HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制/數據流圖表示

周山

【摘 要】HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統，是一種技術性和專業性很強的編程系統。由于C語言是一種專業的計算機語言，因此，這種語言系統需要被描述和控制。技術人員只有采取科學、合理的描述和控制措施，并適當用數據流圖對系統加以表示，才能使得這種計算機語言系統更好地被人們理解。因此，本文著重探討HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制和數據流圖表示。

【關鍵詞】HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述；控制；數據流圖表示

【中圖分類號】F224-39【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0351-01

隨著計算機技術的快速發展，計算機語言程序表示方式也在不斷更新。HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制和數據流圖表示，是近年來新出現的一種計算機語言程序描述和表示方式。這種方式是面向系統軟件與硬件分類的中間描述方法，它吸收了層次控制方法和數據轉換方法的優點，并對這兩種方法進行了補充和擴展；它通過引進計算機內存的訪問點，來處理語言程序中的數據組和指針結構，采用并發方式表示相應的并發構造。同時，HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制和數據流圖表示采用了控制流的內部構造，方便了數據語言的轉換，為計算機系統的軟件和硬件分類提供了更加精確的信息。

一、系統描述控制和數據流圖表示的必要性

計算機芯片，是集成電路中的核心組成部分。隨著計算機電路內部結構的完善和總體規模的擴大，電路內部芯片的構造也越來越復雜；芯片已經成為相關領域學者們研究的重點。如果將整個計算機程序編入到一個獨立的芯片之中，那么計算機程序算法的復雜性將會大大增加，這會給計算機語言的設計者帶來全新的挑戰。要想實現計算機軟件和硬件的協調工作，就必須首先正確劃分計算機軟件和硬件；然而，近年來，人們的研究重點集中在分類算法的改進方面，很少有學者研究分類算法的輸入方式問題。事實上，衡量一個計算機系統能否高效有序運轉，一個重要的標準就是計算機軟件和硬件的分類算法是否科學，這種算法得出的信息是否精確。

計算機軟件和硬件協調工作模式設計的出發點，應該是對計算機系統的功能進行科學表述。設計人員通常采用專業的設計語言，如C語言來描述這種系統功能，并使用手動或者自動的工具來進行表示方式的中間轉換。研究一種新型的語言系統描述和控制方法，有利于提高分類算法的精確程度，并幫助人們完善系統功能。HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制和數據流圖表示，既適應了計算機C語言的編程特點，方便了語言程序之間的轉換，又適應了不同的軟件和硬件分類算法，為計算機系統提供了運算需要的各種信息。

二、HCDFG-Ⅱ內部結構

HCDFG-Ⅱ是面向計算機軟件和硬件分類的表示方法，它的基礎是計算機C語言描述，它是一種中間描述方式。HCDFG-Ⅱ的內部結構適應了C語言和其他計算機語言之間的差異性轉化需要。具體而言，HCDFG-Ⅱ的內部結構主要包括內存的訪問點和并發構造兩部分：前者主要用來處理信息和數據，方便規模較大的數據群組的處理；后者主要用來表示計算機程序中可以并發的結構部分，確保并發執行的時間符合總的執行要求。

（一） 內存的訪問點

內存中訪問點的作用是處理C語言程序中的數據群組和相關指針。訪問點具有很強的綜合性，在通常情況下，每一個變量都對應一個存儲裝置，包括數據群組。如果將數據群組中的元素都看成變量，那么C語言中的數據信息就可以被賦予具體的數值。但是這樣的操作方法比較復雜，會浪費操作人員的時間和精力。因此，為了適應計算機C語言的特殊性，我們可以將這種編程語言中的每個符號當做一個計算符號，用虛線來表示對應的控制信號，用實線來表示對應的數據信號，從而將對于數值的訪問與賦值控制有機結合起來。

（二） 并發構造

并發構造通常存在于串聯的程序中，我們可以用這樣的結構來表示計算機C語言中可以并發執行的部分。例如：某個分類方案中含有三個依次被執行的結點，其中有的結點由計算機硬件負責執行，有的結點由計算機軟件負責執行。如果忽略程序的并發特點，那么執行這三個點所需要耗費的總時間為三個獨立執行的時間之和；然而，這三個點之間是彼此獨立的關系，其中的數據沒有聯系，它們是可以被并發操作的。由于計算機的軟件和硬件資源互相獨立，彼此不存在沖突，因此，計算機的軟件和硬件可以分工執行這三個訪問計算機的結點。

三、HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制和數據流圖表示

HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統以并發操作為主要操作方式。因此，這種系統中的數據信息比較清楚。C語言程序具有串聯的特性，為了使控制流程更符合這種特點，我們采用了以控制性的數據流為主要構造的結構方式，這種結構更能方便不同程序之間的互相轉化。以控制性數據流為主要構造的結構，包括分支模式與循環模式兩種模式，這兩種模式分別應用不同的語句作為控制指令。這種數據流的構造還包括專用于操作數據的結點和專用于輸出數據的結點，對于這兩種結點的控制，也是系統控制中的重點部分。

用于操作數據的結點分為很多層次，這些層次包括具體操作步驟、操作語句單元、函數單元以及完整的操作程序。在HCDFG-Ⅱ模式下，內存的訪問點還包括數據群組和相關指針。另外，函數的結點還可以表示函數的具體運算過程，以及從其他地方被調過來的語句模塊。HCDFG-Ⅱ模式允許不同系統實現信息和數據的共享。

用于輸出數據的結點也分為很多層次，輸出數據的操作也需要調用C語言程序中的數據與信息，而這些被調用的數據實現方法都是一樣的。HCDFG-Ⅱ通過引入函數結點來統一調用和處理信息，這些函數結點不同于舊式的操作點，因為函數結點將輸入系統和輸出系統的數據都表示為參數的形式。參數的具體數值要根據函數被調用的具體情況來確定。

總結

HCDFG-Ⅱ非常適合描述并控制計算機C語言的系統。這種中間表達方式保留了傳統表達方式的合理之處，又對傳統的表達方式進行了適當擴展。因此，HCDFG-Ⅱ更適合于計算各種數據，并給計算機的軟件和硬件系統分類。目前，HCDFG-Ⅱ-面向C語言系統描述的控制和數據流圖表示方法還在進一步完善的過程中，我們相信，隨著計算機技術的發展，這種新型的表達方式更加成熟。

參考文獻

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