第9章 目标代码
Java编程基础及应用(第2版)教学课件第9章Java多线程机制

现代操作系统可以同时管理 一个计算机系统中的多个进程, 即可以让计算机系统中的多个进 程轮流使用CPU资源。
§9.1.2 进程与线程
线程是比进程更小的执行 单位,一个进程在其执行过程 中,可以产生多个线程,形成 多条执行线索,每条线索,即 每个线程也有它自身的产生、 存在和消亡的过程。
例题1
§9.2.3 线程调度与优先级
处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候 CPU资源,同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。 Java虚拟机(JVM)中的线程调度器负责管理线程, 调度器把线程的优先级分为10个级别,分别用Thread 类中的类常量表示。
Java 调 度 器 的 任 务 是 使 高 优 先 级 的 线 程 能 始 终 运 行 , 一旦时间片有空闲,则使具有同等优先级的线程以轮流 的方式顺序使用时间片。
5.currentThread():该方法是Thread类中的类方法,可以用类名调用,该方法
返回当前正在使用CPU资源的线程。
6.interrupt() :一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方
法“吵醒”自己,即导致休眠的线程发生InterruptedException异常,从而结束休眠, 重新排队等待CPU资源。
例子5
例子5中有两个线程:会计和出纳,他俩共同拥有一个帐本。 他俩都可以使用saveOrTake(int amount)方法对帐本进行访问, 会计使用saveOrTake(int amount)方法时,向帐本上写入存钱记 录;出纳使用saveOrTake(int amount)方法时,向帐本写入取钱 记录。因此,当会计正在使用saveOrTake(int amount)时,出纳 被禁止使用,反之也是这样。
第9章 目标代码生成

寄存器的使用准则
寄存器先行准则:尽可能把变量的值驻留到寄存器
中,尽可能用寄存器中的现行值,以减少访问内存
的次数。例:
1. (:=, 10, X) 2. (×, X, X, t1) 3. (-, X, t1, t2) 4. (:=, t2, X)
执行 1 后,把10装入到某寄存器
RX中,而不送到X的内存单元, 这样,2、3、4就可以直接从RX 中取值,而不用访问内存单元了
end GetReg
例:中间代码(三地址码): (1) t1 := z * 6 (2) x := -4 (3) if x >= 76 goto (7) (4) x := x + 4 (5) y := t1 + x (6) goto (3)
指令种类
• 赋值 MOV • 比较 CMP • ≥转移 JLE • 转移 JMP • 累加 ADD • 相乘 MUL
寄存器的分配原则是选择代价最小的寄存器,这就涉 及到代价如何计算的问题。如果申请的是空闲寄存器,则 代价自然为0,否则属于剥夺性质。当一个寄存器R被剥夺 时,R的一些占有变量的现行值可能不在内存中,而且以后 可能引用,因此要产生一些回送现行值的Store指令(ST) 和重新装入寄存器的Load指令(LD)。则R的分配代价包括:
DL:取D(Dead)或 L(Live)。如果从K+1中间
代码开始,到A重新被赋值或基本块结束都没有引
用A,则A的DL值为D;否则为L。DL值在中间代码
步骤确定。例如:
1. (+,a,b,t1) 2. (-,t1,c,t2) 3. (×,t2,b,t3) 4. (:=,t3,x)
(+,D,L,L) (-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱD,D,L) (×,D,D,L) (:=,D,D)
Python大数据分析与挖掘实战 第9章 地铁站点日客流量预测

3
近些年来,日益加重的城市交通拥堵问题成为制约经济发展的主要因素,因 此以地铁为代表的城市轨道交通系统得到了大力的发展。地铁相比与其他的交通方 式具有较大的优势,主要体现在运量大、污染小、省能源,并且具有快捷、方便、 安全、舒适的特点。
随着城市轨道交通网络规模的持续扩大,客流时空分布规律愈加复杂,作为 客流生成源头的进出站客流,运营管理部门需对其进行实时监测,准确把握未来短 时间内客流变化趋势,从而实时调整运营计划,对突发大客流做出及时预警和响应。 为此,高精度、小粒度的实时进出站客流量预测已成为精细化运营管理的关键。本 次案例通过郑州市2015年8月-11月各地铁闸机刷卡数据,从数据中根据刷卡类型 编号,刷卡日期两个字段提取出不同时间进站和出站状态下的数据。提取所需数据 之后预测12月1日至7日七天内各个站点的日客流量(进站和出站的总人数),为 节日安保、人流控制等提供预警支持。
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Part 9 9.1 背景案例
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编译原理第九章 运行时存储空间组织

– 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)
动
var c,d…
态
begin… R… end {R} 链
Q
begin … R… end{Q} procedure S
第十一章目标代码生成

这两个问题直接影响代码的执行速度。
基本问题
➢代码生成器的输入 ➢目标程序 ➢选择适当的代码指令 ➢寄存器分配方案 ➢计算顺序
例:考察下面中间代码序列 G1:
T1 := A+B T2 := A- B F := T1 * T2 T1 := A- B T2 := A – C T3 := B - C T1 := T1 * T2 G := T1 * T3
T1 := E/F T2 := D + T1 T3 := G + T2 T4 := C * T3 T5 := H * T4 T6 := B + T5 T7 := A + T6 T8 := I * J T9 := T7 + T8
最优的目标代码:
LD R0, E
DIV R0, F
ADD R0, G
MUL R0, H
T3 := B-C ; T2 := A- C ; S1 := A – B ; T1 := S1 *
T2;
G := T1 * T3; S2 := A + B ; F := S2 * S1 。如前所 述按后一个中间代较好理解,这里不再重述课 本内容。
T4 := E-F LD R0, E R0 中
SUB R0, F
T5:=T3* T4 MUL R1, R0 R1中
储器中
LD R0, T2
W:=T2/T5 DIV R0, R1 R0中
储器中
ST R0, W
R0含 T4
T4 在
R1含 T5
T5 在
R0含T2 T2在R0和存
R0含W
W在
W在R0和存
第十二章并行编译基础
目标代码一般有以下三种形式:
编译原理第三版课后习题答案

编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。
而《编译原理》第三版是目前被广泛采用的教材之一。
在学习过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要环节。
本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案,希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
第一章:引论习题1.1:编译器和解释器有什么区别?答案:编译器将整个源程序转换为目标代码,然后一次性执行目标代码;而解释器则逐行解释源程序,并即时执行。
习题1.2:编译器的主要任务是什么?答案:编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等过程。
第二章:词法分析习题2.1:什么是词法分析?答案:词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素(token)序列的过程。
习题2.2:请给出识别下列词素的正则表达式:(1)整数:[0-9]+(2)浮点数:[0-9]+\.[0-9]+(3)标识符:[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章:语法分析习题3.1:什么是语法分析?答案:语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。
习题3.2:请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集:S -> aAbA -> cA | ε答案:FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章:语义分析习题4.1:什么是语义分析?答案:语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。
习题4.2:请给出下列文法的语义动作:S -> if E then S1 else S2答案:1. 计算E的值2. 如果E的值为真,则执行S1;否则执行S2。
第五章:中间代码生成习题5.1:什么是中间代码?答案:中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式,它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。
c程序设计 谭浩强 第9章

几点使用说明
第九章 9. 1预处理功能 9. 2文 件 包 含 9. 3条 件 编 译 9. 4库函数使 用方式
① 使用宏定义时所带的实参可以是常量、已被赋值 的变量名或者表达式。 例:将前面的示例程序改写为交互式输入半径值的方 式。 #define PI 3.1415926536 #define area(r) (PI*r*r) void main( ) { float r; printf("Input:r=?\n"); scanf("%f",&r); printf("Area=%f\n",area(r)); }
6
有关宏的定义和使用要注意以下几点:
第九章 9. 1预处理功能 9. 2文 件 包 含 9. 3条 件 编 译 9. 4库函数使 用方式
⑥ 如果宏定义中的字符序列过长,在一行中放不 下,可在该行末尾加续行符“\”,后随一个换 行符。 #define LONG_STRING this is a very long \ ↙ string that is used as an example ⑦ 可以用宏定义来表示数据类型。 #define MAX 100 #define ENTRY struct entrytype 在程序中可用ENTRY定义变量: ENTRY table[MAX],* p;
4
有关宏的定义和使用要注意以下几点:
第九章 9. 1预处理功能 9. 2文 件 包 含 9. 3条 件 编 译 9. 4库函数使 用方式
④ 宏定义可以嵌套。例如: #define PI 3.1415926 #define TWOPI ( 2*PI ) 在预处理后,语句 c1=TWOPI * r; 便替换成 c1=( 2 * 3.1415926 ) * r; ⑤ 宏替换只是按原来的定义“机械地”进行替 换,不管替换后的结果是对还是错。例如: #define A 3+2 那么 5/A 被替换成 5/3+2
成人自考00312政治学概论 第9章

二、资产阶级政党在国家政权中的地位和作用
➢ 资产阶级政党的根本目的:
实现、维护和巩固资产阶级统治,维护现有的政治秩序。
➢ 资产阶级政党具体的地位和作用:
• 政党政治是资产阶级民主政治的基石,是资产阶级民主 的标志。
• 资产阶级政党制度是其民主制度协调运作的工具。 • 政党政治是资本主义政治制度的自我调整机制。
美国总统制下的两党制特点: 第一,两党制主要表现在总统竞 选上。总统竞选的获胜者为执政 党,失败者为在野党。 第二,美国的两党组织结构松散, 没有严格的投票纪律。
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两党制的特点
1、国内存在势均力敌长期占据本国政坛的两大政党。 2、两党处于竞争和对立状态。 3、两党制以多数代表制为基础。
当代两党制的新变化
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四、社会主义国家的政治团体
➢ 社会主义国家政治团体的特征:
特征
①广泛的群众基础 ②比较统一、规范的组织结构形式 ③存在利益差别和不一致,但整体利益一致
➢社会主义国家政治团体的地位与作用
(1)组织功能
把分散的个体群众组织起来
(2)参政功能 采取多种方式参与国家的政治生活
作用
(3)民主监督功能
监督法律和政策的实施情况和党和 国家工作人员的履职情况
统治阶级政党的总功能是维护和巩固统治阶级 的政治统治。被统治阶级政党的总功能是反抗和 推翻统治阶级的政治统治。 政党的功能概括为如下三个方面: (1)争取群众和影响群众。一个政党拥有群众的 多少,是这个政党势力大小和强弱的重要标志。
10
(2)集中阶级意志。在资本主义国家,资产阶 级政党的竞选活动实际上就是一种统一阶级意 志的活动。在无产阶级国家,党制定路线、方 针、政策的过程,就是集中人民意志的过程。 (3)行使国家权力。政党掌握政权的方式有两 种:一是操纵议会,通过选举取得议会多数席 位;二是以本党的党员充任官吏,组织政府。
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9.2
假想计算机模型
具体设计一个代码生成器需要考虑机 器结构、系统指令格式等方面的问题。 由于计算机体系结构和操作系统的多样 性,我们在这里不做具体介绍,仅仅以 一个假想的计算机模型为例,简单讨论 代码生成的基本原理。 假想计算机的指令格式见P162
9.3
简单代码生成器
简单代码生成器功能 依次把四元式变换成目标代码, 依次把四元式变换成目标代码 , 并在一个基本块内考虑如何充分利用 寄存器。 寄存器。 在设计代码生成器时,为考虑充分 利用寄存器,我们须要考虑下面两点:
我们根据上述算法得到待用信息链和活 跃信息链如下:
活跃信息 待用信息 初值 待用信息链 初值 活跃信息链 F (3) F F L F F (2) (1) L L L F (1) L L F (2) L L F (4) (3) F F L L F F (4) F F L F F F L F
T A B C U V D
见表1
9.3
简单代码生成器
(2) 从基本块出口到基本块入口由 由 后向前依次处理各四元式。对每个四 后向前 元式 i: A=B op C,依次执行如下骤 ① 把符号表中变量A的待用信息和活 跃信息附加到四元式i上; ② 把符号表中变量A的待用信息栏和 活跃信息栏分别置为“非待用”和 “非活跃”;
见后 见表2
返回3 返回2 返回1
9.3
简单代码生成器
待用信息和活跃信息在四元式上的标记 如下: ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ T⑶L=A⑵L-BFL U⑶L=AFL-CFL V⑷L=TFF+U⑷L DFL=VFF+UFF
返回2 返回3
9.3
简单代码生成器
在代码生成中进行寄存器分配, 我们需随时掌握各寄存器的使用情况
3. 建立寄存器描述数组RVALUE,动态 寄存器描述数组RVALUE RVALUE,
2. 待装配的机器语言模块,当需 要执行时,由连接装配程序把它们与另 外一些运行子程序连接起来,组合成可 执行的机器语言代码。 3. 汇编语言程序,必须通过汇编 程序汇编成可执行的机器语言代码。
9.1 概述
二. 设计代码生成器时要着重考 虑目标代码的质量 衡量目标代码的质量 1.存储空间: 生成的目标代码短。 2.执行效率: 充分利用寄存器,减少 访问存储单元的次数。
地记录各寄存器的分配状况 { }
空闲
RVALUE[R]= { A } 分配给某变量A { A,B } 分配给变量A,B
9.3
简单代码生成器
变量地址描述数组AVALUE AVALUE, 4. 建立变量地址描述数组AVALUE,动 态地记录各变量现行值的存放位置 {R} AVALUE[A]= { A } { A,R }
9.3
例
简单代码生成器
A在(i)定值 A在(j)引用
: (i) A=T1 : : (j) T2 =A OP X
(j)为四元式(i)变量A的待用信息
9.3
简单代码生成器
(2) 活跃变量 基本块中所有的非临时变量均看 作基本块出口之后的活跃变量,临时 变量根据其在基本块出口之后是否被 引用来确定它是否为活跃变量。
修改寄存器使用信息 和地址描述信息
9.3
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
简单代码生成器
LD R0, A SUB R0, B LD R1, A SUB R1, C ADD R0, R1 ADD R0, R1
T=A-B U=A-C V=T+U D=V+U
9.4 代码生成器的自动生成技术
现阶段代码生成器的自动生成器主 要采用由形式描述进行驱动的技术 采用由形式描述进行驱动的技术,这 采用由形式描述进行驱动的技术 种技术把目标机的每条指令的形式描述 每条指令的形式描述 作为输入,将表示计算的中间语言代码 与这种描述进行匹配 进行匹配来产生相应的指令。 进行匹配
本章小结
(2) 活跃变量 基本块中所有的非临时变量均看 作基本块出口之后的活跃变量,临时 变量根据其在基本块出口之后是否被 引用来确定它是否为活跃变量。
9.3
简单代码生成器
1. 给出寄存器的分配原则 (1)把基本块内还要使用的变量的值 尽可能地保存在寄存器中; (2)在基本块内,把不再使用的变量 所占用的寄存器及时释放掉; (3)当到基本块出口时,将变量的值 存放在内存中。
9.3
简单代码生成器
当翻译一个四元式如A=B op C时, 我们需要知道在基本块中还有哪些四元 式要对变量A、B、C进行引用。 2. 建立每个变量的待用信息和活跃信息 (1)待ห้องสมุดไป่ตู้信息
A的现行值在寄存器R中 A的现行值在内存中 A的现行值既在寄存器R 中又在内存中
9.3
简单代码生成器
有了上述对寄存器和地址的描述, 我们可以给出一个简单代码生成算法。
调用函数GETREG(i:A=B op C) 得到存放A的现行值的寄存器R 取变量B和C的现行值的存放位置B’和C’ B’⇐AVALUE[B] C’⇐AVALUE[C] Y B’=R? 生成目标代码 OP R, C’ 生成目标代码 LD R, B’ OP R, C’ N
本章小结
2. 目标代码的形式 (1)能够立即执行的机器语言代码 (2)待装配的机器语言模块 (3)汇编语言代码
本章小结
3. 目标代码生成需要考虑的基本问题 (1) 如何使生成的目标代码最短; (2) 如何充分利用计算机的寄存器, 减少目标代码中访问存储单元的次 数。
本章小结
4. 待用信息和活跃信息的概念 (1) 待用信息 : (i) A=T1 A在(i)定值 : : A在(j)引用 (j) T2 =A OP X (j)为四元式(i)变量A的待用信息
9.1 概述
一. 目标代码生成的任务
中 间 代 码 程 序
代 码 生 成 器
目 标 代 码 程 序
9.1 概述
代码生成器的输入除中间代码外 还包括符号表中的信息,生成的目标 代码一般有如下三种形式 1. 能够立即执行的机器语言代码, 它们通常存放在固定的存储区中,编译 后可直接执行。
9.1 概述
9.4 代码生成器的自动生成技术
形式描述技术的主要优点是:把 实现者从选择计算给定构造的代码中 解放出来,实现者只需要以形式化描 实现者只需要以形式化描 述每条目标指令的精确意义,生成器 述每条目标指令的精确意义 将自动地查询机器描述,找出为完成 所需的计算的指令或指令串。
本章小结
1. 目标代码生成的任务 代码生成一般是在语法分析后的 中间代码级上进行,其功能是将中间 代码转换为目标代码。
9.3
简单代码生成器
(3) 计算变量待用信息和活跃信息 的算法: 输入:基本块及其入口语句号和 出口语句号 输出:附加待用信息和活跃信息 的基本块
9.3
简单代码生成器
算法的步骤 假设变量的符号表内有待用信息和 活跃信息栏 (1) 将符号表中每个变量的待用 信息栏初始化 初始化为“非待用”,对活 初始化 跃信息栏则根据该变量在基本块出 口之后是否活跃,将该栏中的信息 置为“活跃”或“非活跃”。
第9章 目标代码生成
编译程序最后一个阶段是目标代码生 成。它通常在语义分析后或者优化后的中 间代码上进行,并将中间代码转化为等价 的目标代码。
本章主要介绍 简单代码生成器的设计和构造方法
9.1 概述
我们知道,编译程序的最终目的是 将源程序翻译成等价的目标程序,为了 达到此目的,编译程序除了对源程序进 行词法分析、语法分析和语义分析外, 还必需将语义分析后或者优化后的中间 代码转换为等价的目标代码。
9.3
简单代码生成器
③ 把符号表中变量B和C的待用信息 和活跃信息附加到四元式i上; ④ 把符号表中B和C的待用信息置为i, 活跃信息置为“活跃”。 注意,以上①、②、③、④次序不能 注意 颠倒。
见表3 见后
9.3
变 量 名
简单代码生成器
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ T=A-B U=A-C V=T+U D=V+U