6.6.3. Передача параметров

Вызывая подпрограмму, программа должна передать ей параметры (операнды), которые будут использоваться в вычислениях, или же их адреса. Закончив свою работу, подпрограмма вернет другие параметры — результаты вычислений. Такой обмен информацией между вызывающей программой и подпрограммой называ­ется передачей параметров. Передача параметров может выполняться нескольки­ми способами. Например, параметры можно помещать в регистры или в память, от­куда подпрограмма сможет их считать. В качестве альтернативы параметры можно поместить в стек процессора, используемый для хранения адресов возврата.

Использование регистров процессора — способ простой и эффективный. На рис. 6.7 показано, как реализовать программу, вы­полняющую сложение последовательности чисел, в виде подпрограммы с передачей параметров через регистры. Длина последовательности n, информация о которой хранится в памяти по адресу N, и адрес первого числа, NUM1, передаются под­программе через регистры ECX и EBX. Вычисленная подпрограммой сумма возвра­щается вызывающей программе через регистр EAX. Соответствующую часть вызы­вающей программы составляют первые четыре команды из числа представлен­ных на рис. 5.19. Первые две команды загружают в регистры ECX и EBX значения N и NUM1. Команда Call выполняет переход к подпрограмме, начинающейся по ад­ресу LISTADD. Кроме того, эта команда помещает в стек процессора адрес воз­врата из подпрограммы. Подпрограмма вычисляет сумму и помещает ее в регистр EAX. После возврата из подпрограммы вызывающая программа сохраняет эту сум­му в памяти по адресу SUM.

Таким образом, регистры ЕВХ, ЕСХ и ЕАХ используются для передачи параметров. Регистр EDI подпрограмма при выполнении сложения за­действует в качестве индексного регистра, поэтому его содержимое должно со­храняться и восстанавливаться при помощи команд PUSH и POP. Подпрограмма вызывается командой

CALL LISTADD

Первым делом эта команда проталкивает в стек адрес возврата, а затем выпол­няет переход по адресу LISTADD. Содержимое стека после сохранения в нем со­держимого регистра EDI показано на рис. 6.7, б. Адрес возврата в нашем приме­ре — это адрес команды MOV, непосредственно следующей в вызывающей про­грамме за командой CALL. Команда RET возвращает управление вызывающей программе, выталкивая из стека содержимое указателя команды EIP.

а

б

Рис. 6.7. Программа с рис. 5.8, переписанная в виде подпрограммы для процессоров IA-32; параметры передаются через регистры: вызывающая программа и подпрограмма (а);

содержимое стека после сохранения значения EDI в подпрограмме (б)

На рис. 6.8 показан еще один вариант этой же программы, в котором парамет­ры передаются подпрограмме через стек. Параметры NUM1 и N проталкиваются в стек двумя командами PUSH в вы­зывающей программе. После выполнения команды CALL вершина стека располагается на уровне 2. Регистры EDI, ЕАХ, ЕВХ и ЕСХ используются так же, как в подпрограмме на рис. 5.7. Их значения сохраняются в стеке, затем в них загру­жаются начальные значения и параметры. Эту работу выполняют первые 8 ко­манд подпрограммы. В результате вершина стека оказывается на уровне 3. После сложения чисел при помощи цикла из четырех команд сумма помещается в стек на место параметра NUM1. Выполнив команду RET, команды вызывающей про­граммы ADD и POP удаляют из стека параметр N и помещают результирующую сумму в память по адресу SUM, возвращая вершину стека на уровень 1.

а

б

Рис. 6.8. Программа с рис. 6.7, а, переписанная в виде подпрограммы для процессоров IA-32 (параметры передаются через стек): вызывающая программа и подпрограмма (а);

содержимое стека после сохранения значения EDI в подпрограмме (б)

В завершение темы вызова подпрограмм мы рассмотрим пример обработки вложенных вызовов. На рис. 5.9 приведен код программы на языке ассемблера IA-32, иллюстрирующей пример обработки вложенных вызовов. Стековые фреймы обоих подпрограммы вы видите на рис. 5.10. Указателем на фрейм служит ре­гистр ЕВР. В наборе команд IA-32 имеются команды PUSHAD и POPAD, с помощью которых можно сохранить в стеке и восстановить из него все восемь регистров общего назначе­ния, но в программе на рис. 5.9 мы предпочли воспользоваться отдельными ко­мандами PUSH и POP, поскольку в подпрограммах задействована только поло­вина всех регистров.

Рис. 6.9. Вложенные подпрограммы на языке ассемблера IA-32

Рис. 6.10. Стековые фреймы для программы, представленной на рис 6.9. (Вершина стека ESP)