HY Γλώσσες και Μεταφραστές Φροντιστήριο Runtime Environment

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας2 Spring 2007 Οργάνωση Μνήμης (1/3) Για τις μεταβλητές καθολικής εμβέλειας, αφού το πλήθος τους είναι γνωστό σε compile-time, δεσμεύεται για αυτές χώρος σε ένα συνεχόμενο τμήμα μνήμης. Ένας καταχορητής (globalmem) της εικονικής μηχανής θα υποδεικνύει την αρχική διεύθυνση αυτού του τμήματος. Μπορούμε να κάνουμε reference μια global μεταβλητή ως MEM[globalmem + offset].

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας3 Spring 2007 Οργάνωση Μνήμης (2/3) Τα τυπικά ορίσματα και οι τοπικές μεταβλητές κάθε συνάρτησης έχουν νόημα μόνο μέσα στο context μιας κλήση της συνάρτησης. Επίσης, εάν υπάρχει αναδρομική κλήση κάποιας συνάρτησης θα πρέπει να παρέχεται ένα «περιβάλλον» για κάθε ενεργοποίηση της συνάρτησης.

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας4 Spring 2007 Οργάνωση Μνήμης (3/3) Επομένως για κάθε καλούμενη συνάρτηση δεσμεύουμε μνήμη at run-time σε κάθε κλήση της. Ο λόγος είναι ότι στην alpha η συνάρτηση που θα κληθεί ίσως να μην είναι γνωστή σε compile- time. Το ίδιο συμβαίνει και στην C, C++ (π.χ. branches, late binding, dispatch table κτλ.).

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας5 Spring 2007 Δέντρο ενεργοποίησης Παράδειγμα function fact (n) { if (n == 1) return 1; else return n * fact(n-1); } fact(5) fact(4) fact(3) fact(2) fact(1) Δέντρο ενεργοποίησης Κάθε ενεργοποίηση απαιτεί διαφορετικό περιβάλλον, το μέγεθος του οποίου ισούται με: αριθμός ορισμάτων + αριθμός τοπικών μεταβλητών

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας6 Spring 2007 Activation records (1/6) Κατά την κλήση μιας συνάρτησης, παραχωρείται μνήμη δυναμικά (και γίνεται push στην στοίβα), ενώ μετά το τέλος της κλήσης αυτή η μνήμη απελευθερώνεται (και γίνεται pop από την στοίβα το αντίστοιχο active record).

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας7 Spring 2007 Activation records (2/6) Παράδειγμα fract(5) fract(4) fract(3) fract(2) fract(1) Δέντρο ενεργοποίησης fract(1) fract(2) fract(3) fract(4) fract(5) ……. Στοίβα Η κλήση που έγινε τελευταία, βρίσκεται υψηλότερα στην στοίβα

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας8 Spring 2007 Activation records (3/6) Παράδειγμα (code) function f (x, y) { z = x * y; if (z == 10) { z = 1; } return z; } i = f (j, k); 1:funcstart f 2:mul x y z 3:if_eq z :jump 6 5:assign 1 z 6:return z 7:funcendf 8:param k 9:param j 10:call f 11:getretval _t1 12:assign _t1 i

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας9 Spring 2007 Activation records (4/6) Παράδειγμα (stack) k j actual_args ret_address stack saved_topsp saved_top z 108 top topsp function f (x, y) { z = x * y; if (z == 10) { z = 1; } return z; } i = f (j, k); old_top old_topsp

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας10 Spring 2007 Activation records (5/6) Παράδειγμα 2 (stack) k j actual_args ret_address Στιγμιότυπο της στοίβας όταν το PC βρίσκεται μέσα στο body της ανώνυμης συνάρτησης που ορίζεται μέσα στην g() saved_topsp saved_top w 109 z 108 top topsp function g (a) { return function (x){ tmp = 2; return (tmp – x); } (a); } function f (x, y) { z = 2*x + y; w = z – x/y; g(w); return z; } i = f (j, k); w 110 ret_address 112 actual_args 111 saved_top 113 a 115 saved_topsp 114 f g ret_address 117 actual_args 116 saved_top 118 tmp 120 saved_topsp t1 stack

Γ. Γεωργαλής, Σ. Δουμπουλάκης, Μ. Ζηδιανάκης, Θ. Μπουρδένας11 Spring 2007 n actual_args ret_address saved_topsp saved_top n actual_args ret_address saved_topsp saved_top n actual_args ret_address saved_topsp saved_top Activation records (6/6) Παράδειγμα 3 (recursion) n actual_args ret_address Στιγμιότυπο της στοίβας όταν το PC βρίσκεται μέσα στο body της αναδρομικής fact() με όρισμα n=1 (αρχική κλήση n=4) saved_topsp saved_top top topsp f(4) stack function fact (n) { if (n == 1) return 1; else return n * fact(n-1); } x = fact(4); 105 f(3) f(2) f(1)