《编译原理与技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）运行环境

编译原理与技术 运行环境 2021/218 《编译原理与技术》一运行环境

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 1 编译原理与技术 运行环境

运行环境 存储组织与分配 程序单元、运行时内存划分与活动记录 静态/动态存储分配 动态栈式的过程调用/返回 非局部名字的访 参数传递 a参数传递的方式及其实现 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 2 运行环境  存储组织与分配  程序单元、运行时内存划分与活动记录  静态/动态存储分配  动态栈式的过程调用/返回  非局部名字的访问  参数传递  参数传递的方式及其实现

存储组织与分配 程序单元 FORTRAN的子例程( subroutine) PASCAL的过程/函数( rocedure/function) C的函数 程序单元的激活(调用)与终止(返回) 程序单元的执行需要: 代码段十活动记录(程序单元运行所需的额 外信息,如参数,局部数据,返回地址等) 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 3

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 3 存储组织与分配  程序单元 －FORTRAN的子例程(subroutine) －PASCAL的过程/函数(procedure/function) －C的函数  程序单元的激活（调用）与终止（返回）  程序单元的执行需要： 代码段＋活动记录（程序单元运行所需的额 外信息，如参数，局部数据，返回地址等）

运行时内存划分 代码段 大小可以静态确定 静态数据区 全局/局部静态变量 匚栈( stack 活动记录栈 堆(heap) 动态分配的数据 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 4

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 4 运行时内存划分 代码段 静态数据区 栈（stack） 堆（heap） 大小可以静态确定 全局/局部静态变量 活动记录栈 动态分配的数据

活动记录 活动记录一AR( Activation record 是一连续存储区域,用于管理与存放和程序 单元执行相关的重要信 AR中的内容 一临时区域。用以保存临时计算结果 局部数据区。源程序中程序单元声明的局 部变量对应在此区域。 机器状态保存区。存有机器的寄存器,程 序指令计数器ip(返回地址)等。2 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 5

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 5 活动记录  活动记录－AR （Activation Record） 是一连续存储区域，用于管理与存放和程序 单元执行相关的重要信息。  AR中的内容 － 临时区域。用以保存临时计算结果 － 局部数据区。源程序中程序单元声明的局 部变量对应在此区域。 － 机器状态保存区。存有机器的寄存器，程 序指令计数器 ip（返回地址）等

活动记录 AR中的内容 访问链(静态链)。当前程序单元可以访 问的(静态程序中)外围程序单元的活动记 录链 控制链(动态链)。程序单元的活动记录 按它们的生成(或调用)次序串成链 实在参数 返回值 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 6

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 6 活动记录  AR中的内容 － 访问链（静态链）。当前程序单元可以访 问的（静态程序中）外围程序单元的活动记 录链。 － 控制链（动态链）。程序单元的活动记录 按它们的生成（或调用）次序串成链。 － 实在参数 － 返回值

活动记录的内容 返回值( return value) 实在参数( actual parameter) 控制链( control link) 可选的访问链( optional access/ static link) 机器状态( saved machine status) 局部数据( local data) 临时区( temporaries) 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 7

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 7 活动记录的内容 返回值（return value） 实在参数（actual parameter） 控制链（control link） 可选的访问链（optional access/static link） 机器状态（saved machine status） 局部数据（local data） 临时区（temporaries）

活动记录内容的存取 返回值 实在参数 控制链(odbp) 可选的访问链 AR的基地址D,机器状态 局部数据 临时区 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 8

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 8 活动记录内容的存取 返回值 实在参数 控制链 （old bp） 可选的访问链 机器状态 局部数据 临时区 AR的基地址bp

活动记录内容的存取 返回值 地址: 实在参数 bp+d 偏移 控制链(odbp) d 可选的访问链 d1、d2谁正谁负? DP停移局部数据 机器状态 临时区 地址 bp+d2 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 9

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 9 活动记录内容的存取 返回值 实在参数 控制链（old bp） 可选的访问链 机器状态 局部数据 临时区 bp 偏 移 d1 偏移d2 地址： bp+d1 地址： bp+d2 d1、d2谁正谁负？

静态存储分配 全局变量的存储绑定、AR均在编译时确定 且在整个程序执行中保持 不支持: 1)动态数据结构 2)过程递归调用 实现静态分配的语言: (早期) FORTRAN 2021/2/8 《编译原理与技术》一运行环境 10

2021/2/8 《编译原理与技术》－运行环境 10 静态存储分配 － 全局变量的存储绑定、AR均在编译时确定 且在整个程序执行中保持。 － 不支持： 1）动态数据结构 2）过程递归调用 － 实现静态分配的语言： （早期）FORTRAN