Тема 3.7 Создание оверлейных модулей

Тема: Долговременно хранимые модули

Цель работы Научиться использовать стандартные модули Турбо Паскаля

Стандартный модуль System - единственный, который не нужно указывать в предложении Uses -содержит "библиотеку времени выполнения" (стан-дартные математические функции и т.п.). Имеются следующие стандартные модули: System, dos, Crt, Overlay, Printer, Graph, Turbo3 и Graph3. Они, кроме З последних, содержатся в файле Turbo.TPL ("библиотека модулей"),.a Graph.TPU — в директории BGI. ТигbоЗ и Graph3 даны для совместимости с ранней версией Турбо Паскаля.

Модуль dos содержит блоки, обеспечивающие доступ ко всем средствам операционной системы PC DOS. Блоки "даты-времени", позволяющие датировать последовательные версии файла, распечатки программы, изме­рять время выполнения ее частей.

Модули Strings (библиотека блоков для работы со строками типа PChar) и WinDos — с целью реализа­ции возможностей системы MS DOS с использо-ванием строк типа PChar. Модуль WinDos используется взамен модуля dos.

Пример. Процедура GetTime дает текущее время: час, минуты, секунды, доли секунды. Измерим время выполнения "бессодержательного" цикла:

………

Uses dos;

Var

hour, min, sec, dec: Word;

j, t1: longint;

Begin

GetTime(hour min,sec,dec);

t1:= hour*3600 + min*60 + sec;

For j:= 1 to 10000000 do; {"Пустой" цикл}

GetTime(hour,min,sec,dec);

Writeln(hour*3600 + min*60 +sec - t1)

End.

Библиотечный файл TURBO.TPL можно расширять. Длительно и коллективно используемые библиотеки блоков лучше хранить не в виде TPU-файлов, а "встроить" в систему путем помещения их в файл Turbo.TPL. Вам поможет это сделать утилита (вспомогательная системная программа) TPUMOVER. В результате упрощается использо­вание библиотечных блоков.

Следует иметь в виду, что файл Turbo.TPL автоматически загружается компилятором в оперативную память и чрезмерное его увеличение нежелательно.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие стандартные модули имеются в Турбо Паскале

2.Какие из них необязательно объявлять в предложении Uses

3.Какие из стандартных модулей содержатся в файле Turbo.tpl

Цель работы: Научиться создавать и отлаживать оверлейные модули

Модули входящие в программу могут быть указаны как оверлейные, то есть потенциально перекрывающие друг друга в памяти. На этапе выполнения основная программа и модули постоянно хранятся в памяти, а оверлеи заносятся в оверлейный буфер.

Оверлеи – это модули которые не нужны одновременно.

На рисунке 18 показана оверлейная структура, а под нею минимальный расход памяти для этой структуры, длина элементов изображает расходуемый объем памяти.

Рисунок 18- оверлейная структура

Использование языка Turbo Pascal для программирования реальных задач в ряде случаев осложняется ограничениями, связанными с размещением больших программ в оператив­ной памяти. В общем случае без использования специальных Средств максимальный размер программы не может превы­шать объем свободной оперативной памяти.

В целях преодоления этого естественного ограничения в системе Turbo Pascal имеется специальный механизм, кото­рый называется оверлейным. Применение оверлейного меха­низма позволяет разрабатывать большие и сложные про­граммы, размер которых значительно превышает объем опе­ративной памяти.

Базовым принципом оверлейного механизма является пред­ставление программы в виде совокупности фрагментов, кото­рые попеременно занимают одну и ту же область оперативной памяти. При необходимости выполнения того или иного фраг­мента он загружается в оперативную память, быть может, вы­тесняя из нее ранее выполнявшийся фрагмент.

Оверлейный механизм является известным и наиболее рас­пространенным методом преодоления ограничений по опера­тивной памяти в отсутствие у операционной системы средств виртуализации памяти. Кроме системы Turbo Pascal, развитый оверлейный механизм используется, например, при формиро­вании объектного кода в системе Clipper. Как правило, алго­ритм размещения и удаления оверлейных фрагментон реализу­ется специальным системным монитором, который поменяет­ся в код разрабатываемой программы.

Естественно, оверлейная программа будет выполняться мед­леннее, чем выполняется (или могла бы выполняться) эквивалентная ей обычная программа, за счет времени подкачки оверлейных фрагментов. Однако это замедление является не­обходимой платой за выигрыш в общем размере программы.

Средства построения оверлейных структур в языке Turbo Pascal достаточно просты для использования (сохраняя в этом отношении общий дух ясности и компактности языка Pascal), и базируются на следующих основных принципах.

1. Оверлейная программа должнабыть реализована как управляющия (резидентная) часть, которая постоянно будет находиться в памяти, и несколько оверлейных фрагмен­тов, коды которых будут попеременно загружаться в спе­циальный оверлейный буфер в оперативной памяти, кото­рый автоматически выделяется между сегментом стека и динамической областью памяти. По умолчанию для овер­лейного буфера выбирается минимальный возможный размер, но во время выполнения программы его размер может быть легко увеличен путем выделения дополни­тельной области.

2. Оверлейные фрагменты должны быть оформлены в виде МОДУЛЕЙ, снабженных специальной директивой ($0+).

3 Никаких дополнительных языковых конструкций для оверлейного механизма не предусматривается; все средства управления оверлеями сосре­доточены в системном модуле Overlay.

4. При трансляции оверлейной программы Turbo Pascal-ком­пилятор работает следующим образом: управляющая (не­оверлейная) часть программы оформляется в виде ЕХЕ-файла; все оверлейные части (то есть коды модулей) объ­единяются в файл с тем же самым именем, но с расшире­нием.ovr:

5. Все обращения к оверлейным процедурам и функциям должны осуществляться посредством дальнего типа вызо­вов. Для этого такие подпрограммы (или оверлейные модули в целом), а также основную програм­му необходимо компилировать с включенной директивой $F или добавив после заголовка подпрограмм служебное слово tar.

6. Основная часть оверлейной программы должна, естест­венно, содержать описатель uses, в котором перечисля­ются используемые оверлейные модули (в этом же описа­нии могут быть указаны и неоверлейные модули, исполь­зуемые программой). Первым модулем в описании дол­жен быть указан системный модуль Overlay. Кроме того, вслед за этим описанием должны размещаться директивы компилятора, указывающие, какие модули из перечислен­ных в описании uses являются оверлейными. Каждая та­кая директива имеет вид:

($0 Имя_модуля)

Имя_модуля в этой директиве должно идентифицировать дисковый файл с кодом оверлейного модуля (tpu-файла). Допускаегся указание дисковода и/или це­почки объемлющих каталогов. Расширение имени (tpu) может быть опущено.

Заметим, что из всех системных модулей Turbo Pascal в качестве оверлейного может быть использован ТОЛЬКО модуль dos.

7. В теле главной программы перед первым обращением к какой-либо оверлейной подпрограмме должен быть вызов стандартной процедуры Ovrlnit из модуля Overlay. Эта процедура инициализирует подсистему управления овер­леями; единственным ее параметром является строка с именем файла, в котором собраны коды оверлейных мо­дулей (ovr-файл).

Дата добавления: 2014-01-07