Д. Кнут - Искусство программирования том 1 (1119450), страница 41
Текст из файла (страница 41)
ТАБЛИЦА ПРОСТЫХ ЧИСЕЛ ь е00 ВОО РЕ1ИТЕЕ ЕСО 18 РИ1ИЕ ЕЦО -1 ВСРО ЕСО 2000 ВСРФ ЕСО ВОРО+20 ОЕТС 3000 БТАЕТ 10С 0(РЕ1ИТЕВ) гл! 1-Ь= Рис. 15. Первые строки программы Р, перфорированные иа картах либо набранные ва терминале. перфорировать любые комментарии, которые не влияют на транслируемую программу. 1Исхлючение. Если в поле ОП содержится команда АЬР, то примечания всегда начинаются в колонке 22.) Когда входные данные вводятся с терминала, используется менее ограничительный формат: поле МЕТКА заканчивается первым же пробелом, а поля ОП и АДРЕС (еслгв они есть) начинаются непустым символом и продолжаются до следующего пробела.
В то же время за особым кодом операции АЕР следуют либо два пробела и пять буквенно-цифровых символов, либо один пробел и пять буквенно-цифровых символов, первый из которых не является пробелом. В оставшейся части каждой строки могут содержаться примечания. Ассемблер М1Х берет подготовленные таким образом файлы и преобразует их в загрузочные модули программ на машинном языке.
При благоприятном стечении обстоятельств читатель сможет получить доступ к ассемблеру М1Х и имитатору М1Х и проработать различные упражнения из этой книги. Теперь вы знаете, что можно сделать с полющью языка М1ХАЕ. В заключение этого раздела мы дадим более подробное описание правил и, в частности, обратим внимание на то, чего не разрешается делать на языке М1ХАЕ. Фактически язык определяется сравнительно небольшим количеством правил, приведенных ниже. 1. Символ — это строка, содержащая от одной до десяти букв и/или цифр, среди которых должна быль по крайней мере одна буква.
При еры РВ1МЕ, ТЕИР, 208720. Специальные символы дН, ЫР и ЫВ, где Ы вЂ” это одна цифра, в целях данного определения будут заменяться другими уникальными символами в соответствии с соглашением о "локальных символах", о котором говорилось выше. 2. Число — это строка, содержащая от одной до десяти цифр. Пример 00052. 4. Элементарное выражение — это либо а) число, либо Ь) определенный символ (обозначающий числовой эквивалент этого символа, см.
правило 13),либо с) звездочка (обозначающая значение О»; см. правила 10 и 11). 5. Выражение — это либо а) элементарное выражение, либо Ь) элементарное выражение, перед которым стоит знак "+» или "-", либо с) выражение, за которым следует бинарная операция, а за ней — элементарное выражение. Допустимыми являются шесть следующих бинарных операций: +, —, «, /, // и: . Они определяются для числовых слов И1Х следующим образом. С А+В РРА АА; АРР ВВ; ЯТА СС. С = А-В РРА АА; ЯРВ ВВ; ЯТА СС. С » А»В РРА АА; МРР ВВ; ЯТХ СС. С = А/В РРА АА; ЯВАХ 5; РИ ВВ; ЯТА СС. С = А//В РРА АА; ЕМТХ 0; Р1» ВВ; ЯТА СС.
С ч А:В РРА АА; ИРР =8=; ЯРАХ 5; АРР ВВ; ЯТА СС. Здесь АА, ВВ и СС вЂ” ячейки, содержащие ссютветствующие значения символов А, В и С. Операции внутри выражения выполняются слева направо. Примеры: -1+5 -1+5»20/6 равно 4. равно 4»20/6 равно 80/6 равно 13 (операции выполняются слева направо). равно слову М1Х, размер которого приблизительно равен Аэ/3, где 5 †разм байта; т. е. слово, представляющее дробь — с десятич- 1 ной точкой слева.
равно 11 (обычно используется в частичной спецификации паля). равно О» минус три. равно О», умноженному на О». 1//3 1:3 »-3 »»» 6. А-часть (которая используется для описания адресного поля команды М1Х) либо 3. В каждом случае появления в программе И1ХАР символ называется либо определенным символом, либо ссылкой вперед. Определенный символ --это символ, который появляется в поле МЕТКА одной из предыдущих строк программы М1ХА1..
Ссылка вперед — это символ, который пока еще не был определен подобным образом. а) пуста (и обозначает нулевое значение), либо Ь) является выражением, либо с) является ссылкой вперед (и обозначает окончательный эквивалент символа; см. правило 13), либо б) является литералом (и обозначает ссылку на внутренний символ; см. правила 12). 7. Индексная часть (которая используется для описания индексного поля команды М1Х), либо а) пуста (и обозначает нулевое значение), либо Ь) состоит из запятой и следующего за ней выражения (и обозначает значение этого выражения). 8. Р-часть (которая используется для описания Г-поля команды МТХ) либо а) пуста (что обозначает стандартное Р-значение в зависимости от содержимого поля ОО (см. табл. 1.3.1 — 1)), либо Ь) состоит из выражения, заключенного в круглые скобки (и обозначает значение этого выражения).
9, Х-значение (которое используется для описания константы М1Х, занимающей полное слово) — это либо а) выражение, за которым следует Р-часть (в этом случае пустая Р-часть обозна- чается через (О: 5)), либо Ь) ЧЧ-значение, за которым после запятой следует ЪЧ-значение вида (а), ЧЧ-значение указывает числовое значение слова М1Х, которое определяется следующим образом. Пусть Ж-значение имеет вид "Е~(Р~),Ег(Рт),...,Е„(Р»)", где п > 1, Е,— выражения, а Р,— поля. Желаемый результат — окончательное значение, которое появилось бы в ячейке памяти МЧАТ после выполнения следующей гипотетической программы: ЯТХ 'МЧИ', 1ОА С), 'ВТА МЧАТ(Р~)~ ...; 1ОА С»' ЯТА МЧА1-(Р»). Здесь Сы ..., С„обозначают ячейки, содержащие значения выражений Еы ..., Е„.
Каждое Р, должно иметь вид 81., +й„где О < 1., < В, < 5. Примеры; слово 1,-1000(0:2) слово -1000(0:2),1 слово 10. В процессе трансляции используется величина, которая обозначается через ® (и называется счетчиком адреса). Первоначальное значение счетчика адреса равно нулю. Значение О~ всегда должно быть неотрицательным числом, которое помещается в двух байтах.
Если в строке поле метки не пусто, то оно должно содержать символ, который не был определен ранее. Эквивалент этого символа затем определяется как текущее значение 4. 11. После обработки поля МЕТКА, как описано в правиле 10, процесс трансляции будет зависеть от значения 'содержимого поля ОП. Существует шесть возможностей для ОП.
а) В поле ОП содержится символический оператор М1Х. В табл. 1 из предыдущего раздела определены стандартные значения С и Г для каждого оператора М1Х. В этом случае в поле АДРЕС должна находиться А-часть (правило б), за которой следует индексная часть (правило 7), а затем — Г-часть (йравило 8). Таким образом, получаем четыре значения: С, Г, А и 1. В результате транслируется слово, которое определяется последовательностью "ЬОА С; БТА МОЮ; ЮА Г; БТА МОЮ(4:4); ЫА 1; БТА ЫОВО(3:3); 1.ОА А; БТА МОЮ(0:2)" и помещается в ячейку, заданную Э, а затем увеличивается на 1 значение счетчика Ю.
Ь) В поле ОП содержится операция "ЕЦО". В поле АДРЕС должно содержаться %- значение (см. правило 9). Если поле МЕТКА не пусто, то значение содержащегося здесь символа устанавливается равным значению, заданному в поле АДРЕС. Это правило имеет более высокий приоритет, чем правило 10. Значение ~® не меняется.
(В качестве нетривиального примера рассмотрим строку ВУТЕБ12Е ЕЦО 1(4:4), позволяющую программисту получить символ, значение которого зависит от размера байта. Эта ситуация допустима до тех пор, пока программа имеет смысл для всех возможных размеров байта.) с) В поле ОП находится "ОВ10". В поле АДРЕС должно содержаться ту-значение (см. правило 9); значение счетчика адреса Э устанавливается равным этому значению. (Заметьте, что согласно правилу 10 символ, находящийся в поле МЕТКА строки с операцией ОВ10, принимает значение ® до его изменения.
Например, ТАВОТЕ ОЕ10 э+100 делает символ ТАВОТЕ эквивалентным текущему адресу плюс 100.) с1) В поле ОП находится "СОИ". В поле АДРЕС должно содержаться Ж-значение. В результате происходит трансляция слова, имеющего это значение, помещение его в ячейку, заданную Э,и увеличение значения счетчика Ю на 1. е) В поле ОП находится "АЕГ". В результате выполняется трансляция слова нз символьных кодов, образуемого первыми пятью символами адресного поля; в остальном операция аналогична СОИ. 1) В поле ОП находится "ЕИО". В поле АООКЕББ должно содержаться Ьт-значение, определяющее в своем поле (4; 5) адрес команды, с которой начинается программа. Строка ЕИО обозначает окончание программы на языке М1ХАЬ.
В завершение ассемблер вставляет в произвольном порядке непосредственно перед строкой ЕИО дополнительные строки, соответствующие всем неопределенным символам и литеральным константам (см. правила 12 и 13). Таким образом, символ в поле МЕТКА строки ЕИО будет обозначать первую ячейку, следующую за вставленными словами. 12. Литеральные константы. 1Ъ'-значение, длина которого — менее 10 символов, можно заключить между знаками "=" и использовать в качестве ссылки вперед. В результате будет создан новый внутренний символ и сразу перед строкой ЕМО будет вставлена строка СОЙ, определяющая этот символ (см. примечание 4 после программы Р). 13. Каждому символу соответствует одно и только одно значение.
Это число, занимающее полное слово М1Х, обычно определяется символом из поля МЕТКА в соответствии с правилом 10 или 11, (Ъ). Если этого символа ие было в поле МЕТКА, то перед строкой ЕМР вставляется новая строка, у которой ОП = кСОМ", АДРЕС = кОЯ и в поле ЪОС которой содержится имя символа. Замечание. Самым важным следствиом из приведенных выше правил является ограничение иа ссылки вперед.
Для этого нельзя использовать символ, который еще не был определен в поле ЪОС одной из предыдущих строк; его можно применять только в качестве А-части команды. В частности, этот символ нельзя использовать (а) в связи с арифметическими операциями или (Ъ) в поле АДРЕС операций ЕОО, ОН10 и СОН. Например, операции ЪРА 2Р+1 СОМ ЗР недопустимы. Это ограничение было наложено для того, чтобы обеспечить более эффективную трансляцию программ. Кроме того, опыт, полученный в процессе написания данной серии книг, показал, что это очень мягкое ограничение, которое редко имеет сколько-нибудь существенное значение. На самом деле у М1Х есть два символических языка программирования низкого уровня: М1ХАЬв, машинно-ориентированный язык, предназначенный для облегчения трансляции за один проход с помощью очень простого ассемблера, и Рь/МТХ, который более адекватно отражает информационные и управляющие структуры и выглядит„как поле примечаний программ иа языке М1ХАЪ.
Рь/М11 будет описан в главе 10. УПРАЖНЕНИЯ (часть 1) 1, )ОО) В тексте раздела отмечалось, что запись яХ ЕОО 1000" ие генерирует машинной команды, которая присваивает значение переменной. Предположим, вы пишете программу для М1Х, в которой хотите присвоить значение, равное 1 000, некоторой ячейке памяти (с символическим именем Х). Как это сделать иа языке МТХАХ? 2. )10) Строка 12 программы М выглядит так: взМР *", где в — метка этой же строки. Почему программа ие зацикливается, вновь и вновь повторяя эту команду? ° 3. )ву) Каким будет результат выполнения следующей программы, если она используется вместе с программой М? ВТАНТ 1М 1+110) 1ВВВ «10) ЕМТ1 100 1Н 1МР МАХ1МВМ ВВХ Х,1 ь Аетср бЫЛ КрайНЕ удИВЛЕН, КОГда В !971 ГОду уЗНаЛ О тОМ, ЧтО М1ХА1 — ВтО ЕщЕ Н НВЗВВННЕ югославского стнрвльного порошка для авшомоюическох стиральных машин. зтА х,1 зтх х 2 ОЕС1 1 31Р 1В онт х+111) нхт ЕМР ЗТАВТ ! 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
