Subprogram Linkage

: subprogrma 의 호출 및 반환 작업을 통틀어 말한다.

구현하려는 언어의 Linkage 를 기반으로 프로그램을 작성해야된다.

• Subprogram 호출

  1. 현재 호출 프로그램의 상태를 저장
  2. 매개변수 계산 및 전달
  3. 반환 주소를 호출된 프로그램에 전달
  4. 제어를 호출된 프로그램으로 전환한다.

• Subprogram 반환

  1. pass-by-value-result or out-mode parameters 가 존재하면 해당 매개변수의 현재 값을 해당 formal parameter 에 대응시킨다.
  2. Subprogram이 함수라면 함수값을 호출자가 접근할 수 있는 위치로 이동시킨다.
  3. 호출자의 실행 상태를 복원합니다.
  4. 제어를 호출자로 전환합니다.

• 실행할때 필요한 정보를 위한 공간 (= active record)

  

  • formal parameters 에 관한 공간
  • return address : 다시 돌아올 값의 주소를 보관 → 호출끝나면 돌아가기 위함
  • 초창기에는 3공간 모두 static 하게 설정
    • ALGOL 60 부터 dynamic 하게 설정

  

  • code 영역과 data 영역 따로 존재
  • activate 되있는 동안만 존재하고 끝나면 해제

Impelmenting Subprograms with Stack-Dynamic Local Variables

• 지역변수가 Stack-dynamic , 호출과 반환 부분에서

  • 장점 : 재귀 호출을 지원한다. 메모리를 효율적으로 사용

    → Stack-dynamic local variable 을 사용하면 재귀를 지원

• 반환 주소 : 호출한 프로그램 다음에 실행되는 명령어를 가르킨다.

• dynamic link : 호출자의 stack base를 가르킨다.

  • static scope 언어에서는 이 주소로 runtime 에러 정보 제공

void sub(float total, int part) { // parameter 2개
			int list[5]; 
			float sum;
			// 둘다 local
			...
}

• EP ( Environment Pointer)
  • Subprogram 의 실행을 제어할 때 필요하다.
  • 현재 실행 중인 프로그램의 stack base를 가르킨다.
  • Subprogram이 호출되면
    • 현재 EP → 새로운 activation record 의 dynamic link 에 저장
    • EP 새로운 함수의 stack base를 가르킨다.
  • Subprogram 이 끝나면
    • 스택 top → 현재 EP -1
    • EP → 실행 완료된 함수의 d
    • dynamic link 에 저장된 값으로 바뀜
• EP 와 return adress : 함수가 끝나고 돌아갈 때 필요하다.

Example without Recursion

void fun1(float r) {
		int s, t;
		... <---------- 1 
		fun2(s);
		...
}
void fun2(int x) { int y;
		... <---------- 2 
		fun3(y);
		...
}
void fun3(int q) {
		... <---------- 3 
}

void main() { 
		float p;
		...
		fun1(p);
		,,,
}
// 실행순서 : main -> fun1(p) -> fun2(s) -> fun3(y) -> fun(4)

• 프로그램이 실행될 때

Dynamic Chain ( Call Chain )