imported>Duschgeldrache2: /* Funktionsumfang der P-Maschine */ wikilink korr

2024-08-16T02:18:50Z

Funktionsumfang der P-Maschine: wikilink korr

Neue Seite

'''P-Code''' ist der [[Befehlssatz]] einer Pseudo-Maschine (oder P-Maschine), also einer virtuellen CPU, die P-Code als [[Maschinensprache]] ausführt. Der P-Code war ein Computer- bzw. CPU-unabhängiger Code und war Teil der Entwicklungsumgebung [[UCSD Pascal]]. Die Umsetzung in die Maschinensprache der CPU erfolgt durch den Interpreter der P-Maschine. Man kann den P-Code und das Konzept der [[Virtuelle Maschine|virtuellen Maschine]] als geistigen Vorläufer der heutigen [[Java Virtual Machine]] betrachten.

== Plattformen ==
Durch die Unabhängigkeit von bestimmten Rechnerarchitekturen konnte das P-System auf verschiedenste Plattformen portiert werden:

* [[6502]] ([[Apple II]], [[CBM-8000-Serie]], [[BBC Micro]])
* [[Digital Equipment Corporation|DEC]] [[LSI-11]]
* DEC [[PDP-11]]
* [[Zilog Z80]] ([[CP/M]]-Systeme)
* [[Motorola 68000]]
* [[Intel 8086]] ([[IBM PC]])
* [[Texas Instruments TMS9900]] ([[Texas Instruments TI-99/4|TI99]])

== Funktionsumfang der P-Maschine ==
* Adressierung von Variablen, Strings, [[Byte]]-Arrays
* Logische Verknüpfungen und Vergleiche
* [[Arithmetik]] mit [[Konstante (Programmierung)|Konstanten]] und [[Variable (Programmierung)|Variablen]] der Typen [[Integer (Datentyp)|Integer]], [[Datentyp#Datentypen in Programmiersprachen|Real]], [[Menge (Datenstruktur)|Set]], [[Feld (Datentyp)|Array]], [[Zeichenkette|String]]
* Verzweigungen, Sprünge
* [[Prozedur (Programmierung)|Prozedur]]- und [[Funktion (Programmierung)|Funktionsaufrufe]]
* [[Overlay (Programmierung)|Overlay]]-Prozeduren
* [[Systemaufruf|Systemfunktion]]en und -prozeduren

== Register des Emulators ==
Die P-Maschine ist eine [[16-Bit]]-Maschine; der [[Adressraum]] ist damit auf 64 KiB beschränkt. Sie ist aber in der Lage, mehrere Adressräume zu verwalten, beispielsweise 128 KiB in Version IV. Zur [[Emulation]] des P-Codes dienen folgende [[Register (Computer)|Register]] ([[Zeiger (Informatik)|Pointer]]):
{| class="wikitable"
|- valign="top"
|'''SP''':||''Stack-Pointer''||Zeiger auf das oberste Wort im [[Stapelspeicher|Stack]]. Dient der Parameterübergabe und als Operandenquelle für den [[Interpreter]].
|- valign="top"
|'''IPC''':||''Interpreter Program Counter''||Adresse der nächsten P-Code-[[Instruktion]] im [[Codesegment]] der aktuellen Prozedur
|- valign="top"
|'''SEG''':||''Segment Pointer''||Zeiger auf das Prozedurverzeichnis des aktuellen Segments
|- valign="top"
|'''JTAB''':||''Jump Table Pointer''||Zeiger auf die Sprungtabelle des aktuellen Segments
|- valign="top"
|'''KP''':||''Program Stack Pointer''||Zeiger auf das Ende des [[Computerprogramm|Programm]]-Stacks
|- valign="top"
|'''MP''':||''Markstack Pointer''||Zeiger auf den Aktivierungs-Record der aktuellen Prozedur zum Zugriff auf die lokalen Variablen
|- valign="top"
|'''NP''':||''New Pointer''||Zeiger auf das Ende des dynamischen Heaps
|- valign="top"
|'''BASE''':||''Base Procedure''||Zeiger auf den Aktivierungs-Record der Basis-Prozedur zum Zugriff auf die globalen Variablen
|}

== P-Code (Befehlssatz der P-Maschine) ==
Der Befehlscode der Pseudo-Maschine ist ein oder zwei Byte lang und wird von bis zu vier [[Operand]]en gefolgt. Es gibt folgende Befehlsklassen:
* 1-Wort-Transportbefehle
* Mehr-Wort-Transportbefehle
* Byte-Array-Behandlung
* String-Behandlung
* Record und Array-Behandlung
* Dynamische Speicherallokation
* Arithmetik-Befehle
* Sprungbefehle
* Prozedur- und Funktionsaufrufe
* Unterstützungs-Routinen

== Verbindung zwischen P-Maschine und Betriebssystem ==
Das [[UCSD Pascal|UCSD-Pascal]]-[[Betriebssystem]] und die virtuelle P-Maschine tauschen Informationen über die Systemvariable '''SYSCOM''' aus. Diese befindet sich im äußeren [[Datenblock|Block]] des Betriebssystems. Dieser Speicherbereich ist der P-Maschine „bekannt“.

== P-Code-Beispiel ==

Auszug aus einem Disassembler-Listing:
<pre>

Attribute Table
-------------------------
Procedure No.: 37
Lex Level: 0
EnterIC: 54
Exit IC: 7
Parameter Size: 0 words
Data Size: 2 words
-------------------------
Block No:|58
Block Offset:|132

Offset P-Code Hex-Code
0 CBP 36 C224
2 LOD 1 1 B60101
5 SRO 1 AB01
7 SLDO1 E4
8 INC 31 A21F
10 SRO 2 AB02
12 SLDC3 03
13 CSP UNITCLEA 9E26
15 SLDO2 E9
16 INC 1 A201
18 SLDC8 08
19 SLDC0 00
20 LDP BA
21 SLDC0 00
22 NEQI CB
23 FJP 36 A10B
25 SLDC3 03
26 SLDO2 E9
27 INC 1 A201
29 SLDC8 08
30 SLDC0 00
31 LDP BA
32 CBP 52 C234
34 UJP 45 B909
36 SLDC6 06
37 SLDD02 E9
38 INC 4 A204
40 SLDC8 08
41 SLDC8 08
42 LDP BA
43 CBP 52 C234
45 RBP 0 C100

</pre>

In UCSD-Pascal sieht die Prozedur so aus:
<syntaxhighlight lang="pascal">
PROCEDURE CLEARSCREEN; (*Bemerkung*)
BEGIN HOMECURSOR; (*Offset 0*)
WITH SYSCOM^,CRTCTRL DO (*Offset 10*)
BEGIN
UNITCLEAR(3); (*Offset 13*)
IF ERASEEOS <> CHR(0) THEN (*Offset 23*)
PUTPREFIXED(3,ERASEEOS) (*Offset 32*)
ELSE (*Offset 34*)
PUTPREFIXED(6,CLEARSCREEN) (*Offset 43*)
END
END (*CLEARSCREEN*) ; (*Offset 45*)
</syntaxhighlight>

== Siehe auch ==
* [[Apple Pascal]]

== Weblinks ==
* [http://www.sageandstride.org/html/manuals.html Handbücher]
* [http://klebsch.de Implementierung in C]

[[Kategorie:Pascal (Programmiersprache)]]
[[Kategorie:Virtuelle Maschine]]

P-Code - Versionsgeschichte

imported>Duschgeldrache2: /* Funktionsumfang der P-Maschine */ wikilink korr