Глава 18. Вопросы управления

В данной главе подробно описываются различные способы реализации в Турбо Паскале управления программой. Сюда включены соглашения по вызовам, процедуры выхода, обработка прерываний и обработка ошибок.

Соглашения по вызовам

Параметры процедурам и функциям передаются через стек. Перед вызовом процедуры или функции параметры помещаются в стек в порядке их описания. Перед выходом из процедуры или функции все параметры извлекаются из стека.

Примерный вызов процедуры или функции можно представить следующим образом:

PUSH Param1

PUSH Param2

.

.

.

PUSH ParamX

Call ProcOrFunc

Параметры могут передаваться по ссылке или по значению. Когда параметр передается по ссылке, то указатель, который ссылается на реальную ячейку памяти, помещается в стек. Когда параметр передается по значению, в стек помещается само фактическое значение.

Параметры-переменные

Параметры-переменные (параметры var) всегда передаются по ссылке, то есть указатель ссылается на ячейку памяти с фактическим значением.

Параметры-значения

Параметры-значения передаются по значению или по ссылке, в зависимости от их типа и размера. В общем случае, если параметр-значение занимает 1, 2 или 4 байта, то значение помещается непосредственно в стек. В противном случае в стек помещается указатель на значение, а процедура или функция копирует затем значение в локальную ячейку памяти.

В процессоре 8086 не поддерживаются байтовые инструкции РUSН и РОР, поэтому байтовые параметры всегда передаются в стеке, как слова. Младший байт слова содержит значение, а старший байт слова свободен (и неопределен).

Значение или параметр целого типа передается как байт, слово или двойное слово. При этом используется такой же формат, как для представления переменной целого типа. (Для двойных слов старшее слово помещается в стек перед младшим словом, так что младшее слово размещается в более младших адресах.)

Параметр символьного типа (Char) передается, как байт без знака.

Параметр булевского типа передается, как байт со значением 0 или 1.

Параметр перечислимого типа передается, как байт без знака, если нумерация не превышает 256. В противном случае он передается, как слово без знака.

Параметр вещественного типа (вещественное значение Real) передается, как 6 байт в стеке, представляя собой, таким образом, исключение из того правила, что в непосредственно в стеке передаются только 1, 2 или 4 байта.

В версии 4.0 Турбо Паскаля параметры тех типов, которые используются в процессоре 8087 (значения с одинарной, двойной или повышенной точностью или сложного типа Single, Double, Extended, Comp), передаются через внутренний стек математического сопроцессора 80х87. В целях совместимости в данной версии используется стек процессора 8086.

Параметр типа указатель передается в виде двойного слова (адрес сегмента помещается в стек перед смещением, так что часть, представляющая собой смещение, заканчивается в самом младшем адресе).

Параметр строкового типа передается, как указатель на значение.

Параметр множественного типа передается в виде указателя на "неупакованное" множество длиной 32 байта.

Массив или запись из 1, 2 или 4 байт помещается непосредственно в стек. Другие массивы и записи передаются, как указатели на значения.

Результаты функций

Результаты функций перечислимого типа (целые, символьные, булевские, перечислимых типов) возвращаются в регистрах центрального процессора: байты возвращаются в регистре AL, слова - в регистре AХ, двойные слова - в DX:AX (старшее слово - в DХ, младшее - в AХ).

Результаты функций вещественного типа (значения вещественного типа Real) возвращаются в регистрах DХ:ВХ:AX (старшее слово - в регистре DХ, среднее слово - в регистре ВХ, младшее слово - в AX).

Результаты функции, имеющие один из типов, использующихся в процессоре 8087, (значения с одинарной, двойной или повышенной точностью или сложного типа - Single, Double, Extended, Comp), возвращаются в регистре вершины стека сопроцессора 80х87 (SТ(0)).

Резльтаты функции типа указатель возвращаются в регистрах DХ:AX (адрес сегмента - в DХ, а смещение - в AX).

Что касается результата функции строкового типа, то вызывающая программа помещает в стек перед передачей каких-либо параметров временную ячейку памяти, а функция возвращает строковое значение в этой временной ячейке. Функция не должна удалять указатель.

Ближние и дальние типы вызовов

В центральном процессоре 8086 поддерживается два типа вызовов и инструкций возврата управления - ближние и дальние. Ближние вызовы передают управление другой ячейке в пределах того же программного сегмента, а дальние вызовы позволяют перейти в другой программный сегмент.

Инструкция ближнего обращения СALL помещает в стек 16-ьитовый адрес возврата (только смещение), а инструкция дальнего вызова помещает в стек 32-битовый адрес возврата (адрес сегмента и смещение). Соответствующая инструкция RET извлекает из стека только смещение или адрес сегмента и смещение.

На основе описания процедуры в Турбо Паскале будет автоматически выбираться правильный тип обращения. Процедуры, описанные в интерфейсной секции модуля соответствуют дальнему обращению и могут вызываться из других блоков. Процедуры, описанные в программе в секции реализации модуля, являются ближними и могут вызываться только из этой программы или данного модуля.

Для некоторых конкретных целей можно потребовать, чтобы процедура имела дальний тип вызова. Например, процедура выхода, драйверы устройств для текстовых файлов и другие средства, использующие указатели на процедуры. Директива компилятора {$F+} указывает на необходимость использования дальнего типа вызовов. Процедуры или функции, скомпилированные с данной директивой, всегда будут иметь дальний тип вызова. При использовании в Турбо Паскале директивы {$F-} правильная схема вызова будет выбираться автоматически. По умолчанию назначается режим {$F-}.

Вложенные процедуры и функции

Процедура или функция считается вложенной, когда она описывается внутри другой процедуры или функции. По умолчанию вложенные процедуры и функции всегда используют ближний тип вызова (NEAR), поскольку они доступны только внутри определенной процедуры или функции в том же сегменте кода. Однако в оверлейных задачах обычно для того, чтобы обеспечить для всех процедур и функций дальний тип вызова (FAR), используется директива {$F+}.

При вызове вложенной процедуры или функции компилятор непосредственно перед инструкцией CALL генерирует инструкцию PUSH BP, фактически передавая регистр BP вызывающей программы в качестве дополнительного параметра. После того, как вызываемая процедура установит свой собственный регистр BP, регистр ВР вызывающей процедуры доступен, как слово, сохраненное в [BP+4] или в [BP+6] (если процедура имеет дальний тип вызова). Используя связь через [BP+4] и [BP+6], вызываемая процедура может получить доступ к локальным переменным в границах стека вызывающей процедуры. Следующий пример показывает, как можно получить доступ к локальным переменным из оператора inline во вложенной процедуре:

{$F+}

procedure PA;

var

IntA: integer;

{$F+}

procedure B;

var

IntB: integer;

{$F-}

procedure C;

var

IntC: integer;

begin

inline(

$8B/$46/<IntC>/ { MOV AX,[BP+IntC] ;AX = IntC }

$8B/$5E/$04/ { MOV BX,[BP+4] ;BX = стек В }

$36/$8b/$47/<IntB>/ { MOV AX,SS:[BX+IntB] ;AX = IntB }

$8B/$5E/$04/ { MOV BX,[BP+4] ;BX = стек B }

$36/8B/$5F/$06/ { MOV BX,SS:[BX+6] ;BX = стек A }

$36/$8B/$47/<IntA>); { MOV AX,SS:[BX+IntA] ;AX =IntA }

end;

begin end;

begin end;

Примечание: Вложенные процедуры и функции нельзя описывать с помощью директивы external, и они не могут иметь параметры процедурного типа.

Стандартный код входа и выхода

Стандартным кодом входа и выхода для процедуры или функции, использующей ближнюю модель вызова является следующий код:

PUSH BP ; сохранить регистр ВР

MOV BP,SP ; установить кадр стека

SUB SP,LocalSize ; выделить память для локальных переменных

.

.

.

MOV SP,BP ; освободить память, выделенную для

; локальных переменных

POP BP ; восстановить регистр ВР

RET ParamSize ; удалить параметры и выполнить возврат

; управления

Примечание: Информацию по использованию кода входа и выхода в DLL можно найти в Главе 10 "Динамически компонуемые библиотеки"

Код входа и выхода для подпрограммы с дальним типом вызова в состоянии {$W-} совпадает с этим кодом для подпрограммы, использующей ближнюю модель вызова, но для возврата из подпрограммы используется инструкция дальнего возврата RETF.

В состоянии {$W+} (по умолчанию) в подпрограмме, испльзующей дальнюю модель вызова, код выхода и выхода выглядит следующим образом: