Детализация базовых функций

Низкоуровневое программирование. Ассемблер

П.Лэндин (P.J.Landin) предложил специальную абстрактную машину SECD, удобную для спецификации машинно-зависимых аспектов семантики Лиспа, которая будет рассмотрена ниже. А в первых Лисп-системах для реализации ядра и встроенных операций использовался специальный Лисп- ассемблер LAP, описание которого приводим в качестве иллюстрации [1]. (LAP проектировался специально для нужд компилятора, но он применялся и для низкоуровневых определений функций, а также для обработки исправлений (patches). Это двухпроходный встроенный, исключительно внутренний ассемблер. Первый просмотр анализирует программу и выясняет взаимосвязи между ее частями и Лисп-системой. При ассемблировании на LAP не предусмотрено и не происходит никаких манипуляций с текстами программы в файлах. Ассемблирование кода программы выполняется в оперативной памяти во время второго просмотра, выполняющего сборку кода с установлением фактических адресов. LAP был включен в Лисп-систему как псевдо-функция от двух аргументов. Первый аргумент — листинг программы, представленный в виде списка, второй — исходная таблица символов. Результат — окончательная таблица символов, по формату напоминающая ассоциативный список.)

(LAP листинг символы)

Можно сказать, что первые Лисп-системы обеспечивали Лисп-интерфейс для доступа ко всем возможностям оборудования в стиле работы с ассемблером, но по форме как с обычными символьными данными.

Началом листинга ассемблерной программы является строка, сообщающая ассемблеру, с какой позиции стартовать и предстоит ли полученный в результате код программы встраивать в интерпретатор как Лисп-функцию. По завершении работы ассемблера индикатор "Тип" будет размещен в списке свойств атома "Название" вместе со специально сконструированной структурой данных, хранящей адрес построенного кода, арность и команду для вызова этого кода как подпрограммы из Лисп-интерпретатора. Тип - это обычно SUBR или FSUBR, отражает разницу в методах обработки параметров обычными и специальными функциями. При ассемблировании атомарных форм список свойств атома проверяется на вхождение индикаторов SUBR, FSUBR.

Формы вида ( QUOTE a ) рассматриваются как литеральная величина, содержащая a. Ее адрес - результат ассемблирования. Величина защищена от выметания. Новый литерал не создается, если он совпадает с ранее построенным.

Определение операций ассемблера выполнялось OPDEFINE, псевдо-функцией для введения новых команд для LAP. Она устанавливает индикатор SYM в списке свойств атома, который предстоит определить как обозначение или символ команды. Ее аргумент - список пар. Каждая пара - символ и его численное значение. Здесь пара означает не "точечная" пара, а двухэлементный список.

(OPDEFINE ( (CLA 500Q8)
            (TRA 2Q9)
            (LOAD 1000)
            (OVBGN 7432Q) ))

Примеры применения ассемблера

Предикат GREATER наводит некоторый канонический порядок среди атомов.

(LAP ( (GREATER SUBR 2) 
              (TLQ (* 3))
              (PXA 0 0)
              (TRA 1 4)
              (CLA (QUOTE *T* ) )
              (TRA 1 4) ) 
            NIL)

Команда TSX 6204Q должна быть вставлена после позиции 6217Q. Последняя содержит CLA 6243Q и эти команды должны быть перемещены для заплатки.

(LAP (6217Q (TRA NIL) )NIL) 
    (LAP (NIL (CLA A) 
                  (TSX 6204Q) 
	  (TRA B) )
           ( (A . 6243Q) (B . 6220Q) )
    )