Вызовы подпрограмм
Практически в любой программе, независимо от ее содержания, встречаются участки, которые требуется выполнять (возможно, с небольшими изменениями) несколько раз по ходу программы. Такие повторяющиеся участки целесообразно выделить из общей программы, оформить в виде подпрограмм и обращаться к ним каждый раз, когда в основной программе возникает необходимость их выполнения.
Подпрограмма, в зависимости от выполняемых ею функций, может требовать передачи из вызывающей программы определенных данных (называемых аргументами, или параметрами), возвращать в вызывающую программу результаты вычислений или обходиться и без того, и без другого.
Подпрограмма может быть оформлена в виде процедуры, и тогда имя этой процедуры будет служить точкой входа в подпрограмму:
drawline proc; Подпрограмма-процедура …; Тело подпрограммы ret; Команда возврата в вызывающую программу drawline end p
С таким же успехом можно обойтись без процедуры, просто пометив первую строку программы некоторой меткой:
drawline:; Подпрограмма, начинающаяся с метки …; Тело подпрограммы ret; Команда возврата в вызывающую программу …; Продолжение основной программы или ;другие подпрограммы
В любом случае вызов подпрограммы осуществляется командой call. Подпрограмма должна завершаться командой ret, служащей для возврата управления в ту точку, откуда подпрограмма была вызвана.
Вопросы использования подпрограмм, передачи в них параметров и возвращения результата будут рассмотрены в следующей главе. Здесь мы остановимся только на таких принципиальных архитектурных вопросах, как механизм выполнения и возможности команд call и ret. При этом надо иметь в виду, что синтаксические особенности и закономерности использования команд call и jmp во многом совпадают, и значительная часть пояснений к командам перехода справедлива и для команд вызова.
Команда вызова подпрограммы call может использоваться в 4 разновидностях. Вызов может быть:
- прямым ближним (в пределах текущего сегмента команд);
- прямым дальним (в другой сегмент команд);
- косвенным ближним (в пределах текущего сегмента команд через ячейку с адресом перехода);
- косвенным дальним (в другой сегмент команд через ячейку с адресом перехода).
Рассмотрим последовательно перечисленные варианты.
Прямой ближний вызов
Как и в случае прямого ближнего перехода, в команде прямого вызова в явной форме указывается адрес (смещение) точки входа в подпрограмму; в качестве этого адреса можно использовать как имя процедуры, так и имя метки, характеризующей точку входа в подпрограмму. В код команды, кроме кода операции E8h, входит смещение к вызываемой подпрограмме.
В приведенном ниже примере подпрограмма оформлена в виде процедуры.
code segment main proc; Основная программа … call sub; Код Е8 dddd … main endp sub proc near; Подпрограмма … ret; Код С3 sub endp code ends
Процедура-программа находится в том же сегменте команд, что и вызывающая программа. В коде команды dddd обозначает смещение в сегменте команд к точке входа в подпрограмму. При выполнении команды call процессор помещает адрес возврата (содержимое регистра IP) в стек выполняемой программы (рис. 2.16), после чего к текущему содержимому IP прибавляет dddd. В результате в IP оказывается адрес подпрограммы. Команда ret, которой заканчивается подпрограмма, выполняет обратную процедуру – извлекает из стека адрес возврата и заносит его в IP.
Рис. 2.16. Участие стека в механизме вызова ближней подпрограммы.
Участие стека в механизме вызова подпрограммы и возврата из нее является решающим. Поскольку в стеке хранится адрес возврата, подпрограмма, сама используя стек, например, для хранения промежуточных результатов, обязана к моменту выполнения команды ret вернуть стек в исходное состояние. Команда ret, естественно, никак не анализирует состояние или содержимое стека. Она просто снимает со стека верхнее слово, считая его адресом возврата, и загружает это слово в указатель команд IP. Если к моменту выполнения команды ret указатель стека окажется смещенным в ту или иную сторону, команда ret по-прежнему будет рассматривать верхнее слово стека, как адрес возврата, и передаст по нему управление, что неминуемо приведет к краху системы.