Ассемблер. Компоновщик. Загрузчик. Макрогенератор (1108377), страница 6
Текст из файла (страница 6)
18 | ENDM
19 | ...
Пусть НС=10, т.е. сейчас макрогенератор должен обработать 10-ю строку программы. В ней находится директива MACRO, директива макроязыка, поэтому макрогенератор должен ее обработать. Как макрогенератор узнает, что это директива макроязыка? А очень просто. В макрогенератор заранее встроена таблица, в которой перечислены названия всех директив макроязыка. Выделив в очередной строке мнемокод, макрогенератор просматривает эту таблицу, и если в ней есть такое имя, то значит, это директива макроязыка, иначе это обычное предложения ЯА.
Конкретно для директивы MACRO макрогенератор выполняет следующие действия. С этой директивы начинается новое МО. Макрогенератор заносит сведения о новом макросе в специальную таблицу, называемую таблицей макросов (ТМ). Вначале эта таблица пуста, а затем она пополняется по мере появления новых МО. Примерный вид ее такой:
имя макроса формал.параметры локал.имена начало тела
-----------------------------------------------------------
M1 OP, W L 11 -> 12
M X, Y, Z - 15
...
В 1-й колонке указывается имя макроса (у нас - M1), во 2-й - имена формальных параметров этого макроса (у нас - OP и W); эта информация извлекается из заголовка МО. В 3-й колонке указываются локальные имена, т.е. имена из директивы LOCAL, но пока макрогенератор ничего о них не знает (директиву LOCAL он еще не видит), поэтому пока оставляет эту колонку пустой. В 4-й колонке указывается номер строки программы, с которой начинается тело макроса, - это текущее значение НС плюс 1 (у нас - 11). На этом макрогенератор заканчивает обработку 10-й строки и, увеличив НС на 1, переходит к следующей строке.
Теперь НС=11. Это директива LOCAL, которая сообщает о локальных именах макроса. Макрогенератор все перечисленные в ней имена заносит в 3-ю колонку соответствующей строки ТМ (у нас - заносит L). Кроме того, поскольку директива LOCAL не относится к телу макроса, то в этой же строчке корректируется число в 4‑й колонке - оно увеличивается на 1 [зачеркнуть 11 и записать 12]. Если бы за директивой MACRO не было директивы LOCAL, то ТМ уже не менялась бы.
Далее. Поскольку сейчас макрогенератору нечего делать с МО, то он пропускает все последующие строки программы вплоть до строки с директивой ENDM, оканчивающей МО. Поэтому текущим значением НС становится 13. На этом вся обработка МО завершается. Никакая информация о МО ассемблеру не сообщается (это не его дело).
Макрогенератор увеличивает НС на 1 и идет дальше.
Итак, НС=14. Снова директива MACRO, снова начинается МО. Действия макрогенератора аналогичны. Во-первых, в ТМ добавляется новая строка со следующей информацией [записать]: имя - М, формальные параметры - X, Y и Z, локальных переменных - нет, начало тела - 14+1=15. Поскольку далее нет директивы LOCAL, то макрогенератор пропускает все последующие строки вплоть до директивы ENDM, поэтому значением НС становится 18. На этом обработка МО заканчивается. Макрогенератор увеличивает НС на 1 и идет дальше.
2.2 Обработка макрокоманд.
Теперь рассмотрим действия макрогенератора, когда он встречает макрокоманду (МК).
Пусть, к примеру, в тексте программы есть такой фрагмент:
исходный текст окончательный текст
| ... ...
28 | M Q,50,[BX] MOV AX,Q
29 | JMP LAB ??0000: ADD AX,50
30 | ... MOV [BX],AX
JMP LAB
...
Пусть стек сейчас пуст, а счетчики макрогенератора имеют такие значения: НОМ=0000, УР=0, НС=28 (рис. а).
│-------------│
│ L | ??0000 │
│-------------│
│ W | 50 │
│-------------│
│ OP | ADD │
│-------------│
│ │ │ 16 │ │ │
│=============│ │=============│ │=============│
│ Z | [BX] │ │ Z | [BX] │ │ Z | [BX] │
│-------------│ │------------ │ │-------------│
│ Y | 50 │ │ Y | 50 │ │ Y | 50 │
│-------------│ │-------------│ │-------------│
│ X | Q │ │ X | Q │ │ X | Q │
│-------------│ │-------------│ │-------------│
│ │ │ 28 │ │ 28 │ │ 28 │
│=============│ │=============│ │=============│ │=============│
│/////////////│ │/////////////│ │/////////////│ │/////////////│
НОМ=0000,УР=0 НОМ=0000,УР=1 НОМ=0001,УР=2 НОМ=0001,УР=1
НС=28 НС=15 НС=12 НС=16
а) б) в) г)
Итак, НС=28. В 28-й строке находится МК. Как макрогенератор узнает о том, что это МК? Выделив из строки мнемокод, макрогенератор "лезет" в ТМ и смотрит, нет ли там такого имени. Если есть, значит это МК, нет - нечто иное (например, директива макроязыка, что распознается по таблице директив этого языка, или обычное предложение ЯА). В нашем случае имя М имеется в ТМ, поэтому макрогенератор и узнает, что перед ним МК. С нею макрогенератор поступает так (рис. б).
Во-первых, макрогенератор записывает в стек текущее значение НС (у нас - 28), т.е. номер строки с МК. Это как бы адрес возврата: сейчас макрогенератор перейдет к обработке строк из МО, но затем ему надо будет вернуться к МК; чтобы можно было осуществить такой возврат, номер строки с МК и запоминается в стеке. Во-вторых, используя данные из соответствующей строки ТМ, макрогенератор записывает в стек названия формальных параметров макроса (у нас - X, Y и Z), а рядом с ними записывает фактические параметры, взятые из МК (у нас - Q, 50 и [BX]). Тем самым создана таблица соответствия между формальными и фактическими параметрами, которая будет сейчас использоваться при макроподстановке (МП). В-третьих, макрогенератор увеличивает счетчик УР на 1 (УР=1); это означает, что макрогенератор "входит" внутрь МО. В-четвертых, макрогенератор присваивает счетчику НС взятый из ТМ номер первой строки тела макроса (у нас НС=15); это значит, что макрогенератор переходит к обработке тела макроопределения.
Итак, НС=15. Обработку любого предложения программы макрогенератор всегда начинает с проверки, где он сейчас находится - вне или внутри МО. Делается это просто, сравнением УР с 0: если УР=0, то - вне МО, а иначе внутри МО. Зачем это надо знать? А затем, что, находясь внутри МО, макрогенератор всегда начинает обработку предложения с замены в нем всех вхождений формальных параметров на соответствующие фактические параметры. (При этом он не портит текст программы, а строит копию данного предложения.) Делается это так: макрогенератор выделяет в предложении очередное имя и смотрит, есть ли оно среди формальных параметров в таблице соответствия (из стека). Если нет (как в нашем случае для имен MOV и AX), тогда макрогенератор ничего не делает, а если есть (как для X), тогда заменяет это имя на соответствующий фактический параметр:
MOV AX,X --> MOV AX,Q
После такой замены макрогенератор смотрит, что получилось - обычное предложение ЯА или конструкция макроязыка. Для этого он выделяет мнемокод (у нас - MOV) и смотрит, нет ли такого имени в ТМ. Если есть, тогда это МК. Если же нет, тогда макрогенератор просматривает таблицу директив макроязыка и т.д. У нас - обычное предложение ЯА, поэтому макрогенератор передает его на обработку ассемблеру, другими словами, заносит в окончательный текст программы [записать справа от программы]. Когда ассемблер закончит обработку предложения, он возвратит управление макрогенератору, который увеличивает НС на 1 и идет дальше.
Теперь НС=16. Поскольку УР≠0, то макрогенератор прежде всего делает замену формальных параметров на фактические:
M1 ADD,Y --> M1 ADD,50
Далее макрогенератор выделяет мнемокод и по ТМ узнает, что это имя макрокоманды. Следовательно, очередное предложение - МК. Действия макрогенератора такие же, как и при обработке МК из 28-й строки (рис. в). В стек записывается текущее значение НС (16) и формальные параметры макроса M1 (OP, W) вместе с фактическими параметрами (ADD, 50). Кроме того, в макросе M1 имеется локальное имя (L), которое макрогенератор также записывает в стек, причем ему в соответствие ставится специмя с текущим значением НОМ (у нас это ??0000), после чего значение НОМ увеличивается на 1 (НОМ=0001); на это специмя и будут заменяться все вхождения L в тело макроса. Далее УР увеличивается на 1 (УР=2), т.к. макрогенератор "входит" в новое МО, и в НС записывается начало тела макроса M1 (12), взятое из ТМ. Начинается обработка тела макроса M1.
Итак, НС=12. Поскольку УР≠0, то макрогенератор прежде всего делает в предложении из 12-й строки замену формальных параметров на фактические параметры и замену локальных имен на специмена:
L: OP AX,W --> ??0000: ADD AX,50
Далее макрогенератор устанавливает, что получилось обычное предложение ЯА, поэтому передает его на обработку ассемблеру; другими словами, это предложение попадет в окончательный текст программы [записать]. После возврата ассемблером управления макрогенератору последний увеличивает НС на 1 и переходит к следующему предложению программы.
Теперь НС=13. Это директива ENDM, признак конца МО. Действия макрогенератора в этом случае такие (рис. г). Во-первых, он очищает стек от всего того, что было записано сюда, когда началась обработка последней МК, и при этом восстанавливает в НС то значение, которое хранилось в стеке (у нас НС=16); это как раз номер строки с той МК, из-за которой макрогенератор попал в МО. Во-вторых, счетчик УР уменьшается на 1 (УР=1), чем фиксируется выход из МО. На этом обработка тела макроса M1 полностью закончена и соответствующее макрорасширение получено. Макрогенератор увеличивает НС на 1 (НС=17) и переходит к предложению, следующему за МК.
Итак, НС=17. Поскольку снова УР≠0, то выполняется замена формальных параметров на фактические, но уже, естественно, используется табличка соответствия, которая сейчас находится в верху стека:
MOV Z,AX --> MOV [BX],AX
Поскольку это обычное предложение ЯА, то макрогенератор его не обрабатывает, а передает ассемблеру, т.е. заносит в окончательный текст программы [записать], после чего увеличивает НС на 1.
Теперь НС=18. Снова директива ENDM, завершающая МО. Действия макрогенератора мы уже знаем: стек очищается от информации, попавшей сюда при появлении МК из строки 28, и в НС восстанавливается значение, хранившееся в стеке (28), т.е. номер МК, из-за которой макрогенератор попал в МО, далее УР уменьшается на 1 (УР=0). На этом наконец-то закончилась обработка МК из 28-й строки.
Макрогенератор увеличивает НС на 1 и идет дальше.
Вот так макрогенератор "расправляется" с МК.
В заключение хочу сделать пару замечаний. Во-первых, если внутри МО макрогенератор встречает директиву EXITM, то он выполняет такие же действия, что и при появлении директивы ENDM, т.е. покидает МО. Во-вторых, хочу обратить ваше внимание на то, что макрогенератор при обработке макрокоманд вовсю использует стек. Это очень важно, т.к. одни макросы могут обращаться к другим и, более того, допускаются рекурсивные макросы, поэтому и приходится спасать информацию о каждой МК в новом месте, а для этого и нужен стек.
3. ОБРАБОТКА БЛОКОВ ПОВТОРЕНИЯ.
Объяснять действия макрогенератора при обработке блоков повторения я буду на следующем примере:
исходный текст окончательный текст
-------------- -------------------
| ... ...
100 | REPT 3 DW ?
101 | DW ? DB 1
102 | IRP X,<1,2> DB 2
103 | DB X DW ?
104 | ENDM DB 1
105 | ENDM ...
106 | ...
Сразу отмечу, что из-за возможной вложенности одних блоков повторения в другие информация о каждом из них не должна мешать информации о другом, поэтому макрогенератор хранит информацию о каждом блоке повторения в стеке. Как это делается, мы сейчас и рассмотрим.
Пусть НС=100. Анализируя мнемокод из 100-й строки, макрогенератор узнает, что это директива макроязыка, поэтому именно он должен заняться ее обработкой. Эта директива начинает блок повторения типа REPT, по которому в окончательный текст программы должно быть записано 3 копии тела этого блока. Что надо знать макрогенератору при этом копировании? Две вещи: с какой строки начинается тело блока (конец определяется по директиве ENDM) и сколько копий тела осталось еще сделать. С записи этой информации в стек макрогенератор и начинает обработку блока (рис. а): номер первой строки тела определяется как текущее значение НС плюс 1 (у нас это 101), а счетчик оставшихся копий вначале совпадает со значением выражения из директивы REPT (у нас это 3).
Дальнейшие действия макрогенератора идут в следующем цикле: если хранимый в стеке счетчик копий равен 0, тогда обработка блока заканчивается, иначе этот счетчик уменьшается на 1, НС устанавливается по значению из стека на 1-ю строку тела и затем начинается просмотр тела блока. Когда макрогенератор дойдет до директивы ENDM, все эти действия повторяются заново (счетчик копий уменьшается на 1, НС снова устанавливается на начало тела и т.д.). Этот цикл прекращается, когда при очередном достижении конца тела будет обнаружено нулевое значение у счетчика копий. Тогда макрогенератор проходит по тексту программы дальше.
│-------│ │-------│ │-------│
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
