Echo #03 31 марта 1997

Программирование

Книга - Тайники ZX-Spectrum: Каналы и Потоки.

   Глава 7.

   К А Н А Л Ы
   И   П О Т О К И


   Перемещение информации между программой
и периферийными устройствами управляется с
помощью   каналов  и  потоков.  Желательно
представлять  канал,  как  физическое уст-
ройство, получающее информацию (телевизор,
принтер),  или выдающая ее (клавиатура), а
поток как дорожку, по которой данные долж-
ны перемещаться к каналу или от него.

   В  ZX-SPECTRUM без ZX-ИНТЕРФЕЙСА-1 раз-
личаются  4  канала. Они обозначаются еди-
ничными литерами:

   S - выходной канал, данные пересылаемые
к  этому  каналу,  высвечиваются в верхней
части экрана;
   K  -  канал  ввода/вывода,  обслуживает
клавиатуры и нижнюю часть экрана;
   P  -  выходной канал, данные посылаются
на принтер;
   R - выходной канал, используемый только
редактором  для  ввода  в  буфер редактора
данных, считанных с клавиатуры.

   Данные  в каналы пересылаются подключе-
нием к ним потоков. Их мы имеем в распоря-
жении  16  (0...  15). После инициализации
системы  следует подключение потоков 0 и 1
к  каналу  K, потока 2 к S, потока 34 к P.
Канал R недоступен из ZX-Бейсика.

   Инструкции   Бейсика   PRINT,   LPRINT,
INPUT, LIST, LLIST делают возможным доступ
ко всем этим каналам, полностью скрывая их
существование.  В действительности необхо-
димы только 2 из них INPUT и LIST, а также
существующая  система  каналов  и потоков.
Каждая  из  этих инструкций может быть ис-
пользована  для пересылки информации любым
потоком.  Для  этой  цели  необходимо лишь
символом  #K сигнализировать каким каналом
мы хотели бы воспользоваться.

   Инструкция  LLIST  равнозначна LIST #3,
LIST  это то же самое, что LLIST #2. Можно
также писать LIST #0 или LLIST #0, направ-
ляя  печать  в нижнюю часть экрана, но это
не  очень  практично,  так  как система не
позволяет  выводить туда более 22-х экран-
ных  операторов  и  часто сама очищает эту
область. Также и команда:

   PRINT #1; "ЭТА НИЖНЯЯ ЧАСТЬ ЭКРАНА"

   вызовет  печать  текста  в нижней части
экрана, также как INPUT, зато

   PRINT  #3;  "О!  У ТЕБЯ ДАЖЕ ЕСТЬ ПРИН-
ТЕР"

   перешлет  данный  текст на принтер. Сам
PRINT  равнозначен  PRINT #2. Иногда может
быть выгодно использование

   INPUT #2;" СООБЩИ СВОЕ ИМЯ"; #0; A$,

   что вызовет вывод директивы не в нижней
части  экрана,  а  в  верхней. #0 перед A$
необходим, так как канал S является только
выходным каналом и из него нельзя читать.

   В  распоряжении  пользователя  остаются
потоки с номерами от 4 до 15. Перед их ис-
пользованием   необходимо  соответствующие
потоки подключить к каналам, которые долж-
ны  их обслуживать. Для этого служит инст-
рукция OPEN #K;" L", где #K является выра-
жением,  дающем в результате число между 4
и 15, а L - алфавитно-цифровым выражением,
дающим  в результате 1 литеру, идентифици-
рующую  канал  (в  "голом" SPECTRUM должны
быть  K, S или P). Например, после команды
OPEN  #6;"  P"  инструкция  LIST  #6 будет
действовать  как  LLIST.  Также и PRINT #6
может быть использован вместо LPRINT.

   После  использования данного потока пе-
ред подключением его к другому каналу обя-
зательно  его отключение. Для этого служит
команда CLOSE #K. Хорошее правило рекомен-
дует  закрывать  каналы  (отключать от них
потоки  ) сразу же после их использования.
Это может быть важно для периферийных уст-
ройств  (позволит им, к примеру, выключать
контролируемые  ими устройства). Потоки от
0  до 3 автоматически подключаются к своим
каналам  и их закрытие нецелесообразно, т.
к.  система  подключит  их  опять. Попытки
подключения  их  к  другим  каналам  могут
иметь  неопределенные последствия, включая
крах системы. Также нельзя закрывать пото-
ки, которые не подключены ни к какому  ка-
налу (см. главу "Ошибки системы").

   "Голый" ZX-SPECTRUM не дает возможности
оценить  достоинства такой системы переме-
щения информации (особенно когда не возни-
кает  необходимость  совместной  работы  с
уровня  ZX-Бейсика с нетиповыми периферий-
ными  устройствами). Выявляются они только
после подключения ZX-ИНТЕРФЕЙСА-1, при ра-
боте с микродрайвом или в компьютерной се-
ти.

   Важнейшей  пользой, приносимой системой
каналов и потоков является ее большая гиб-
кость,  определяемая  легкость  управления
новыми каналами. На практике это позволяет
значительно  упростить  конструкции интер-
фейсов путем размещения в памяти компьюте-
ра   необходимых  программ,  обслуживающих
данные  устройства (что также снижает рас-
ходы).  Включение  собственных  каналов  в
систему  Бейсика  требует тогда только 2 ,
обычно  очень  простых и коротких дополни-
тельных  процедур  в машинном коде. Правда
теоретически  для  этой цели могло бы хва-
тить инструкций IN и OUT, но в случае уст-
ройств,  требующих подачи сигналов от нес-
кольких микросекунд до нескольких десятков
микросекунд, это так и останется теорией.

   Для  пользователей  данного  устройства
немаловажным является также удобство напи-
сания  программ. Значительно проще исполь-
зовать  PRINT  #K или INPUT #K, чем каждый
раз  дописывать в ZX-Бейсик процедуры, го-
товящие  данные,  а затем высылающие их по
одному знаку.

   Перед  тем, как будут объяснены способы
организации собственных каналов, мы должны
знать  как SPECTRUM хранит необходимую ин-
формацию о них и о потоках, а также как он
ими пользуется.

   В области памяти начинающейся с адреса,
хранимой  системой переменной CHANS (#5C4F
(23631))  до PROG-1 размещены базовые дан-
ные  о каналах. Они имеют стандартный фор-
мат.  Описание  каждого  канала занимает 5
байт и имеет форму:
   ____________________________________
  |       |         |                  |
  | АДРЕС | РАЗМЕР  |   ЗНАЧЕНИЕ       |
  |-------|---------|------------------|
  |  X    | 2 байта | Адрес  выводной  |
  |       |         | процедуры канала |
  | X + 2 | 2 байта | Адрес выводной   |
  |       |         | процедуры канала |
  | X + 4 | 1 байт  | Код литеры канала|
  |_______|_________|__________________|



   Процедура вывода будет вызываться с ко-
дом  очередного символа в регистре A. Про-
цедура ввода, чтобы беспрепятственно взаи-
модействовать  с  ZX-Бейсиком, должна пос-
тавлять  коды  очередных знаков, распозна-
ваемых  системой и сигнализировать доступ-
ность  данных  установкой указателя C. От-
сутствие  входных данных должно сигнализи-
роваться обнулением указателя C (CARRY-пе-
ренос) и Z (ZERO-ноль).

   Часто  случается, что данное устройство
является  односторонним.  Тогда  как адрес
процедуры  обработки некорректной операции
выдает  положение  (обычно в ROM) процеду-
ры:

   RST 0008
   DEFB КОД

   код соответствующего сообщения об ошиб-
ке (содержимое ячейки, следующей за RST 8)
выбирается как параметр.

   После инициализации системы область ин-
формации  о  каналах  занимает  20 байт+1,
содержащий    указатель    конца   области
(#80(128)). Они содержат:

 ________________________________________
|          |                             |
| АДРЕС    |                             |
|----------|-----------------------------
| CHANS    | Адрес процедуры, пишущей в  |
|          | нижней части экрана         |
|       +2 | Адрес процедуры, считывающей|
|          | данные с клавиатуры         |
|       +4 | "K" идентификатор канала    |
|----------|-----------------------------|
|       +5 | Адрес процедуры, пишущей в  |
|          | верхней части экрана        |
|       +7 | Адрес процедуры, сигнализи- |
|          | рующей ошибку               |
|       +9 | "S" идентификатор канала    |
|----------|-----------------------------|
|      +10 | Адрес процедуры, вводящей   |
|          | считанные данные в буфер    |
|          | редактора                   |
|      +12 | Адрес процедуры, сигнализи- |
|          | рующей ошибку               |
|      +14 | "R" идентификатор канала    |
|----------|-----------------------------|
|      +15 | Адрес процедуры, обслужива- |
|          | ющей принтер                |
|      +17 | Адрес процедуры, сигнализи- |
|          | рующей ошибку               |
|      +19 | "P" идентификатор канала    |
|----------|-----------------------------|
|      +20 | #80 (128) указатель конца   |
|          | области                     |
|----------|-----------------------------|
|      +21 | Начало области PROG         |
|__________|_____________________________|

   Как  видно в этой области нет места для
размещения  данных о новых каналах. Из су-
ществующих  для  модификации подойти может
лишь  P,  так  как остальные автоматически
открываются системой. Это не является наи-
лучшим  способом,  т. к. позволяет опреде-
лить  только  один дополнительный канал, а
также   делает  невозможным  одновременное
использование  принтера. Выгоднее сдвинуть
весь блок PROG-1 до STEND на соответствую-
щее  число байт вместе с модификацией сис-
темных переменных.

   Проще всего это делается системной про-
цедурой   MAKE_ROM.  Менее  элегантно,  но
столь же действенно, размещение информации
о  новых каналах где-нибудь в области сис-
темных  переменных на 38 байтах, начиная с
SIRMS  #5C10  (23568).  Для каждого потока
предназначается  2  байта.  Адрес  5 байт,
описывающих   данный   канал,   имеет  вид
CHANS+X-1,  где  X содержимое 2 байт, свя-
занных с данным потоком. Описание потока с
номером    K    размещается    с    адреса
SIRMS+6+2+K.

   В  момент  подключения  потока к каналу
этим ячейкам присваиваются соответствующие
значения. Сколько раз в программе появится
инструкция  INPUT #K или PRINT #K, столько
раз  на  основе  данных  из таблицы, STRMS
назначается адрес соответствующей процеду-
ры  и  помещается  в  системной переменной
CURCHL 5C51 (23633). Далее, в случае пишу-
щей  инструкции,  очередные символы загру-
жаются  в накопитель и вызывается эта про-
цедура.  В случае чтения из накопителя вы-
бираются очередные знаки, если они доступ-
ны (выставлен указатель C). Неактивные по-
токи  помечаются  нулем  в соответствующем
месте таблицы STRMS.

   Как  видно,  эта  система действительно
очень  эластична и подключение новых кана-
лов  нетрудоемко.  Проблема  только в том,
что  инструкции OPEN и CLOSE работают лишь
со  стандартными  идентификаторами каналов
K,  S, P. Подключение и отключение потоков
от  новых  каналов  (модификация  данных в
STRMS,  а  также переменной CURCHL) должны
быть выполнены программой. Это требует пе-
ресылки дополнительных сигналов, инициали-
зирующих данное устройство или информирую-
щих его о завершении сеанса работы.

   В  конце неприятная новость для облада-
телей  ZX-ИНТЕРФЕЙСА-1:  после подключения
этого  устройства  к  SPECTRUM  изменяются
форматы  хранения данных о каналах и пото-
ках  и  приведенные  выше  соображения  не
удается применить.