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第10章目标程序运行时的存储组织

第10章目标程序运行时的存储组织
p4活动记录 存取链(静态链) 控制链(动态链)
p3活动记录 存取链(静态链) 控制链(动态链)
p3活动记录 存取链(静态链) 控制链(动态链)
main活动记录
2、用Display表
Display表---嵌套层次显示表 当前激活过程的层次为K,它的Display表含有K+1个
单元,依次存放着现行层,直接外层…直至最外层的每 一过程的最新活动记录的基地址。 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。
Q的 活动记录
P的 活动记录 主程序的 活动记录
DISPLAY表பைடு நூலகம்维护和建立
为便于组织存储区,将display作为活动记录的一 部分,其相对地址在编译时是完全可以确定的。
假设过程P1可调用P2,为了能在P2中建立P2的 display,在P1调用P2时设法把P1的display地址 作为连接数据之一(全局display地址)传送给P2, 因此连接数据包括: 老SP值(动态链) 返回地址 全局display地址
嵌套过程的栈式分配方案
分程序结构的存储分配方案
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: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。
活动记录一般包含:
(1)连接数据
返回地址—调用过程指令的下一条指令的地址。
动态链(控制链)—指向调用该过程活动记录地址的指针。用 于当调用返回时,将当前栈顶正确切换到调用者的活动记录
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。
例: program main(i,0);

管理信息系统PPT课件PPT课件

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网络安全措施
防火墙部署
通过配置防火墙规则,限制非法访问和网络攻击,保护网络边界安 全。
入侵检测与防御
实时监测网络流量,发现异常行为并及时采取应对措施,防止恶意 入侵。
数据加密
对敏感数据进行加密存储和传输,确保数据在传输过程中不被窃取或 篡改。
应用安全措施
身份验证
通过用户名密码、动态令牌等方式验证用户身份, 确保只有授权用户能够访问应用程序。
业资源,提高运营效率。
ERP通过整合企业的财务、采购 、生产、销售等各个业务部门 的信息,实现信息的实时共享 和协同工作。
ERP能够帮助企业实现业务流程 的自动化,降低运营成本,提 高决策效率和准确性。
ERP的实施需要对企业业务流程 进行全面的梳理和优化,对企 业的组织结构和文化也具有一 定的要求。
管理信息系统PPT课件
目录
• 管理信息系统概述 • 管理信息系统的技术基础 • 管理信息系统的应用 • 管理信息系统的设计与实施 • 管理信息系统的安全与保障 • 管理信息系统的发展前景与挑战
01
管理信息系统概述
定义与功能
定义
管理信息系统(MIS)是一个综合性 的系统,用于收集、存储、处理、分 析和报告组织内部和外部的管理信息。
无线网络
使用无线电波传输数据,包括WiFi、蓝牙等。
3
网络安全
通过防火墙、VPN、入侵检测等技术保护网络通 信的安全。
软件开发技术
面向对象编程
使用对象的概念进行编程,提高代码的可重用 性和可维护性。
敏捷开发
一种灵活的开发方稳定性。
云计算与大数据
在大数据应用中,需要重视数据安全和隐 私保护问题,确保数据的安全性和合规性。

编译原理第九章 运行时存储空间组织

编译原理第九章  运行时存储空间组织
• 简单栈区(可以带递归,但不可以嵌套定义) • 复杂栈区(可以嵌套定义, pascal)
– 堆区(new, malloc)
9.5 嵌套过程语言的栈式实现
• Pascal 的过程嵌套 嵌套层次:主程序0层 ······ 采用层数计数器,每逢Proc Begin加1,遇 Proc End则减1。
• 直接外层 • 编译器需要将过程的层数记录到符号表中
2)返回函数结果:累加器、寄存器
··· a:= 3 ··· P(a); Write(a); ···
传地址 8,8 8
举例
Procedure P(x) Begin
x:=x+5; writeln(x,a); End;
传结果 8,3 8
传值 8,3 3
举例
begin
Procedure P(x,y,z) …P(a+b,a,a)
初等类型数据采用确定“字长”,数组按列存放,边界对齐。
这样,可将过程活动单元(局部数据区)直接安排在 过程目标码之后,以便运行时访问。
9.3 Fortran静态存储分配(2)
数据区
返回地址 调用程序返回地址(调用恢复地址)
寄存器保护区 保存调用程序的寄存器运行环境
形式单元 形参
简单变量 数组 临时变量
P ->S ->Q =》R ->R
Program P; var a,x…
Top
R
procedure Q(b)
SP
var i…
R
procedure R(u,v)

var c,d…

begin… R… end {R} 链
Q
begin … R… end{Q} procedure S

计算机操作系统之文件管理PPT课件

计算机操作系统之文件管理PPT课件

两级目录结构
将文件分为用户文件和系统文件两大 类,分别存放在不同的目录下。
树形目录结构
采用多级目录结构,形如一棵倒立的 树,根目录在最上层,子目录逐层向 下展开。
无环图目录结构
在树形目录结构的基础上,引入指针 实现目录间的链接,形成网状结构, 但不允许出现环。
路径名与链接技术
路径名
指从根目录出发到达指定文件所经过的目录序列,分为绝对路径和相对路径两种 。
回收。
文件管理是系统资源管理的集中 体现之一,直接影响系统的效率
和性能。
文件是存储在外部介质上的数据 集合,操作系统通过文件管理实 现对数据的组织、存取和保护。
文件系统基本功能
01
实现文件的有效存储、 读取和更新,保证数据 的可靠性和完整性。
02
提供方便的文件操作和 访问手段,支持多用户 共享文件和保护文件安 全。
01
02
03
索引节点的概念
存储文件元数据的数据结 构,包括文件属性、权限 、时间戳等。
目录项的概念
存储文件名和索引节点指 针的数据结构,用于将文 件名映射到索引节点。
分离技术的优势
提高文件检索速度,减少 磁盘I/O操作次数,支持 高效的文件系统操作。
磁盘调度算法优化
1 2 3
磁盘调度算法的作用
确定磁盘读写操作的顺序,以优化磁盘访问时间 和系统性能。
03
文件系统组织结构
目录结构设计原则
层次性原则
目录结构应清晰、有层次,便 于管理和维护。
稳定性原则
目录结构应相对稳定,不应频 繁变动。
可扩展性原则
目录结构应具备一定的扩展性 ,以适应未来的需求变化。
安全性原则
目录结构应保证数据的安全性 和完整性。

程序运行时的存储组织方式

程序运行时的存储组织方式

程序运行时的存储组织方式通常包括以下几个部分:
代码区:也称为文本区或代码段,用于存放程序的二进制代码。

这部分通常只读,以防止程序在运行时被修改。

数据区:用于存放静态变量和全局变量。

这些变量在程序的生命周期内保持不变。

堆:用于动态分配内存。

当程序运行时,如果需要动态分配内存,比如为数组或结构体分配内存,那么会从堆中分配。

当不再需要这些内存时,通常会手动释放这些内存,以便让系统可以重用这些资源。

栈:用于存放局部变量和函数调用的信息。

每当一个函数被调用时,它的参数、返回地址和局部变量都会被压入栈中。

当函数返回时,这些信息会被从栈中弹出。

其他数据结构:根据程序的需要,还可能使用其他的数据结构来存储和管理数据,比如队列、链表、哈希表等。

这种存储组织方式有助于提高程序的效率和安全性。

例如,代码区只读可以防止恶意代码的注入;数据区和堆的分离可以防止内存泄漏;栈的自动管理可以减少内存管理的复杂性;而其他数据结构则可以根据需要灵活地存储和管理数据。

编译原理——运行时存储空间组织课件

编译原理——运行时存储空间组织课件

优化程序性能
通过优化运行时存储空间的分配 和管理,可以提高程序的执行效 率,减少不必要的内存访问和数 据拷贝。
保障数据安全
合理地管理运行时存储空间可以 避免数据溢出、缓冲区溢出等安 全问题,提高程序的安全性。
02
栈式存储管理
栈的定义与特性
栈的定义
栈是一种特殊的线性表,只允许在表的一端进行插入和删除 操作。
运行时存储空间的分类
静态存储区
01
存储程序中的常量、字符串常量和全局变量等,在程序运行期
间始终占用固定的内存空间。
堆区
02
动态分配的内存区域,用于存储程序运行过程中动态分配的内
存。
栈区
03
பைடு நூலகம்
存储函数调用的局部变量和函数参数等,具有先进后出的特点

运行时存储空间的重要性
提高内存利用率
合理地组织和管理运行时存储空 间,可以提高内存的利用率,避 免内存浪费和冲突。
05
运行时存储空间的优化
内存使用分析
内存占用情况
分析程序在运行过程中占用的内存大小,包括 堆内存、栈内存等。
内存使用模式
研究程序在运行时的内存使用模式,如峰值内 存、平均内存等。
内存泄漏检测
通过工具和技术检测程序是否存在内存泄漏问题。
内存优化策略
内存管理策略
制定合理的内存管理策略,如内存分配、回收和再利用等。
堆内存碎片问题与解决方法
内存碎片问题
由于频繁的动态分配和回收操作,堆中的空闲单元可能会分散在整个存储空间中,导致 无法有效地利用这些空闲单元。
解决方法
为了解决内存碎片问题,可以采用各种策略来重新组织堆,例如合并空闲单元、移动元 素以形成连续的空闲区域等。此外,还可以使用内存池等数据结构来管理内存,以减少

编译原理程序运行时的存储组织

编译原理程序运行时的存储组织

编译原理程序运行时的存储组织一、程序的应该存储区域1.代码区:也称为文本区或者只读区,用于存放程序的目标代码。

代码区是只读的,不允许修改。

在程序运行过程中,代码区的内容不会发生变化。

2.全局数据区:用于存放全局变量和静态数据。

全局数据区在程序开始运行时就被分配好空间,在程序的整个运行过程中都存在,直到程序结束。

3.堆区:用于存放动态分配的内存空间,也称为动态内存分配区。

堆区的内存空间是在程序运行时动态分配和释放的,可以根据程序的需要进行扩大或者缩小。

4.栈区:用于存放函数的局部变量和函数调用信息。

栈区的空间是在程序运行时自动分配和释放的,由编译器负责管理。

在函数调用时,会为函数分配一块栈区空间,函数返回后,该空间被自动释放。

二、内存管理方式1.静态内存管理:静态内存管理是指在程序编译阶段,由编译器根据程序的静态内存需求,在编译过程中为程序分配好固定大小的内存空间,静态内存管理的特点是内存空间的分配和释放都是在编译时确定的,程序运行时不需要进行内存管理。

2.动态内存管理:动态内存管理是指在程序运行时根据需要动态地分配和释放内存空间,动态内存管理的特点是内存空间的分配和释放是在程序运行过程中动态确定的。

动态内存管理可以通过堆区进行。

三、内存分配和释放编译原理程序在运行时的存储组织中,对于静态内存区域的分配和释放是由编译器在编译时确定的,程序在运行时无法进行修改。

对于动态内存区域的分配和释放,可以通过堆区进行,可以使用以下几个函数进行动态内存的分配和释放:1. 分配内存:程序可以使用malloc函数、calloc函数或者realloc函数来分配内存空间。

malloc函数用于分配指定字节数的内存空间,calloc函数用于分配指定数量和大小的内存空间,realloc函数用于调整已经分配的内存空间的大小。

2. 释放内存:程序在使用完动态分配的内存空间后,需要使用free函数来释放内存空间。

free函数会将之前分配的内存空间标记为可用状态,可以供其他程序使用。

编译原理第十章目标程序运行时的存储组织

编译原理第十章目标程序运行时的存储组织

编译原理第十章目标程序运行时的存储组织课前索引【课前思考】◇回顾通常的编译过程,能否找到本章所讲内容在哪个过程?◇为什么编译程序要考虑目标程序运行时存储区的管理与组织?◇请归纳C语言与PASCAL语言的程序结构与数据类型的不一致点【学习目标】全面熟悉目标程序运行时存储区的整体布局;每种存储区的组织方式与管理方法;并通过实例着重掌握,对同意过程嵌套定义的情况,栈式动态存储分配的组织方式与运行时进栈退栈的活动实现方法。

【学习指南】在代码生成前,编译程序务必进行目标程序运行环境的配置与数据空间的分配。

通常来讲,假如编译程序从操作系统中得到一块存储区以使目标程序在其上运行,该存储区需容纳生成的目标代码与目标代码运行时的数据空间。

我们这里所说的运行时的存储区组织,是指目标程序运行时的数据空间的管理与组织。

【难重点】◇目标程序运行时,存储区域的整体布局,与各区域的作用。

◇各类不一致类型的数据表示。

◇同意过程嵌套定义的情况,栈式动态分配的组织管理。

◇对过程的调用,进入与退出时,栈式动态分配的工作原理。

◇过程活动纪录的各项内容与它们的作用,与活动纪录的组织方式。

◇过程参数传递的不一致方式。

【知识结构】从逻辑上看,在代码生成前,编译程序务必进行目标程序运行环境的配置与数据空间的分配。

通常来讲,假如编译程序从操作系统中得到一块存储区以使目标程序在其上运行,该存储区需容纳生成的目标代码与目标代码运行时的数据空间。

数据空间应包含:用户定义的各类类型的数据对象(变量与常数)所需的存储空间,作为保留中间结果与传递参数的临时工作单元,调用过程时所需的连接单元,与组织输入/输出所需的缓冲区。

目标代码所占用空间的大小在编译时能确定。

有些数据对象所占用的空间也能在编译时确定,其地址能够编译进目标代码中。

而有些数据对象具有可变体积与待分配性质,无法在编译时确定存储空间的位置。

因此运行时的存储区常常划分成:目标区、静态数据区、栈区与堆区,如图10.1就是一种典型划分,代码(code)区用以存放目标代码,这是固定长度的,即编译时能确定的;静态数据区(static data)用以存放编译时能确定所占用空间的数据;堆栈区(stack and heap)用于可变数据与管理过程活动的操纵信息。

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编译原理
7
program sort(input, output); var a:array[0..10] of integer; procedure readarry; var i: integer; begin for i:=1 to 9 do read(a[i]) end; function partition(y,z:integer):integer; var i,j,x,v : integer; begin …… end; procedure quicksort(m,n:integer) var i:integer; begin if(n>m) then begin i:=partition(m,n); quicksort(m,i-1); quicksort(i+1,n) end end begin a[0] := -9999;a[10]:=9999; readarray; quicksort(1,9) end
静态存储分配 动态存储分配
对非局部名字的访问 参数传递
15.12.2019
编译原理
3
运行时的存储组织及管理
源 程 序
计算环境 计算
映射
运行时的环境 目标代码
当词法分析扫描得到标识符,并将它填入符号表的
过程中需要给识别出来的标识符分配内存空间。
源程序由一组过程按某种规则组成。
过程的一次执行称作一次活动。
p所调用的过程的执行时间,以及这些过程所调用的过程的
执行时间,如此等等。
一个过程是递归的,如果同一过程的一次新的活动可以在前 面活动结束以前开始。
15.12.2019
编译原理
9
活动树
为什么过程的活动可以用树形结构描述?
过程活动的特点:
每当控制流从过程p的活动进入到过程q的活动中后, 它将返回到过程p的同一次活动中。 也就是说,如果a和b是两个过程活动,那么它们的生 存期要么是不重叠的,要么是嵌套的。
在树形结构中,节点间的关系就反映了过程之间的 关系:
父子关系:嵌套
兄弟关系:先后
15.12.2019
编译原理
10
活动树
用一颗树来描绘控制进入和离开活动的途径。这祥 的树称作活动树。
每个节点代表过程的一个活动
根节点代表主程序的活动
当且仅当控制流从活动a进入活动b时,节点a是b的父 节点
当且仅当a的生存期先于b的生存期时,a节点处于b结 点的左边
在过程的语句序列执行之前,过程中访问的对象构 成此过程的运行环境,由运行支持程序组织好。
编译程序根据如何组织运行环境而生成目标代码。
15.12.2019
编译原理
4
运行时环境的作用
目标程序运行时所需存储空间的组织与管理以及源 程序中变量存储空间的分配。
15.12.2019
编译原理
5
有关源程序中的一些问题
活动树
程序执行期间的பைடு நூலகம்制流:
程序执行的控制是连续的:在任何一步,控制都处于程序的某 一点
过程的每一次执行都是从过程体的开头 开始,并最终把控制返 回到紧接着该过程被调用点的后面。
过程的一次活动: 过程体的每一次执行。
过程p的一次活动的生存期:在该过程体的执行中的第一步和 最后一步之间的一序列步骤的执行时间,其中包括执行过程
15.12.2019
s r q(1,9)
p(1,9) q(1,3)
p(1,3)
运行时的存储组织及管理
编译器的应用模型
表 格 管 理
15.12.2019
词法分析程序 语法分析程序 语义分析程序 中间代码生成程序 代码优化程序 目标代码生成程序


编译的前端
处 (Front End)

编译的后端
(Back End)
编译原理
2
运行时的存储组织及管理
概述 存储组织 运行时的存储分配策略
在程序运行过程中,我们只需要保存那些活跃着的过程。—
—控制栈
控制栈的基本思想:
当一个活动开始执行时,把代表这个活动的结点推进栈;当这 个活动结束时,把代表这个活动的结点从栈中弹出。
控制栈只能表示活动树的一部分
15.12.2019
编译原理
13
栈和活动树的变化
s Sr S q(1.9) S q(1.9) p(1,9) S q(1.9) q(1,3) S q(1.9) q(1,3) p(1,3) S q(1.9) q(1,3) q(1,0) S q(1.9) q(1,3) q(2,3)
问题的提出:如何构造运行程序的策略和方法
过程 活动树 控制栈 说明的作用域 名字的绑定 构造运行程序和源程序有关的一些问题
15.12.2019
编译原理
6
过程
源程序由一组过程组成,不同的程序设计语言,由 过程构成源程序的方法不同。 构成源程序的两个过程行文,要么是嵌套的,要么 是不相交的。
15.12.2019
s
r
q(1,9)
p(1,9)
q(1,3)
p(1,3)
q(1,0)
q(2,3)
q(5,9)
p(2,3) q(2,1) q(3,3)
控制栈
程序的控制流对应于从活动树根节点活开动始树只的是逻深辑度上存优在 先遍历。
(从左至右)
的——类似于语法分析树
活动树表示了完整的程序控制的先后顺序。在真正运行过程 中,活动树并不是真实存在的数据结构。
一个结点代表一个唯一的活动, 且每一个活动只有 一个结点表示,当控制进入某一个活动时,可以直 接说,控制在这个结点上。
15.12.2019
编译原理
11
program sort(input, output); var a:array[0..10] of integer; procedure readarry; var i: integer; begin for i:=1 to 9 do read(a[i]) end; function partition(y,z:integer):integer; var i,j,x,v : integer; begin …… end; procedure quicksort(m,n:integer) var i:integer; begin if(n>m) then begin i:=partition(m,n); quicksort(m,i-1); quicksort(i+1,n) end end begin a[0] := -9999;a[10]:=9999; readarray; quicksort(1,9) end
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