36. Описать принципы организации внешних подпрограмм. Объяснить назначение директив extrn и public.

Внешняя подпрограмма

С помощью внешних процедур (функций) можно осуществить вызов из программы процедур или функций, написанных на языке ассемблера. Ассемблер обеспечивает компиляцию программ, написанных на машинно-ориентированном языке программирования низкого уровня.

Внешняя процедура (функция) в программе, написанной на Турбо Паскале, объявляется своим заголовком, за которым следует стандартная директива EXTERNAL, например: 

Function LoCase (ch : char):char; external;

тело внешней процедуры (функции) отсутствует - его заменяет директива EXTERNAL. Для подключения ассемблерной программы необходимо предварительно ее откомпилировать и получить объектный файл с расширением OBJ, содержащий перемещаемый код ассемблерной программы.

 Для того чтобы объявить о подобного рода видимых извне объектах, программа должна использовать две директивы EXTRN и PUBLIC. Директива EXTRN предназначена для объявления некоторого имени внешним по отношению к данному модулю. Это имя в другом модуле должно быть объявлено в директиве PUBLIC. Директива PUBLIC предназначена для объявления некоторого имени, определенного в этом модуле, видимым также в других модулях. Синтаксис этих директив следующий:

37. Рассказать об организации связи программы с подпрограммой, о способе передачи данных через стек.

Перед вызовом процедуры параметры необходимо поместить в стек с помощью команды PUSH. Здесь существует два варианта: параметры могут помещаться в стек в прямом или в обратном порядке. Обычно используется обратный порядок и его я буду использовать в примерах. Параметры помещаются в стек, начиная с последнего, так что перед вызовом процедуры на вершине стека оказывается первый параметр:

arg0 dw 0 arg1 dw 12 argN dw 345 push [argN] push ... push [arg1] push [arg0] call myproc

Следует обратить внимание, что в директиве PROC после имени не ставится двоеточие, хотя имя и считается меткой. Параметр, указываемый после ключевого слова PROC, определяет тип процедуры: ближний (NEAR) или дальний (FAR). Если параметр отсутствует, то по умолчанию процедура считается ближней. В общем случае, размещать подпрограмму в теле программы можно где угодно, но при этом следует помнить, что сама по себе подпрограмма выполняться не должна, а должна выполняться лишь при обращении к ней. Поэтому подпрограммы принято размещать либо в конце сегмента кода, после команд завершения программы, либо в самом начале сегмента кода, перед точкой входа в программу. В больших программах подпрограммы нередко размещают в отдельном кодовом сегменте. Передавать фактические параметры процедуре можно несколькими способами. Простейший способ – передача параметров через регистры: основная программа записывает параметры в какие-либо регистры, а процедура по мере необходимости извлекает их из этих регистров и использует в своей работе. Такой способ имеет один основной недостаток: передавать параметры через регистры можно если их немного (если много, то просто не хватит регистров). Решить это проблему можно, передавая параметры через стек. В этом случае основная программа записывает параметры в стек и вызывает подпрограмму, подпрограмма работает с параметрами и, возвращая управление, очищает стек. Для работы с подпрограммами в систему команд процессора включены специальные команды, это вызов подпрограммы CALL и возврат управления RET. Все команды вызова CALL безусловны. Внутрисегментный вызов NEAR CALL используется для передачи управления процедуре, находящейся в том же сегменте. Он указывает новое значение регистра IP и сохраняет старое значение счетчика команд (IP) в стеке в качестве адреса возврата. Межсегментный вызов FAR CALL используется для передачи управления процедуре, находящейся в другом сегменте или даже программном модуле. Он задает новые значения сегмента CS и смещения IP для дальнейшего выполнения программы и сохраняет в стеке как регистр IP, так и регистр CS. Все возвраты RET являются косвенными переходами, поскольку извлекают адрес перехода из вершины стека. Внутрисегментный возврат извлекает из стека одно слово и помещает его в регистр IP, а межсегментный возврат извлекает из стека два слова, помещая слова из меньшего адреса в регистр IP, а слово из большего адреса – в регистр CS. Команда RET может иметь операнд, который представляет собой значение, прибавляемое микропроцессором к содержимому указателя стека SP после извлечения адреса возврата (очистка стека). Модифицируем программу из примера 3.1, разбив ее на процедуры и организовав в цикле обращение к подпрограмме с передачей ей параметров. Поскольку введение процедур несколько изменяет структуру программы, пример 3.2 приведен не фрагментарно, а полностью, включая описание сегментов.