编译原理 教学课件 作者 李冬梅 施海虎 第7章 运行时的存储组织与分配.ppt

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1、第7章　运行时的存储组织与分配要求明确静态存储分配和动态存储分配的含义明确活动记录的含义及组成了解静态、动态存储分配的策略掌握PL/0的存储分配策略教学目标S.PO.P语义分析、生成中间代码生成目标程序代码优化语法分析程序词法分析程序错误处理符号表管理编译程序在编译阶段要为源程序中出现的变量、常量等组织好在运行阶段的存储空间将这种组织形式通过生成的目标代码体现出来为运行阶段实现存储奠定基础7.1存储组织概述7.2静态存储分配7.3栈式动态存储分配7.4堆式动态存储分配7.5PL/0编译程序目标代码解释执行时的存储分配教学内容7.1存储组织概述运行时存储空间的划分代码空间

2、数据空间目标代码空间静态数据空间栈自由空间堆过程的活动和活动记录一个过程的活动：该过程的一次执行。即每次执行一个过程体，就产生该过程的一个活动。活动记录：为了管理过程在一次执行中所需要的信息，使用一段连续的存储区活动记录的结构7.2　静态存储分配在编译阶段由编译程序实现对存储空间的管理，为源程序中的变量分配存储单元。（如看电影）条件在编译时能够确定变量在运行时的数据空间大小运行时不改变FORTRAN程序的静态分配动态存储分配在目标程序运行阶段由目标程序实现对存储空间的组织与管理，为源程序中的变量分配存储单元特点在目标程序运行时进行分配编译时为运行阶段设计好存储组织形式，

3、即为每个数据项安排好它在数据区中的相对位置C语言引用sizeof进行计算时，是在编译阶段完成的，还是在运行阶段完成的？（如开大会）7.3　栈式动态存储分配变量生存期具有嵌套特性，即后进先出的特性（如递归）进入时：在栈顶为其分配一个数据区退出时：撤消过程数据区练习下面程序的运行结果是什么？如果把第6行的(i+1)*fact()改成fact()*(i+1)的话，则程序的运行结果是有什么变化？试分析为什么会有这两种不同的结果。intfact(){staticinti=5;if(i==0)return1;else{i--;return((i+1)*fact());//第6行}}

4、main(){printf("factorof5!=%d",fact());}7.4　堆式动态存储分配变量生存期具有随机交叉特性，即非后进先出的特性（如程序运行时动态申请存储空间）给运行的程序划分一个大的存储区(称为堆)每当需要时可从堆中分得一块用完之后再退还给堆7.5PL/0目标代码解释执行时的存储分配code程序存储器s数据存储器i指令寄存器b基本地址寄存器t地址寄存器p程序地址寄存器pcode解释器的结构保存目标代码执行时的数据栈（1）程序存储器codestructinstruction{enumfctf;intl;inta;};structinstructi

5、oncode[CXMAX+1];（2）数据存储器sints[STACKSIZE];在调用一个过程时，先要在数据栈顶为过程及其变量分配一些位置。所有操作运算都在栈顶找到它的操作数，并以计算结果代之。栈顶数据元素在数据栈的位置通过地址寄存器t标记。（3）程序地址寄存器pintp=0;p是code数组的索引地址，用来存放下一条要解释执行指令在程序存储器code里的位置。在解释执行时才用到，初值为0，即第1条要解释执行的指令存放在code[0]。（4）地址寄存器tintt=0;地址寄存器t是s数组的索引地址，由于数据存储器被当作数据栈使用，它用来存放数据栈s的栈顶位置。在解释执

6、行时才用到，初值为0，在解释执行前，数据栈是空栈。。（5）指令寄存器istructinstructioni;用来存放正在解释执行的一条目标代码指令。在解释程序里，每次通过i=code[p]；和p=p+1；这两条赋值语句，完成从程序存储器code中取指令，以及使程序地址寄存器p指向下一条指令位置的任务。（6）基本地址寄存器bintb=1;在解释执行时用到，初值为1，它等于正在执行的过程段在数据栈的起始地址。活动记录连接数据（也称联系单元）局部数据区静态链动态链返回地址三个联系单元：SL：静态链，指向定义该过程的直接外层过程的活动记录的基地址，以确保变量的正确存取。DL：动

7、态链，指向调用该过程前正在运行的那个过程的活动记录的基地址，以确保能返回到调用过程段。RA：返回地址，保存该被调过程返回后的地址，即当时程序的地址寄存器p的值，也就是调用过程指令的下一条指令的地址，用来确保返回到正确的指令地址。以下两条指令协助cal完成过程调用和返回ini0a过程目标程序的入口，开辟数据段。a为局部变量个数+3。开辟数据段的结果是改变栈顶寄存器t的值，即t=t+a。在block中调用statement之前调用gen(ini,0,dx);opr00过程目标程序的出口，释放数据段。恢复调用该过程前正在运行的过程的数据段基地址