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2.70に対応済みです。
さて、今まで色々なプログラムを作ってきましたが、
中には、何度も利用しそうな機能を持ったものもありました。
例えば、掛け算などは、色々な場面で何度も使われ
そうです。ＣＡＳＬIIには、その様な良く使う機能のプログラムを１度書けば、
何度もその機能を使える様にする
「サブルーチン」という仕組みがあります。
以前保存しておいた掛け算のソース・プログラムを、
「２-３章」に示す方法によって読み出して、
次の様に修正して下さい。
| ＳＡＭＰＬＥ | | ＳＴＡＲＴ |
| | | ＲＥＡＤ | | ０ |
| | | ＲＥＡＤ | | １ |
| | | ＣＡＬＬ | | ＭＵＬ | ；GR0＝GR0＊GR1 |
| | | ＷＲＩＴＥ | | ０ |
| | | ＥＸＩＴ |
| ＭＵＬ |
| | | ＳＴ | | ＧＲ０，ＶＡＬ | ；ＶＡＬ |
| ＬＯＯＰ |
| | | ＳＵＢＡ | | ＧＲ１，＝１ | ；ＣＯＵＮＴ−１ |
| | | ＪＺＥ | | ＬＥＮＤ | ；IF COUNT＝0 |
| | | ＡＤＤＡ | | ＧＲ０，ＶＡＬ | ；ＳＵＭ＋ＶＡＬ |
| | | ＪＵＭＰ | | ＬＯＯＰ | ；ＬＯＯＰ |
| ＬＥＮＤ |
| | | ＲＥＴ |
| ＶＡＬ | | ＤＳ | | １ |
| | | ＥＮＤ |
|
実行してみて、終了アドレス以外は、
元のプログラムと同じ結果が出てくることを確認して下さい。
元のプログラムと比べると、掛け算を行う部分が次の様に分離され、
「ＭＵＬ」というラベルが付けられています。
また、掛け算を行う部分が取り出された後の場所には、
「ＣＡＬＬ ＭＵＬ」という行が、代わりに入っています。
この「ＭＵＬ」というラベル以降の部分は
「サブルーチン」と呼ばれ、
「ＲＥＴ」命令
までがその範囲になります。
また、サブルーチンの始まりに付けられたラベルを
「サブルーチン名」と呼び、
その機能の名称として使います。
サブルーチンの機能を使う時には、
「ＣＡＬＬ」命令で
その使いたいサブルーチンの始まるアドレスをラベルなどで指定してやります。
「ＣＡＬＬ」命令でサブルーチンの機能を使うことを、
「サブルーチンを呼び出す
（ｃａｌｌする）」といいます。
サブルーチンを部下に喩えるならば、
「呼び出す」ことで
その部下が自分の仕事を始める、といった意味合いになります。
「サブルーチン」に対して、上司に当るプログラムは、
主となる仕事という意味で
「メイン・ルーチン」と呼ばれます。
サブルーチンの終わりは、
「ＲＥＴ」命令で表します。
「ＲＥＴ」命令の動作を、
「サブルーチンから戻る
（ｒｅｔｕｒｎする）」と言います。
部下（サブルーチン）の仕事が終わって、
上司（「ＣＡＬＬ」命令のあるプログラム部分）の仕事の続きに戻る、
といった意味合いです。
実行の様子は次の様になります。
- ＧＲ０，ＧＲ１にデータを入力した後、
「ＣＡＬＬ」命令で「ＭＵＬ」サブルーチンを呼び出します。
これで、プログラム・レジスタに「ＭＵＬ」のアドレスが入ります。
- プログラム・レジスタに入っている
「ＭＵＬ」のアドレスから始まる掛け算の動作をします。
- 「ＲＥＴ」命令で、プログラム・レジスタに先ほどの「ＣＡＬＬ」命令の
次の命令のアドレスが入ります。
- 「ＣＡＬＬ」命令の次の命令から続きの実行をします。
この様に「ＣＡＬＬ」命令も「ＲＥＴ」命令も、
プログラム・レジスタの内容を変えてしまうので、
「ＪＵＭＰ」命令の様な分岐命令の一種と考えることも出来ます。
この章の内容は、
学習に便利な様に、Ｒｏｏｋに追加した機能についてのものです。
将来、仕様や実現形態が変更になる可能性があります。
作成したサブルーチンは、どの様にして保存するのでしょうか？
もちろん、通常のプログラムと同じく、
ソース・プログラムやオブジェクト・プログラムとして保存が可能です。
しかし、そのサブルーチンを別のプログラムで利用しようとする場合、
元のソース・プログラムを元に書き直すのは大変です。
特に、必要なサブルーチンが別々のソース・プログラムに別れている時は、
困ってしまいます。
そこで、Ｒｏｏｋでは、
ソース・プログラムの形で別に保存したサブルーチンを、
アセンブルする時に自動的に取り込んでくれる機能を追加しています。
但し、この機能は、本来のＣＡＳＬIIには含まれていません。
多くのアセンブル言語で採用されている便利な機能なので、
一般知識として理解出来る様に、付け加えています。
尚、Ｒｏｏｋではファイル・アクセスが出来ないため、
普通とは多少異なる形式を採っています。
又、将来、仕様を変更する可能性があります。
まず、先ほどのプログラムをファイルへ保存した後、
サブルーチンを取出します。
「コピー＆ペースト」機能を使うのが便利です。
（サブルーチン内のみで使われる「ＶＡＬ」の行も含んでいます。）
| ＭＵＬ |
| | | ＳＴ | | ＧＲ０，ＶＡＬ | ；ＶＡＬ |
| ＬＯＯＰ |
| | | ＳＵＢＡ | | ＧＲ１，＝１ | ；ＣＯＵＮＴ−１ |
| | | ＪＺＥ | | ＬＥＮＤ | ；IF COUNT＝0 |
| | | ＡＤＤＡ | | ＧＲ０，ＶＡＬ | ；ＳＵＭ＋ＶＡＬ |
| | | ＪＵＭＰ | | ＬＯＯＰ | ；ＬＯＯＰ |
| ＬＥＮＤ |
| | | ＲＥＴ |
| ＶＡＬ | | ＤＳ | | １ |
|
このサブルーチン・プログラムを、
インクルード・テキストとして入力しなければなりません。
(一般のアセンブラでは、
この部分を別のファイルとして保存することになります。)
それでは、「Ｒｏｏｋ」画面中の、次の様な内容の左フレーム内の、
「Include-File」ボタンをクリックしてください。
これで、インクルード・テキストを入力出来るページが、
右フレームに表示されます。
操作方法は、ソース・プログラムと同様です。
次に、先ほど保存した元のソース・プログラムから、
サブルーチンを記述していた部分を取り除きます。
この操作は、ソース・プログラム入力画面中で行ってください。
| ＳＡＭＰＬＥ | | ＳＴＡＲＴ |
| | | ＲＥＡＤ | | ０ |
| | | ＲＥＡＤ | | １ |
| | | ＣＡＬＬ | | ＭＵＬ | ；GR0＝GR0＊GR1 |
| | | ＷＲＩＴＥ | | ０ |
| | | ＥＸＩＴ |
| | | ＩＮＣＬＵＤＥ |
| | | ＥＮＤ |
|
このプログラムをアセンブルすると、
「ＩＮＣＬＵＤＥ」命令行のある位置に、
インクルード・テキストの内容と同じものがあると見なしてくれます。
(一般のアセンブラでは、
インクルード・テキストを格納したファイル名を指定します。)
正常にアセンブルされたら、実行してみて、
正しい結果が得られることを確認して下さい。
尚、「ＩＮＣＬＵＤＥ」命令を使用したプログラムでは、
アセンブル時にエラーが発生した場合に注意が必要です。
見えているプログラム部分のミス以外に、
インクルード・テキストの内容にミスがあることがあります。
この様に「ＩＮＣＬＵＤＥ」命令は、
指定されたインクルード・テキストの内容を取り込む機能を持っています。
「ＩＮＣＬＵＤＥ」命令は、
サブルーチンであるかどうかに係わらず
インクルード・テキストの内容を取り込むので、
良く使うテーブルや文字列、プログラムのパターンなどを、
インクルード・テキストにして保存しておくと便利です。
この章の内容は、
学習に便利な様にＲｏｏｋに追加する計画のある機能についてのもので、
現在は実現出来ていません。
又、実現形態も変更になる可能性があります。
先ほどは、サブルーチンをソース・プログラムの形で、保存しました。
ということは、
サブルーチンの部分を毎回アセンブルするということになり、無駄です。
多くのアセンブラでは、この無駄を省く目的で、
別々にアセンブルしたサブルーチンをオブジェクト・プログラムとして保存しておいて、
後でまとめてくっつける「リンク」という機能を利用します。
但しこの機能は、
本来のＣＡＳＬIIでは使用方法などが明確には決められていません。
この機能も多くのプログラム言語で採用されており、
一般的なプログラム言語の学習の便のために、付け加える予定です。
では実際に、別々にアセンブルしたプログラムをリンクしてみましょう。
まず、先ほどのプログラム「ＭＵＬＴ．ＣＳ」を保存した後、
ＩＮＣＬＵＤＥファイル「ＭＵＬ．ＣＩ」に記録されているサブルーチンを読出して、
次の様に修正します。
| ＭＵＬ | | ＳＴＡＲＴ |
| | | ＳＴ | | ＧＲ０，ＶＡＬ | ；ＶＡＬ |
| ＬＯＯＰ |
| | | ＳＵＢＡ | | ＧＲ１，＝１ | ；ＣＯＵＮＴ−１ |
| | | ＪＺＥ | | ＬＥＮＤ | ；IF COUNT＝0 |
| | | ＡＤＤＡ | | ＧＲ０，ＶＡＬ | ；ＳＵＭ＋ＶＡＬ |
| | | ＪＵＭＰ | | ＬＯＯＰ | ；ＬＯＯＰ |
| ＬＥＮＤ |
| | | ＲＥＴ |
| ＶＡＬ | | ＤＳ | | １ |
| | | ＥＮＤ |
|
「ＳＴＡＲＴ」
「ＥＮＤ」を付け加えています。
この２つの命令を付け加えることで、アセンブルが可能になります。
「ＳＴＡＲＴ」命令に付けられたラベルが
「ＭＵＬ」になっていることに注意して下さい。
この「ＳＴＡＲＴ」命令に付けられたラベルを、
ＣＡＳＬIIでは「入口名」といい、
リンクする時のラベルの目印となります。
このサブルーチンのオブジェクト・プログラムを、
「ＭＵＬ．ＣＯ」というファイル名で保存します。
又、念のためにソース・プログラムも、
「ＭＵＬ．ＣＳ」というファイル名で保存しておきます。
(「ＭＵＬＴ．ＣＳ」ではないことに注意。)
今度は、先ほど保存した元のプログラム「ＭＵＬＴ．ＣＳ」を読出し、
ＩＮＣＬＵＤＥ命令を削除します。
| ＳＡＭＰＬＥ | | ＳＴＡＲＴ |
| | | ＲＥＡＤ | | ０ |
| | | ＲＥＡＤ | | １ |
| | | ＣＡＬＬ | | ＭＵＬ | ；GR0＝GR0＊GR1 |
| | | ＷＲＩＴＥ | | ０ |
| | | ＥＸＩＴ |
| | | ＥＮＤ |
|
このプログラムをアセンブルすると、
次の様なアセンブル結果のメッセージと共に、
サブルーチンの無いオブジェクト・プログラムが出来上がります。
ＳＴＡＲＴ ＝ ［ＳＡＭＰＬＥ］
Ｎｏｒｍａｌ Ａｓｓｅｂｌｅ Ｆｉｎｉｓｈ．
ｉｎ−ｓｏｕｒｃｅ−Ｌｉｎｋ Ｓｔａｒｔ．
Ｕｎｄｅｆｉｎｅｄ Ｌａｂｅｌ ： ＭＵＬ
Ｌｉｎｋ Ｎｏｍａｌ Ｅｎｄ．
Ａｓｓｅｂｌｅ Ｅｎｄ．
|
「Ｕｎｄｅｆｉｎｅｄ Ｌａｂｅｌ ： ＭＵＬ」の部分は、
「ＭＵＬ」というラベルが見つからない、という意味です。
この様にラベルが見つからないことを、
「ラベルが未定義である」
といいます。
その他は、正常にアセンブルされたことを表しています。
未定義のラベルがある以外は正常にアセンブルされたら、実行してみて下さい。
次の様なメッセージが表示されるはずです。
Ｕｎｄｅｆｉｎｅｄ−Ｌａｂｅｌ［ＭＵＬ］ Ｅｘｉｓｔ！
|
このメッセージも、
オブジェクト・プログラムは存在しているが、
「ＭＵＬ」という未定義のラベルがある、という意味です。
それでは、サブルーチン「ＭＵＬ」のオブジェクト・プログラムを
リンクしてみましょう。
次の様にコマンドを入力して下さい。
次の様な表示が出れば、正常です。
Ｌｉｎｋ Ｌａｂｅｌ［ＭＵＬ］
ｆｉｌｅ［ＭＵＬ．ＣＯ］ ｌｉｎｋ ｏｋ！
|
サブルーチン「ＭＵＬ」が入っているオブジェクト・プログラムをリンクすることで、
未定義だったラベル「ＭＵＬ」のアドレスが決定されます。
このリンクによって決定出来るラベルは、
「入口名」となっているラベルに限られます。
リンクした後では、正常にプログラムを実行することが出来ることを確認して下さい。
ＩＮＣＬＵＤＥの時と同じく、エラーが発生した場合、
見えているプログラム部分のミス以外に、
「ＭＵＬ．ＣＯ」にミスがあることがあります。
今までは１つのサブルーチンしかリンクしませんでしたが、
幾つものサブルーチンをリンクすることも可能です。
便利な機能を持ったサブルーチンを沢山用意しておくと、
プログラムの作成が楽になりますね。
便利な機能を持ったサブルーチンを集めたものを
サブルーチン・ライブラリと呼びます。
誰もが良く使う機能はアセンブラやコンパイラのメーカが標準ライブラリとして用意してあり、
利用者固有のものはユーザ・ライブラリとして自作することになります。
尚、メイン・ルーチンをオブジェクト・プログラムとして保存しておけば、
ソース・プログラム無しでリンクすることも可能です。
この場合は、メイン・ルーチンの入ったオブジェクト・プログラムを
最初に読み出しておく必要があります。
これは、プログラムの実行開始アドレスが、
最初のオブジェクト・プログラムのＳＴＡＲＴで指定したアドレスになるからです。
更に、１つのオブジェクト・プログラム中のサブルーチンから
別のオブジェクト・プログラム中のサブルーチンを呼ぶことも可能です。
この様な場合は、プログラムの実行開始アドレスから始まるプログラムだけが
メイン・ルーチンと呼ばれ、
他のサブルーチンを呼び出す様なサブルーチンは
メイン・ルーチンとは呼ばれません。
大本の「主となるプログラム」だけが
「メイン・ルーチン」です。
ところで、ソース・プログラムをアセンブルしたオブジェクト・プログラムは、
リンクが不要であれば、今までそのまま実行出来ました。
これは、Ｒｏｏｋのオブジェクト・プログラムが
そのまま実行可能な機械語のプログラムになっていたからです。
しかし、通常のアセンブラやコンパイラでは、
オブジェクト・プログラムはそのままでは実行出来ません。
未定義のラベルが無くてもリンク作業をして、
プログラムを実行可能な形式に変換する必要があります。
本システム以外のアセンブラやコンパイラを利用する時は、
十分気を付けて下さい。
質問・ご意見等、お待ちしております。
小野智章(小野情報設計)
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