スタックとは

スタックの練習問題に挑戦

解説の中の「スタック」

• raは関数を呼ぶjalのたびに上書きされるので、ほかの関数を呼ぶ関数は自分の戻り先を最初にスタックへ保存しなければなりません。

  ほかの関数を呼ばない関数(葉関数、リーフ関数)では、raをスタックに保存しなくてよい場合が多い。その理由として正しいも…

• そのため、ほかの関数を呼ぶ関数は、プロローグでraをスタックに保存し、エピローグで戻すのが決まりです。

  RISC-Vで、自分自身を呼び出す再帰関数を書くときに、raをスタックに保存し忘れるとどうなるか。

• ヒープは番地の大きい方へ、スタックは小さい方へ伸びるので、間の空きは、ヒープを多く使うプログラムにもスタックを多く使うプログラムにも使えます。

  プロセスのヒープとスタックを、間に広い空きをはさんで反対向きに伸ばす配置にする利点として正しいものはどれか。

• スタックには上限があり、その先にはアクセスを禁止したガードページが置かれます。

  再帰が深くなりすぎてスタックの上限を超えたとき、Linuxなどで一般に起こることとして正しいものはどれか。

• パソコンのOSでは、スタックの先にアクセス禁止のページを置いてあふれを検出できますが、MMUのないマイコンではその仕組みがないことが多く、スタックがあふれるとその先にある変数などを黙って上書きします。

  MMUを持たない小さなマイコンで、スタックの使いすぎについて注意すべきこととして正しいものはどれか。

「スタック」が出てくる問題(34問)

1. ほかの関数を呼ばない関数(葉関数、リーフ関数)では、raをスタックに保存しなくてよい場合が多い。その理由として正しいものはどれか。
2. RISC-Vで、自分自身を呼び出す再帰関数を書くときに、raをスタックに保存し忘れるとどうなるか。
3. プロセスのヒープとスタックを、間に広い空きをはさんで反対向きに伸ばす配置にする利点として正しいものはどれか。
4. 再帰が深くなりすぎてスタックの上限を超えたとき、Linuxなどで一般に起こることとして正しいものはどれか。
5. MMUを持たない小さなマイコンで、スタックの使いすぎについて注意すべきこととして正しいものはどれか。
6. 空のスタックに対して、push 1、push 2、pop、push 3、push 4、pop、pop の順に操作した。pop で取り出された値を順に並べたものはどれか。
7. 逆ポーランド記法(後置記法)で書かれた式「3 4 + 2 * 5 −」を、数が来たらスタックに積み、演算子が来たら2つの値を取り出して計算し、結果を積む方法で評価した。結果はいくらか。ここで、演算子の左側の値は先に積まれた方の値とする。
8. 要素数5の整数型の配列 st と整数型の変数 top でスタックを表す。st の要素はすべて0、top は0から始める。push(v) は top に1を加えてから st[top] ← v を行い、pop() は st[top] の値を返してから top から1を引く(st の要素は変えない)。次のプログラムを実行した後の top と st の組はどれか。
9. CPUのプログラムカウンタ(PC)が保持しているものはどれか。
10. プログラムでサブルーチン(関数)を呼び出すとき、戻り先のアドレスなどを一時的に保存するために一般的に使われる領域はどれか。
11. RISC-Vの命令「lw t0, 8(sp)」の動作として正しいものはどれか。
12. 呼び出し規約(コーリングコンベンション)が決められている主な目的はどれか。
13. RISC-Vの標準の呼び出し規約で、整数の引数と戻り値の受け渡しに使うレジスタとして正しいものはどれか。
14. RISC-Vの標準の呼び出し規約で、整数の引数が10個ある関数を呼ぶとき、9個目と10個目の引数はどこで渡されるか。
15. RISC-Vの呼び出し規約で、s0〜s11が「呼び出し先保存(callee-saved)」のレジスタとされている意味として正しいものはどれか。

この用語が出てくる比較

• スタックとヒープの違い：メモリ領域の使い分けを比較スタックとヒープのメモリを、用途・確保の方法・速度・寿命・大きさの制限・配置・断片化・よくあるエラーの観点で表にして比較します。

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