Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере

Нажмите для полного просмотра!

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №2

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №3

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №4

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №5

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №6

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №7

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №8

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №9

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №10

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №11

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №12

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №13

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №14

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №15

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №16

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №17

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №18

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №19

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №20

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №21

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №22

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №23

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №24

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №25

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №26

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №27

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №28

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №29

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №30

Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере, слайд №31

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере. Доклад-сообщение содержит 31 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Есть ли у вас вопросы?

Слайд 2

Описание слайда:

Краткое содержание предыдущей серии Как в ассемблере происходит сравнение? Как используется результат сравнения? В чем отличие логических операций от битовых? Какие вы помните логические операции? А битовые? Чем опасны сдвиги в С?

Слайд 3

Описание слайда:

Краткое содержание этой серии Модель памяти в языке С Функции в языке С Функции в ассемблере Еще о командах перехода

Слайд 4

Описание слайда:

Модель оперативной памяти в языке С Статическая область – ее размер известен при компиляции; там хранятся глобальные и статические (static) переменные, там могу хранится константы. Куча – область, из которой выделяется динамическая память (malloc() в С, new в С++ ). Ее максимальный размер задается как-то (например, программист просто выбирает число). Стек – его размер меняется при работе программы. Максимальный размер задается как-то. Плохие ситуации: выход за границы стека, выход за границы кучи, встреча кучи и стека.

Слайд 5

Описание слайда:

Функции в языке С: объявление Объявление (прототип) – declaration: Что такое объявление? Это «обещание», что где-то написано тело функции. Пример: char foo(int a); Где должно располагаться объявление? До вызова. Т.е. выше по тексту. В заголовочном файле (.h), если это глобальная функция. В том же файле .с, если это функция static. Объявление может быть совмещено с телом функции. Ошибки линкера «undefined symbol имяФункции» означают, что есть объявление, но нет тела.

Слайд 6

Описание слайда:

Функции в языке С: объявление void * foo(int a); void * - тип возвращаемого значения foo – имя функции int a – тип и имя параметра (аргумента) аргументов может быть много, они разделяются запятой аргументов может быть переменное количество ; - обязательный элемент синтаксиса, если дальше нет тела функции

Слайд 7

Описание слайда:

Функции в языке С: определение Что такое определение (тело) – definition? Это сам код функции, который будет выполняться при вызове. char foo(int a) { ... }

Слайд 8

Описание слайда:

Функции в языке С: вызов Как происходит вызов функции: char foo(int a); //определение должно быть до вызова char result = foo(2); 2 – параметр, передаваемый в функцию result – переменная, в которую запишется возвращаемое значение

Слайд 9

Описание слайда:

Функции в языке С: вызов char foo(int a); ... char result = foo(2); После этой строки управление «мистическим» образом передается на первую строку тела функции, причем параметр a будет равным 2. Параметры функции внутри нее – просто локальные переменные.

Слайд 10

Описание слайда:

Функции и процедуры В настоящее время различие минимально: процедуры не возвращают значение, а функции – могут возвращать (но не обязательно).

Слайд 11

Описание слайда:

Функции в ассемблере Вызов функции в ассемблере: команды BL address BLX register Переход с сохранением адреса возврата в регистре R14 (Link Register, LR). Адрес возврата – адрес следующей команды после BL. А по какому адресу нужно перейти, чтобы попасть в функцию? По адресу первой инструкции в ее теле.

Слайд 12

Описание слайда:

Функции в ассемблере Что нужно сделать, чтобы вызвать функцию? Как-то передать параметры Как-то передать управление Как-то вернуться к месту вызова Как-то вернуть значение При этом: Внутри функции тоже могут вызвать функцию Может быть даже ту же самую (рекурсия) Ничего не должно сломаться!

Слайд 13

Описание слайда:

Функции в ассемблере: что может сломаться? Весь код в ассемблере использует регистры. Код в функции тоже использует регистры. int a = 1 + sin(3.14); MOV r0, 1 ; собираюсь складывать 1 и синус (вызов sin) ; вызываю sin .. а если функция sin тоже использовала r0? Что же делать?

Слайд 14

Описание слайда:

Функции в ассемблере: что может сломаться? Содержимое регистров может быть испорчено при вызове функций. Что делать? Содержимое регистров нужно куда-то сохранять до вызова и восстанавливать после. Куда сохранять?

Слайд 15

Описание слайда:

Функции в ассемблере: состояние регистров Куда сохранять состояние регистров? В специальную статическую область памяти (архитектура 8051) Аппаратно в теневые регистры В стек Число регистров неизменно – всегда известно, сколько памяти нужно для сохранения.

Слайд 16

Описание слайда:

Функции в ассемблере А не нужно ли сохранять что-нибудь еще? Состояние LR для текущей функции (но это регистр) Локальные переменные текущей функции? Кстати, а где хранятся локальные переменные? Локальные переменные хранятся: В регистрах В специальной статической области памяти В стеке Поэтому их не надо сохранять, но нужно не задеть случайно.

Слайд 17

Описание слайда:

Функции в ассемблере А как передавать параметры? На регистрах (их ведь все равно сохраняем) В специальной статической области памяти В куче В стеке А как возвращать значение? См. выше

Слайд 18

Описание слайда:

Стек Доступ к стеку: спец. команды push и pop через SP (регистр – указатель стека) или через еще какой-нибудь регистр Т.е. к стеку можно обращаться через косвенно-регистровую адресацию. Словно это обычный массив. Собственно, в ARM стек и есть массив.

Слайд 19

Описание слайда:

Функции в ассемблере: контекст int foo(int a, int b) { 1: b--; 2: bar(50); 2.1: push r0-lr 2.2: push 50 2.3: BL bar; 3: a++; 4: return a; }

Слайд 20

Описание слайда:

Функции в ассемблере: контекст int bar(int c) { 1: buzz(77); 1.1: push r0-lr 1.2: push 77 1.3: BL buzz; 3: return 0; }

Слайд 21

Описание слайда:

Функции: соглашение о вызове Как передаются параметры? Как возвращается результат? Кто сохраняет контекст? Кто восстанавливает контекст? Все это называется «соглашение о вызове». Соглашение о вызове может быть разным в зависимости от процессора, ОС, языка, желания левой пятки (fastcall, stdcall...)

Слайд 22

Описание слайда:

Соглашение о вызове В ARM – ARM Procedure Call Standard (call convention) (очень упрощенно): До четырех параметров передаются на регистрах (r0-r3); остальные через стек Контекст сохраняет тот, кого вызвали Восстанавливает контекст тот, кого вызвали Возвращаемое значение передается через r0 (r0 и r1 для long long и double) Т.е. слайды 18-19 были только для примера!

Слайд 23

Описание слайда:

Функции (в ARM): краткий итог Параметры и локальные переменные хранятся в регистрах или в стеке Доступ к переменным в стеке осуществляется через косвенно-регистровую адресацию (например, через SP) Перед вызовом функции нужно сохранить контекст, после вызова – восстановить Возвращаемое значение передается через регистр r0 (и r1)

Слайд 24

Описание слайда:

Суперскалярная архитектура (конвейеризация) Идея: Каждая инструкция ассемблера для процессора – многостадийный процесс. Разные стадии часто не связаны. Если их выполнять параллельно, можно получить прирост производительности!

Слайд 25

Описание слайда:

Простой трехстадийный конвейер ARM

Слайд 26

Описание слайда:

Конвеер Плюсы: Процессор загружен равномерно Инструкции выполняются параллельно Минусы: Инструкции могут быть зависимы (конфликты) Команды перехода срывают конвеер и вызывают простой Долгие команды вызывают простой

Слайд 27

Описание слайда:

Как борются с минусами конвейера? Зависимые инструкции: Команда NOP (no operation) Долгие инструкции: Внеочередное исполнение И команда NOP Срывы из-за переходов: Размотка циклов Условное выполнение вместо условных переходов Inlining функций вместо перехода Предсказание переходов И еще много всего

Слайд 28

Описание слайда:

Функции Плюсы: Повторное использование кода Краткость кода Функции – это интерфейс к чужому коду Минусы: Срыв конвейера Кэш-промах Накладные расходы на передачу параметров, переключение контекста и возврат

Слайд 29

Описание слайда:

Минусы функций: что же делать? Чего НЕ НАДО делать: оптимизировать раньше времени использовать глобальные переменные вместо параметров бездумно использовать макросы вообще не использовать функции Что следует делать: думать до того, как писать код написать и отладить, потом оптимизировать включить оптимизацию в компиляторе аккуратно использовать inline и макросы

Слайд 30

Описание слайда:

Чистые функции Чистая функция (pure) зависит только от своих параметров и не меняет глобальное состояние. Ее результат постоянен. Например: синус, косинус и т.д. Чистые функции это хорошо!

Слайд 31

Описание слайда:

Реентерабельные функции Реентерабельная (reentrant, «повторно входимая») функция не ломается, если ее одновременно вызывают несколько потоков. Чистые функции реентерабельны.