ZX-Ревю 1992 №1-2 1991 г.

40 лучших процедур - введение.


Темы статьи: Программирование  

Перевод Тихоновой Н. А.

40 ЛУЧШИХ ПРОЦЕДУР

Данная книга является сокращенным переводом книги "40 Best Machine Code Routines For The ZX Spectrum With Explanatory Text", J.Hardman & A. Hewson, содержащей в себе набор программ в машинных кодах с весьма подробными разъяснениями принципов их работы.

Значительным сокращениям подверглись те разделы оригинала, в которых рассматриваются вопросы компьютерной терминологии и система команд Z80 - советуем обратиться к трехтомнику по программированию в машинных кодах, выпущенному "Инфоркомом".

При подготовке данного пособия были также исключены описания программ, которые не представляют, на наш взгляд, особого интереса.

РАЗДЕЛ А 1. ВВЕДЕНИЕ

Цель этой книги - обеспечить как начинающего, так и опытного пользователя компьютера ZX SPECTRUM полезными, интересными и развлекательными программами в машинных кодах. Книга имеет 2 раздела.

Раздел A описывает те особенности SPECTRUMa, которые важны при программировании в машинных кодах, некоторые процедуры системного ПЗУ, а также структуру машинного языка.

Раздел B представляет сами программы. Они представлены в стандартном формате, который детально описан в начале раздела. Программы полностью закончены, т.е. они могут быть загружены и использованы индивидуально, без обращений к другим программам.

Предлагаемые программы могут быть загружены с помощью простого загрузчика машинных кодов (MC-LOADER - маш. ЗАГРУЗЧИК), описанного в начале раздела В.

Общие сведения о Бейсике и машинных кодах

Микропроцессор Z80A, на базе которого сделан ZX SPECTRUM, не понимает непосредственно слова БЕЙСИКа. Такие, как PRINT, IF, TAB, и т. д. Вместо этого он выполняет приказы специального языка - своего внутреннего машинного кода. Процедуры ПЗУ, которые придают SPECTRUMy его индивидуальность, написаны на этом специальном языке и состоят из большого количества стандартных подпрограмм для ввода-вывода листинга, интерпретирования и выполнения команд BASICa и др.

Например, стандартные подпрограммы говорят процессору Z80A ("ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ..."). Если, например, команда BASICa - слово PRINT, то что делать, если следующий элемент имя переменной; или что делать, если следующий элемент - запятая и т. д.

Машинный код состоит из последовательности положительных целых чисел (от 0 до 255), которые диктуют действия для Z80A. Хотя машина использует двоичную форму представления чисел, нет необходимости для человека изучать команды в такой форме. Мы будем использовать десятичную форму, которая обрабатывается МС - ЗАГРУЗЧИКОМ из Раздела В.

Однако даже однообразную строку десятичных чисел трудно интерпретировать и поэтому десятичные числа обычно преобразовываются в специальный язык (ассемблер), который представляет собой определенные аббревиатуры. Язык ассемблера называется так потому, что специальная программа, называемая АССЕМБЛЕРОМ, используется для обработки ("сбора или ассемблирования") команд в машинных кодах при написании (формировании) программы.

Требуется только одно число, чтобы точно определить простую команду Z80A. Например, команда СКОПИРОВАТЬ содержимое регистра C в регистр D - это десятичное число 81 (термин "регистр" более детально описан в главе 3, а пока достаточно если Вы будете воспринимать C и D, как переменные BASICа). Для таких команд есть точное соответствие между десятичным числом и командой. 81, например, записывается на языке АССЕМБЛЕРа, как LD D^ ("LD", кстати, сокращение слова "load" загрузить). Многие команды ассемблера состоят из подобных простых аббревиатур по этой причине они часто называются мнемониками. Более сложные команды требуют 2, 3 или 4 числа. Но, все равно, для представления их используется одна команда ассемблера. Табл. 1.1. показывает список нескольких чисел, их мнемоник и краткое объяснение действия Z80A.

Дж. Хардман, Э.Хьюзон

Таблица 1.1. Некоторые примеры машинных команд Z80A

Ссылка

Десятичное число

Мнемоника

Комментарий

(а)

81

LD D,C

Загрузить в D содержимое C

(b)

14 27

LD C,27

Поместить число 27 в C.

(с)

14 13

LD C,13

Поместить число 13 в C.

(d)

33 27 52

LD HL,13339

Поместить 13339 в пару регистров HL. Обратите внимание: 27+256*52= 13339; 27 поместить в L; 52 поместить в H.

(е)

221 33 27 52

LD IX,13339

Поместить 13339 в пару регистров IX.

Строка (а) таблицы - пример LD D^ рассматривался выше, строки (b) и (с) показывают, как положительное число может быть загружено в регистр (используются два числа: первое определяет действие, которое должно быть выполнено, а второе определяет число, которое должно быть загружено). Строка (d) показывает, как большое целое число может быть загружено в два регистра (H и L) вместе. Здесь второе и третье числа определяют, какие числа должны быть загружены. Последний пример в строке (e) иллюстрирует четырехбайтовый код для загрузки большого целого числа в пару регистров IX. Обратите внимание, что три из четырех чисел такие же, как в строке (d). А дополнительное первое число определяет пару регистров IX вместо HL.

Структура машинного языка объясняется более подробно в главе 3, а полный список мнемоник ассемблера Z80A можно найти в литературе по микропроцессорной технике и программированию.

Итак, наиболее насущный вопрос:

ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗУЮТ МАШИННЫЙ КОД?

На некоторых компьютерах это делается потому, что задачи, которые пользователь желает выполнить, слишком медленно выполняются. В этом отношении ZX SPECTRUM не исключение. Рассмотрим, например, проблему сохранения полного отображения экрана в RAM (ОЗУ) или копирования его обратно на экран с целью создания эффекта мультипликации.

Файл изображения и цветовые атрибуты занимают 6912 байт. Следующая программа BASICa сохранит отображение экрана, но это займет много времени - около 70 секунд:

5 CLEAR 58623

10 FOR I=0 ТО 6911

20 POKE 58624+^РЕЕК (16384+I)

30 NEXT I

Причина такой медленной работы в том, что SPECTRUM тратит больше всего времени на декодирование команд BASICа перед их выполнением. Некоторое количество времени также тратится на преобразование чисел в двухбайтную форму (которую понимает Z80A) из десятичных чисел в пятибайтной форме (с которыми оперирует BASIC), а также на выполнение пятибайтовой арифметики.

Так, в нашем примере по переброске экрана должны быть выполнены следующие

шаги:

1. Прибавить i к 16384.

2. Преобразовать результат в форму двух байтов.

3. Восстановить содержимое адреса PEEK.

4. Прибавить i к 58624.

5. Преобразовать результат в форму 2-х байтов.

6. Сохранить полученное (РЕЕК) значение по заданному адресу (POKE).

7. Прибавить 1 к значению I и сохранить результат.

8. Вычесть i из 6911. Если результат положительный, то идти на пункт 1.

Во время прохождения цикла, SPECTRUM должен декодировать каждую команду снова, так как в данном случае память не используется для сохранения последовательности предыдущих действий. Легко увидеть, что компьютер тратит более 99 процентов времени на подготовку к выполнению задачи, а не на выполнение самой задачи. Аналогичная программа в машинных кодах для сохранения экрана выполняется практически мгновенно. Пример такой программы дан в Разделе В.




СОДЕРЖАНИЕ:


  Оставте Ваш отзыв:

  НИК/ИМЯ
  ПОЧТА (шифруется)
  КОД



Темы: Игры, Программное обеспечение, Пресса, Аппаратное обеспечение, Сеть, Демосцена, Люди, Программирование

Похожие статьи:
Выставка - 15 по 22.02.2004 г. проходила выставка современных технологий заводов Удмуртии.
Рассказ - Война и мир... не по Л.Н.Толстому.
IMPORTANT!

В этот день...   30 марта