Dagens tema: Kjøresystemer II

Transkript

1 Dagens tema Kjøresystemer II En kort repetisjon (Ghezzi&Jazayeri 2.7.3) Språk med blokker (Ghezzi&Jazayeri 2.7.4) Dynamisk allokering (Ghezzi&Jazayeri 2.7.5) Parametre (Ghezzi&Jazayeri 2.7.7) Ark 1 av 18 Forelesning

2 Repetisjon Aktiveringspost For å kunne kalle rutiner rekursivt, trengs aktiveringsblokker ip «kall» «kall» «retur» C set 2, read jumpt 10, D[2] < 0 set 1, D[1]+1 set D[1], ip+4 set D[1]+1, D[0] set 0, D[1] set 1, D[1]+3 jump 12 set write, D[D[1]-1] jump 11 set write, 'input error' halt jumpt 23, D[2] <= 1 set D[0]+2, D[2] set 2, D[2] - 1 set 1, D[1] + 1 set D[1], ip+4 set D[1]+1, D[0] set 0, D[1] set 1, D[1] + 3 jump 12 set D[0]-1,D[D[0]+2]*D[D[1]-1] jump 24 set D[0]-1, 1 set 1, D[0] set 0, D[D[0]+1] jump D[D[1]] D «current» = 12 «ree» = 15 n = 1 «ret-verdi» =?? «retur» = 8 «dyn link» = 2 loc = 3 «ret-verdi» =?? «retur» = 21 «dyn link» = 4 loc = 2 «ret-verdi» = 1 «retur» = 21 «dyn link» = 8 loc =?? act act act Forelesning Ark 2 av 18

3 Aksess av variable Lokale variable kan nå aksesseres som current +tillegg som er D[D[0]+tillegg] Globale variable ligger et ast sted og kan aksesseres direkte D[adresse] Dynamisk link Hver aktiveringspost inneholder dynamisk link som er en peker til orrige aktiveringspost. Forelesning Ark 3 av 18

4 Språk med blokker Indre lokale deklarasjoner I språket C4 år vi lov å ha lokale variable i en sammensatt setning void () { int a, b; i (a < b) { int temp = a; a=b; b=temp; } while (a > b) { int x, y; } } Alle språk med blokker (se ark 6) har denne muligheten, men også C. Forelesning Ark 4 av 18

5 Implementasjon Dette krever minimale utvidelser i orhold til C3. Det er to måter å gjøre det på 1. Utvide stakken ved hver ny deklarasjon (omtrent som ved rutinekall)... a b a b temp 2. Sette av plass allerede når rutinen kalles. a b temp/x Det er mulig å spare plass ved å la variable dele lokasjoner. y a b. a b x y Forelesning Ark 5 av 18

6 Rutiner inni rutiner C4 er et ullt blokkorientert språk hvor alle deklarasjoner kan plasseres inne i lokale blokker. Andre eksempler er Algol-60 og Simula. Eksempel int a; void () { int b; int () { int x; } x=a+b; int g() { int b; } (); g(); } Forelesning Ark 6 av 18

7 Implementasjon Hvis vi oversetter dette som vi gjorde med C3-språkene, år vi ølgende kode ip g C set D[0]+2, D[2]+?? jump 0 jump 2 halt D «current» = 9 «ree» = 12 a =?? «return» = 0 «dyn link» = 0 b =?? «return» = 7 «dyn link» = 3 b =?? «return» = 4 «dyn link» = 6 x =?? «globale» g Problem Hvordan år vi tak i b i? Løsning Vi trenger en statisk link som viser aktiveringsposten or omkringliggende blokk. Forelesning Ark 7 av 18

8 Med statisk link ser bildet slik ut ip g C set D[0]+3, D[2]+ D[D[D[0]+2]+3] jump 0 jump 2 halt D «current» = 11 «ree» = 15 a =?? «return» = 0 «dyn link» = 0 «stat link» = 0 b =?? «return» = 7 «dyn link» = 3 «stat link» = 3 b =?? «return» = 4 «dyn link» = 7 «stat link» = 3 x =?? «globale» g Variable aksesseres slik Globale variable ligger et ast sted. Lokale variable aksesseres via current. Variable på mellomnivåene år vi tak i ved å ølge statisk link bakover et visst antall ganger. Dette antallet kan avgjøres under kompileringen. Forelesning Ark 8 av 18

9 Kontekstvektor For å spare tid, har noen systemer en kontekstvektor som peker til de aktiveringspostene som or tiden er synlige ip g C set D[0]+3, D[2]+ D[K[1]+3] jump 0 jump 2 halt D «current» = 11 «ree» = 15 a =?? «return» = 0 «dyn link» = 0 «stat link» = 0 b =?? «return» = 7 «dyn link» = 3 «stat link» = 3 b =?? «return» = 4 «dyn link» = 7 «stat link» = 3 x =?? «globale» g K Fordeler og ulemper + Variabelaksessen blir raskere. Det blir mer jobb ved hvert rutinekall og -retur. Forelesning Ark 9 av 18

10 Dynamisk allokering Alle språk med pekere trenger en måte å å tak i «nye» objekter new eller malloc Den vanligste teknikken or å implementere dette er å sette av et eget område i lageret kalt en heap. Her innes en riliste over ledige områder xxx000 xxx016 xxx032 xxx048 xxx064 xxx080 xxx xxx064 8 xxx Forelesning Ark 10 av 18

11 Etter et kall på malloc(14) (eller tilsvarende) ser bildet slik ut xxx000 xxx016 xxx032 xxx048 xxx064 xxx080 xxx xxx «Buddy»-systemet En annen måte å organisere rilageret på er «buddy»-systemet som er raskere men sløser noe med plassen. Forelesning Ark 11 av 18

12 Parameteroverøring Parametre plasseres blant de lokale variablene. Det er imidlertid ulike teknikker or hva som skal plasseres der Reeranseparametre Kopiparametre Verdiparametre Resultatparametre Verdi-resultatparametre Navneparametre Deinisjoner Formell parameter er den parameteren som orekommer i rutinedeklarasjonen. Aktuell parameter er den parameteren som orekommer i rutinekallet. Forelesning Ark 12 av 18

13 Reeranseparametre Her sendes det over en reeranse til hvilken lagercelle parameteren ligger i. Eksempel int a = 1; void (int x) { x=x+1; } void () { (a); } ip C set D[D[0]+3], D[D[D[0]+3]]+1 set 1, D[0] set 0, D[D[0]+1] jump D[D[1]] set D[1], 11 set D[1]+1, D[0] set D[1]+2, D[0] set D[1]+3, 2 set 0, D[1] set 1, D[1]+4 jump 0 halt D «current» = 6 «ree» = 10 a = 1 «return» = 0 «dyn link» = 0 «stat link» = 0 «return» = 11 «dyn link» = 3 «stat link» = 3 x = 2 «globale» Reeranseparametre brukes i C (or matriser), FORTRAN og Simula (or matriser og tekster). Forelesning Ark 13 av 18

14 Verdiparametre Her sender man med en kopi av parameteren. Det betyr at hvis den endres i rutinen, vil den aktuelle parameteren orbli uendret. ip C set D[0]+3, D[D[0]+3]+1 set 1, D[0] set 0, D[D[0]+1] jump D[D[1]] set D[1], 11 set D[1]+1, D[0] set D[1]+2, D[0] set D[1]+3, D[2] set 0, D[1] set 1, D[1]+4 jump 0 halt D «current» = 6 «ree» = 10 a = 1 «return» = 0 «dyn link» = 0 «stat link» = 0 «return» = 11 «dyn link» = 3 «stat link» = 3 x = 1 «globale» Verdiparametre brukes i Java, C (or alt unntatt matriser) og Simula (or enkle variable). Forelesning Ark 14 av 18

15 Resultatparametre Dette er det «motsatte» av verdiparametre Den lokale kopien i rutinen kopieres over til den aktuelle parameteren når rutinen returnerer. ip C set D[0]+3, D[D[0]+3]+1 set 1, D[0] set 0, D[D[0]+1] jump D[D[1]] set D[1], 10 set D[1]+1, D[0] set D[1]+2, D[0] set 0, D[1] set 1, D[1]+4 jump 0 set 2, D[D[1]+3] halt D «current» = 6 «ree» = 10 a = 1 «return» = 0 «dyn link» = 0 «stat link» = 0 «return» = 10 «dyn link» = 3 «stat link» = 3 x =?? «globale» Forelesning Ark 15 av 18

16 Verdi-resultatparametre Dette er en kombinasjon av de to oregående, og eekten er nesten den samme som reeranseparametre. ip C set D[0]+3, D[D[0]+3]+1 set 1, D[0] set 0, D[D[0]+1] jump D[D[1]] set D[1], 11 set D[1]+1, D[0] set D[1]+2, D[0] set D[1]+3, D[2] set 0, D[1] set 1, D[1]+4 jump 0 set 2, D[D[1]+3] halt D «current» = 6 «ree» = 10 a = 1 «return» = 0 «dyn link» = 0 «stat link» = 0 «return» = 11 «dyn link» = 3 «stat link» = 3 x = 1 «globale» Forelesning Ark 16 av 18

17 Navneparametre Dette er en gammel metode som minner om bruk av makro «Selve uttrykket» sendes over, og det beregnes på nytt hver gang det brukes. Et kjent eksempel på hva man kan gjøre med navneparametre, er «Jensen s device». Hvis vi kjører programmet på neste ark, år vi ølgende utskrit Summen 1-10 av x^2 385 Summen av a 29 Antall oddetall i a 3 Forelesning Ark 17 av 18

18 begin integer procedure Jensen(x, i, n); name x, i, n; integerx,i,n; begin integer index, sum; or index = 1 step 1 until n do begin i=index; sum = sum + x; end or; Jensen = sum; end Jensen; integer ix, res1, res2, res3; integer array a(15); res1 = Jensen(ix*ix, ix, 10); OutText("Summen 1-10 av x^2 "); OutInt(res1,0); OutImage; a(1) = 7; a(2) = -1; a(3) = 11; a(4) = 8; a(5) = 4; res2 = Jensen(a(ix), ix, 5); OutText("Summen av a "); OutInt(res2,0); OutImage; res3 = Jensen(i Rem(a(ix),2)<>0 then 1 else 0, ix, 5); OutText("Antall oddetall i a "); OutInt(res3,0); OutImage; end Forelesning Ark 18 av 18