Презентация Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 31 слайд. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:31 слайд
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:144.68 kB
- Просмотров:55
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Есть ли у вас вопросы?
№2 слайд
Содержание 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?
№3 слайд
Содержание слайда: Краткое содержание этой серии
Модель памяти в языке С
Функции в языке С
Функции в ассемблере
Еще о командах перехода
№4 слайд
Содержание 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.
№5 слайд
Содержание 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.
№6 слайд
Содержание 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
№7 слайд
Содержание слайда: Функции в языке С: определение
Что такое определение (тело) – definition?
Это сам код функции, который будет выполняться при вызове.
char foo(int a)
{
...
}
№8 слайд
Содержание 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
№9 слайд
Содержание 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.
№10 слайд
Содержание слайда: Функции и процедуры
В настоящее время различие минимально:
процедуры не возвращают значение,
а функции – могут возвращать (но не обязательно).
№11 слайд
Содержание 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.
№12 слайд
Содержание 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!
№13 слайд
Содержание 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?
№14 слайд
Содержание 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?
№15 слайд
Содержание 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.
№16 слайд
Содержание 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.
№17 слайд
Содержание 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
№18 слайд
Содержание 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.
№19 слайд
Содержание 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;
}
№20 слайд
Содержание 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;
}
№21 слайд
Содержание 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...)
№22 слайд
Содержание 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!
№23 слайд
Содержание 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)
№24 слайд
Содержание 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!
№25 слайд
Содержание слайда: Простой трехстадийный конвейер ARM
№26 слайд
Содержание 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
№27 слайд
Содержание 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
№28 слайд
Содержание 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
№29 слайд
Содержание 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
№30 слайд
Содержание 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!
№31 слайд
Содержание слайда: Реентерабельные функции
Реентерабельная (reentrant, «повторно входимая») функция не ломается, если ее одновременно вызывают несколько потоков.
Чистые функции реентерабельны.
Скачать все slide презентации Модель памяти в языке С. Функции в языке С. Функции в ассемблере одним архивом:
