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शिक्षक उत्तर कुंजी

स्टैक और फ़ंक्शन

चार प्रकार के प्रमाण लें: संबंधित स्थिति का अनुमान; सीमाओं सहित अलग मामलों में व्यवहार; रिकॉर्ड और स्थिति से व्याख्या; तथा एक अंतर का तर्कपूर्ण सुधार। कागज़ या विद्यालय की स्वीकृत प्रक्रिया में हर पहलू को शुरुआती, सहायता से या स्वतंत्र रूप से दर्ज करें। चुनौती पास होना मशीन के व्यवहार का प्रमाण है, लेखन का या पूरी समझ का नहीं। समान रूप से सही प्रोग्राम स्वीकार करें; सार्वजनिक कुंजी एक उदाहरण है, एकमात्र उत्तर नहीं।

सार्वजनिक शिक्षण सामग्री। समाधान उदाहरण हैं; अन्य समान रूप से सही प्रोग्राम भी वास्तविक जाँच पास कर सकते हैं।

19. स्टैक: अंत में रखा, पहले निकला

डेटा स्टैक में मान बचाएँ और उलटे क्रम में लौटाएँ।

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1. अनुमान और निष्पादन क्रम

प्रयोग प्रोग्राम चलाने से पहले आउटपुट अनुमान करें और पहले तीन चलाए निर्देशों का क्रम लिखें। आवश्यक रजिस्टर, फ्लैग या मेमोरी दर्ज करें। फिर एक-एक कदम चलाकर मिलाएँ।

LOAD 11
PUSH
LOAD 22
PUSH
POP
PRINT
POP
PRINT
HALT

इनपुट कतार में रखें: कोई नहीं

मेमोरी शुरू करें: शुरू में सभी बाइट शून्य

प्रयोग अनुमान कुंजी

आउटपुट: 22, 11

निर्देश	पहले PC	बाद में PC	पहले R0	बाद में R0	संबंधित स्थिति	आउटपुट
LOAD	0	1	0	11	`{"registers":[11,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
PUSH	1	2	11	11	`{"registers":[11,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":254,"stack":[11],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
LOAD	2	3	11	22	`{"registers":[22,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":254,"stack":[11],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं

2. बनाएँ और जाँचें

दो पूर्णांक पढ़ें, दोनों डेटा स्टैक पर बचाएँ और फिर उलटे क्रम में छापें। निश्चित मानों के बजाय PUSH और POP उपयोग करें।

ज़रूरी निर्देश प्रकार: INPUT, PUSH, POP

चुनौती समाधान उदाहरण

INPUT
PUSH
INPUT
PUSH
POP
PRINT
POP
PRINT
HALT

वास्तविक जाँच मामले

मामला 1

इनपुट: 3, 8
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 8, 3

मामला 2

इनपुट: -4, 0
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 0, -4

मामला 3

इनपुट: 9, 9
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 9, 9

3. मशीन समझाएँ

दूसरा दिया मान पहले क्यों छपता है?

तर्क और शिक्षण टिप्पणी

PUSH/POP में अंत में रखा पहले निकलता है; 3,8 से 8,3; कॉल फ़्रेम डेटा नहीं हैं।

20. सबरूटीन को बुलाना

कोड फिर उपयोग करें और CALL के बाद वाले निर्देश पर लौटें।

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1. अनुमान और निष्पादन क्रम

LOAD 3
CALL square
PRINT
LOAD 4
CALL square
PRINT
HALT
square: MUL R0
RETURN

इनपुट कतार में रखें: कोई नहीं

मेमोरी शुरू करें: शुरू में सभी बाइट शून्य

प्रयोग अनुमान कुंजी

आउटपुट: 9, 16

निर्देश	पहले PC	बाद में PC	पहले R0	बाद में R0	संबंधित स्थिति	आउटपुट
LOAD	0	1	0	3	`{"registers":[3,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
CALL	1	7	3	3	`{"registers":[3,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":254,"stack":[],"callStack":[2],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
MUL	7	8	3	9	`{"registers":[9,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":254,"stack":[],"callStack":[2],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं

2. बनाएँ और जाँचें

दो पूर्णांक पढ़ें। प्रत्येक के लिए वही वर्ग निकालने वाली सबरूटीन बुलाएँ और इनपुट के क्रम में दोनों वर्ग छापें।

ज़रूरी निर्देश प्रकार: INPUT, CALL, MUL, RETURN

चुनौती समाधान उदाहरण

INPUT
CALL square
PRINT
INPUT
CALL square
PRINT
HALT
square: MUL R0
RETURN

वास्तविक जाँच मामले

मामला 1

इनपुट: 3, 4
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 9, 16

मामला 2

इनपुट: -2, 5
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 4, 25

मामला 3

इनपुट: 0, 8
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 0, 64

3. मशीन समझाएँ

एक ही कोड की दो कॉल अलग जगह क्यों लौटती हैं?

तर्क और शिक्षण टिप्पणी

हर CALL अपना PC+1 अलग फ़्रेम में बचाता है; फ़ंक्शन साझा है पर आगे का स्थान अलग।

21. बुलाने वाले की स्थिति बचाना

फ़ंक्शन को अस्थायी जगह चाहिए तो बचाने और बहाल करने की सहमति अपनाएँ।

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1. अनुमान और निष्पादन क्रम

LOAD 1 R1
LOOP 3
LOAD R1
CALL double
PRINT
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT
double: MUL 2
RETURN

इनपुट कतार में रखें: कोई नहीं

मेमोरी शुरू करें: शुरू में सभी बाइट शून्य

प्रयोग अनुमान कुंजी

आउटपुट: 2, 4, 6

निर्देश	पहले PC	बाद में PC	बाद में R0	संबंधित स्थिति	आउटपुट
LOAD	0	1	0	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
LOOP	1	2	0	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":1,"end":8,"remaining":3,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं
LOAD	2	3	1	`{"registers":[1,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":1,"end":8,"remaining":3,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	कोई नहीं

2. बनाएँ और जाँचें

पहला बचाया मान R1 में और फिर फ़ंक्शन का मान पढ़ें। ऐसा सहायक बुलाएँ जो R1 का अस्थायी उपयोग करते हुए मान + 1 लौटाए। पहले परिणाम, फिर सुरक्षित पहला मान छापें। R1 बचाने के लिए PUSH और POP उपयोग करें।

ज़रूरी निर्देश प्रकार: INPUT, PUSH, POP, CALL, RETURN

चुनौती समाधान उदाहरण

INPUT
COPY R0 R1
INPUT
CALL helper
PRINT
LOAD R1
PRINT
HALT
helper: COPY R0 R2
LOAD R1
PUSH
LOAD 99 R1
LOAD R2
ADD 1
COPY R0 R2
POP
COPY R0 R1
LOAD R2
RETURN

वास्तविक जाँच मामले

मामला 1

इनपुट: 12, 3
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 4, 12
अपेक्षित अंतिम रजिस्टर: R1: 12

मामला 2

इनपुट: -8, 0
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: 1, -8
अपेक्षित अंतिम रजिस्टर: R1: -8

मामला 3

इनपुट: 7, -5
शुरुआती मेमोरी: शुरू में सभी बाइट शून्य
अपेक्षित आउटपुट: -4, 7
अपेक्षित अंतिम रजिस्टर: R1: 7

3. मशीन समझाएँ

कौन-सी बची स्थिति बुलाने वाले की है, फ़ंक्शन परिणाम की नहीं?

तर्क और शिक्षण टिप्पणी

संरक्षण सहमति R1 बताती है; उसे बचाएँ/लौटाएँ, परिणाम R0 में दें और अलग कॉल फ़्रेम न बदलें।