) ; 10.2 栈式存储??配的实现; 例: Main( ) { Main中的数据说明 } proc R( ) { R中的数据说明 } … proc Q( ) { Q中的数据说明 }; R的数组区 R的活动记录 Q的活动记录 主程序全局 数据区;二、嵌套过程语言的栈式分配的实现 1、程序结构特点：语言的定义允许嵌套，一个过程可以引用包围它的任一外层过程所定义的标识符（如变量，数组或过程等）（如PASCAL语言） 。 如何才能引用外层数据？;;PASCAL PASCAL程序本身可以看成是一个操作系统所调用的过程，过程可以嵌套和递归。 一个PASCAL过程： 过程头； 说明段（由一系列的说明语句组成）； begin 执行体（由一系列的执行语句组成）； end;作用域：一个名字能被使用的区域范围称作这个名字的作用域。 允许同一个标识符在不同的过程中代表不同的名字。 名字作用域规则--最近嵌套原则 一个在子程序B1中说明的名字X只在B1中有效（局部于B1）； 如果B2是B1的一个内层子程序且B2中对标识符X没有新的说明，则原来的名字X在B2中仍然有效。如果B2对X重新作了说明，那么，B2对X的任何引用都是指重新说明过的这个X。;program main var A, B : real; … procedure P1 var B:boolean; … begin … end procedure P2 var A:integer; … begin … end begin … end; 非局部名字的访问的实现 ;（1） 用静态链;;main p1 p2 p3 p4 ;2、用Display表;说明：1、由于过程的层数可以静态确定，因此每个过程的Display表的体积在编译时即可以确定。 2、某过程p是在层次为i的过程q内定义的，并且q是包围p的直接外层，那么p的过程层数为i+1。 ;pro