грамма может перезаписать монитор клавиатуры и систему управления файлами, но резидентный монитор модифици-;ровать нельзя. В этом случае запросы оператора или программы обрабатывает резидентный монитор. Когда же для обслуживания запроса требуется система управления файлами или монитор клавиатуры, часть программы передается во внешнюю память, а в освободившуюся область основной памяти загружается требуемый компонент монитора.

При разработке прикладной программы пользователь выполняет действия в такой последовательности: 1) ввод текста исходной программы с помощью редактора текста; 2) трансляция программы посредством вызова необходимого транслятора; 3) редактирование связей; 4) загрузка и выполнение модуля; 5) отладка программы путем связи прикладной программы с программой-отладчиком и выполнения полученного загрузочного модуля.

После загрузки любой системной программы приказом R в основную память монитор запрашивает командную строку, выводя на консоль стимулирующий символ, например звездочку (*). Оператор может вводить командную строку с необходимыми параметрами.

7-5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДПРОГРАММ

Во всех прикладных программах, кроме самых простых, одни и те же операции, но с различными данными должны выполняться несколько раз. Примерами могут служить операции умножения чисел в машинах, не имеющих команд умножения, сортировки массива, ввода символа с терминала и т. п. Каждая из таких операций реализуется последовательностями команд, образующих почти автономные программы. Целесообразно эти «программы в программе» включать в исходную и объектную программы только один раз и в нужных местах вызывать их для выполнения с текущими данными. Такие программы называются подпрограммами или процедурами.

Подпрограмма представляет собой сравнительно автономный программный модуль, который может «приводиться в действие» любое число раз. Широкое использование пбдпрограмм имеет большое значение в силу следующих причин: сложную программу можно разделить на более простые и управляемые модули (подпрограммы), которые могут параллельно разрабатываться несколькими программистами; каждая подпрограмма допускает автономную отладку, что ускоряет и упрощает отладку всей программы;

подпрограммы экономят программную память; отлаженные и часто используемые подпрограммы организуются в библиотеки.

Вызов подпрограмм и возврат из подпрограмм. Иниции-pOBaHjie подпрограммы называется вызовом подпрограммы или переходом к подпрограмме. Эту функцию может выполнить команда перехода, целевым адресом которой, загружаемым в программный счетчик, является начальный адрес (т. е. адрес первой команды) подпрограммы, называемый также точкой входа. Однако в отличие от обычного перехода необходим некоторый механизм, обеспечивающий поле заверщения подпрограммы продолжения программы с точки зрения вызова. В ЭВМ применяется несколько таких механизмов.

В первых мини-ЭВМ передача управления подпрограмме осуществлялась командой перехода JMS SUBR, где SUBR - метка точки входа. Эта команда выполняет переход (PC-t-SUBR) и записывает адрес возврата (т. е. адрес команды, следующей за командой JMS SUBR) в первую ячейку подпрограммы. При завершении подпрограммы ее последняя команда косвенного перехода JMP I SUBR возвращает управление в точку вызова путем перехода косвенно, через первую ячейку подпрограммы. При этом способе необходима только одна специальная команда JMS и автоматически обеспечивается любая глубина вложения подпрограмм, т. е. вызов одних подпрограмм другими. Однако здесь имеются и недостатки: невозможно прервать и повторно вызвать ту же самую пэдпрограмму, а кроме того, подпрограммы должны находиться в оперативной памяти.

В современных ЭВМ для организации подпрограмм предусматриваются две специальные команды. Команда вызова CALL или перехода к подпрограмме JSR временно запоминает адрес возврата и загружает в РС начальный адрес подпрограммы. Последняя команда подпрограммы, называемая возвратом из подпрограммы с мнемониками RET или RTS загружает в РС запомненный адрес возврата. Команды вызовов и возвратов могут быть условными, когда выполнение соответствующего действия зависит от удовлетворения некоторого условия (состояния флажка), указанного в коде операции.

Связь вызывающей программы с подпрограммой осуществляется через стек. В микропроцессоре КР580 команда вызова CALL SUBR записывает адрес возврата в стек и загружает в РС начальный адрес SUBR подпрограммы, а

команда возврата RET извлекает из стека адрес возврата и загружает его в PC.

В процессорах СМ реализована более сложная организация подпрограмм, с использованием регистра связи reg, который определяется пользователем для запоминания адреса возврата. При выполнении команды перехода к подпрограмме JSR reg, SUBR содержимое регистра связи reg включается в аппаратный стек, в регистре связи запоминается адрес возврата (содержимое PC после выборки из памяти команды JSR), а в PC загружается начальный адрес подпрограммы. Важно подчеркнуть, что эффективный адрес SUBR, определяемый в любом режиме адресации, находится первым и временно запоминается в программно-недоступном регистре процессора.

С подпрограммами связаны некоторые проблемы в использовании внутренних регистров процессора. Необходимо обеспечить, чтобы подпрограмма ни в одном регистре не изменяла содержимого, которое после возврата потребуется вызывающей программе. Следовательно, содержимое регистров, используемых подпрограммой, требуется временно запоминать, а по окончании подпрограммы - восстанавливать. В качестве такого временного хранилища содержимого регистров удобно использовать стек. Служебные действия по запоминанию и восстановлению содержимого регистров можно включить в вызывающую программу или в подпрограмму. Практика программирования показывает, что второй способ предпочтителен: экономится программная память и «регуляризируется» структура подпрограмм.

Для каждой подпрограммы необходимо разработать четкие спецификации, в которых указывается, где находятся данные, обрабатываемые подпрограммой, где будут размещены результаты и какие регистры используются подпрограммой. При программировании на языке ассемблера такие спецификации вместе с коротким описанием функции подпрограммы выносятся в строки комментариев, образующие заголовок (пролог) подпрограммы.

Передача параметров. При организации подпрограмм необходимо каким-либо образом сообщить им о размещении обрабатываемых данных (входные параметры) и формируемых результатах (выходные параметры). Эти процедуры называются передачей параметров. Параметры представляют собой фиктивные переменные в определении подпрограммы, которые связываются с реальными переменными или значениями при каждом вызове подпрограммы. Например, при вызове подпрограммы VECT вычисления